6自由度の運動,圧力・温度の同時測定可能な高感度ポリマーMEMSセンサーの研究

可同时测量6自由度运动、压力和温度的高灵敏聚合物MEMS传感器研究

• 批准号: 11F01057
• 负责人: 大上 芳文
• 金额: $ 1.02万
• 依托单位: Ritsumeikan University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11F01057/
• 关键词: マイクロポンプ; 加速度センサー; 噴流; MEMS; 撹拌装置

熱感知型加速度計の数値シミュレーションにおいては,与える加速度のベクトルの大きさの組み合わせの数を増やし,シミュレーションを行い,出力のデータを収集した.加速度の大きさを昨年度の10倍の200Gまで増やし,センサーとしての感度,精度,干渉度を明らかにした.実用化された場合のスペックを明らかにしたことは重要である.さらに,加速度に単振動を与えることで,センサーとしての応答性や追従性の解析も行った.実際にセンサーとして機能させるために,適宜,出力値を設定し,与えられた加速度を正確に逆計算する手法も構築した.動作流体として空気以外の気体(ヘリウム)を用いてシミュレーションを行い,熱力学的な相似性の解析を行い,気体の物性値とセンサーの設計に関する考察も行った.噴流型加速度センサーの数値シミュレーションについては,新たに3層構造のセンサーの設計を行った熱線センサーを設置する中間層のみ標準のMEMS技術で作製し,他の層は熱エンボス加工か旧来の機械加工で作製できる。噴流が出る流路の形状を2つ用意し(流路がやや広い:Type1,やや狭い:Type2),それぞれについての特性調査を行った.噴流を作るためのピエゾ素子の振動数を変化させ,最適な値が存在することを明らかにし,その値を算出した.Y軸周りとZ軸周りの加速度に対するセンサーの感度はType2の方が良いことが明らかとなった.しかし,両加速度の干渉による誤差出力も大きいことが明らかとなり,さらなる設計の考慮が必要であることが分かった.これらの研究報告は3件の国際会議,3件の国内会議で行った.また,噴流型加速度センサーについては今年の1月に学術誌に掲載された.

Thermal perception type accelerometer の the numerical シ ミ ュ レ ー シ ョ ン に お い て は, with え る acceleration の ベ ク ト ル の big き さ の group み close わ せ の number を raised や し, シ ミ ュ レ ー シ ョ ン を い, output の デ ー タ を 収 set し た. Big acceleration の き さ を yesterday 10 times the annual の の 200 g ま で raised や し, セ ン サ ー と し て の sensitivity, accuracy, dry degree of involved を Ming ら か に し た. Be with the さ れ た occasions の ス ペ ッ ク を Ming ら か に し た こ と は important で あ る. さ ら に, acceleration に 単 を vibration and え る こ と で, セ ン サ ー と し て の 応 a resistance や chase 従 の parsing line も っ た. Be interstate に セ ン サ ー と し て function さ せ る た め に, appropriate, output numerical を set し, with え ら れ た acceleration を に right inverse calculation す る gimmick も build し た. Action of fluid と し て empty outside 気 の 気 body (ヘ リ ウ ム) を with い て シ ミ ュ レ ー シ ョ ン を い, thermodynamics of analytical line を い の な similarity, 気 body の property numerical と セ ン サ ー の design に masato す る line inspection も っ た. Jet type acceleration セ ン サ ー の the numerical シ ミ ュ レ ー シ ョ ン に つ い て は, new た に three layers structure の セ ン サ ー の line design を っ た hotline セ ン サ ー を set す る middle-tier の の み standard MEMS technology で し, he の layer は hot エ ン ボ ス か old to の mechanical machining で cropping で き る. Jet が out る flow の shape を 2 つ intention し (flow が や や hiroo い : Type1, や や narrow い : Type2), そ れ ぞ れ に つ い て の characteristic line survey を っ た. Jet を as る た め の ピ エ ゾ element の vibration number を variations change さ せ, optimum な numerical が exist す る こ と を Ming ら か に し, そ の numerical を calculate し た. Y weeks り と Z axis weeks り の acceleration に す seaborne る セ ン サ ー の sensitivity は Type2 の good party が い こ と が Ming ら か と な っ た. し か し, struck the acceleration の dry involved に よ る error output も big き い こ と が Ming ら か と な り, さ ら な の る design considering が necessary で あ る こ と が points か っ た. こ れ ら は の study 3 の international conference, three pieces of の domestic conference line で っ た. ま た, jet type acceleration セ ン サ ー に つ い て は in January this year の に academic ambition に first white jasmines load さ れ た.

项目成果

Three-axis Thermal Accelerometer

三轴热加速度计

• 发表时间: 2011
• 作者: Thien X.Dinh;Y.Ogami
• 通讯作者: Y.Ogami

An Integrated Pumping and Mixing Device

一种集成泵送和混合装置

• DOI: 10.1299/jfst.6.949
• 发表时间: 2011
• 期刊: Journal of Fluid Science and Technology
• 影响因子: 0.8
• 作者: Thien X.Dinh;Y.Ogami
• 通讯作者: Y.Ogami

MEMS-Based Dual-Axis Gyroscope Sensor

基于 MEMS 的双轴陀螺仪传感器

• 发表时间: 2012
• 作者: Thien X. Dinh;Y. Ogami
• 通讯作者: Y. Ogami

CFDによる3軸ガスレートジャイロの設計

CFD设计三轴气体速率陀螺仪

• 发表时间: 2012
• 作者: 石原;大上
• 通讯作者: 大上

熱感知型3軸加速度センサーに関する数値流体力学的研究

热敏三轴加速度传感器的计算流体动力学研究

• 发表时间: 2012
• 作者: 遠藤;大上
• 通讯作者: 大上