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書籍詳細

  センシング工学入門

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木下源一郎 中大名誉教授 工博 著

実森彰郎 鳥取環境大名誉教授 博士(工学) 著

発行年月日:2007/09/10 , 判 型: B5,  ページ数:176頁

ISBN:978-4-339-03192-8,  定 価:3,024円 (本体2,800円+税)

センサシステムは情報を効率的に獲得するだけでなく,認知判断の機能を併せ持つことで,より大きな機能の創出が可能となる。それを本書ではセンシング工学と呼び,大学2,3年生向けの半年の講義の教科書として使えるようにまとめた。

【目次】

1 センシング工学
1.1 センサ工学からセンシング工学へ
1.1.1 一輪の花の計測
1.1.2 センサに関連する用語
1.1.3 センシング工学
1 センシング工学
1.1 センサ工学からセンシング工学へ
1.1.1 一輪の花の計測
1.1.2 センサに関連する用語
1.1.3 センシング工学
1.2 システムの構造
1.2.1 センサシステムの構造
1.2.2 センシングシステムの構造
1.3 測定,計測,センシングの考え方
1.3.1 エネルギー変換形,エネルギー制御形
1.3.2 直接計測と間接計測
1.3.3 因果・果因過程
章末問題
2 国際単位系とトレーサビリティ
2.1 国際単位系(SI)
2.1.1 国際単位系(SI)
2.1.2 基本単位
2.1.3 接頭語
2.1.4 組立単位
2.2 電圧標準の例
2.3 トレーサビリティ
章末問題
3 センサデータとその誤差
3.1 センサデータの誤差
3.1.1 系統誤差
3.1.2 偶然誤差
3.1.3 過失誤差
3.1.4 誤差の法則
3.1.5 誤差の分布
3.2 センサデータの表現と丸めの誤差
3.3 誤差伝搬の法則
3.4 最小二乗法
3.5 精度
章末問題
4 センサ素子の基本処理
4.1 ひずみゲージの原理
4.2 ひずみゲージを用いたセンサ素子の基本処理
4.2.1 偏位法
4.2.2 差動法
4.2.3 零位法
章末問題
5 センサ素子の信号処理回路
5.1 信号の処理
5.2 信号の増幅
5.2.1 非反転増幅回路
5.2.2 反転増幅回路
5.2.3 差動増幅回路
5.3 サンプルホールド回路
5.4 A-D 変換器
5.4.1 逐次比較形A-D 変換器
5.4.2 二重積分形A-D 変換器
5.5 D-A 変換器
章末問題
6 雑音とその処理
6.1 雑音の種類とその表現
6.2 内部雑音
6.2.1 内部雑音の表現
6.2.2 信号の等価電源モデル
6.3 外部雑音
6.3.1 静電誘導
6.3.2 電磁誘導
6.3.3 ノーマルモード雑音とコモンモード雑音
6.3.4 コモンモード雑音の改善
章末問題
7 生体が有する感覚
7.1 感覚の種類
7.2 視覚
7.2.1 無せきつい動物の眼の構造
7.2.2 人の眼の構造
7.2.3 網膜の構造
7.3 聴覚
7.3.1 外耳と中耳
7.3.2 内耳
7.4 嗅覚と味覚
7.4.1 嗅覚
7.4.2 味覚
7.5 体性感覚
章末問題
8 位置,距離のセンサ素子とシステム
8.1 位置,変位量,距離の測定
8.2 接触形の位置のセンサ素子とシステム
8.2.1 位置のセンサ素子
8.2.2 変位量のセンサ素子
8.2.3 差動トランス
8.3 非接触形の位置のセンサ素子とシステム
8.3.1 直径を計測するセンサ素子
8.3.2 赤外線を用いた位置のセンサ素子
8.4 三角測量による距離のセンサシステム
8.4.1 三角測量の原理
8.4.2 ステレオ視による距離センサシステム
8.4.3 変位量のセンサ素子
8.5 干渉法
8.6 サーボ加速度センサ
8.7 流速のセンサ素子とシステム
8.7.1 レーザドップラー法
8.7.2 マイクロフローセンサ
8.8 回転角度,回転角速度のセンサ素子
8.8.1 ポテンショメータ
8.8.2 ロータリエンコーダ
8.9 水晶角速度センサ素子
章末問題
9 力,圧力のセンサ素子とシステム
9.1 力のセンサ素子
9.1.1 センサ素子の内部変化を用いた力測定
9.1.2 センサ素子の外部変化を用いた力測定
9.2 サイズモ系
9.3 圧力のセンサ素子とシステム
9.3.1 マノメータならびにピトー管
9.3.2 ブルドン管
9.3.3 力平衡形圧力センサ
9.3.4 半導体圧力センサ
章末問題
10 温度,化学量のセンサ素子とシステム
10.1 温度のセンサ素子とシステム
10.1.1 サーミスタ
10.1.2 測温抵抗体
10.1.3 熱電対
10.1.4 放射温度計
10.2 化学量のセンサ素子とシステム
10.2.1 半導体ガスセンサ
10.2.2 接触燃焼式ガスセンサ
章末問題
11 超音波のセンサ素子とシステム
11.1 超音波センサ素子
11.1.1 超音波センサ素子の種類
11.1.2 圧電形超音波センサ素子
11.2 超音波の性質
11.3 超音波による測定方法
11.4 超音波センシングシステム
11.4.1 超音波探傷機
11.4.2 超音波流速計
章末問題
12 光センサ素子とシステム
12.1 測光量と分光感度特性
12.2 光センサ素子の種類
12.3 pn接合
12.4 受光素子
12.4.1 光起電力形
12.4.2 光導電形
12.5 イメージセンサ素子
章末問題
13 センサシステムの構造とその応答
13.1 センサ素子のモデル化
13.2 センサ素子,センサシステムの応答例
13.2.1 片持ばりの例
13.2.2 熱電対の例
13.3 メカトロニクス
13.4 フィードバック制御システム構造
13.4.1 ロボットアームの関節制御
13.4.2 車のレーンキープサポートシステム
13.5 コンピュータを含む制御構造
13.6 ディスク表面の拡大計測
13.6.1 走査電子顕微鏡
13.6.2 原子間力顕微鏡
章末問題
14 多次元化
14.1 多次元計測
14.2 距離計測の多次元化
14.3 ロボットハンドを用いた距離計測
14.4 力覚センサシステムによる計測
14.5 触覚センサシステム
14.5.1 触覚センサ素子の種類
14.5.2 触覚センサシステムのモデル
14.5.3 触覚像の形状識別
章末問題
15 画像計測と処理
15.1 画像の取得と処理
15.2 距離画像
15.3 画像処理
15.4 空間フィルタ
15.5 Hough変換
15.6 パターンマッチング
15.7 パターンのアスペクト
15.7.1 アスペクト
15.7.2 触像アスペクト
章末問題
16 センシング工学の展開
16.1 ユビキタスコンピューティング
16.1.1 ユビキタスセンシングネットワーク
16.1.2 無線ICタグ
16.2 バイオメトリクス
16.3 GPSセンシング
章末問題
引用・参考文献
索引

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