大学教育の質の保証・向上ならびに 電子化及びオープンアクセスの推進の観点から 学校教育法第百十三条に基づき、 教育研究活動の状況を公表しています。
第百十三条 大学は、教育研究の成果の普及及び活用の促進に資するため、その教育研究活動の状況を公表するものとする。
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A.温度センサーは温度の情報を電圧に変換し、電圧を信号に変換して計測している。この電圧のようなアナログ情報をデジタル信号に変換することをA/D変換と呼ぶ。センサーは光や温度といった物理量を電気信号に変換する。これは人体の感覚器官も同様である。 金属は他と違い温度が上昇すると電気抵抗が大きくなる。これは金属の非局在化している自由電子が熱エネルギーを受け取ることで電流に反したでたらめな動きをとるようになるからである。
A.ガスセンサとして酸素センサを選んだ。 酸素センサは作用電極（Pt）表面と酸素透過性のテフロン膜で覆って、透過してくる酸素を還元し、その還元電流値から酸素濃度を評価するという仕組みである。 特にカルバニ電池方式の酸素センサは対極にPbの様な消耗性の電極を用いて作用極との間に電池を構成させて、外部から電圧を印加しなくても動作するという方式である。使い捨てではあるが、簡単なセンサとして手軽に利用できる。
A.グルコースセンターについて調べた。 ①指先や腕を針で刺し、血液を電極に染み込ませる。 ②血液中の血糖（グルコース）が電極の試薬部分に含まれるグルコースオキシダーゼと呼ばれる酵素によってグルコノラクトンに酸化される。このとき、同時に、グルコースオキシダーゼは試薬部分に含まれるフェリシアン化カリウムをフェロシアン化カリウムへと還元する。 ③こうして生じたフェロシアン化カリウムに対して、電圧をかける。 すると、フェロシアン化カリウムは再び酸化してフェリシアン化カリウムに戻る。 この酸化反応の際に流れる電流値を測定することで、間接的にグルコース濃度を知ることができる。
A.再話）センサーは人間の感覚器官に相当することを学んだ。 日本工業規格の測定用語には『測定量によって直接影響を受ける計器または測定装置の連鎖素子』とある 自然現象や人工物の様々な状態や情報の変化を物理法則や化学法則を使って人間や機械が読み取りやすい信号に置き換えるものであることを学んだ。 復習）酸素センサーについて調査した． 密閉されたトンネルなどの空間で人が作業する場合などに，酸素濃度の減少により人体に被害を及ぼさないために空気中の酸素の割合を測定する目的などで用いる． ガルバニ電池方式とジルコニア固体電解質方式などがある． ここではガルバニ電池方式について調査した． ガルバニ電池は金電極と鉛電極，樹脂隔膜及び電解液から構成されており，隔膜を通過した酸素が電解液に溶けることによる化学反応により酸素濃度が電解液にとけることによる化学反応で酸素濃度に比例した電流が流れ，ここから酸素濃度が求められる．
A.【講義の再話】 化学に関する情報を電位測定によって判断し活用することが可能である。ORP電極を使用すると消毒剤の酸化力なんかを知ることが可能となる、ガラス電極を使うと?を知ることができる。ネルンストの式より考えることができる、参照電極としての銀塩化銀電極では心電図などの電流としてのセンサーとして用いられている。 【発表の要旨】 演題： グループ名：?７ グループに属した人：佐藤雅季,栗原大翔,津嶋励野 役割：発表者 ?メーターを選択した。そしてこれがどんな量をどんな量に変換しているか調べ、議論した。また量を情報にするときにどんな数値にしているか調べ、応用例についても紹介せよ 【復習の内容】 私たちのグループでは?メーターを選択した。 これは水溶液の水素イオン指数を測定するための装置である。 ガラス電極の内部と外部で?差がある場合に起電力が生じるため、その電位を測定することで?を測定している。 つまり。?メーターは電位差の大きさを水素イオン濃度量に変換して?を測定している。応用例としては工場などからの排水、飲料水の基準、食品や医薬品の品質管理、微生物の発酵過程を測定する際などに用いられている。
A.グルコースセンサー 量としてグルコースの物質量を測定する。測定器のセンサーにはグルコースに反応する酵素が搭載されている。染み込んだ血液中のグルコースに酵素が働いて、電子が放出されるため電圧をかけた電極でこの電子を拾う。流れた電流の大きさからグルコースの濃度を換算する。
A.【講義の再話】 電気化学センサーについて学びました。 【発表の要旨】 電気化学センサーの中から一つ選び、そのげんりや使用方法についてしらべた。 【復習の内容】 pHメーターを選んだ。 pHメーターは、量として、水溶液の水素イオン指数を測定する。原理は、pHメーターの探針の先端についた薄層ガラス球の周囲のオキソニウムイオンの活性としてpHを測定する。探針はpHあたり約0.06ボルトの小電圧を作り出し、これを測定してpHとして表示する。 よって、水素イオン指数を電圧として測定し、pHに変換しているといえる。 pHメーターを使用する例として、工場排水の測定や、微生物の発酵過程の測定に使われている。
A.センサは数多くの種類が存在し、光、音、温度、圧力など、目的に応じたセンサがある。 チーム名 左前 出澤一馬 神田碧 ガスセンサ 都市ガスやプロパンガスのもれの検知、空気の清浄度のモニタリングなど、気体中の物質を検出する。 ガスセンサ 都市ガスやプロパンガスといった、気体中の物質を検出しその情報を変換・制御するセンサ。 一番身近なガス漏れセンサについて、n型半導体（主に酸化スズ）とガス分子の反応で検出している。負電荷吸着の場合、半導体表面に電子のない空乏層ができ、キャリアが電子であるため半導体の導電率が低下する。正電荷吸着の場合、半導体表面にキャリア電子が増し導電率が増大する。このようにして、導電率（単位S/m）を基にガス漏れを検出している。
A.再話 センサーとは光や温度などの物理量や化学量を電気信号に変換するものである。センサーで測定した量はAD変化によって数値データとしてコンピューターで演算、記録できる。 発表の要旨 演題：電気化学センサを説明する pHメーターは料として、水溶液の水素イオン指数を測定するものである。原理は、pHメーターの探針の先端についた薄層ガラス球の周囲のオキソニウムイオンを活性してpHを測定する。探針はpHあたり約0.06Vの小電圧を作り、これを測定することでpHに変換している。
A.講義の再話 センサーとは光や温度などの物理量や化学量を電気信号に変換するものである。マイクは空気中の圧力を拾っている。ガス警報器は特定に気体の濃度をに反応しコンピューターによる制御のもと警報が鳴る。 発表の要旨 電気化学センサーを説明してみましょう 滝口裕也、?橋俊亮 NDIR方式のガスセンサは紫外線の吸収量から気体の温度を測定する。 復習の内容 他のガスセンサについても調べた。 NDIR方式の図を作成し、webclassから提出した。
