エレクトレット振動発電素子を用いたパッシブ型振動速度センサの開発

抄録

　橋梁の無線モニタリングシステムにおいて橋梁の交通荷重による振動を利用した振動発電技術が注目を集めている．従来の研究は発電量のみに着目しているが，発電電圧に着目することで外部振動情報も取得可能だと考えられる．本研究では発電電圧が振動速度に依存するエレクトレット発電素子に着目し，パッシブに振動速度を測定できるセンサの開発を行った．数値シミュレーションより現状の発電波形を分析し，新しい発電素子を提案した．定常加振実験により発電波形と外部速度の関係を明らかにし，周波数領域上で外部速度に変換する手法を提案し，変動加振実験においてその有効性を検討した．実橋梁においても計測を行い，開発したセンサの実用性を示した．