概要:
今日，あらゆる産業分野において様々な種類・形態のセンサが使われており，生産管理、品質管理，各種制御等に不可欠なものとなっています。本講は，将来産業界で活躍する技術者として必要なセンサ技術の基礎知識(種類，基本構成，動作原理，基本特性等)と，センサで得られた物理量をコンピュータに取り込む回路について学習します。
授業の進め方・方法:
毎回の授業は、基本的な事柄を説明した後、演習で理解を深める。単元区切りなどに小テストを行う。
注意点:
試験の成績80%，平素の学習状況（小テスト，レポート等を含む）を20%の割合で総合的に評価する。実務に応用できる専門基礎知識として，到達目標に対する達成度を試験等において評価する。
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
センサ技術総論： |
エネルギー変換型センサとエネルギー制御型センサの特長を理解し、説明できる。
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| 2週 |
半導体センサ：半導体センサを理解するための半導体材料の特長（共有結合やバンド構造）について学習する。 |
半導体の特長を理解し、センサに使われる基本特性を説明できる。
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| 3週 |
半導体センサ：半導体センサを理解するための半導体材料の特長（ｐ型、ｎ型半導体、ｐｎ接合）について学習する。 |
半導体の特長を理解し、センサに使われる化合物半導体の特性を説明できる。
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| 4週 |
半導体センサ：半導体センサを理解するための半導体材料の特長（光電効果、熱電効果、磁電効果など）について学習する。 |
半導体の特長を理解し、センサに使われる半導体特有の現象を説明できる。
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| 5週 |
磁気センサ：磁気センサを用途別美分類し，その中のリードスイッチや動作原理とその応用について学習する。 |
磁気センサの動作原理を理解し、またリードスイッチの動作原理を理解できる。
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| 6週 |
磁気センサ：Hall素子の動作原理とその応用について学習する。 |
Hall素子の動作原理を理解し、その動作回路を理解できる。
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| 7週 |
光センサ：光計測における基本量，レーザ光の特徴，レーザ応用技術について学習する。 |
種々の光センサの動作原理を理解し、その動作回路を理解できる。
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| 8週 |
温度センサ：接触型の温度センサの原理と応用例について学習する。 |
接触型の温度センサの動作原理を理解し、その動作回路を理解できる。
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| 2ndQ |
| 9週 |
温度センサ：非接触型の温度センサの原理と応用例について学習する。 |
非接触型の温度センサの動作原理を理解し、その動作回路を理解できる。
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| 10週 |
圧力センサ：圧力センサのの動作原理について学習する。 |
圧力センサの動作原理を理解し、その動作回路を説明できる。
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| 11週 |
湿度センサ、化学センサ、ガスセンサ：湿度センサ等について学習する。 |
湿度センサ、化学センサ、ガスセンサの動作原理を理解し、その動作回路を理解できる。
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| 12週 |
超音波や光による計測：超音波や光を使った距離を計測する原理とその応用例について学習する。 |
距離を計測するセンサの動作原理を理解し、適切なセンサを選択できる。
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| 13週 |
センサのインターフェイス回路：ブリッジ回路、OPアンプ回路、差動増幅回路について学習する。 |
センサのインタフェイス回路について理解し、適切な回路を設計できる。
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| 14週 |
センサのインターフェイス回路：差動増幅回路、ｄＢ、A/Dコンバータ原理について学習する。 |
センサのインタフェイス回路について理解し、適切な回路を設計できる。
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| 15週 |
センサ技術の将来について，これまでの発展の経緯から将来動向を学習する。
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これまでのセンサ技術の開発状況から、今後のセンサについて方向性を検討することができる。
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| 16週 |
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| 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 |
| 専門的能力 | 分野別の専門工学 | 電気・電子系分野 | 電子工学 | 電子の電荷量や質量などの基本性質を説明できる。 | 2 | 前2 |
| エレクトロンボルトの定義を説明し、単位換算等の計算ができる。 | 2 | 前2 |
| 原子の構造を説明できる。 | 2 | 前2,前3 |
| パウリの排他律を理解し、原子の電子配置を説明できる。 | 2 | 前2,前3 |
| 結晶、エネルギーバンドの形成、フェルミ・ディラック分布を理解し、金属と絶縁体のエネルギーバンド図を説明できる。 | 2 | 前2,前3,前4 |
| 真性半導体と不純物半導体を説明できる。 | 2 | 前2,前3,前4 |
| 半導体のエネルギーバンド図を説明できる。 | 2 | 前2,前3,前4 |
| pn接合の構造を理解し、エネルギーバンド図を用いてpn接合の電流―電圧特性を説明できる。 | 2 | 前3,前4 |
| 計測 | 計測方法の分類(偏位法/零位法、直接測定/間接測定、アナログ計測/ディジタル計測)を説明できる。 | 3 | |
| 精度と誤差を理解し、有効数字・誤差の伝搬を考慮した計測値の処理が行える。 | 3 | |
| SI単位系における基本単位と組立単位について説明できる。 | 3 | |
| 計測標準とトレーサビリティの関係について説明できる。 | 3 | |
| 指示計器について、その動作原理を理解し、電圧・電流測定に使用する方法を説明できる。 | 2 | |
| 倍率器・分流器を用いた電圧・電流の測定範囲の拡大手法について説明できる。 | 2 | |
| A/D変換を用いたディジタル計器の原理について説明できる。 | 2 | |
| オシロスコープの動作原理を説明できる。 | 3 | |