A.・センサーと情報変換の工業製品への応用を学んだ ・電気化学センサーを説明する。 ・ｐHメーターをえらんだ。 ｐHメーターは、pHガラス電極と比較電極の二つの電極を用いて、それぞれの電極の間に生じた電圧を図ることで、溶液のpHを測定している。薄膜の内側と外側にpHの異なる溶液があることによって、薄膜部分にpHの差に比例した電圧が発生する。一般的な測定方法として、pHガラス電極の内部液にはpH7の液体を使用し、溶液が25℃のとき、2つの溶液のpHが1違うと、約59mVの起電力が生じる原理である。
A.バイオセンサーを選んだ。 医療や工業でも使われ、体液、尿、血液などの生体内物質を酵素や微生物を利用して、熱や化学ポテンシャル、光学的な変化をトランスデューサーにより電気化学的な電流や電位に変換する。
A.私は、ガスセンサーを選びました。ガスセンサーは、量としてガス濃度を測定する。原理として、まず検出したいガス分子が検出極で酸化反応を起し、イオンと電子を発生する。イオンは固体電解質、電子は外部回路を経由して対電極に移動して還元反応が起こる。このとき、ガス濃度が高いほど酸化反応で外部回路に流れる電流が大きくなるので電流値をモニターすることでガス濃度を算出することができる。電気化学方式のガスセンサーには、他のガスに干渉されない、結露に強いなどの長所がある一方で、短所として寿命が短いため定期的にメンテナンスを行なう必要がある。電気化学方式以外には、ガス分子が特定の波長の赤外線を吸収する特性を利用したNDIR方式や、ヒーターにより熱せられた酸化金属表面に吸着している酸素が、検知対象のガスと反応することによりセンサーの抵抗値が変化する特性を利用した半導体方式がある。また、固体電解質には安定化ジルコニアなどが用いられる。
A.センサーには何が使われているかを学びました。 pHメーターを選んだ。 特性を調べ図示したりしてまとめた。
A.再話：参照電極としての塩化銀電極、ph電極について学習しました。センサーとは光や温度などの物理量や化学量を電気信号に変換するものである。センサーで測定した量は、AD変換によって数値データとしてコンピューターで演算、記憶、記録できる。 発表の要旨 題材：電気化学センサーを説明してみましょう チーム名：ペーハー メンバー：?根澤颯太、皆川文音、山崎優月、斎藤滉平、川口倖明、佐々木渉太 役職：調査 復習の内容：ｐHメーターは、量として、水溶液の水素イオン指数を測定するものである。原理は、pHメーターの探針の先端についた薄層ガラス球の周囲のオキソニウムイオンを活性としてｐHを測定する。探針は、ｐHあたり約0.06Vの小電圧を造りだし、これを測定してｐHとして表示される。 よって、水素イオン指数を電圧として測定し、ｐHに変換していると言える。 使用例として、工場排水の排水液のｐHを計測する、微生物の発酵過程での溶媒や培地のｐHを計測する、熱帯魚などを飼っている水槽のｐHを計測して環境を整える等がある。
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A.[発表の要旨] ｐHメーターを選んだ。 ｐHメーターは、水溶液の水素イオン指数（ｐH、酸性度または塩基性度）を測定するために用いる電子機器である。ｐHとは溶液中の度合いを数値化したものであり、0?7は酸性、7?8は中性、8?14は塩基性となる。
A.バイオセンサー 医療や工業で使われ、体液、尿、血液等に含まれる生体内の物質を酵素や微生物などの生体物質を利用して得た情報をトランスデューサーで電気化学的な電流や電位に変換する。
A.センサーとインターネットがもたらすIoTについて学んだ。 ｐｈメーターを選び、その原理について調べた。電力量は、ｐｈに変換されて出力される。
A.pHメーターについて調べた。 pHメーターは水溶液や土壌などのpHを測定する機器。pHガラス電極の内部液にはpH7の液体を使用し、溶液が25℃のとき、2つの溶液のpHが1違うと、約59mvの起電力が生じる 原理である。
A.pHメーターとは水素イオンの濃度の高低差を起電力に変換してpHを測る機械である。 25℃の場合、2つの溶液のpHが1違えば約59mVの起電力が発生する。
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A.【講義の再話】 金属はエントロピー支配で自由電子が非局在化しているため、温度上昇で抵抗が上がる 【発表の要旨】 演題「電気化学センサーを説明してみましょう」、グループ名「pHはセンサー」、共著者名「富樫聖斗、新井駆、滋野玲音」、自身の役割「執筆-原稿作成」 pHセンサーの仕組みとその応用例について提出用紙に記述した。特に応用例としては補助人工心臓への応用があることを知った。心臓付近には心筋内pHというものがあり、人工心臓は心筋内pH変化に及ぼす影響を知りたいときにpHセンサーは用いられる。この点について発表の際には説明しようとグループで話し合った。 【復習の内容】 ●pHセンサーは、量として起電力を測定する。原理は、ガラス電極内外の溶液にpHが異なることで起電力(pHが異なると約60mV)が生じ、ガラス電極外のpHを求めたい溶液に比較電位で溶けて、発生した起電力を測定することでその溶液のpHを求める。 ●応用例「補助人工心臓への応用」 心筋局所の代謝状態を表す指標として、心筋内のpHというものがある。人工心臓が心筋内pH変化に及ぼす影響を検討するのに、pHセンサーを使用する。
A.電気化学式ガスセンサー COの濃度から電流に変換している。 ガス検知部の基本構成は、作用電極、対向電極、およびその間に挟まれたプロトン導電膜である。空気中にCOが存在する雰囲気中で、作用電極と対向電極を外部配線により電気的に接続して短絡状態にすると、作用電極の電位は、反応が減速する方向に変化するため、作用電極で消費されるプロトンが少なくなる。その結果、余剰なプロトンは作用電極からプロトン導電膜を介して対向電極に移動する。この余剰プロトンの数は、空気中のCO濃度に比例し、対向電極での反応により消費される。この過程では、等価電子が作用電極から外部配線を介して対向電極に短絡電流(センサ出力電流)として流れる。センサが清浄空気中に戻されると、両電極間の電位差がなくなるため、外部配線には電流が流れなくなる。このように、このセンサはCOに対して可逆的なアンペロメトリック反応を示す。 応用例：ガスを検知する
