電界共役流体を応用した高性能マイクロジャイロスコープの研究

电场共轭流体高性能微型陀螺仪研究

• 批准号: 18656052
• 负责人: 横田 眞一
• 金额: $ 2.24万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18656052/
• 关键词: ジャイロスコープ; 機能性流体; 電界共役流体; 角速度検出; センサ; 流体ジャイロ; マイクロモータ; マイクロマシン

本研究課題は,直流高電圧の印加によって活発な流動(ECFジェット)を発生する機能性流体である電界共役流体(Electro-conjugate Fluid, ECF)を応用した新たな高性能マイクロジャイロスコープを実現することを目的とした.以下に,本研究課題での成果を示す.1.ディスクプレート型ECFマイクロジャイロスコープの開発ECFで満たされた円筒状チャンバの底面に放射状に電極対を配置し,電圧を印加することによってチャンバ内に回転流を発生させる.このとき,上記回転流によって,同じくチャンバ内に封入された円盤(ロータ)を浮上,回転させると,これに角速度が加わった際にロータとステータの間に偏角が生じる.この偏角を光学式センサによって計測することによって印加された角速度を検出するディスクプレート型ECFマイクロジャイロを提案した.チャンバ内径1.5mmのECFマイクロジャイロにおいて,ロータの浮揚、回転を確認し,十分に速い回転数を得られることを確認した.2.ECFレートジャイロスコープの開発流路内に設置された針-リング状電極対によって発生するECFジェットに外部から角速度が加わるとコリオリ力によってジェットが偏流する.このとき,ジェット下流に設置した2本のホットワイヤの抵抗値の変化によって上記偏流を検出する新たなECFレートジャイロスコープ提案した.40mm×60mm×t7mmのプロトタイプを製作し,少なくとも±400°/sの範囲において良好な角速度検出が可能なことを実験的に確認した.

This research topic は, dc high voltage 圧 の Inca に よ っ て live 発 な flow (ECF ジ ェ ッ ト) を 発 raw す る functional Fluid で あ Fluid る electricity industry total service (company - conjugate Fluid, ECF) を 応 with し た new た な high-performance マ イ ク ロ ジ ャ イ ロ ス コ ー プ を be presently す る こ と を purpose と し た. に below, this research topic で す を の achievements. 1. デ ィ ス ク プ レ ー ト type ECF マ イ ク ロ ジ ャ イ ロ ス コ ー プ の open 発 ECF で against た さ れ た has drifted back towards ¥ tubular チ ャ ン バ の underside に radial し に を seaborne electrode configuration, electrical 圧 を Inca す る こ と に よ っ て チ ャ ン バ に within current planning を 発 raw さ せ る. こ の と き, written back to the planning flow に よ っ て with じ く チ ャ ン バ さ sealed inside に れ た has drifted back towards ¥ disk (ロ ー タ) を float on, back to the planning さ せ る と, こ れ に angular velocity が plus わ っ た interstate に ロ ー タ と ス テ ー タ の に between Angle が raw じ る. こ の Angle を optical セ ン サ に よ っ て measuring す る こ と に よ っ て Inca さ れ た angular velocity を 検 out す る デ ィ ス ク プ レ ー ト type ECF マ イ ク ロ ジ ャ イ ロ を proposal し た. チ ャ ン バ diameter 1.5 mm の ECF マ イ ク ロ ジ ャ イ ロ に お い て, ロ ー タ の young, back to the planning を confirm し, very い に speed back to planning several を ら れ る こ と を confirm し た. 2. The ECF レ ー ト ジ ャ イ ロ ス コ ー プ の 発 flows inside に set さ れ た needle - リ ン グ electrode に seaborne よ っ て 発 raw す る ECF regimen ジ ェ ッ ト に external か ら angular velocity が plus わ る と コ リ オ リ force に よ っ て ジ ェ ッ ト が drift す る. こ の と き, ジ ェ ッ ト obscene に set し た 2 this の ホ ッ ト ワ イ ヤ の resistance numerical の variations change に よ っ て written drift を 検 out す る new た な ECF レ ー ト ジ ャ イ ロ ス コ ー プ proposal し た. 40 mm x 60 mm x t7mm の プ ロ ト タ イ プ を し, less な く と も + 400 ° / s の van 囲 に お い て good な angular velocity 検 が may な こ と を be 験 に confirm し た.

项目成果

流体レートジャイロ

流体速率陀螺仪

• 发表时间: 2008

電界共役流体(ECF)を用いたレートジャイロの研究

电场共轭流体（ECF）速率陀螺仪的​​研究

• 发表时间: 2007
• 作者: 横田眞一;鈴木守;竹村研治郎;枝村一弥;熊谷秀夫;今村恒彦
• 通讯作者: 今村恒彦

Concept of a Micro Gyroscope using Electro-conjugate Fluid (ECF) and Development of an ECF Micro Gyro-motor

使用电共轭流体 (ECF) 的微型陀螺仪概念和 ECF 微型陀螺电机的开发

• 发表时间: 2006
• 期刊: Journal of Robotics and Mechatronics 18・2
• 作者: Shinichi Yokota;Ryuta Nishizawa;Kenjiro Takemura;Kazuya Edamura
• 通讯作者: Kazuya Edamura

A Micro Gyroscope using Electro-conjugate Fluid

使用电共轭流体的微型陀螺仪

• 发表时间: 2006
• 期刊: Proc. IEEE International Conference on Robotics and Automation
• 作者: Shinichi Yokota;Ryuta Nishizawa;Kenjiro Takemura;Kazuya Edamura
• 通讯作者: Kazuya Edamura