超音波センサのコンパクト化 T19E003 工藤 裕介 T19E013 田中 慶太郎 T19E026 松浦 孝輝 担当教員 杉本 恒美
背景 超音波センサとは？ 今まで 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。 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 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
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 ファンクション 増幅器 trig out 端子 端子 in 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 ファンクション 増幅器 trig out 端子 端子 in out オリジナル基板 水槽 センサ 凹面振動子
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 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 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 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。
まとめと今後の課題 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。