A.・講義の再話 第10回の講義では、センサーと情報交換について学習しました。サーバラックの温度と消費電力履歴のデータなどについて触れ、IoT、情報交換、電流センサーについて理解を深めました。 ・発表の要旨 演題：電気化学センサーについて グループ名：サンタマリア号 役割：プロジェクト管理 共著者名：佐々木秀人，長田卓士，神田燦汰 ガスセンサーについて調査しました．NDIR方式，半導体方式，電気化学方式があります。NDIR方式の原理は，ガス分子が特定の波長の赤外線を吸収する特性を利用した方式です。 ・復習の内容 ガスセンサーを選びました。ガスセンサーの種類には，NDIR方式，半導体方式，電気化学方式があります。NDIR方式の原理は，ガス分子が特定の波長の赤外線を吸収する特性を利用した方式です。赤外線光源から発せられた赤外線は，筐体内に存在するガス分子に吸収されて減退しながら赤外線センサーに到達します。到達した赤外線量の違いから，ガス濃度を算出できます。検知したガス濃度により，電流を光に変換します。NDIR方式はCO2などの不活性なガスも検出できます。しかし，水素や酸素などは赤外線領域に吸収がないため測定できません。
A.【講義の再話】 参照電極の話として銀塩化銀電極について学びました。また、センサーがどのような仕組みで動いているのかについて学びました。 【発表の要旨】 グループ名 ガス メンバー 小川駿太 小河詢平 丹野覚佑 鈴木郁磨 関馨太 ガスセンサーとして電気化学式センサーについて調べ、仕組みやどんなガスの検知に使用されているか示した。 【復習の内容】 私達のグループは、ガスセンサーの中で電気化学式センサーについて調べた。ガスセンサーとは無色無臭で人の気づくことの出来ない気体の有無や濃度を測る役割がある。電気化学式センサーは貴金属触媒電極上でガスを特定位置で電解し、そのときに生じる電解電流を測っている。主に毒性のガスや酸素の検知等に使用されている。
A.私たちのグループでは，ガスセンサーを選んだ．ガスセンサーは無色，無臭で，人が気づくことができないガスの有無や濃度を測定する．原理は，酸化還元反応を利用してガス濃度を電流値に変換する．具体的には，検出したいガス分子が検知極で酸化反応を起こし，イオンと電子を発生させ，イオンは電解液，電子は外部回路を経由して対電極に移動し，還元反応が起こる．
A.pHメーターを選んだ。pHメーターは水溶液などのpHを起電力の差を用いて計測する。pHメーターはpH7とpH4の標準液で校正しておき使用する。起電力の差で水素イオンの濃度を求め、pHに変換している。
A.ガスセンサーの仕組みについて調べました。
A.私たちの班では、バイオセンサーについて調べました。これは、分子レベルで生体を識別できるというものです。酵素などの「生物学的要素」を反応させて、化学変化・反応等から「電気信号」へと変換させるものです。例として体脂肪率測定、心電図、血糖値センサーなどがあります。メリットは、従来よりも迅速に分析可能なこと。また、高感度＆特異性であること。小型であり携帯しやすいことなどが挙げられます。
A.センサーで測定した量は、ＡＤ変換によって数値 データとしてコンピュータで演算、記憶、記録できることがわかった。 ｐＨメーターを選んだ。ｐＨメーターは量として水素イオン活量を測定する。原理は、ｐＨメーターはガラス電極の内部と外部でｐH差がある場合に起電力を生じるため、その電位を測定することでｐHを測定しているというものである。よって、電位をpHに変換しているといえる。ｐHが1変化するごとに59mVの起電力が生じている。ｐＨメーターの応用例としては、工場排水のpH測定である。 エンディアンやバイトオーダー、シリアライズについて調べた。
A.pHメーターを選んだ。 pHメーターは、ガラス電極と比較電極の2本の電極を用いて、電極間に生じた電位差を測定することで、pHを知るというものである。溶液が25℃の場合、pHが1違うと、約59mVの起電力が発生するため、両電極間の電位差を電圧計で測定することによって起電力を知ることができる。
A.アスペルギルス属と呼ばれるカビ(糸状菌)が産生するグルコース脱水素酵素がAD変換を行う。酸素に影響されることもなく、またマルトースとも反応しないことから、現在最新の血糖自己測定器に使われている。 酵素はその複雑な構造により、基本的にグルコースのみと反応する。 このグルコースが酸化されるとき、生まれる電気を電流センサが感じ取り、増幅させ取り回しのいい電圧に変換する。 現在は血液を針によって露出させ、このセンサで血糖値を測定する。 将来、汗から血糖値を測定するセンサを開発すれば、糖尿病患者の負担を減らせる。そのために、酵素、電極の高精度化が必要である。
A.「講義の再話」 センサーについて学んだ。 「発表の要旨」 演題：電気化学センサーを説明してみましょう チーム名：pHはセンサー メンバー：滋野玲音、富樫聖斗、篠原凛久、新井駆 pHセンサーを取り上げる。 量として起電力を測定する。 原理は、ガラス電極内外の溶液のpHが異なることで 起電力が生じ、発生した起電力を測定することで溶液の ｐHを求める。 応用として補助人工心臓への応用がある。 「復習の内容」 pHセンサー以外のセンサーについて調べた
A.酸素センサ 溶液中の溶存酸素の検出は電解型の酸素センサで測定できる。すなわち、作用電極（Pt）表面を酸素透過性のテフロン膜で覆って透過してくる酸素を還元し、その還元電流値から酸素濃度を評価することができる。
A.授業内では、参照電極としての銀塩化銀電極、pH電極について主に学んだ。 また、グループワークとして以下の内容で討論を行い、グループの結論を導いた。 このグループワークにおいて、私は執筆-原稿作成に取り組んだ。 演題：電気化学センサーを説明しよう グループ名：不明 共著者名：平尾朱理、宍戸智哉、佐藤智哉 私たちは、電気化学方式のガスセンサーを選択した。 これは、酸化還元反応を利用してガス濃度を得る方式である。代表的に用いるガスとして一酸化炭素が挙げられ、一酸化炭素が検知極と反応し、二酸化炭素に酸化された時の反応を利用するものである。外部回路に流れる電流はガス濃度に比例するため、発生したCO2ガスの物質量を電流値に変換し、ガス濃度を得ているといえる。 応用例として、キッチンに設置する可燃性ガス検知器、警報器、エアコン、空気清浄機、ボイラーの中毒防止機器に用いられている。 授業時間外の取り組みとして、電気化学方式のガスセンサーの仕組みを示した図を紙面上に図示した。
A. 化学の情報を電位で測定することで活用することが可能である。ORP電極を使えば消毒剤の酸化力が分かり、ガラス電極を使えばpHが分かる。 電気化学センサー:導電率計 導電率計とは、物質や溶液の導電率を測定するための計測機器。 導電率は物質が電流を通す能力を表す物理的な特性を持つ。導電率計では電流を試料に流し、それによって生じる電圧の測定を通じて導電率を計測する。
A.PHメーターを選んだ。 原理はガラス極内外の溶液のpHが異なることで起電力（pHが1異なると約60mV）が生じ、ガラス電極外の溶液に比較電極とで浸けて、 発生した起電力を測定することでその溶液のpHを求めるというもの。起電力がpHに換算されて表示される。
A.バイオセンサーについて調べた。生物学的な素材を用いてターゲットとなる物質を検出し、電気化学や光学的なトランスデューサーによって信号化することで、ターゲット物質を選択的かつ高感度に定量することができる検出装置であることがわかった。
