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授業科目名
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計測センシング工学
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| 分類・系統 |   |
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時間割番号
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TEEK12
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担当教員名
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本間 聡
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開講学期・曜日・時限
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前期・月・III
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単位数
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2
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＜対象学生＞
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E以外
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＜授業の目的＞
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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。講義の前半では、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。
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| No | 重要度 | 目標 | 詳細 |
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| 1 | ◎ | 能力と技能 | （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）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
（３）OPアンプ回路の原理がわかる |
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＜授業の方法＞
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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。
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＜成績評価の方法＞
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| No | 評価項目 | 割合 | 評価の観点 |
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| 1 | 試験：期末期 | 50 % | 後半の講義内容を６０％以上理解し説明できること | | 2 | 試験：中間期 | 50 % | 前半の講義内容を６０％以上理解し説明できること |
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＜受講に際して・学生へのメッセージ＞
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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。特に基礎となるのは半導体の性質であり電子デバイスであるが、これについては改めて講義する。科目は、電磁気学、電気回路、電子回路、光学機械工学等、多岐に亘る。
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＜テキスト＞
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- 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
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＜参考書＞
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(未登録)
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＜授業計画の概要＞
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１．センサの基本<BR> センサとは，人間の感覚とセンサ，センサの原理と材料<BR>２．センシングデータの評価の仕方 平均値と分散値<BR>３．センシングデータの評価の仕方 統計的処理<BR>４．力センサ，速度・加速度センサ<BR>５．力センサ，ホイートストンブリッジ回路 <BR>６．評価：前半部の総括・まとめ<BR>７．半導体の基礎 pn接合ダイオード <BR>８．半導体を用いた光センサ 内部光電現象と外部光電現象 <BR>９．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<BR>１０．信号の増幅<BR> 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<BR>１１．演算増幅器回路設計<BR> オフセット電圧，バイアス電流，スルーレート，GB積<BR>１２．アナログ信号処理<BR> 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<BR>１３．サンプリングとAD変換<BR> 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<BR>１４．設計演習１<BR>１５．評価：総括・まとめ
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| ＜JABEEプログラムの学習・教育目標との対応＞ |
| 《土木環境工学科》 | A.技術者の責務の自覚
土木環境技術が人間社会や自然環境の変化に及ぼす効果・影響を理解し、自然と調和した人類の持続的発展のために土木環境技術者が果たすべき責務を自覚する。 | ○ |
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