圧電材料を用いたシート型変動荷重センサ

keywords.jpg圧電フィルム,PVDF,衝撃荷重,シート型,変動荷重センサ 

藤本 由紀夫 

YUKIO FUJIMOTO

division.jpg工学研究院 機械システム・応用力学部門 構造システム工学講座

position.jpg教授

研究概要

研究内容

圧電材料の一つである高分子圧電フィルムを用いて、シート型変動荷重センサの研究を行っている。圧電フィルムはうすく柔軟であり優れた荷重感知特性を示す。本テーマでは圧電フィルムを一対のゴムシートに挟み込み、圧縮荷重が作用してゴムシートがうすくなると共に、ポアソン効果によって水平方向に伸びる力で圧電フィルムを引き延ばす。
これによって、圧電フィルムには作用した圧縮荷重に比例する電荷を生じるので、その電荷量を計測することで変動荷重の大きさを計測する。また、変動荷重を負荷する対象物とセンサの間の摩擦影響を除去するために、センサに特殊なカバー部材を取り付けて使用する。今までに、柔軟に湾曲する柔軟型の変動荷重センサと、硬い板状の剛性板型のシート型変動荷重センサの2種類を開発してきた。

本研究の特徴・優位性

特に衝撃力や振動荷重など高速な変動荷重の計測に好適なセンサである。

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