A.講義の再話 pH電極と参照電極について学んだ。 発表の要主 量として、グルコースの物質量を測定する。 測定器のセンサーには、グルコースに反応する酵素が搭載されている。 染み込んだ血液中のグルコースに酵素が働いて電子が放出されるためである。 電圧をかけた電極で、この電子を拾う。流れた電流の大きさからグルコース濃度を換算する仕組みである。 復習の内容 これを導入しているものにグルコースセンサーがある。
A.再話：再生可能エネルギーだけでは、電気をまかなうことができていないのが現状である。 発表の要旨：バイオセンサーを選び、議論した。用途について調べた。 復習の内容：生体起源の分子認識機構を利用しておりすなわち、酵素やイオンチャネルなどにより基質特異的な物質の変化移動に伴う、化学ポテンシャル、熱あるいは光学的な変化を信号変換器で電気信号へ変換する装置であり、医療工業等で使われ、体液、尿、血液などに含まれる生体内の物質を微生物などを利用することで得た情報をトランスデューサーで電気化学的な電流や電位に変換する。
A.酸素センサーについて調べた。このセンサーが測定する量は溶液中の溶存酸素である。酸素を還元して還元電流値から酸素濃度を評価するものである。白金でできた作用電極表面を酸素透過性のテフロン膜で覆い、投下してくる酸素を還元している。発酵食品の酵素の働きの制御などに応用されている。
A.【講義の再話】 センサーは光、音、温度、圧力、ガス、化学物質濃度、重さなどの物理量やエネルギーを情報に変換する。 【発表の要旨】 バイオセンサーについて 甲原澄怜、上野帆乃夏、樫本裕希、?田桃樺 バイオセンサーは酵素やイオンチャネルなど基質特異的な物質の変化移動に伴う化学ポテンシャル、熱、あるいは光学的な変化を電気信号へ変換する。応用例としては、血糖値センサーがあり、酵素が働いた量を電流に変換している。ブドウ糖が多いほど電流がたくさん流れるため、血液中のブドウ糖の量を数値化できる。 【復習の内容】 IoTについて学習した。IoTとはInternet of Things モノのインターネットのことで、様々なモノをインターネットに接続することや、接続されたモノが情報交換することによって相互に制御する仕組みのことを指す。スマートフォンやタブレットをはじめ、それらによって操作される家電などもIoTデバイスである。
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A.センサーで光や温度などの量を電圧、電気信号に変換することをAD変換 ガスセンサーの酸素センサーを選んだ。作用電極表面を酸素透過性のテフロン膜で覆って透過してくる酸素を還元しその還元電流値からの酸素濃度を評価する。
A.授業では、センサーはエネルギーを情報に変換することができ、その量は、データとしてコンピュータで演算、記憶、記録できることを学んだ。また、それぞれのセンサーについても学んだ。 ワークショップでは、電気化学センサーを題材にpHメーターについて議論し、何を情報に変換しているかなどを話し合った。 復習は以下の通りです。Hメーターを選んだ。 水素イオン濃度の高低差を利用して起電力を電圧に変換している。 25℃の場合、2つの溶液のpH1違えば、約59mVの起電力が生じる。 起電力のを情報にする際にpHとして表している。 ハンディータイプのpHメーターがあり、排水や河川などの様々な場面で使用できる。
A.電気化学測定法を調べました。 クロノポテンショメトリー(CP)の測定法を調べました。 使用例：電圧電気曲線の充放電曲線、過度応答など 装置：ガルバノスタット、データロガー 原理：試料極に一定の電流を流し、作用極と電解液の間に流動を与えない状態で電位の経時変化を測定しました。
A.それぞれの物理量にはそれぞれに適したセンサーが存在する。光にはフォトダイオード、音にはマイク、温度にはサーミスタ、圧力には圧力センサー濃度にはpHセンサーなどがある。 ガスセンサーについて調べた。その中でも電気化学方式のものについて調べた。 酸化還元反応を利用してガス濃度を電流値に変換する。検出したいガス分子が検知極で酸化反応を起こしイオンと電子を発生させ、イオンは電解液、電子は外部回路を経由して対電極に移動し還元反応が起こる。 課外として他のガスセンサーについて調べた。NDIR 方式のガスセンサーは、ガス分子が特定の波長の赤外線を吸収する特性を利用した方式である。代表的なガスである CO?は 4.3um、冷媒ガスの R32 は 3.3um の帯域の赤外線を吸収する。
A.講義の再話 アナログ表示とデジタル表示の違い、また、それらの変換方法、様々なセンサーの仕組みや応用例について学んだ。 発表の要旨 グループ名：pHはセンサー 共著者名：富樫聖斗、篠原凛久、滋野玲音 私たちのグループではpHセンサーについて調査した。pHセンサーは量として起電力を測定する。原理は、ガラス電極内外の溶液のpHが異なることで起電力（pHが1異なると約60mV）が生じ、ガラス電極外の溶液（pHを求めたい溶液）に比較電位で溶けて発生した起電力を測定することでその溶液のpHを求めることができる。 復習の内容 pHセンサーの応用例で補助人工心臓への応用がある。これは心筋局所の代謝状態を表す指標として心筋内pHというものを人工心臓が心筋内pH変化に及ぼす影響を検討するために用いられている。
A.講義の再話 自動ドアは体温が温度センサーに引っかかることで、AD変換されて開く。マイクは空気の圧力を拾って音が出る。化学反応はエンタルピーが小さいと位置エネルギーが小さく、エントロピーが大きくと散らばりが大きい。NaCl aqに電圧かけるとナトリウムイオン、塩化物イオンはエネルギーが低くなるように動くので、エンタルピー支配的になる。 発表の要旨 グループ名：pHはセンサー 共著者名：新井駆、篠原凛久、滋野玲音 pHセンサーは、量として起電力を測定し、pHの差により起電力が生じることを利用する。人口心臓に使われている。 復習の内容 pHメーターを選んだ。 pHメーターは、量として起電力を測定する。原理は、ガラス電極内外の溶液のpHが異なることで起電力が生じ、ガラス電極外の溶液に比較電極で浸けて、発生した起電力を測定することでその溶液のpHを求める。起電力からpHを求めるので、ボルトを水素イオン濃度に変換しているといえる。 応用例は、補助人工心臓への応用である。人口心臓が、心筋内pH変化におよぼす影響を検討するのに、pHセンサーを使っている。
A.[電気化学センサーを説明してみましょう] 私達のグループではガスセンサーを取り上げて調査・議論しました。 ガスセンサーにはいくつかの方式があります。 NDIR方式とは、ガスの赤外線吸収を利用した検出方法です。赤外線センサーがガス濃度を検知し、電流を光に変換します。 半導体方式とは、酸化金属表面へガスを吸着させる検出方法です。 電気化学方式とは、検知極ガスを酸化還元反応させる方式です。
