センサー工学

科目基礎情報

学校	長岡工業高等専門学校	開講年度	令和04年度 (2022年度)
授業科目	センサー工学
科目番号	0105	科目区分	専門 / 選択
授業形態	講義	単位の種別と単位数	学修単位: 2
開設学科	電子制御工学科	対象学年	5
開設期	前期	週時間数	2
教科書/教材	配布プリント
担当教員	梅田 幹雄

到達目標

(科目コード：31402　英語名：Sensor Engineering)（授業計画の週は回と読替えること）
この科目は長岡高専の教育目標の(D)と主体的に関わる。この科目の到達目標と、成績評価上の重み付け、各到達目標と長岡高専の学習・教育到達目標との関連を、到達目標、評価の重み、学習・教育到達目標との関連の順で次に示す。
①人間の感覚について理解する：20%(d1)、(d4)、(g1)。②各種センサーの構造・動作原理を理解する：50%(d1)、(d4)、(g1)。③各種センサーの特性・特徴・用途等を理解する：30%(d1)、(d4)、(g1)。

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	最低限の到達レベルの目安	未到達レベルの目安
評価項目1	人間の感覚を詳細に理解する。	人間の感覚を理解する。	人間の感覚を概ね理解する。	左記に達していない。
評価項目2	各種センサーの構造・動作原理を詳細に理解する。	各種センサーの構造・動作原理を理解する。	各種センサーの構造・動作原理を概ね理解する。	左記に達していない。
評価項目3	各種センサーの特性・用途を詳細に理解する。	各種センサーの特性・用途を理解する。	各種センサーの特性・用途を概ね理解する。	左記に達していない。

教育方法等

概要:

この科目は企業で磁性体や強誘電体などの応用デバイスに関して研究・開発・設計等を担当していた教員が、その経験を活かし、それらの物理現象を含む様々なセンサーに関し、授業を行うものである。近年、様々なセンサーが活発に開発され、各種工業用計測器から身近な家電製品に至るまで使用されている。ここでは、人間の感覚についての知識を得た後、各種センサーの構造・動作原理・特性・用途等の知識を得ることを目的とする。このため、人間の感覚及び各センサーについて各自調査し、内容をまとめ、資料を作成しレポーにまとめ提出する。
　〇関連する科目：電子回路Ⅱ（前年度履修）、電気回路ⅡB（前年度履修）、電磁気学ⅡB（前年度履修）、電子デバイス工学（後期履修）、ロボット工学（後期履修）、超音波テクノロジー（次々年度履修）

授業の進め方・方法:

この科目は学修単位科目のため、事前・事後学習として「各週ごとの到達目標」欄にある課題等を事前・事後に予習復習することが必要である。
授業はゼミ形式（受講者各自が予め決められた範囲をレポートにまとめ、資料を作成し発表）で行う。

注意点:

