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授業科目名
担当教員
計測センシング工学
本間 聡
時間割番号
単位数
コース
履修年次
期別
曜日
時限
TEE312 2 EE,ES 3 前期 III
[概要]
計測センシング工学は、計測と制御の対象から変量(長さや温度など)を電気信号として採取するセンサの性質に関する部分、得られた電気信号をデジタル化するまでのアナログ回路に関する部分、および、デジタル化した信号を処理して有用なデータを得るデジタル処理に関する部分から成る。講議の前半では、各種センサの基本的性質と使用法を学ぶ。後半では、センサ出力信号を処理するアナログ回路とデジタル回路について学ぶ。
[具体的な達成目標]
(1)目的に応じたセンサの選択ができるとともに,そのセンサの原理を資料を見て理解できる
(2)電気系の計測を行う計器の種類と原理を説明でき,使用することができる
(3)センサで検出した信号を増幅するなどの処理を行う回路の基本的な設計ができる
(4)AD変換,DA変換の原理を理解して,変換速度,ビット数などの決定ができる
[必要知識・準備]
本科目は広い分野を基礎、対象としており、総合科目ともいえる。特に基礎となる科目は、半導体素子を用いるので電子デバイスである。ただしこれについては詳しく講義する。そのほか電磁気学、電気回路、電子回路、機械工学等、多岐に亘る。
[評価方法・評価基準]
No評価項目割合評価の観点
1試験:期末期 50  %講義内容について60%以上理解し、説明できること 
2試験:中間期 50  %定期試験と合計し、総合的に評価する 
[教科書]
  1. 中沢 信明, センサの基本と実用回路, コロナ社, ISBN:978-4-339-03353-3
[参考書]
(未登録)
[講義項目]
  1.センサの基本
    センサとは,人間の感覚とセンサ,センサの原理と材料
  2.センシングデータの評価の仕方 平均値と分散値
  3.センシングデータの評価の仕方 統計的処理
  4.力センサ,速度・加速度センサ
  5.力センサ,ホイートストンブリッジ回路 
  6.半導体の基礎 pn接合ダイオード 
  7.半導体を用いた光センサ 内部光電現象と外部光電現象 
  8.半導体を用いた光センサ フォトダイオード フォトトランジスタ
  9.感度とダイナミックレンジ、応等速度と帯域幅
  10.信号の増幅
    演算増幅器,反転増幅回路,非反転増幅回路,差動増幅回路,加算回路
 11.演算増幅器回路設計
    オフセット電圧,バイアス電流,スルーレート,GB積
 12.アナログ信号処理
    積分回路,微分回路,シュミットトリガ,発振器,OPアンプによる整流回路
 13.サンプリングとAD変換
    サンプル&ホールド回路,DAコンバータの構成,ADコンバータの種類と原理
 14.設計演習1
 15.評価:総括・まとめ
[教育方法]
応用科目なので講義が主体となるが,適宜,設計演習を行う。
[JABEEプログラムの学習・教育目標との対応]
《電気電子システム工学科》
C-4:電気電子工学分野の専門知識・技術を身につける
基礎工学部門・応用工学部門に含まれる科目を通じて電気電子工学分野の専門知識・技術を身につける
 
[その他]
(未登録)