Transcript 圧電素子とチップ型LEDを用いた 超音波センサのコンパクト化

超音波センサのコンパクト化
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T19E003
T19E013
T19E026
担当教員
工藤
田中
松浦
杉本
裕介
慶太郎
孝輝
恒美
背景
LED
圧電素子
超音波センサとは？
圧電素子に音圧をかけることにより
発生する起電力を利用して直接的に
ＬＥＤを発光させる形式のセンサのこと。
今まで
超音波センサの製作は先輩がこれまでにフレキシブル基
板を使用した検討を行っていた。
自分達は超音波センサのコンパクト化を目指し実験をして
いきます
目的
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チップ型LED、チップ型抵抗、オリジナル回路図を
用いてコンパクト化を図る。
完成した物が動作するか確認する。
今回作成＆使用した回路図と基板
エッチングする前の設計図
完成した感光基板
（縦３２ｍｍ、横３８ｍｍ）
センサに用いたLEDと抵抗
チップ型LED(青)
(縦0.7mm 横1.0mm)
チップ型抵抗(１ｋΩ)
(縦0.7mm 横1.0mm)
途中経過
チップ型LED
＋端子
GND
チップ型抵抗
実験器具
ファンクションジェネレータ
増幅器
水槽
凹面振動子
電圧発生置
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配線図
（光るか光らないくらいの電圧を掛けて基板を水槽に入れる。）
電圧発生器
増幅器
ファンクション
端子
端子
trig
out
in
オリジナル基板
水
槽
センサ
凹面振動子
out
電流を流した時の動作確認
正常に作動
水中での１度目の実験結果
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暗くして実験を行ったので画像、動画に残す
事は出来なかったが、圧電素子の伸縮で
LEDを光らす事に成功
今回この実験ではLEDの光の変化がわから
なかった。この結果から圧電素子に問題があ
るので、圧電素子の変更をした。
その原因が圧電素子の伸縮に問題があると
みて、大きさを変えて、再度同じ実験を試み
た。
基板の裏面
圧電素子（直径５ｍｍ、高さ１０ｍｍ）
水中での２度目の実験結果
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今回の実験も結局1度目の実験結果とはあまり変わら
なかった。
（先ほどの圧電素子が裏面に着いている）
今回円柱型の圧電素子を二箇所に使用したが、音圧にあたる感度
方向が間違っており、あと、片面側が上手く半田出来ず、水中の振動
箇所に当てるとすぐにはずれてしまった。
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まとめと今後の課題
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今回の実験でコンパクト化は成功した。
チップ型圧電素子を使用したが、実験中に
ショートしてしまい中断してしまった。あと、圧
電素子の大きさは関係なかったので設計から
やり直してコンパクトな超音波センサを作成し
てみたい。