• 2016年02月15日(月) 10:30 ～ 17:30

１． 諸言
　〜トリリオンセンサ、IOT、インダストリ４．０時代の到来〜

２． 何故今センサなのか
　　（１）. スマホへの搭載と、その衝撃
　　（２）. 無線との融合、それによる新しい価値
　　（３）. 半導体の次として期待されるトリリオンセンサ
　　（４）. 世界のセンサ事情

３． センサの基礎
　　（１）. トランスジューサとは
　　　　　a. センサの分類、センサとトランスジューサ
　　　　　b. 物理センサ（位置センサ、モーションセンサ）
　　　　　c. 化学センサ（ガスセンサ、VOCセンサ）
　　　　　d. バイオセンサ（アッセイ、DNAや蛋白質）
　　（２）. センサの種類
　　　　　a. センサネットワークで使われるセンサ（温度、モーション、照度等）
　　　　　b. 環境モニターで使われるセンサ（化学センサ、雨量、微粒子、気圧他）
　　　　　c. インフラモニタリングで使われるセンサ（振動、非破壊センサ）
　　　　　d. 農業分野で使われるセンサ（雨量、水分、照度、気温、PH等）
　　（３）. どんなものでもセンサに変身？
　　　　　a. 既存のセンサ素子を活用
　　　　　b. 状態を見るセンシング
　　　　　c. 物性を活用したセンサ

４． センサシステム、および要素技術の基礎
　　（１）. 回路構成の基礎
　　（２）. オペアンプの種類
　　　　　・バイポーラ型、CMOS型、JFET型
　　（３）. オペアンプの動作
　　　　　・基本原理、センサ回路に利用する場合の課題
　　（４）. ワンチップマイコンの動作

５． 高性能を実現する信号処理とシステム
　　（１）. トランスジューサ（センサ）の選択の例
　　　　　a. 温度、圧力、磁気等
　　　　　b. モーションセンサ、焦電センサ
　　　　　c. 位置センサ（光学、超音波、容量）
　　　　　d. その他
　　（２）. 初段回路の選択
　　　　　a. ホイーストンブリッジと差動アンプ
　　　　　b. 計装アンプの使用
　　　　　c. 容量の計測
　　　　　d. 時間の計測
　　（３）. センサで良く使う様々なアナログ信号処理
　　　　　a. 基準電源
　　　　　b. 各種フィルター
　　　　　c. 対数アンプ
　　　　　d. 可変ゲインアンプ
　　（４）. アナログーデジタル変換
　　　　　a. ADコンバータ
　　　　　b. カウンター回路
　　　　　c. 周波数変換
　　（５）. マイコンによる信号処理
　　　　　a. デジタル回路の置き換え
　　　　　b. 内蔵AD変換や周波数カウンタを使う

６． センサの性能を決める信号・雑音比
　　（１）. センサの性能を決めるもの信号・雑音比
　　（２）. 内なる雑音と、外部からの雑音
　　　　　a. センサ自信の雑音、抵抗と容量
　　　　　b. 電源からの雑音
　　　　　c. 電磁ノイズ
　　　　　d. デジタルノイズ
　　（３）理論限界を支配する３つの雑音
　　　　　a. 抵抗のノイズ　ジョンソンナイキスト原理
　　　　　b. 切り替え時容量ノイズ　ｋTCノイズ
　　　　　c. 周波数、カウンターのノイズ　位相ノイズ
　　　　　　
７． 超低雑音回路の実装方法、その考え方
　　（１）. 初段回路
　　　　　a. 初段OPアンプノイズの計算
　　　　　b. OPアンプの実装方法
　　（２）. 温度依存性の低減
　　　　　a. 温度係数の少ない部品の選択
　　　　　b. 温度の影響を受けない設計
　
８． 超低雑音回路搭載センサの例
　　（１）. マイクロケルビン分解能温度計
　　（２）. ピコ-ナノテスラ磁力計
　　（３）. フェムト容量計　
　　（４）. 市販の圧力センサを使ってｃｍの高度分解能

９． 結言　
　〜センサの選択やその回路の実装方法を通して高性能化の道筋を探ります〜

日本テクノセンター研修室