授業科目名 年度 学期 開講曜日・時限 学部・研究科 全担当教員 単位数
33039:[2025 春セメスター]センサ工学(5T) 2025 春セメスター 火3 理工学部 清水 正男、平井 慎一 2

キャンパス

BKC

授業施設

コラーニングⅡ 605号教室

授業で利用する言語

日本語

授業の概要と方法

センサとは,様々な物理量を電気信号に変換するデバイスであり,ロボティクスやIoTでキーとなるデバイスである.本講義では,センサに必要な電子回路,センサにおける原理と特性を基礎として述べるとともに,様々な物理量に対応するセンサを紹介する.

+R授業対象科目.第9回に+R授業を実施.詳細はmanaba+Rを参照.

受講生の到達目標

センサにおいて物理量が電気信号に変換される原理を理解する.
センサに必要なアナログ回路やデジタル回路を理解する.
様々な物理量をセンシングする方法を理解する.

事前に履修しておくことが望まれる科目

電気電子回路I,電気電子回路II,計測工学

授業スケジュール

授業回数/
担当教員(複数担当の場合)
テーマ
キーワード・文献・補足事項等
-

+R授業対象科目。第9回に+R授業を実施。詳細はmanaba+Rを参照。

1 (4/8) / 清水

ガイダンス

授業の進め方,センサとは

2 (4/15) / 清水

電子回路(復習)

オームの法則,キルヒホッフの法則,定電圧源,定電流源,2抵抗分圧回路,ブリッジ回路,テスター,オシロスコープ

3 (4/22) / 清水

電子回路(計測)

I-V変換回路,2端子回路と4端子回路,高抵抗計測と低抵抗計測,外来ノイズ対策

4 (4/29) / 清水

電子回路(センサ後段回路)

増幅回路,バッファ回路,エミッタ接地回路,オープンコレクタ,DC/ACカップリング,ゼロドリフトアンプ

5 (5/13) / 清水

センサ(要素)

センシング方法,センサの5要素(検出素子,後段回路,パッケージ,デジタル処理,取り付け)

6 (5/20) / 清水

センサ(信号変換)

センサの電気特性,感度,ダイナミックレンジ,応答速度(時定数),ヒステリシス

7 (5/27) / 清水

センサ(電子回路)

R抵抗型センサ,C静電容量型センサ,L誘導型センサ,V電圧型センサ,I電流Q電荷型センサ

8 (6/3) / 清水

センサ(組み合わせ)

RGB―IRセンサ,3次元画像センサ,ロータリーエンコーダ,超音波センサ,レーダー、ガスセンサ,イオンセンサ、電流(磁気)センサ

9 (6/10) / 清水

センサ(実装/通信)

アナログフィルタ,デジタルフィルタ,1点アース,DAC回路,ADC回路,I2C,SPI,1-wire,RS232c/422/485,誤検出対策、Node-RED

10 (6/17) / 清水

まとめとテスト

オンラインでのテストとその解説

11 (6/24) / 平井

抵抗センサとその応用

原理,分圧回路,ホイーストンブリッジ回路,ひずみセンシング

12 (7/1) / 平井

静電容量センサとその応用

原理,LCRメータ,力覚センシング,近接センシング

13 (7/8) / 平井

磁気センサ,光学センサとその応用

原理,コイル,ホール素子,分力センシング
原理,力センシング,接触点センシング

14 (7/15) / 平井

まとめとテスト

講義内容のまとめ,テスト

授業実施形態

対面で実施する.

授業外学習の指示

講義前後は,配布された資料やスライドなど参考に,講義内容を理解したかどうかを自身で確認する.理解があいまいな項目については,参考書籍やインターネットで調べるなどして復習する.

成績評価方法

種別 割合(%) 評価基準等
定期試験(筆記) 0

レポート試験
(統一締切日を締切とするレポート)
0

上記以外の試験・レポート、平常点評価
(日常的な授業における取組状況の評価)
100

小テストやレポート課題を課す.これらを総合して成績を評価する.

成績評価方法(備考)

受講および研究に関するアドバイス

センサの原理と使用法,信号処理について学ぶ.基本的な電気電子回路の知識を身に着けておくことが望まれる.公開されるすべてのコンテンツを学習することを望む.

教科書

教科書(使用頻度、その他補足)

適宜レジュメを配布する.

参考書

書名 著者 出版社 ISBNコード 備考
センサ・デバイス活用ノート トランジスタ技術SPECIAL編集部 CQ出版 978-4789849111 https://shop.cqpub.co.jp/hanbai/books/49/49111.html
CPUの創りかた 渡波 郁 毎日コミュニケーションズ 978-4839909864 https://book.mynavi.jp/ec/products/detail/id=22065
よくわかるディジタルIC回路の基礎 松田 勲,伊原 充博 技術評論社 978-4774108049 https://gihyo.jp/book/1999/4-7741-0804-9
センサ工学の基礎 第3版 山﨑 弘郎 オーム社 978-4-274-22449-2 https://www.ohmsha.co.jp/book/9784274224492/
電気・電子計測 第4版 阿部 武雄,村山 実 森北出版 978-4-627-70544-9 https://www.morikita.co.jp/books/mid/070544
電気電子機能材料 改訂3版 一ノ瀬 昇 オーム社 978-4-274-21594-0 https://www.ohmsha.co.jp/book/9784274215940/
回路シミュレータLTspiceで学ぶ電子回路 渋谷 道雄 オーム社 978-4-274-22339-6 https://www.ohmsha.co.jp/book/9784274223396/
ソフトロボット学入門 -基本構成と柔軟物体の数理- 新学術領域「ソフトロボット学」研究班,日本ロボット学会 監修,鈴森 康一,中嶋 浩平,新山 龍馬,舛屋 賢 編著 オーム社 978-4-274-22998-5 https://www.ohmsha.co.jp/book/9784274229985/
トランジスタ技術SPECIAL 測る 量る 計る 回路&テクニック集 トランジスタ技術SPECIAL編集部 CQ出版社 https://www.cqpub.co.jp/hanbai/books/MSP/MSP202301.htm

参考書(使用頻度、その他補足)

参考になるwwwページ

授業内外における学生・教員間のコミュニケーションの方法

その他(教員より別途指示)

備考


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URL:https://secure.ritsumei.ac.jp/students/pathways-future/course/curriculum.html/