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授業の目標
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・各種センサの性質を評価するために、計測の全般的事項を理解する。
・メカトロニクス機器を適切に設計するために、各種センサの用途や特性を理解する。
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到達目標
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・単位や誤差の取り扱いなど、計測の基礎について説明できる。
・種々の物理量に応じた各種センサについて一通りの説明ができる。
・電気信号をアナログ・デジタル回路で処理する方法とそれらの意義について説明できる。
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身につく能力
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＜全学ディプロマ・ポリシー＞
○【知識・理解・技術】
１．各専門分野の知識・技術を習得し、活用する力を身につけている
【教養・基礎的能力】
２．幅広い教養と、外国語能力、情報活用能力、コミュニケーション能力などの基礎的能力を身につけている
【態度・志向性】
３．多様な価値観を有する人々と倫理観・責任感をもって協働することができる
【態度・志向性】
４．時代の変化に主体的に対応するため継続的に学び、自律的に行動することができる
【問題発見・解決能力】
５．専門の知識・技術及び基礎的能力を統合し活用して、問題を発見し解決する能力を身につけている
【ｸﾞﾛｰｶﾙ・創造的思考力】
６．地域的・国際的視点をあわせもち、また、新たな価値を想像する力を身につけている
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授業の概要
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光センサ、加速度センサ、超音波センサ、温度センサ、磁気センサなどを例にとり、実社会での応用例、カタログ仕様の見方や大まかな価格、実際に使うための回路設計などを具体的に学ぶ。これらすべてのセンサについて実物に触れ、またデモンストレーション実験を見て理解を深める。平行して、物理量と単位、各種の標準、分解能、誤差など測定の一般論、また測定データの統計処理の初歩を学ぶ。
板書、スライド、実物の映像、実物の回覧などを使って授業を進める。
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授業の計画
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授業計画
第１回：センサ工学の概観
第２回：国際単位系（SI）について。定義の改定について。物理量＝数値×単位であること
第３回：光センサ① フォトダイオードなどの実例
第４回：光センサ② 光電子増倍管など
第５回：物理量の次元、次元解析の初歩
第６回：振動センサ、加速度センサ
第７回：誤差、誤差の伝搬、統計の初歩
第８回：超音波センサ① 実例
第９回：超音波センサ② マイコンへのインターフェース
第１０回：大数の法則、ランダムウォーク、拡散方程式
第１１回：温度センサ： サーミスタ、RTD、熱電対
第１２回：アナログ回路速習講座① オペアンプとは何か
第１３回：アナログ回路速習講座② オペアンプを使った標準的な回路
第１４回：磁気センサ： ホール素子など
第１５回：計測の最前線から： 量子計測
第１６回：定期試験
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授業時間外学修の指示
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・予習、復習を必ず行うこと。
・出された宿題を解くこと。解くにあたって他の受講者との議論は大いに行ってよい。
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成績評価の方法
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・原則として期末試験60%、授業で出題する演習問題の評価を40%として評価する。期待以上のレベルの解答、授業への積極的参加の有無等により加点や減点を行うことがある。
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テキスト・参考書等
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テキスト： 特になし、適宜プリント（pdfファイル）を配布
参考書： 適宜指定する。
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履修上の留意点
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毎回出席をとる。授業中の質問など、積極的に学ぶ姿勢を歓迎する。
【manabaの利用法】
参考資料の配布、クイズ提出、質問への応答等
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資料
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備考
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＊読替科目：電子情報システム学科「電子デバイス工学Ⅱ」（選択）に対応する。2020年度～
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