A.私たちの班ではテーマに対してグルコースセンサーについて取り上げた。グルコースセンサーはグルコースを酵素により変化させるにあたり、間接的にフェリシシアン化物がフェロシアン化物に変化する。このフェロシアン化物に電圧を加える事でフェリシアン化物に戻す工程において必要とした電流を測定することで間接的にグルコース量を測定する仕組みである。そのため、グルコースセンサーは、含有量を電気量に変換し、数値量データに変換し、可視化するといえるだろう。 また量を情報にする際に数値化する事が多い事例、対象としては、目視不可ないしヒトによる計測に時間がかかるものによく使用されており、上記のグルコースセンサーのように目視できない物質の濃度測定器、電圧、電流測定器などが挙げられ、最終的に目視可能な表示としての量（数値量データ）に変換するといえるだろう。
A.導電率計を選んだ。導電率計は、量としては導電率を測定する。 原理：電気伝導率を測定するには被検液中に一対の通電用電極をもった電気伝導率セルを浸せきし、これに電流を流し抵抗を測定する。 測定は、交流で行われる。 直流では電極面と被検液との間に分極と呼ばれる現象が生じて被検液の真の抵抗が測定できなくなる。 交流4電極方式は、分極および汚れに強い特長を持ち、工業用や携帯用に用いられている。
A.自分達のグループはクロノポテンショメトリーを選んだ。これは、電位時間変化を追跡し、電気化学反応に関する様々なパラメータを求める測定法である。一般的に行われるクロノポテンショメトリーでは、作用極に一定の電極を流し、作用極と電解液の間に流動を与えない状態で電位の経時変化を測定している。 反応系における拡散係数や、電極表面の反応物濃度がなくなるまでの時間を知ることができる。
A.【講義の再話】 センサーは工業製品で応用されている。 【発表の要旨】 センサーについて調べ、議論を行った。私たちの班では、ガスセンサーを選んだ。ガスセンサーの種類は半導体方式、電気化学方式、NDIR方式である。今回はこの中でNDIR方式について調べた。NDIR方式のガスセンサーは、赤外線光源と赤外線センサー、筐体から構成されている。赤外線から発せられた赤外線は筐体内に存在するガス分子に吸収されて減衰しながら赤外線センサーに到達する。到達した赤外線量の違いからガス濃度を算出することができる。現在では産業や農業などに利用されている。 【復習の内容】 ガスセンサーの原理図を描いた。
A.ガスセンサー 電気化学方式について調べた。 酸に還元反応を利用してガス濃度を電流値に変換する。検出したいガス分子が検知極で参加反応を起こし、イオンと電子を発生させ、イオンは電解液、電子は外部経路を経由して、対電極に移動し、還元反応が起こる。
A.・エネルギーの分析法について説明する。力学エネルギーはＭＳ、ＩＣＰ-ＭＳ、粘弾性測定、電気エネルギーはＣＶ（電気化学分析）、ＥＩＳ、ポーラログラフィ、ＳＥＭ、ＴＥＭ、ＥＤＳ（ＥＤＸ）、光エネルギーはＦＴ-ＩＲ、ＡＡＳ、ＵＶ-ＶＩＳ、ＩＣＰ-ＡＥＳ（ＩＣＰ-ＯＥＳ）、 ＸＰＳ（ＥＳＣＡ）、ＮＭＲ、ＥＳＲ，ＸＲＤ、Ｘ線ＣＴ オージェ分光、ラマン分光、熱エネルギーはＴＧ/ＤＴＡ、ＤＳＣ、化学エネルギーは滴定、重量分析、ＬＣ、ＧＣ、ＧＣ－ＭＳなどの分析法がある。 ・私たちの班はグルコースセンサーを選んだ。量として、グルコースの物質量を測定する。測定器のセンサーには、グルコースに反応する酵素が搭載されている。染み込んだ血液中のグルコースに酵素が働いて、電子が放出れるため電圧をかけた電極でこの電子を拾う。流れに電流の大きさからグルコース濃度を換算する仕組み。欠点は試料の調整といった頃維な操作が必要、目的物質以外の信号も検出してしまう。結果が出るまで時間がかかる。 ・ガスセンサー、そのほかのセンサーについて復習した。
A.様々な人間感知をどのように行っているかについての話。 資料作成係 栗原 津嶋 pHメーターを選んだ。 pHメーターは、水溶液の水素イオン指数を測定する。原理としてはガラス電極内部と外部でpH差がある場合起電力が生じるためその電位を測定することでpHを測定する。
A.講義の再話：センサーは特定対象の情報を拾い、機械が扱う信号に変換して伝える素子や装置のことである。変換できる信号には、温度・光・色・圧力などがあり、半導体の物質変化を利用している。バイオセンサーは酵素や微生物などの生体物質を用いる。 発表の要旨：演題はバイオセンサー、グループ名は後ろ、共著者名は 川前勇斗・小泉まい・和泉佳助・加藤星。生物的なバイオと機械的なセンサーに関連性があることが面白かったため選んだ。自分の役割は、概念化・正式な分析・調査であった。 復習の内容：バイオセンサーを選んだ。バイオセンサーは、生体分子を識別できる分析装置で、酵素などのバイオセンシング要素と分析物との反応を電気信号に変換することで、検査時に検体中の特定分子の存在や濃度を感知し、測定する機能がある。よって、濃度変化量を電流に変換しているといえる。さらに電流は、電流センサーによって電圧に変換され、ＡＤ変換 によって電気信号という数値情報として表示される。バイオセンサーの発展に伴い、生体技術を用いた新たな製品の開発が可能となった。また、バイオセンサーを用いることで多分野でバイオセンシングが実用化され、新ビジネスが生まれている。例えば、ヘルスケア業界では生体検査が頻繁に実施されるため、人件費や時間的コストがバイオセンサーにより抑えられている。ヘルスケア業界従事者だけでなく、その患者たちにもなくてはならないセンサーとなっている。
A.
A.第三次産業革命は、 デジタルコンピュータとＡＤ変換といっていいでしょう。 量を 測定し、 デジタルコンピュータで 記録可能なデータにするには、ＡＤ変換が必須です。ＡＤ変換の分解能は確度を支配します。 センサー で電圧に変換した光や音を、デジタル情報に変換します。 たとえばマイクで電圧に変換し、 ＡＤ変換で、デジタル情報にすれば、音声を ＣＤやフラッシュメモリにデジタル 記録 できます。
A.ガスセンサーを選んだ。 ガスセンサーは光源から放たれた赤外線の減衰量を測定することでガス濃度を測定する。原理は酸化金属表面に吸着している酸素と還元性ガスの反応を利用することガス濃度を測定するものである。 ガスセンサーの主な用途は、有毒ガスや爆発性ガスの検知やガス濃度の測定です。また、環境変化を定常的に監視する目的で使用されることもあります。 具体的なガスの種類として、SO2（二酸化 黄）、02（酸素分子）、CO2（二酸化炭素）? どがあります。
A.ガスセンサーの中でも、ガス漏れセンサーを選びました。 センサーの感度を向上させるためにSnO2に、白金やパラジウムを添加している。半導体ガスセンサー素子に一定電流を流し、電気伝導度変化を素子両端の電圧変化から検出したり、一定電圧を印加しておいて素子を流れる電流変化から伝導率変化を検出する方法が用いられているとわかった。
A.
