授業科目名				担当教官
センサー工学特論 (本年度非開講)				武藤　真三／橋口　住久
時間割番号	単位数	コース	履修年次	期別	曜日	時限
322134	2	E,S	1	後期	水	I
［概要と目標］
21世紀をリードする先端マシーンや先端デバイスの駆動や制御、環境や医療状態などの瞬時および常時モニタリングなどのため、各種センサーの果たす役割は非常に重要になっている。このような背景から、本講義では、最近特に重要となっている光センサを主に取り上げてその動作原理と基本的 構成法などを解説するとともに、光電変換したセンサー信号の取扱いの際に重要となる信号処理回路系の構成と特性やノイズ対策などについて解説する。 本講義の到達目標は、基本的センサー動作の物理・化学的理解とノイズ対策を含めた信号処理技術の理解を通して、「センサー工学に関する基本的能力を養う」ことにある。
［必要知識・準備］
科学（物理・化学等）に対する興味、電磁気学I,IIと電子回路I,IIの知識が必要。
［評価基準］
評価基準はどの程度到達目標に達したかで、中間試験(50点)と期末試験(50点)の合計点が60点以上 をもって合格とする。
［教科書］
指定教科書はない（教官の準備した講義ノートによる）
［参考書］
(未登録)
［講義項目］
１．光センシングの基礎： 光センシングに利用される光源の性質とその利用 ２．物理量光センシングの基礎： 電気光学効果、磁気光学効果、サニヤック効果、周期構造の光学特性 ３．化学量光センシングの基礎： 光吸収、蛍光・燐光の消光効果、蛍光増光、膨潤の利用 ４．光ファイバの解析とセンサー応用： 光ファイバの構造と種類、光ファイバの伝搬モード解析、光ファイバのセンサー応用　 ５．光ファイバセンシング(１)： 単一モード光ファイバによる代表的光センシング技術 ６．光ファイバセンシング(２)： プラスチック光ファイバによる代表的光センシング技術 ７．センサーの電気的基本特性： 変換感度とノイズ、ダイナミックレンジと直線性、応答速度と帯域幅、内部インピーダンス ８. ノイズ：ノイズの定量的表現（スペクトル密度、ノイズ帯域幅）、ノイズの統計的性質（ガウス分布、時間平均、集合平均、エルゴード性）、 基本的ノイズの性質（熱ノイズ　ショットノイズ、過剰ノイズ） ９. センサーのノイズ： 受動センサーのノイズ、能動センサーのノイズ、外来ノイズ、センサーのノイズ等価回路 10. 増幅器とノイズ： ノイズ等価回路、　En-In表現、　入力換算ノイズ、　等価ノイズ抵抗、　ノイズコンター 11. 増幅素子のノイズ：　バイポーラトランジスタ、　JFET、　MOSFET、　MESFET、　HEMT 12. 低ノイズ増幅器： 利得配分、　帯域幅スルーレイト、　ノイズ整合、　インピーダンス整合 13. 低ノイズ電源： 長時間安定性、　電池と整流電源、　電圧安定回路