センサ工学

科目基礎情報

学校	秋田工業高等専門学校	開講年度	2017
授業科目	センサ工学
科目番号	0018	科目区分	専門 / 選択
授業形態	授業	単位の種別と単位数	学修単位: 2
開設学科	電気情報工学科	対象学年	5
開設期	通年	週時間数	1
教科書/教材	教科書：「電気・電子応用計測」　高木相　著　朝倉書店
担当教員	山崎 博之

到達目標

１．インピーダンス型・起電力型センサの動作原理と応用法を説明できる。
２．バイオおよび化学センサの種類と動作原理を説明できる。
３．超音波センサの動作原理と応用例について説明できる。
４．光学センサの原理と応用例について説明できる。
５．放射線センサの原理と応用例について説明できる。

ルーブリック

	理想的な到達レベルの目安	標準的な到達レベルの目安	未到達レベルの目安
評価項目1	インピーダンス型・起電力型センサの動作原理と応用法を説明できる。	インピーダンス型・起電力型センサの動作原理と基本的な利用方法を説明できる。	インピーダンス型・起電力型センサの動作原理と基本的な利用方法を説明できない。
評価項目2	バイオおよび化学センサの種類と動作原理を説明できる。	バイオおよび化学センサの種類と基本的な動作原理を説明できる。	バイオおよび化学センサの種類と動作原理を説明できない。
評価項目3	超音波センサの動作原理と応用例について説明できる。	超音波センサの種類と，基本的動作原理について説明できる。	超音波センサの種類と，基本的動作原理について説明できない。
評価項目4	光学センサの原理と応用例について説明できる。	光学センサの種類と，基本的動作原理について説明できる。	光学センサの種類と，基本的動作原理について説明できない。
評価項目5	放射線センサの原理と応用例について説明できる。	放射線センサの種類と，基本的動作原理について説明できる。	放射線センサの種類と，基本的動作原理について説明できない。

教育方法等

概要:

電気・電子を応用する立場から，センサ．トランスジュ－サの意義と様々なセンサを対象として，その基本動作とシステムの応用について修得する。

授業の進め方・方法:

講義形式で行う。必要に応じて適宜レポートを課す。試験結果が合格点に達しない場合，再テストを行うことがある。

注意点:

　合格点は60点である。各中間，期末の成績は，試験成績70%，レポート30%で評価する。
学年総合成績=（前期中間成績＋前期末成績＋後期中間成績＋後期末成績）／４
センサの動作原理を電気および情報工学の広範な知識を活用して理解する必要がある。
自学自習時間：通年週1時間（合計３０時間）

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
前期
	1stQ
		1週	授業ガイダンス 測定とセンサ・トランスジューサ	授業の進め方と評価の仕方について説明する。 計測システムにおけるセンサ・トランスジューサの位置づけを説明できる。
		2週	インピーダンス型センサ （R型センサ）	抵抗変化型センサの動作原理と応用法を説明できる。（ストレンゲージ，温度センサ他）
		3週	インピーダンス型センサ （R型センサ）	抵抗変化型センサの動作原理と応用法を説明できる。（湿度センサ，圧力センサ，磁気センサ他）
		4週	インピーダンス型センサ （L型センサ）	自己及び相互インダクタンス変化型センサの動作原理と応用法を説明できる。（ギャップ・位置・力センサ等）
		5週	インピーダンス型センサ （L型センサ）	自己及び相互インダクタンス変化型センサの動作原理と応用法を説明できる。（応用例等）
		6週	インピーダンス型センサ （C型センサ）	容量変化型センサの動作原理と応用法を説明できる。（ギャップセンサ，変位センサ他）
		7週	到達度試験（前期中間）	上記項目について学習した内容の理解度を授業の中で確認する
		8週	試験の解説と解答 起電力型センサ （電磁誘導型）	到達度試験の解説と解答 電磁誘導型センサの動作原理と応用法を説明できる。
	2ndQ
		9週	起電力型センサ （熱起電力・圧電型）	熱起電力型及び圧電型センサの動作原理と応用法を説明できる。
		10週	起電力型センサ （ホール型・他）	ホール素子を利用したセンサの動作原理と応用法を説明できる。
		11週	生物・化学センサ （酵素センサ）	酵素センサの動作原理と応用例について説明できる。
		12週	生物・化学センサ （微生物センサ）	微生物センサの動作原理と応用例について説明できる。
		13週	音波応用センサ （反射・共振型）	反射・共振型超音波センサの原理と応用法を説明できる。
		14週	超音波応用センサ （伝搬・ドップラー型）	伝搬・ドップラー型超音波センサの原理と応用法を説明できる。
		15週	到達度試験（前期末）	上記項目について学習した内容の理解度を確認する。
		16週	試験の解説と解答	到達度試験（前期末）の解説と解答，および授業アンケート
後期
	3rdQ
		1週	光センサ （基礎となる物理）	量子効率，分光感度，光検波について説明できる。
		2週	光センサ （光電子放出型）	光電子放出型センサの原理と応用法を説明できる。
		3週	光センサ （ホトダイオード・他）	ホトダイオードを応用したセンサの原理と応用法を説明できる。
		4週	光ファイバセンサ （光ファイバ）	光ファイバの種類や構造を説明できる。
		5週	光ファイバセンサ （ドップラー・干渉型）	光のドップラー効果や干渉を応用したセンサの原理と応用法を説明できる。
		6週	光ファイバセンサ （OTDR）	OTDRの原理と応用例について説明できる。
		7週	到達度試験（後期中間）	上記項目について学習した内容の理解度を授業の中で確認する。
		8週	試験の解説と解答 光応用センシングシステム（レーザ）	後期中間試験の解説と解答 レーザ光の基本的性質について説明できる。
	4thQ
		9週	光応用センシングシステム （比色計・速度センサ）	比色計や各種速度センサの原理と応用法を説明できる。
		10週	光応用センシングシステム （湿度計・パターン計測）	露天湿度計やイメージパターン計測の原理と応用法を説明できる。
		11週	光応用センシングシステム （光弾性効果・干渉型）	光弾性効果や光の干渉を利用したセンサの原理と応用法を説明できる。
		12週	光応用センシングシステム （ドップラー効果・ファラデー効果他）	ドップラー効果・ファラデー効果他を応用したセンサの原理について説明できる。
		13週	放射線センサとその応用 （放射線の性質）	α線，β線，γ線の基本的性質と電離作用について説明できる。
		14週	放射線センサとその応用 （各種放射線応用センサ）	各種放射線応用センサについて原理と応用法について説明できる。
		15週	到達度試験（後期末）	上記項目について学習した内容の理解度を確認する。
		16週	試験の解説と解答	到達度試験（後期末）の解説と回答，本授業のまとめ，および授業アンケート。

評価割合

	定期試験	レポート	相互評価	態度	ポートフォリオ	その他	合計
総合評価割合	70	30	0	0	0	0	100
知識の基本的な理解	50	10	0	0	0	0	60
思考・推論・創造への適用力	10	10	0	0	0	0	20
汎用的技能	10	10	0	0	0	0	20