A.バイオセンサーとは、生体起源の分子認識気候を利用した化学センサの総称である。酵素やイオンチャネルなどにより、気質特異的な物質の変化移動に伴う化学ポテンシャル、熱あるいは工学的な変化を信号変換器で電気信号へ変換させる装置である。生物学的な（酵素、抗体、拡散、微生物など）を用いて、ターゲットとなる物質を検出し、電気化学 や工学的なトランスデューサーによって信号化することでターゲット物質を選択的かつ高感度に定量することができる装置。 このバイオセンサーを使うことで、血糖値を測ることができる。また、医療・ヘルスケア、環境モニタリング、食品・農業分野で応用される。
A.酸素センサーについて調べた。これは、溶液中の溶存酸素の検出に用いられる。作用電極であるPt表面を酸素透過性のテフロン膜で覆い、透過酸素を還元、その還元電流値から酸素濃度を求めるという仕組みだと分かった。
A.再話：銀塩化電極は電極として銀と塩化銀を用いる基準電極である。 発表の要旨 題材：電気化学センサーを説明してみましょう メンバー：熊谷颯太 設樂蓮 軽部南都 平本祐揮 倉持光成 グループ名：はらくん 役職：調査 復習の内容 バイオセンサー 医療や工業で使われ、体液、尿、血液等に含まれる生体内の物質を酵素や微生物などの生体物質を利用して得た情報をトランスデューサーで電気化学的な電流や電位に変換する。
A.バイオセンサーを調べた。生体内の物質を微生物を利用することにより得た情報を電気化学的な電流や電位に変換するものである。
A.・センサーの情報交換がどのように行われているかをみる。レセプターからトランスデューサーを経てメーターへと情報が流れる。声などマイクを通す場合はスピーカーとなるアンプを通す。量から量への変換を数字で行う。この数字に変換することをアナログデジタル変換と言う。 ・電気化学センサとしてpHメータを選んだ。原理は、ガラス電極内外の溶液がpHが異なることで起電力が生じ、ガラス電極外の溶液に比較電極で浸けて、発生した起電力を測定することでその溶液のpHを求める。電気量はpHに変換されて出力される。 ・光のセンサーであるカラーセンサーについて事後学習として、調査した。この原理は光を投光部から発射し、検出物体によって反射する光を受光部で検出する。赤、青、緑の3食それぞれの受光量を検知して比率を算出している。
A.導電率計
A.10再話 センサーと情報変換について，ＡＤ変換などを学んだ．また，デジタルやアナログなどの情報エレクトロニクスの分野の用語について学んだ． 発表 センサーについて調べよう． チーム名 不明 発表者 佐藤智哉 メンバー 平尾朱里 大堀颯斗 宍戸智哉 ガスセンサについて議論した． 復習 ガスセンサを選んだ． ガスセンサの中でも電気化学方式のものを調べた．このセンサーは酸化還元反応を利用してガス濃度を得る方式である．代表的なガスであるCOでは，COが検知極と反応し，CO?となったときの化学反応を利用する．外部回路に流れる電流はガス濃度に比例するため，発生したCO?ガスの物質量を電流値に変換し，ガス濃度を算出しているといえる．給湯器や，ボイラーの警報機，エアコンや空気清浄機に応用されている．
A.[再話] エンタルピーとエントロピーの関係は以下である。 ΔG＝HーTS ギブズエネルギー H エンタルピー S エントロピー [発表] 免疫センサーについて調べた。 [復習] バイオセンサーの１つである免疫センサーについて調べた。電気化学免疫センサは抗原あるいは抗体を電極表面に固定化し、抗原抗体反応の前後で生じる物理的変化を電気化学的に捕らえる。例えば、電極電位あるいは膜電位測定方式の免疫センサは次のような原理である。たんぱく質は等電点に応じてpH溶液中では、正か負の電荷をもつことを利用し、免疫反応の前後で電極表面の電荷の変化を検出するというものである。医学や生物分析などで応用されている。
A.グルコースセンサー 量としてグルコースの物質量を測定する。測定器のセンサーにはグルコースに反応する酵素が搭載されている。染み込んだ血液中のグルコースに酵素が働いて、電子が放出されるため電圧をかけた電極でこの電子を拾う。流れた電流の大きさからグルコースの濃度を換算する。
A.バイオセンサーを選んだ。 バイオセンサーは、医療や工業で使われ、体液、尿、血液等に含まれる生体内の物質を酵素や微生物などの生体物質を利用して得た情報をトランスデューサーで電気化学的な電流や電位に変換する。
A.バイオセンサーについて調べた。バイオセンサーは分子レベルで生態を識別できる。酵素などが生物学的要素を反応させて、化学反応などから、電気信号へと変換する。 例としては体脂肪測定、心電図、血糖値センサー、カーボンナノチューブなどがあげられる。
A.センサーは光や温度のなどの物理量や化学量を電気信号に変換して得た情報を表示します。測定された量が電圧へと変換されADC変換されるところがポイントです。センサーは対象の状態を検出するものですが検出されたものに対し動作をするアクチュエーターというものもあります。 チーム名 ピカチュウ 森谷僚介 村岡崇弘 高村海斗 酸素センサーについて調べました。量を測定するもので溶液中の溶存酸素を量ります。酸素を還元することで還元電流値から酸素濃度を評価します。使用電極であるPtの表面を酸素透過性のテフロン膜で被覆して透過してきた酸素を還元します。定電位電解方式を使用しておりほかにはガルバニ電池式もあります。応用としては発酵食品の酵素の制御に使われます。 電極を利用したセンサーとしてガスセンサーを調べました。電極を利用したものは電気化学方式と呼ばれ酸化還元反応を利用してガス濃度を測定します。検知極でガス分子が酸化反応を起こすことでイオンと電子を発生させ、電解液を通してイオンが外部経路を通して電子がもう片方の電極に移動することで還元反応が起こりその際に流れる電流の大きさからガス濃度を求めています。
A.カメラをはじめとする、センサーについて学んだ。 演題はバイオセンサー 齊藤里奈・小泉まい・和泉佳助・加藤星 生物的なバイオと機械的なセンサーに関連性があることが面白かったため選んだ。 自分の役割は、概念化・正式な分析・調査 バイオセンサーを選んだ。バイオセンサーは、バイオセンシング要素と分析物との反応を電気信号に変換し、検体中の特定分子の存在や濃度を感知し測定し、生体分子を識別する分析装置である。濃度変化量を電流に変換している。 電流センサーにより、電流が電圧に変換され、ＡＤ変換によって電気信号という数値情報として表示される。電気化学的、光学的なトランジションによって信号化することで、物質量を電波に変換している。バイオセンサーの発展に伴い、生体技術を用いた新たな製品の開発が可能となった。 バイオセンサーは、細胞培養、遺伝子組み換え、バイオ燃料、環境汚染対策として活用されている。特に血糖値センサー(ウェアラブルデバイス)への利用においては、採血することなく血糖値を測定することが可能になるのではないかと考える。
A.電気化学センサーとしてバイオセンサーを選択した。バイオセンサーは生物学的な素材の酸素、交代、核酸を用いてターゲットとなる物質を検出し電気化学や光学的なトランスデューサーによって信号化することでターゲット物質を選択的に定量している。バイオセンサーは物質量を電流に変換している。バイオセンサーは細胞培養、遺伝子組換え作用、バイオ燃料、環境汚染対策として使われている。
