実用センサ&回路大事典―身の回りにある「測る仕組み」を解説(トラ技Jr.教科書) [単行本]

実用センサ&回路大事典―身の回りにある「測る仕組み」を解説(トラ技Jr.教科書) の 商品概要

• 目次

  ★目次
  
  ☆イントロダクション
  ●まんがでわかる 電気信号を作るセンサ入門
  ◎第1章　温度，重さ，回転などの「物理量」を電気信号に変える「センサ」
  　　マンガ　センサで熱さなどを読み取るセンシング
  　　マンガ　マイコンとセンサを組み合わせてオートマチック天国へGO！
  ◎第2章　千差万別！ センサ図鑑
  　2-1　光/色/画像を検出するセンサ
  　　マンガ　光を検出するセンサ
  　2-2　温度/湿度/気圧を測定するセンサ
  　　マンガ　温度を電気信号に変えるセンサ
  　2-3　振動/力/ひずみ/加速度を検出するセンサ
  　　マンガ　振動/力/ひずみを電気信号に変えるセンサ
  　2-4　音/超音波を検出するセンサ
  　　マンガ　音を電気信号に変えるセンサ
  　2-5　位置/距離/角度を測るセンサ
  　　マンガ　位置/距離を電気信号に変えるセンサ
  　2-6　携帯機器で使われているセンサ
  　　マンガ　スマホに入っているセンサのいろいろ
  
  ☆センサを本格的に使うためのプロの技
  ●第1部　光・色を検出するセンサ
  ◎第1章　光センサ「フォトダイオード」基礎編
  　コラム1　フォトダイオードの受光エネルギ量の表し方
  　コラム2　センサ信号が小さいときはガードあるいはテフロン端子が有効
  ◎第2章　光センサ「フォトダイオード」回路編
  　コラム1　光センサの代表格「フォトダイオード」
  　コラム2　フォトダイオードは光量と出力電流がきれいに比例する
  ◎第3章　帯域50MHz！ レーザ・ダイオード・ドライブ回路
  　コラム1　高速OPアンプAD8055の代替
  ◎第4章　フォトダイオード用I-V変換回路の実験
  　コラム1　FM変調回路に使う高周波VCO ICの代替品
  ◎第5章　人体検出の定番「焦電型赤外線センサ」
  　コラム1　非接触で物体の温度が測れる「サーモパイル」
  ◎第6章　サーモパイル・センサによる非接触温度計の設計と製作
  ◎第7章　超高感度光センサ 光電子増倍管
  ◎第8章　 指先サイズのチップ型光電子増倍管「マイクロPMT」内蔵モジュールの使い方
  　コラム1　光電子増倍管の電圧分割比
  ◎第9章　ガイガー・ミュラー計数管を自作したガイガー・カウンタ
  ◎【センサ・ア・ラ・カルト】
  生体内で反射した光を利用する「脈波センサ」BH1792GLC
  赤色，緑色，青色，赤外対応！ カラー・センサIC S11059
  
  ●第2部　温度を検出するセンサ
  ◎第1章　温度センサ「熱電対」 基礎編
  　コラム1　ダイオードと銅線を使って電圧を発生させる
  　コラム2　熱電対で未来の腕時計は電池要らず？
  　コラム3　熱電対用グッズ
  ◎第2章　温度センサ「熱電対」 回路編
  　コラム1　熱起電力の温度特性は非直線…高精度の測定をするには？
  　コラム2　狭い温度範囲ならワンチップのセンサICがオススメ！
  ◎第3章　ペルチェ素子の使い方とその駆動回路
  　コラム1　ペルチェはCPUの冷却に使える？
  ◎Appendix　温度精度±2℃の小型温度調整回路の試作
  ◎第4章　高精度温度センサ「白金測温抵抗体」 基礎編
  　コラム1　白金以外の金属測温抵抗体も使い方次第
  　コラム2　数ミリ～十数センチまでサイズも形もいろいろ！ 写真で見る測温抵抗体
  ◎第5章　高精度温度センサ「白金測温抵抗体」 回路編
  　コラム1　長距離でも高精度測定！ 配線の影響を受けない3導線式と4導線式
  　コラム2　白金測温抵抗体の放熱定数と測定誤差
  ◎第6章　高感度温度センサ「サーミスタ」 基礎編
  ◎第7章　高感度温度センサ「サーミスタ」 回路編
  ◎第8章　気化熱で動くディジタル温湿度計
  　コラム1　温度差10℃以上で2400μW！ KELK社の熱電デバイス
  　コラム2　低起動電圧の昇圧型DC-DCコンバータのいろいろと使いこなし
  ◎第9章　ワンチップ温度センサICの実用知識
  　コラム1　センサICの取り付け方に注意
  ◎Appendix　3 1/2桁A-Dコンバータを利用する方法
  ◎【センサ・ア・ラ・カルト】
  ディジタル・インターフェース温度センサIC STTS751
  2線インターフェース・ワンチップ温度センサIC LM73
  
  ●第3部　湿度を検出するセンサ
  ◎第1章　電気抵抗式湿度センサの基礎と使い方
  ◎第2章　CMOSセンサ SHT11による温度&湿度計の製作
  　コラム1　通風乾湿計による湿度の測定
  ◎第3章　「2温度法」を使った基準湿度発生装置の設計と製作
  ◎【センサ・ア・ラ・カルト】
  0～100%，-40～+125℃の温湿度センサIC HTU21D
  
