IoTセンシングから工業計測まで！
高精度アナログ計測回路＆基板設計ノウハウ

マイコンやFPGAによるディジタル信号処理では実現できない1桁上の高精度と高信頼性を実現！(講義265分/113頁)

• 著者・講師：中村 黄三
• 企画編集・主催： ZEPエンジニアリング株式会社
• 1人当たり1ライセンスです

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ご購入前にご理解いただきたいこと

1. 本VODは，2021年6月19日に開催したウェビナを録画して編集した動画です．繰り返し再生，一時停止，巻き戻しが可能です．

講義の内容

あらまし

システムがリアル・ワールドの情報をもとに作動するとき，そこには温度，光量，流量といったアナログ値があります．システムは物理的原理で反応するセンサ情報を数値化して利用することで初めて正しく動作します．
本セミナでは，センサ情報を正しく電圧信号に変えて，A-D変換による数値化までの過程を，どうすれば16ビット以上の精度を保って数値化できるかについて解説します．精度を落とさないと言うことは，もとの信号に混入する諸誤差（電位差，内部／外来ノイズ，アンプひずみなど）をいかに排除するかにかかっています．これを実現するには経験しないと分からないさまざまなノウハウが必要です．本セミナの内容は学校の授業とは異なり，5年，10年かかる経験を短期間で習得すること目指します．
　実習では，電子回路シミュレータLTspiceと表計算ソフトウェアExcelを動かしながら，マイコンに設定する「センサの非直線性補正式」を導出する方法を解説します．

アジェンダ

(1)基礎編：代表的なセンサの受け方と信号変換時の要点

• 測温抵抗体の受け方R/V変換の要点
• フォトセンサの受け方とI/V変換の要点
• セラミック加速度センサの受け方とQ/V変換の要点

(2)実装編：センサ用前段アンプ周りの基板設計

• 抵抗性信号源に対する配線抵抗の影響とその抑止方法
• 電流性/高抵抗信号源に対するガードリング手法
• 信号源とシステム側の高電位差における絶縁手法

(3)実践編：中段回路からA-Dコンバータまでの設計上の注意点

• 信号の性質にあったフィルタの選択とリーク対策
• 測定誤差を低減するA-Dコンバータ周りの部品選択
• 表計算ソフトウェアでマイコンに設定する「センサの非直線性補正式」を導出する方法

ショートセミナ

セミナの概要

代表的なセンサの受け方と信号変換時の要点

前段回路からA-Dコンバータまでの設計上の注意点

温度測定回路を製作して非線形補正アルゴリズムを検出

受講対象

• これから計測/制御に携わりたい方
• すでに計測/制御に携わっているが新規設計の経験がない方
• マイコンのソフトウェア開発がメインであるが，ハードウェアよりの技術を磨きたいたい方

あると望ましい予備知識

• 高校1年程度の関数計算の知識

講演の目標

• 回路設計分野の未経験でも，センサを使ったある程度の実用的な回路構築が 可能となる
• ソフトウェア担当の方は，リアルワールドの世界とソフトの間を補間する知識が得られる
• 現役で測定回路の設計に携わっている方でも，回路図に出てこない諸現象解決の糸口を見出せる

実習に必要なソフトウェア

電子回路シミュレータLTspice

講師紹介

略歴

• 1969年 医療用計測器メーカ入社．心電計，血圧計などの設計に従事
• 1986年 日本バー･ブラウン入社．工業用リニアICのFAE課長
• 2001年 日本テキサス・インスツルメンツとの合併で同社へ同職で編入
• 2004年 同職の部長および上級主任技師（SMTS）へ昇進
• 2007年 定年退職後，同社の専門職契約にて社員教育／セミナ講演を担当
• 2021年現在　電気電子系雑誌「トランジスタ技術」のフリー・ライタ

主な著書

1. 測る電子回路の作り方,トランジスタ技術スペシャルNo.131，CQ出版社．
2. 電池応用ハンドブック(共著)，CQ出版社．
3. LTspice設計事例全集(共著)，CQ出版社．
4. 連載「新人技術者のアナログ回路スタディ」，トランジスタ技術2021年1月～執筆中，CQ出版社．