センサの基本と実用回路

計測・制御テクノロジーシリーズ 3

センサの基本と実用回路

センサに関する基礎知識が修得でき,マイコンを利用したセンサ情報の取得について触れ,より実践的な力が養成できるように配慮した。

ジャンル
発行年月日
2012/05/02
判型
A5
ページ数
192ページ
ISBN
978-4-339-03353-3
センサの基本と実用回路
在庫あり

定価

3,080(本体2,800円+税)

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本書は,センサの種類,動作原理,電子回路を利用した実用例を取り上げ,センサに関する基礎知識の修得を目的として執筆した。また,マイコンを利用したセンサ情報の取得について触れ,より実践的な力が養成できるように配慮した。

1. センサの基礎知識
1.1 センサの概略
 1.1.1 人間の感覚機能とセンサ
 1.1.2 MEMS技術とセンサ
 1.1.3 センサ信号の処理過程
1.2 ノイズ対策
1.3 センサ信号のディジタル変換
 1.3.1 サンプリング(標本化)と量子化
 1.3.2 A-D変換器
1.4 統計的データ処理・信号処理
 1.4.1 測定誤差と精度
 1.4.2 最小二乗法による測定値の関数近似
 1.4.3 平滑化処理によるノイズ除去
 1.4.4 フーリエ変換による周波数解析
1.5 センサの特性評価
 1.5.1 センサの静特性
 1.5.2 センサの動特性

2. センサ活用のための電子回路
2.1 オペアン
 2.1.1 増幅回路
 2.1.2 アクティブフィルタ回路
2.2 トランジスタ
 2.2.1 バイポーラトランジスタの特徴
 2.2.2 スイッチ回路
2.3 論理回路の基礎
 2.3.1 論理レベルと電圧
 2.3.2 基本論理回路
 2.3.3 ディジタルIC
 2.3.4 回路例(発光ダイオードを光らせる回路)
2.4 論理回路の応用
 2.4.1 フリップフロップ
 2.4.2 シフトレジスタ
 2.4.3 カウンタ
 2.4.4 マルチバイブレータ

3.力センサ
3.1 力とトルク
3.2 ストレインゲージ
3.3 ブリッジ回路
3.4 力の校正
3.5 重心
 3.5.1 重心の計測
 3.5.2 応用例
3.6 圧電素子型力センサ
3.7 静電容量型力センサ
問題

4. 加速度センサ
4.1 加速度
4.2 加速度センサの動作原理
4.3 動的科加速度と静的加速度
4.4 加速度センサの周波数応答
4.5 ローパスフィルタ回路
 4.5.1 一次のローパスフィルタ回路
 4.5.2 二次のローパスフィルタ回路
問題

5. 距離センサ
5.1 変位と速度
5.2 直線型ポテンショメータ
5.3 電気マイクロメータ
5.4 カンチレバ型変位センサ
5.5 光学式距離センサ
5.6 超音波距離センサ
問題

6. 角度・角速度センサ
6.1 角度と角速度
6.2 微分回路・積分回路
6.3 回転型ポテンショメータ
6.4 ロータリエンコーダ
6.5 分解能と逓倍
6.6 パルスカウンタ回路
6.7 タコジェネレータ
6.8 ジャイロ
問題

7. 光センサ
7.1 光と波長
7.2 光電効果と光センサ
7.3 CdSセンサ
7.4 フォトダイオード
7.5 フォトトランジスタ
7.6 フォトインタラプタ
7.7 ライントレース
問題

8.磁気センサ
8.1 電磁誘導作用を利用した磁気センサ
8.2 電磁誘導型磁気センサの応用
 8.2.1 磁気ヘッド
 8.2.2 差動トランス
 8.2.3 渦電流式近接センサ
8.3 磁電変換作用を利用した磁気センサ
 8.3.1 ホール素子
 8.3.2 磁気抵抗(MR)素子
8.4 磁電変換型磁気センサの応用
 8.4.1 磁界測定
 8.4.2 電流測定
 8.4.3 無接点スイッチ
 8.4.4 変位センサ
 8.4.5 方位センサ
問題

9. 温度センサ
9.1 温度について
9.2 熱電対
9.3 サーミスタ
9.4 測温抵抗体
9.5 焦電型赤外線センサ
9.6 感温スイッチ
問題

引用・参考文献
問題解答
索引

松井 利一(マツイ トシカズ)

「Electoronic Journal」(電子ジャーナル発行) 2012年8月号 掲載日:2012/08/20
産業機器からロボットに至るまで、高精度で物を動かすために欠かせないセンサ。近年はMEMS技術によるセンサの小型化や低価格化が進み、加速度/ジャイロセンサを利用したモーション入力や静電容量の変化を生かした直感的な操作が身近なものになっている。本書は、センサに利用される半導体材料の効果や電磁気・力学的な物理現象について言及し、初学者もセンサの動作原理や種類などの基礎知識をわかりやすく学ぶことができる。また、センサを活用する上で必要な電子回路についても解説、この一冊で基礎から実践的な内容までを理解することができる。

※当書評文は電子ジャーナルの許諾を得て掲載しております。

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