  ●第4部　振動・加速度・超音波を検出するセンサ
  ◎第1章　振動・加速度センサ
  　コラム1　角速度センサのいろいろ
  ◎第2章　振動・超音波センサ「圧電素子」
  　コラム1　超音波センサの仕組みと使い分け
  ◎第3章　カメラの手ぶれ補正に使われている「角速度センサ」
  ◎第4章　衝撃センサを使った警報機能付き防犯装置
  ◎第5章　震度1以下も測れる「簡易地震計」の製作
  　コラム1　震度の算出方法
  ◎【センサ・ア・ラ・カルト】
  ±2～±16gの3軸加速度センサIC LSI3DH
  姿勢がわかる3 軸ジャイロ・センサIC L3GD20
  3軸加速度と3軸地磁気を検出できるセンサIC BMC050
  3軸加速度+3軸磁気センサ内蔵！ 電子コンパスIC LSM303D
  
  ●第5部　磁気を検出するセンサ
  ◎第1章　磁気センサ 基礎編
  　コラム1　世界で通用する磁気の単位系「MKSA」を使う
  　コラム2　紙幣に優しい非接触タイプの偽札発見器の開発
  　コラム3　着磁の分布が見える特殊フィルム
  　コラム4　磁気を集めて強めてくれる強磁性体片「集磁鋼」
  ◎第2章　磁気センサ「ホール素子」回路編
  　コラム1　ホール素子の応用
  ◎第3章　レンジ-50m～+90mT，分解能0.1mTの手作りハンディ・テスラ・メータ
  　コラム1　磁束密度は1テスラ[T]=1wb/m2=1万ガウス[G]=1万マクスウェル/cm2
  　コラム2　ホール素子の回路記号
  　コラム3　安定した磁界を発生するヘルムホルツ・コイルの作り方
  ◎第4章　高感度磁気センサとコイルで作る磁場キャンセラ
  ◎【センサ・ア・ラ・カルト】
  高感度磁気センサIC HMC5883L
  
  ●第6部　電流を検出するセンサ
  ◎第1章　高感度ホール素子を用いた電流センサの基礎とコアレス電流センサの最前線
  ◎第2章　ホール素子型DC電流センサの使い方
  ◎第3章　AMR センサICを使ったコアレス電流センサの試作
  ◎第4章　非接触電流センサ「カレント・トランス」
  　コラム1　手軽で安全，しかも高精度！ 非接触測定の三大メリット
  　コラム2　AC電流センサの電流検出のメカニズムと使い方
  　コラム3　電流検出誤差の原因と高精度AC電流センサの選び方
  　コラム4　微小電流の測定に使うAC電流センサの選び方
  ◎第5章　フラックス・ゲート型DC電流センサの使い方
  　コラム1　フラックス・ゲート型電流センサの移り変わり
  ◎第6章　フルスケール1nA，分解能1pAの微小電流測定Arduinoシールド
  　コラム1　市販測定器と手作り測定器の決定的な違い「トレーサビリティ」
  　コラム2　ユニバーサル基板はノイズを拾う金属でいっぱい
  　コラム3　「ガード電位≠グラウンド電位」のときには三重同軸構造のトライアキシャル・コネクタを使う
  　コラム4　商用電源の影響を消すテクニック
  　コラム5　製作した電流計のゲイン誤差は2%以下
  ◎【センサ・ア・ラ・カルト】
  交流もOK インテリジェント電流/電力モニタIC INA226
  
  ●第7部　位置を検出するセンサ
  ◎第1章　手作り差動トランスによる誤差6μmの変位検出器
  　コラム1　差動トランスのあれこれ
  ◎第2章　PICと定番の測距センサで作る充電機能付き姿勢モニタ
  　コラム1　赤外線測距モジュール
  ◎第3章　3大障害物センサ カメラ/LiDAR/ミリ波レーダ
  　コラム1　LiDARとミリ波レーダの出力信号の違い
  ◎第4章　自動運転のかぎ！ 3次元リアルタイム・ビジョン「ステレオ・カメラ」
  　コラム1　目的地までぶつからずに自走するクルマを目指して
  　コラム2　両眼立体視のできない動物はどうやって立体物を認識している？
  ◎第5章　前方100mの大空間を1cm&1°で高精度スキャン LiDARの原理と実力
  　コラム1　自己位置推定と高精度3 次元マッピングを同時に行うSLAM
  ◎第6章　視界の悪い300m先を物理計測 ミリ波レーダの原理と実力
  　コラム1　自動車におけるレーダの役割
  　コラム2　300 mのコースを走る100km/hの移動体を模擬できるレーダ・テスト法
  ◎【センサ・ア・ラ・カルト】
  タッチ・センサIC AT42QT2160
  高度計も作れる高精度大気圧センサIC BMP180
  
  ●第8部　生体信号を検出するセンサ
  ◎第1章　脳波計測
  ◎第2章　眼球電図
  ◎第3章　大脳と神経
  　コラム1　脳の損傷と人格の変化
  ◎第4章　筋電図
  　コラム1　筋肉の音
  ◎第5章　生体用電極
  ◎Appendix　高い安全性の確保
  ◎第6章　LEDと光センサを搭載したICで作る「指タッチUSB脈波計」
  
  ●第9部　マルチに使えるセンサ
  ◎第1章　M5Stack公式ユニットでお手軽センサ活用
  ◎【センサ・ア・ラ・カルト】
  挿すだけでIoT化！ 今どきセンサはモジュールを使う

• 出版社からのコメント

  身の回りにある各種センサの原理や動作，使い方をわかりやすく解説し，応用事例や製作例を紹介します．

• 内容紹介

  現代の生活は，さまざまなセンサによって支えられています．身近な生活家電はもとより，大規模な機械にもありとあらゆるセンサが組み込まれ，正しく動作するように制御が行われています．そのセンサの原理や動作，応用技術，製作例まで詳しく解説します．

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