バッテリーレス液体検知センサのご紹介

この資料は、水に濡れることで自ら発電し、外部電源なしで無線送信を行う「自己発電型液体検知センサ」の仕組みや実証実験について紹介したセミナー資料です。

この資料でわかること
• 外部電源や電池が一切不要な「自己発電型液体検知センサ」の画期的な発電原理
• 水田の水位監視や潮位モニタリングにおける、電源レスでの実証実験の成果
• 500円玉サイズのセンサと数滴の水だけでZETagモジュールを駆動・発報させた最新実績

背景・目的

従来の液体検知センサは、振動や電気、光学などの方式を問わず、検知や信号送信のために外部電源（電池や配線）を必要としていました。そのため、電源の確保が難しい屋外や僻地、配線工事が困難な場所への導入には大きなハードルがありました。

藤倉コンポジットは、同社が培ってきた非常用マグネシウム空気電池（＝水を入れることで発電する災害用電池）の技術を応用。検知対象である「水（液体）」そのものを電解液として利用し、センサ自らが発電して無線信号を送る、全く新しい「自己発電型液体検知センサ」を開発しました。

取り組み・わかったこと

本資料では、実際のフィールドにおける2つの実証実験を紹介しています。1つ目は水田での水位監視で、5月から8月までの約3ヶ月間、電源レスで水位の可視化に成功しました。2つ目は河口での潮位変化モニタリングで、満潮予測時刻とほぼ同調した検知精度を確認しています。

さらに、超省電力なZETA通信規格である「ZETag（＝極小・使い捨て型のZETAタグ）」モジュールとの駆動試験では、わずか200μL（スポイト数滴）の水と500円玉サイズのセンサ素子だけで、自己発電による無線発報に成功しました。これにより、インフラ設備や工場での漏水検知、防災用途での実用性が大きく証明されました。

現在は、スクリーン印刷による低コスト・大量生産技術や、長尺のテープ型センサ、さらには「外力（押す、壊れる、折れるなど）」を検知して発電する多用途センサへの応用開発も進められています。詳しくは資料本編（PDF）でご確認ください。