科目名[英文名]
環境機械システム特論Ⅲ   [Advanced Enviromental Mechanical Systems III]
区分	学際交流科目	選択必修		単位数	1
対象学科等		対象年次	～	開講時期	3学期
授業形態	3学期	時間割番号	112123
責任教員 [ローマ字表記]
石田 寛   [ISHIDA Hiroshi]
所属	生物システム応用科学府	研究室		メールアドレス

概要

近年、電子技術の進歩により、身の回りの機械装置のほとんどが電子化、自動化されるようになった。本講義は、機械装置を電子化する際にキーとなるセンサとその関連技術について学ぶ。初めに、光、温度、磁気、機械量などを検出する各種物理センサを紹介する。また、匂いや味を測定するケミカルセンサやバイオセンサについても解説する。次いで、センサ信号を処理し、必要な情報を取り出すのに使われる機器組込用マイコンを紹介し、センサとマイコンをつなぐインターフェース回路、センサ情報処理技術について解説する。センサ関連分野における最新の研究・開発トピックについても紹介する。本講義は、英語と日本語のどちらの言語でも内容が理解できるように、両言語を織りまぜて行う。本科目は、生物機能システム科学専攻カリキュラムの専門基礎科目に該当する。

到達基準

各種センサの動作原理を正しく理解することができる。 センサを使って測定を行う際に、適切なセンサを選択することができる。 本科目のディブロマ・ポリシーの観点：履修案内のカリキュラムマップを参照せよ。

授業内容

第1回　ガイダンス：自動車やロボットを例に、最先端の機械システムにおけるセンサの使用状況を知るとともに、その多くが半導体技術の応用であることを学ぶ。 第2回　温度センサ：白金抵抗体、サーミスタ、熱電対、焦電センサの原理を学ぶ。 第3回　磁気センサ：ホールセンサ、磁気抵抗センサ、フラックスゲートセンサの原理を学ぶ。 第4回　機械量センサ：変位や位置のセンシング法、回転量のセンシング法、ストレインゲージについて原理を学ぶ。 第5回　MEMSセンサ：半導体微細加工技術を応用した圧力センサ、加速度センサ、ジャイロセンサの原理を学ぶ。 第6回　ガスセンサ：定電位電解式ガスセンサ、酸化物半導体ガスセンサ、固体電解質酸素センサの原理を学ぶ。 第7回　その他のケミカルセンサ：湿度センサ、イオン電極、ISFETの原理を学ぶ。 第8回　バイオセンサ：酵素センサ、微生物センサの原理を学ぶ。

履修条件・関連項目

必須ではないが、機械情報計測基礎、基礎電子工学、機械電子工学、機械情報電子工学など、学部において計測・電子系の科目を履修していることが望ましい。授業時間16時間に加え、配布した講義資料や参考書を参照し、本学の標準時間数に準ずる予習と復習を行うこと。

テキスト・教科書

教科書は指定しない。

参考書

全般的な内容については「基礎センサ工学」稲荷著（コロナ社）、「センサ工学」森泉・中本著（昭晃堂）など。個々のトピックに関する参考書は授業中に示す。

成績評価の方法

毎回の講義終了後、Moodle上で小テストを行う（40%）。これに加え、講義終了時に課すレポート（60%）により成績を評価する。授業で扱った内容を正しく理解し、説明できることが評価のポイントとなる。

教員から一言

プレゼンテーションやディスカッションの技術も、エンジニアにとって重要なスキルである。したがって、学生諸君が積極的に討論に参加することを期待する。講義中ならびに下記オフィスアワーに質問を随時受け付ける。

キーワード

センサ, マイコン, メカトロニクス, 計測工学, 電子工学

オフィスアワー

毎週火曜日の13時から14時までをオフィスアワーとする。

備考１

備考２

参照ホームページ

開講言語

日本語

語学学習科目

更新日付

2022/04/18 9:50:51