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Introduction 「測る」回路 超入門
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第1章 自然環境を測る I2Cセンサ回路
【1】湿度センサと温度センサが集積化されたワンチップ・センサ IC SHT20
【2】警告信号の出力も可能な－40～＋150℃の温度センサ IC LM73
【3】単３電池 2本で 2.25Vの低電圧まで動き続ける温度センサ IC STTS751
【4】高度も深度も測れる高分解能 0.01 hPaの気圧センサ LPS25HB -
第2章 力学的な動きを測る I2Cセンサ回路
【1】5kHzの高速データ・レート，±2～ ±16gの 3軸加速度センサ IC LIS3DH
【2】角速度を測って姿勢がわかる 3軸ジャイロ・センサ IC L3GD20H
【3】16個のキーを読むタッチ・センサ IC AT42QT2160
【4】変位や圧力による容量変化を検出する容量－ディジタル変換 IC AD7745／7746
第3章 光／赤外線を測る I2Cセンサ回路 -
第4章 電圧／電流／電力を測る I2Cセンサ＆ ADC回路
【1】最大 4個のセンサを同時につなげる 12ビット A-Dコンバータ IC AD7991
【2】可変ゲイン・アンプ内蔵 24ビット A-Dコンバータ IC NAU7802
【3】低雑音電圧源を内蔵した 16ビット A-Dコンバータ IC MCP3425
【4】交流も測れるインテリジェント電流／電力モニタ IC INA226
【1】光の強さを色別に測定できるカラー・センサ IC S11059
【2】最大 2mまでの距離が測れる赤外線測距センサ IC VL53L0X
【3】静止物も検出できる 4×4ピクセルのサーモグラフィ風 赤外線センサ D6T
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第5章 安価で高感度な温度センサ「サーミスタ」回路
サーミスタの基礎知識
【1】抵抗 1本で作れるリニアライズ回路
【2】サーミスタを複数本使ったリニアライズ回路
【3】0～100℃の温度を誤差 ±4℃で測定できる温度測定回路
【4】サーミスタのリニアライズ化が必要ない温度警報回路 -
第6章 極低温～超高温を測れる「熱電対」回路
熱電対の基礎知識
【1】熱電対用非反転アンプ回路
【2】少ない部品点数で測れる熱電対専用 ICを使った温度測定回路
【3】熱電対の温度誤差を補正する OPアンプを使ったリニアライズ回路 -
第7章 0.1℃級の高精度向け 白金測温抵抗体
白金測温抵抗体の基礎知識
【1】定電流ドライブによる温度測定回路
【2】定電圧ドライブによる 3導線式温度測定回路
【3】定電流ドライブで使えるリニアライズ回路
【4】定電圧ドライブで使えるリニアライズ回路
【5】応用範囲の広い白金測温抵抗体用の温度表示回路
【6】熱電対効果をキャンセルする高精度温度測定回路 -
Appendix 1 温度センサの抵抗値を高精度に測定する回路
【1】被測定抵抗に電流を流し電圧に変換して測定するテクニック
【2】のこぎり歯状波発振回路に被測定抵抗を組み込み周期を測定するテクニック
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第8章 定番光センサ「フォトダイオード」と回路
フォトダイオードの基礎知識
【1】フォトダイオードの出力電流が 1μA 以上のときに使う抵抗による I-V 変換回路
【2】フォトダイオードの出力電流が 1p～1μA 以下のときに使う I-V 変換アンプ
【3】フォトダイオードの出力電流がさらに微弱なときに使うチャージ・アンプ回路
【4】フォトダイオード用バイアス電圧生成回路
【5】微弱な光を計測する高感度アンプと高速な光の変化を計測するアンプ -
第9章 動き検知によく使う赤外線センサ回路
【1】フォトダイオードより高感度! フォトトランジスタの基本回路
【2】赤外線フォトダイオードを応用した脈波センサ回路
【3】マウス・ホイールの光学式エンコーダに使われているフォトインタラプタ回路
【4】センサ・ライトに使える赤外線センサ回路
【5】セキュリティ・システムに使える多チャネル焦電型赤外線センサ回路
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第10章 超音波センサと圧電素子
圧電素子の基礎知識
【1】振動センサの出力インピーダンスをほぼゼロにできるバッファ・アンプ回路
【2】振動センサの静電容量が測定精度に与える影響をなくせるチャージ・アンプ回路
【3】自励発振型と他励発振型の超音波センサ駆動回路
【4】超音波センサが出力する mVオーダの信号を 100倍以上に増幅する
【5】物体の有無を超音波で検知して LEDの点灯状態で知らせる回路
【6】たった 1個のシュミット・トリガでできる発振回路
【7】大きな送信出力が得られるマルチバイブレータによる発振回路 -
第11章 力／ひずみセンサと回路
目に見えないほど微小な変形を測定するひずみゲージの使い方
【1】ホイートストン・ブリッジの出力信号を増幅するひずみゲージ用計装アンプ
【2】検出時だけ励起電圧を印加するセンサ用ブリッジ回路
【3】はかり用ロード・セルを使った 1kgfまで計れる高精度力検出回路
【4】900～1100 hPaを分解能 0.38 hPaで測定できる圧力センサを使った気圧計測回路
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第12章 ありがたーい非接触電流測定入門
カレント・トランスの基礎知識
【1】OPアンプを使った電流－電圧変換回路
【2】空芯型 AC電流センサ用の積分回路
【3】空芯型 AC電流センサの感度のばらつきを補正する回路
【4】AC-DC変換回路
【5】モータの回転数を検出する回路
【6】フェライト・コアを使った AC100Vラインの交流電流測定回路 -
第13章 名前をよく聞くホール素子型電流センサ
直流磁界を検出できるホール素子を使った電流センサの基礎知識
【1】サーボ式 DC電流センサ回路
【2】サーボ式 DC／AC電流センサ回路 -
第14章 パワエレでよく見る電流検出用シャント抵抗
電流検出用低抵抗「シャント抵抗」の基礎知識
【1】シャント抵抗を使った電流測定回路
【2】シャント抵抗を実装するプリント・パターン回路のテクニック -
Appendix 2 ミリオーム抵抗値を測る回路
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第15章 測るための汎用回路あれこれ
【1】4端子センサが出力する微弱なアナログ信号を増幅する差動アンプ回路
【2】差動アンプも抵抗も使わず同相電圧をゼロにする同相電圧除去回路
【3】センサ出力を誤差少なく増幅して高精度でマイコンに取り込む計装アンプ回路
【4】±1Vの信号を正電圧へレベル・シフトする高速 A-Dコンバータ用差動プリアンプ
【5】1kVまでの高電圧を高精度に測定する回路テクニック
【6】ブリッジ・センサ入力の 2線式 4～20 mAトランスミッタ
【7】入力バイアス電流 1pA，GB積 6GHzのコンポジット・アンプ
【8】1～1000倍の低ノイズ可変ゲイン・アンプ
【9】正負入力信号を扱える単電源高速アンプ回路
【10】アナログ・スイッチを使わない高速ゲイン切り替え回路
【11】入力保護ダイオードのリーク電流を補正したハイ・インピーダンス・アンプ
【12】AC入力用高インピーダンス・バッファ回路
【13】1μ～3Vの入力信号を誤差 0.1 μVで増幅する対数アンプ回路
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2線シリアル・インターフェース I2C詳解
基礎知識
仕様① 通信時の信号レベルや送受信の手順
仕様② 電気的特性
行き詰まったときの攻略法