A.講義の再話 水銀をこぼしたら銅箔で拭くとよい。水銀は蒸気を吸い込むと体に良くないが、常温だとそこまで蒸気にならないため、こぼしたとしてもそこまで焦る必要はない。水銀よりも有機水銀のほうが危ない。体に蓄積すると病気の原因になる。温度センサは量を量り、それに電圧をかけ、ＡＤ変換をする。第一次産業革命では石炭をエネルギーに利用する技術を手に入れた。第二次産業革命では電気を手に入れた。第三次産業革命では電圧というアナログの量をデジタルに変換する技術を手に入れた。センサとは、光、温度といった物理量を電圧に変換するものである。センサは圧力を拾っている。センサの逆をアクチエータという。スマートフォンのマイクは圧電マイクを使っている。ダイナミックマイクロフォンは磁石を使っている。センサが正しく動かないことが家電の故障の原因となっている。温度が上昇すると抵抗値は減少する。温度が上がると抵抗が大きくなるのは金属だけである。自然界ではエネルギーは大きい方から小さい方へ移動する。ハミルトンの原理という。食塩水に電気が流れるのはエンタルピー支配である。この手のものは温度が上がると抵抗が小さくなる。それに対して、金属は電子が非局在化しているため、電気が一方向に流れる秩序を保つため外に熱を放出する。化学ポテンシャルはエネルギーを物質量で割った示強量である。 発表の趣旨 酸素センサについて調べた。溶液中の溶存酸素の検出を電解型の酸素センサで行うことが出来る。 復習 ハミルトンの原理について調べた。ハミルトンの原理とは、力学系の実現される運動は、運動の経過全体に関するある量が極値になっているという条件によって特徴づけられていることを示した原理である。
A.電気化学式ガスセンサー 貴金属触媒電極上でガスを特定の電位で電解し、その時の電流を測る仕組み 毒性ガスや酵素の検知に使われる
A.免疫センサー 人の免疫系では、抗体と呼ばれるタンパク質が、高い特異性で病原体を認識して結合することにおって免疫反応を起こす・この抗体の機能をセンサーとして利用されている。 抗体を使った免疫測定は、免疫沈殿、酵素免疫測定、経口免疫測定、ラジオ免疫測定がある。 抗体が電気に変換され、信号を送ることによって測定されている。
A.指先から微量の血液を採取し、それを染み込ませた電極をデバイスにセットすることで血中グルコース濃度を測定する。血液中の血糖（グルコース）が電極の試薬部分に含まれるグルコースオキシダーゼと呼ばれる酵素によってグルコノラクトンに酸化される。このとき、同時に、グルコースオキシダーゼは試薬部分に含まれるフェリシアン化カリウムをフェロシアン化カリウムへと還元する。こうして生じたフェロシアン化カリウムに対して、電圧をかける。すると、フェロシアン化カリウムは再び酸化してフェリシアン化カリウムに戻る。この酸化反応の際に流れる電流値を測定することで、間接的にグルコース濃度を知ることができる。
A.ガスセンサー 酸に還元反応を利用してガス濃度を電流値に変換する。検出したいガス分子が検知極で参加反応を起こし、イオンと電子を発生させ、イオンは電解液、電子は外部経路を経由して、対電極に移動し、還元反応が起こる。
A.・講義の再話 電力は様々な場所で使われるため、再生可能エネルギーの太陽光発電だけではまかなえない。そこで、スマートグリッドという送電網では、電力の需要・供給をリアルタイムに把握することができるため、電力の供給を効率的に行うことができ、電力の無駄な消費を削減することができる。 ・発表の要旨 「電気化学センサー」、グループ名：なし、共著者：中島健太・横濱和司・飯塚琢朗、役割：可視化 バイオセンサーを選んだ。バイオセンサーは、生物学的な素材の酸素、抗体、核酸、微生物などを用いてターゲットとなる物質を検出し、電気化学や光学的な変化によって信号化する。 ・復習の内容 バイオセンサーを選んだ。 バイオセンサーは、感覚器官のレセプターに相当する物質の識別部とその物質の情報を、電気信号に変換している。そのため、これらの組み合わせによって多種多様のセンサーが可能になる。これにより、生体物質の計測や生体物質を利用した計測、人工の生体機能を用いた計測など、生体が何らかの形で関わる計測を行うことができる。その内の1つの例として、河川や土壌などに存在する毒性の強い重金属や生物毒、病原微生物などを検知対象物とするバイオセンサーがあり、酵素タンパク質の反応・微生物の代謝活性に対する測定対象成分の影響をデジタル信号に変換して検出し、環境モニタリングを行っている。
A.
A.pHメーターを選んだ。 pHメーターは水溶液の水素イオン指数(pH,酸性度または塩基性度)を測定するために用いる電子機器である。pHとなる溶液中の酸性・塩基性の度合いを数値化したものであり、0?7は酸性、7?8中性、8?14は塩基性とする。
A.講義の再話 センサは、光や音などの物理量を電気に変化させ、最終的に情報にするものである。金属は、温度が上がると抵抗が大きくなる。金属は自由電子が非局在化していてTS支配であるが、金属酸化物は自由電子がなく、H支配的である。 グループワークの内容 電気化学センサーのpHメーターを調べた。pHメーターは量として水素イオン活量を測定する。基準電極とガラス薄膜で覆ったガラス電極があり、ガラス電極内はKClで満たされている。 復習の内容 pHメーターは、ガラス内外の溶液のpH差から起電力が生じ、その起電力を測定することでpHを求める。よって、水素イオン活量を起電力に変換している。pHメーターは、水道水や土壌のpH測定などに用いられる。
A.授業の再話 pH電極などの電気化学センサーにはどのような種類があり、その測定法で何の値を測定しているのか学んだ。 発表の要旨 pHメーターを選んだ。pHメーターは量として水素イオン活量を測定する。水素イオンに応答する特殊なガラス膜で作られた電極を被測定液に浸すと、ガラス膜の表面で水素イオン活量に対応した起電力が生じ、基準となる電極との間に電圧計を接続することで基準の電極との電位差として電位計(pH計)に表示される。 復習の内容 電気化学センサーはどんな場面で用いられているのか調べ、ガス検知、水質検査、バイオ分析、食品検査など広く使用されていることが分かった。
A.[講義の再話] 銀塩化銀電極は、心電図の測定の際の電極のも使われている。銀塩化銀ペーストを使ったディスポーザブルタイプもある。 [発表の要旨] グループ名：kavi メンバー：清野明日美、佐々木鈴華、神山京花、有賀蘭、矢作奈々 題材：電気化学センサーを説明してみましょう ・pHメーター 水溶液のイオン指数（pH、酸性度または塩基性度）を測定するために用いる電子機器である。 [復習の内容] pHメーターの図を描いた。
A. センサーなどについて学んだ。 発表ではセンサーについて調べ発表した。 復習として他のセンサーについて調べた。酸素センサーを選んだ。溶液中の溶存酸素の検出は、電解型の酸素センサーが用いられる。 原理は、作用電極の白金の表面をテフロン膜で覆い透過してくる酸素を還元して、その還元電流値から酸素濃度がわかる。作用極に外部から一定電位を印加する定電位電解方式のものや、対極に消耗性の電極を用いて作用極との間に電池を構成して動作させるガルバニ電池方式などがある。
A.グルコースセンサーについて調べた。量としてグルコースの物質量を測定する。測定器のセンサーにはグルコースに反応する酵素が搭載されておりしみ込んだ血液中のグルコースに酵素が働いて電子が放出されるため電圧をかけた電極でこの電子を拾う。流れた電流の大きさからグルコース濃度を測定する装置である。
A.
