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🌡️ 📆 令和6年7月20日
工業技術概論

🔷 コンピュータ制御-センサ,アナログ,デジタル-

山形大学  理工学研究科(工学系)  物質化学工学専攻  🔋 C1 立花和宏

🔚 👨🏽‍🏫 工業技術概論 2023 2024 Web Class files syllabus 52253 📆 🎑 後期・火曜日 🏫4-116教室 C1
工業技術概論2023は、 工業技術概論になります。

AD変換・DA変換の分解能

  1 AD変換 DA変換 ビット深度分解能
フルスケール例/V ビット深度 ステップ 分解能/mV コメント
0-5V 8 256 19 初期のデジタルビデオ
0-10V 12 4096 2 初期のアナログ計測
0-20V 16 65536 0.3 CDオーディオ
0-20V 24 16777216 0.0011 スマホ、PCサウンド

アナログ信号をどのくらいの細かさでデジタル表現できるかを示す指標を分解能と言います 1 )


量子化によるノイズ(ビット深度と分解能)

  1 127 量子化によるノイズ(ビット深度と分解能)
©K. Tachibana
https://edu.yz.yamagata-u.ac.jp/Public/56307/_14/Quantization.asp

山形大学工学部の現在の使用電力

  2 山形大学 米沢キャンパス の現在( 2024-7-20)の使用電力
©S.Okuyama

米沢キャンパスだけで、 1500kWもの 電力を使っています。 太陽光発電で賄えるのは、 昼間の日光があるときで、せいぜい30kW。 再生可能エネルギー の太陽光だけでは、電気が全然足りません。

スマートグリッドでは、 センサーを使って電力を計測し、インターネットの通信を使って、発電量を制御します。気候に左右されやすい再生可能エネルギーでは、余剰電力を電池に蓄えます。


山形大学の太陽光発電とリチウムイオン電池

  3 山形大学の米沢キャンパス2024-7-20の太陽光発電と リチウムイオン電池
©S.Okuyama

米沢キャンパスだけで、 1500kWもの 電力を使っています。 太陽光発電で賄えるのは、 昼間の日光があるときで、せいぜい30kW。 再生可能エネルギー の太陽光だけでは、電気が全然足りません。

スマートグリッドでは、 センサーを使って電力を計測し、 インターネットの通信を使って、 発電量を制御します。 気候 に左右されやすい再生可能エネルギーでは、余剰電力を 電池 に蓄えます。

XMLでデータ交換することもできます。


サーバラックの温度と消費電力履歴

  4 サーバラックの温度と消費電力履歴
©T.Ito,C1

サーバサイドでpythonを実行,matplotlibでSVGを生成


木材加工とスピーカーボックス

🔊
  5 【音声テスト】 米沢高等工業学校校歌

材料

  2 41 固体 材料
金属材料 非金属材料 複合材料
鉄鋼材料 非鉄金属材料 セラミックス
ガラス
高分子
🏞 ゴム
炭素鋼
合金鋼
鋳鉄
鋳鋼
金・銀 ・
🏞 🧪 アルミニウム
マグネシウム
ニッケル
チタン
亜鉛
🏞 石材
🏞 木材 ・皮・ 繊維
繊維強化プラスチック
繊維強化金属
鉄筋コンクリート
金属強化セラミックス

材料は、その材質の違いにより金属材料と非金属材料に分類されます 4 )

狭い意味で、材料といったとき、常温常圧で固体の 状態物質を指すことがあります。

純物質としての 金属は、柔らかすぎるので、混合物の合金が使われます。広い意味での混合物の固体材料を複合材料と呼ぶことがあります。


木材加工(木工)

  3 木材 加工
加工法 道具 応用例
切断加工 木造 住宅
切削加工 桶 楽器 🚂 家具・インテリア 🚂 木造 住宅
穴あけ加工 穿孔(錐)
塑性加工 まげわっぱ

スピーカー

  4 🔊 スピーカー とヘッドホン ( 出力装置 )
項目圧電スピーカーダイナミックスピーカー
発音材料 圧電体 セラミックス 磁性体(金属)
用途 スマホ、PC スマートスピーカー
歴史 昭和(戦後) 平成(スマホ)、昭和(イヤホン)
13 無機工業化学 q.99 13 情報処理概論 08 工業技術概論 🎵オーディオファイル形式 🎵米沢高等工業学校校歌 工業技術概論
🔊
  6 【音声テスト】 米沢高等工業学校校歌

テレワークや電話に必須。


音楽とスピーカー

  7 317
楽譜の縦軸と横軸
©M.Sekiguchi,C1

スピーカー

ライブコンサートをライブ配信で楽しむことを考えてみましょう。

音声 🎤 マイク アンプ AD変換 通信回線
  8 音声 から 通信回線

ライブの音声は、もともとは空気の圧力変化です。 この圧力の変化量をマイクを使って電圧の変化量に変えます。 このようにからへの変換をアナログ処理と言ったりします。 次に、電圧の変化量を数字にします。電圧と時間を数字にします。 このを数字にする変換をアナログデジタル変換(AD変換)と言います。

この数字を通信回線を使って送ります。

通信回線 DA変換 アンプ 🔊 スピーカー 音声
  9 通信回線 から 音声

今度は数字を、電圧の変化量にします。数字を電圧と時間にします。 この数字を量にする変換をデジタルアナログ変換(DA変換)と言います。 そしてその電圧でスピーカーを駆動し、空気の圧力変化にします。 これで、視聴者がライブを聞けるわけです。

ここでマイクなどをセンサー、スピーカーなどをアクチュエータと言います。


13.情報処理概論 12.無機工業化学 8.工業概論

✍ 平常演習

シラバス案
💯 課外報告書 Web Class

QRコード
https://edu.yz.yamagata-u.ac.jp/Public/52247/52253_08.asp
名称: 教育用公開ウェブサービス
URL: 🔗 https://edu.yz.yamagata-u.ac.jp/
管理運用 山形大学 学術情報基盤センター

🎄🎂🌃🕯🎉
名称: サイバーキャンパス「鷹山」
URL: 🔗 http://amenity.yz.yamagata-u.ac.jp/
管理運用 山形大学 データベースアメニティ研究会
〒992-8510 山形県米沢市城南4丁目3-16

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