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J-GLOBAL ID：202102220877275140   整理番号：21A2569192

共振センシングに基づく新しい二軸バイオニックヘアフローセンサの設計と特性評価【JST・京大機械翻訳】

Design and Characterization of a Novel Biaxial Bionic Hair Flow Sensor Based on Resonant Sensing

著者 (8件)： Liang Zhuoyue (School of Instrument Science and Engineering, Southeast University, Nanjing 210096, China) ,  Liang Zhuoyue (Key Laboratory of Micro-Inertial Instrument and Advanced Navigation Technology, Ministry of Education, Nanjing 210096, China) ,  Guo Xin (School of Instrument Science and Engineering, Southeast University, Nanjing 210096, China) ,  Guo Xin (Key Laboratory of Micro-Inertial Instrument and Advanced Navigation Technology, Ministry of Education, Nanjing 210096, China) ,  Yang Bo (School of Instrument Science and Engineering, Southeast University, Nanjing 210096, China) ,  Yang Bo (Key Laboratory of Micro-Inertial Instrument and Advanced Navigation Technology, Ministry of Education, Nanjing 210096, China) ,  Zhang Ting (School of Instrument Science and Engineering, Southeast University, Nanjing 210096, China) ,  Zhang Ting (Key Laboratory of Micro-Inertial Instrument and Advanced Navigation Technology, Ministry of Education, Nanjing 210096, China)
資料名： Sensors (Web)  (Sensors (Web))
巻： 20  号： 16  ページ： 4483  発行年： 2020年 
JST資料番号： U7015A  ISSN： 1424-8220  CODEN： SENSC9  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： スイス (CHE)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 本論文は,共振センシングに基づく新規な二軸生物工学的毛髪フローセンサの設計,理論解析,シミュレーション検証,製作およびプロトタイプ特性評価を提示した。最初に,デバイスアーキテクチャは,主に高分子毛髪ポスト,シリコンマイクロ信号変換器,およびガラス基板から成り,理論的単純化モデルを確立し,そして,空気流に対する機械的感度を演繹した。次に,Ansysソフトウェアに基づく構造シミュレーションを行い,提案したセンサ概念の実現可能性を予備的に検証し,同時に構造パラメータを最適化した。次に,最小平均自乗法に基づく振動流速のデジタル位相同期ループと振幅復調アルゴリズムに基づく閉ループ制御方式を提案して,空気流信号を変換して抽出して,次にSIMULINKに基づく回路シミュレーションによってそれを検証した。最後に,製作したプロトタイプを説明し,包括的に試験した。テストされたプロトタイプは,定常空気流に対して1.56Hz/(m/s)2のx軸スケール因子および1.81Hz/(m/s)2のy軸スケール因子を有し,そして,振動空気流に対して,43.27mm/sのx軸検出閾値および41.85mm/sのy軸検出閾値を有した。Copyright 2021 The Author(s) All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： アルゴリズム ,  *共振 ,  最適化 ,  シミュレーション ,  簡素化 ,  振動流 ,  復調 ,  信号変換器 ,  ソフトウェア ,  構造パラメータ ,  空気流 ,  計算機アーキテクチャ ,  スケール因子 ,  回路シミュレーション
準シソーラス用語： ガラス基板 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (4件)： ヘアフローセンサ ,  ディジタル位相同期ループ ,  振動流速度 ,  振幅閉ループ

分類 (5件)： 屈折及び反射の測定と装置  (BD07060V) ,  共振器  (NC04050Y) ,  圧電デバイス  (NC03110I) ,  その他の光デバイス  (BD06060O) ,  発電一般  (NB03010W)

引用文献 (32件)：

• Tao, J.; Yu, X. Hair flow sensors: From bio-inspiration to bio-mimicking-A review. Smart Mater. Struct. 2012, 23, 113001-113023.
• Han, Z.; Liu, L.; Wang, K.; Song, H. Artificial hair-like sensors inspired from nature: A review. J. Bionic Eng. 2018, 15, 409-434.
• Nawi, M.N.M.; Manaf, A.A.; Arshad, M.-R. Review of MEMS flow sensors based on artificial hair cell sensor. Microsyst. Technol. 2011, 17, 1417-1426.
• Beccai, L.; Roccella, S.; Arena, A.; Valvo, F.; Valdastri, P.; Menciassi, A.; Carrozza, M.C.; Dario, P. Design and fabrication of a hybrid silicon three-axial force sensor for biomechanical applications. Sens. Actuators A Phys. 2005, 120, 370-382.
• Baki, P.; Szekely, G.; Kósa, G. Design and characterization of a novel, robust, tri-axial force sensor. Sens. Actuators A Phys. 2013, 192, 101-110.

タイトルに関連する用語 (5件)： 共振 ,  センシング ,  二軸 ,  設計 ,  特性評価