レポートの提出を指定した日時までに提出すること。

授業の属性・履修上の区分

実務経験のある教員による授業

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
前期
	1stQ
		1週	ガイダンス、センサーの目的と役割	センサーの目的と役割を理解する。 センサーの目的と役割に関する課題
		2週	人間の感覚その1（視覚,聴覚）	視覚、聴覚器官の構造・原理と特性等を理解する。 人間の感覚に関する課題1
		3週	人間の感覚その2（嗅覚、味覚）	嗅覚、味覚の構造・原理と特性等を理解する。 人間の感覚に関する課題2
		4週	人間の感覚その3（触覚、平衡感覚）	触覚、平衡感覚の構造・原理と特性等を理解する。 人間の感覚に関する課題3
		5週	光センサーその1（光導電素子、光起電力素子）	光導電素子、光起電力素子の構造・原理と特性・用途等を理解する。 光センサーに関する課題1
		6週	光センサーその2（ホトトランジスタ、焦電素子）	ホトトランジスタ、焦電素子の構造・原理と特性・用途等を理解する。 光センサーに関する課題2
		7週	光センサーその3（CCDイメージセンサー、CMOSイメージセンサー）	CCDイメージセンサー、CMOSイメージセンサーの構造・原理と特性・用途等を理解する。 光センサーに関する課題3
		8週	音響センサー（導電型マイクロホン、コンデンサ型マイクロホン）ー	導電型マイクロホン、コンデンサ型マイクロホンの構造・原理と特性・用途等を理解する。 音響センサーに関する課題
	2ndQ
		9週	変位センサー（差動トランス、ポテンショメーター、エンコーダー）	差動トランス、ポテンショメーター、エンコーダーの構造・原理と特性・用途等を理解する。 変位センサーに関する課題
		10週	角度・位置センサー（ジャイロセンサー、GPS）	ジャイロセンサー、GPSの構造・原理と特性・用途等を理解する。 角度・位置センサーに関する課題
		11週	温度センサーその1（熱電対、サーミスタ）	熱電対、サーミスタの構造・原理と特性・用途等を理解する。 温度センサーに関する課題1
		12週	温度センサーその2（IC温度センサー、赤外線温度センサー）	IC温度センサー、赤外線温度センサーの構造・原理と特性・用途等を理解する。 温度センサーに関する課題2
		13週	圧力センサー（ストレインゲージ、半導体圧力センサー）	ストレインゲージ、半導体圧力センサーの構造・原理と特性・用途等を理解する。 圧力センサーに関する課題
		14週	湿度センサー（セラミック湿度センサー、高分子型湿度センサー）	セラミック湿度センサー、高分子型湿度センサーの構造・原理と特性・用途等を理解する。 湿度センサーに関する課題
		15週	その他（味センサー、においセンサー、けむりセンサー、花粉センサー、ホール素子、MRセンサー、放射線センサー）	味センサー、においセンサー、けむりセンサー、花粉センサー、ホール素子、MRセンサー、放射線センサーの中いくつかのセンサーの構造・原理と特性・用途等を理解する。 味センサー、においセンサー、けむりセンサー、花粉センサー、ホール素子、MRセンサー、放射線センサー等に関する課題
		16週	前期末試験 17週：試験解説と発展授業	試験時間：50分　課題レポート提出 17週：試験の確認と最新のトピックス

モデルコアカリキュラムの学習内容と到達目標

分類		分野	学習内容	学習内容の到達目標	到達レベル	授業週
分野横断的能力	汎用的技能	汎用的技能	汎用的技能	書籍、インターネット、アンケート等により必要な情報を適切に収集することができる。	3	前2,前3,前4,前5,前6,前7,前8,前9,前10,前11,前12,前13,前14,前15
				収集した情報の取捨選択・整理・分類などにより、活用すべき情報を選択できる。	3	前2,前3,前4,前5,前6,前7,前8,前9,前10,前11,前12,前13,前14,前15
				収集した情報源や引用元などの信頼性・正確性に配慮する必要があることを知っている。	3	前2,前3,前4,前5,前6,前7,前8,前9,前10,前11,前12,前13,前14,前15
				情報発信にあたっては、発信する内容及びその影響範囲について自己責任が発生することを知っている。	3	前2,前3,前4,前5,前6,前7,前8,前9,前10,前11,前12,前13,前14,前15
				情報発信にあたっては、個人情報および著作権への配慮が必要であることを知っている。	3	前2,前3,前4,前5,前6,前7,前8,前9,前10,前11,前12,前13,前14,前15
				目的や対象者に応じて適切なツールや手法を用いて正しく情報発信(プレゼンテーション)できる。	3	前2,前3,前4,前5,前6,前7,前8,前9,前10,前11,前12,前13,前14,前15

評価割合

	試験	発表	レポート	合計
総合評価割合	60	20	20	100
基礎的能力	30	10	10	50
専門的能力	30	10	10	50
分野横断的能力	0	0	0	0