|
教員名 : 吉田 清
|
授業コード
510767
オムニバス
科目名
センシング技術
科目名(英語)
Sensing Technology
配当学年
4年
単位数
2.00単位
年度学期
2025年度春学期
曜日時限
金曜2限
対象学科
基_電電,基_電情
コース
科目区分
専門科目
必選の別
選択科目
担当者
吉田 清
教室
1-302
実務家教員担当授業
授業の目的と進め方
様々な物理量の計測にあたっては、検出すべき物理量の種類や特徴など多様な問題に配慮して適切なセンサを選択するだけでなく、その機能や特性にも留意することが重要である。
本講では、物理量の計測とその結果に基づく機器制御に関する代表的事例を取り上げ、センシング技術とシステムの基本的な考え方を修得する。 達成目標1
センサの基本的な原理種別(接触・非接触、物性・構造等)を理解できる。【25%】
達成目標2
センシング情報の処理とその結果に基づく制御システムとその留意点を理解できる。【25%】
達成目標3
代表的なセンサとして、力センサ、温度センサ、光センサ、センシングに関する基本的事項を理解できる。【25%】
達成目標4
これらの基本的事項の超音波、温度、磁気等のセンサへの応用における考え方を理解できる。【25%】
達成目標5
達成目標6
達成目標7
アクティブラーニング
ディスカッション
ディベート
グループワーク
プレゼンテーション
実習
フィールドワーク
その他課題解決型学習
授業計画
授業時間外課題(予習および復習を含む)
第1回
センシング技術の概要
センサ工学とセンシング技術との関連について調べておくこと(2時間)
第2回
センサデータとその誤差
誤差の種類とガウス分布(標準偏差)について調べておくこと(2時間)
第3回
センサ素子の基本処理
測定法には偏位法と零位法があるが、それぞれの具体例を調べておく(2時間)
第4回
センサ素子の信号処理
オペアンプの非反転増幅、反転増幅、差動増幅の回路と動作原理を調べておく(2時間)
第5回
雑音とその処理
センサ素子に生じる内部雑音と外部雑音について調べておく(2時間)
第6回
生体が有する感覚
生体のもつセンサ機能について調べておくこと(2時間)
第7回
位置、距離のセンサ素子とシステム
位置や変位センサの種類とその原理を調べておくこと(2時間)
第8回
力、圧力センサ素子とシステム
力や圧力センサの種類とその原理を調べておくこと(2時間)
第9回
温度、化学量のセンサ素子とシステム
温度センサの種類と動作原理を調べておくこと(2時間)
第10回
超音波のセンサ素子とシステム
超音波センサの種類と動作原理を調べておくこと(2時間)
第11回
光センサ素子とシステム
光センサの種類と動作原理を調べておくこと(2時間)
第12回
センサシステムの構造とその応用
フィードバック制御について、その原理と適応される応用例を調べておくこと(1時間)
第13回
画像計測と処理
CCDイメージセンサの構造と動作原理を調べておくこと(2時間)
第14回
センシング工学の展開
無線ICタグ(ICタグカード)の利用例と種類を挙げ、その動作原理を調べておくこと(2時間)
課題等に対するフィードバック
提出された講義課題を確認して評価する。その結果、理解度が目標レベルに達していないと判断された場合は、解説を行うなど状況に応じてフィードバックを行う。
評価方法と基準
期末試験60%と演習等40%にて評価する。演習等には、授業での課題提出を含める。
期末試験および演習等を総合した評価点(100点満点)に対し、60点以上の場合に合格(60点以上70点未満の場合、C評価)とする。 テキスト
木下源一郎、実森彰郎、「センシング工学入門」コロナ社(2020年)、ISBN:978-4-339-03192-8
(授業内容に関連する資料を配付する。) 参考図書
山﨑 弘郎 、「センサ工学の基礎(第3版)」(オーム社)ISBN:978-4-274-22449-2
井口 征士、他、「センシング工学」新世代工学シリーズ(オーム社)ISBN : 978-4274131875 小林 彬、臼田 孝、他、「センサ技術の基礎と応用」計測自動制御学会 編(コロナ社)ISBN:978-4-339-03386-1 科目の位置づけ(学習・教育目標との対応)
線形代数、電気工学、電子工学の基礎などを事前に修得していることが望ましい。また、本科目の受講を通してセンシング技術のあり方を学ぶことで、全体像の中におけるシステムバランスの考え方を修得する。本科目は、電気主任技術者の資格を認定により得るための科目である。
履修登録前の準備
これまでに学習した数学、電気電子工学の基礎知識を確認しておくこと。
|