A.・ガスセンサー ・酸素センサー 作用電極(Pt)表面を酸素透過性のテフロン膜で覆って、透過してくる酸素を還元し、その還元電流値から酸素濃度を評価。
A.センサーの種類とインターネット、情報変換、デジタルアナログ、参照電極としての銀塩化銀電極について学んだ センサーについて調べてみよう チーム名 不明 書記 宍戸智哉 平尾朱里 大堀颯斗 佐藤智哉 ガスセンサについてその方式などについて調査した。 ガスセンサ 電気化学方式 酸化還元反応を利用してガス濃度を得る式。 代表的なガスはCOがあり、CO２となった時の化学反応を利用している。 外部回路に流れる電流はガス濃度に比例している。 CO２ガスの物質量を電流値に変換して、ガス濃度を算出しているといえる。
A.酸素センサについて 酸素センサは作用極の表面を膜透過性のテフロン膜で覆い、透過した酸素を還元することで酸化還元電流値から酸素濃度を評価することができる。
A. 今回の授業では、センサーによって情報が変換されて役立てられていることを学んだ。実際に半導体が役立てられている。 電気化学センサーを説明してみましょう、成人前痛風、小林太陽、平島駿、平野一真、概念化、 私たちのグループでは、ガスセンサーの電気化学方式について調べた。ガスセンサーは、酸化還元反応を利用して、ガス濃度を電流に変換している。検出したいガス分子が検知極で酸化反応を起こし、イオンと電子を発生させ、イオンは電解液、分子は外部回路を経由して対電極に移動し、還元反応が起こる。 授業時間外では、ガスセンサーの内部構造を調べ、どのような化学反応が起きているかを学んだ。
A.講義の再話 電気化学センサーについてその仕組み、エネルギー変換について学んだ。 発表の趣旨 pHメーターを選択し、調べた。これは、量としては起電力を測定する。原理は、pHガラス電極の内部液が25℃のとき、２つの溶液のｐHが1だけ異なると約59mVの起電力が生じ、この起電力を測定することで対象のpHが分かるというものである。応用例としては、めっき、金属表面処理の仕上げ過程や、医療、化粧品の製造工程における化学反応調整や無菌チェックなどの品質管理などに用いられている。 復習の内容 pHメーターの仕組みについて図を描いた。
A.ガスセンサー NDIR方式：ガスの赤外線吸収を利用した検出方法。赤外線センサーがガス濃度を検知し、電流を光に変換する。 半導体方式：酸化金属表面へガスを吸着させる検出方法。 電気化学方式：検知極ガスを酸化還元反応させる方法。
A.人間の五感で感じ取れる世界を認知世界といい、その物理量は光や音、圧力等です。対して、それ以外の世界を非認知世界といい、その物理量は超音波や電気、赤外線などの可視、可聴外のものです。 ガスセンサーを選択した。電気化学方式で、酸化還元反応を利用してガス濃度を得る式である。COが代表的なガスであり、CO2になった際の化学反応式を利用している。また、外部回路に流れる電流はガス濃度に比例しており、ガスの物質量を電流に変換して濃度の算出をお行っているといえる。
A.ガスセンサー 酸素センサ 溶液中の溶存酸素の検出は電解型の酸素センサで測定できる。すなわち、作用電極Pt表面を酸素透過性のテフロン膜で覆って透過してくる酸素を還元し、その還元電流値から酸素濃度を評価することができる。 応用例としてガルバニ電池方式がある。
A.
A.pHメーターについて調べた。 ガラス極内外の溶液のpHが異なることで起電力が生じ、ガラス電極外の溶液に比較電極で浸して発生した起電力を測定することでその溶液のpHを求める方法である。
A.グルコースセンサー 量としてグルコースの物質量を測定する。 酸素あるいはヘキサシアノ鉄酸イオンをメディエーターを使って酸素の電子還元触媒電流を測定する物で、グルコースセンサーが用いられる。 血液中の血糖値を測定することが可能で、糖尿病患者になくてはならないもの
A.アルコール温度計は水銀を使用しないため、大学の研究室などでよく利用されている。水銀は蒸気を吸い込むと中毒症状を引き起こす危険があるが、標準的な温度ではそれほど危険ではない。しかし、後処理が面倒で危険な有機水銀はほとんど使われない。本当に危険なのは有機水銀の方である。 本日は夏至であり、時刻は23時57分である。あと3分遅ければ夏至の日付が変わっていたことになる。 デジタル温度計は温度センサーを用いて物理量を測定し、電圧に変換してAD変換を用いて電圧というアナログ信号をデジタル信号に変換する。 センサーは光や温度といった物理量や化学量を電圧（電気信号）に変換するものである。 音の大きさ（音圧レベル）の次元は空気の圧力なのでSIではPaを使う。 スマートフォンのカメラには一般的にはC-MOSセンサーが用いられており、世界シェアトップはソニー（酒田に工場）である。 CMOSセンサーは光を感知して電気信号に変える半導体光センサーである。 センサーの管理にセキュリティの甘いコンピュータを使用していると、外部からの不正な操作が行われ被害を被る可能性がある。 温度が上昇すると電気抵抗が大きくなるのは金属だけであり（その他のものは温度が上昇すると電気抵抗が小さくなる）、金属に電流を流すと物質の中を電子が流れる。流れを熱を放出しながら非局在化した自由電子を整理させるため温度が上昇するほど電気抵抗が上昇する。金属の電気抵抗化エントロピー支配。 センサーは狂うので定期的、あるいは使用前に校正が必要。また、センサーにはある程度の寿命が存在する。 pHメーターを選んだ。 pHメーターは水溶液の水素イオン指数を測定するためのもの。原理は、ガラス電極内部と外部でpH差がある場合に起電力が生じるためその電位を測定することでpHを測定する。pHメーターを使うことで、向上などからの排水、飲料水の基準、食品や医薬品の品質管理、微生物の発酵過程などを観測できることで、最適な環境を考慮することができる。 音圧レベルの測定の原理について調べた 音圧レベルの測定は、音の強さをデシベル（dB）という単位で表す方法である。音圧レベルの測定は、音波の振幅（圧力）を測定して、それを対数変換して行う。測定の原理は以下のようになる。 音波の圧力測定: 音圧レベルの測定器（音響計）には、音波の圧力を感知するマイクロフォンが備えられている。マイクロフォンは音波の振動を電気信号に変換する役割を果たす。 音波の電気信号化: マイクロフォンによって検知された音波の圧力が電気信号に変換される。この電気信号は音波の振動に応じて変化する。 対数変換: 測定器では、音圧レベルを対数変換することで、広い音圧範囲を簡潔に表現することができる。対数変換によって、大きな音圧と小さな音圧の差を相対的に正確に示すことができる。 デシベル値の表示: 測定器は対数変換された音圧レベルをデシベル（dB）という単位で表示する。デシベルは通常、基準値（参照値）に対する音圧の比率を示すため、相対的な音圧を表現する。
A.誘電率計について調べた。 誘電率計測方法を知ることができた。
A.銀塩化銀電極の応用例として心電図が挙げられる。微小生体電気信号の計測に用いられる金属電極であり、特定の化学物質の濃度やpHなど生化学的特性を電気信号に変換して計測することも可能である。
A.再話 センサーによって、様々な情報が電気信号に変換され、生活において活用されている。 IoTにも活用されている。 発表 電気化学センサーについて、ガスセンサー、特にNDIRについて調べた。 特定波長の赤外線を吸収することで、その量からガスの濃度を測るといった原理である。 復習 半導体方式もあり、酸化金属表面にガスを吸着させる方法である。 主に冷媒ガスに向いている。
A. センサーはエネルギーを情報に変換する。化学反応のエネルギーや電気エネルギーを分析する。センサーで測定した量は、AD変換によって数値データとして記録できる。化学の情報も電位で測定することで活用できる。 チーム名は、不明。役割は、司会進行。メンバーは、平尾朱理、大堀颯斗、宍戸智哉、佐藤智哉。話し合った内容は、電気化学方式のガスセンサーについて話し合いました。 ガスセンサーを選んだ。 酸化還元反応を利用してガス濃度を測定する方法である。 代表的なガスとしてCOがあり、COが検知極反応し、二酸化炭素となる。この時の化学反応を利用し、二酸化炭素の物質量を電流に変換している。 ガスセンサーは給湯器に使われており、ガス漏れや不燃焼ガスの発生を知らせる身近なセンサーである。
A.私たちの班名はバイオセンサーです。 私たちの班ではバイオセンサーについて調べることにしました。 バイオセンサーは生物学的素材の酸素抗体（拡散、微生物）を用いてターゲットとなる物質の検出を行い、電気化学的、光学的なトランジションによって信号化することで、物質量を電波に変換している。 また、バイオセンサーは細胞培養、遺伝子組み換え、バイオ燃料、環境汚染対策として使われる。
A.
A.講義の再話 参照電極として塩化銀電極、pH電極について学んだ。センサーとは物理量や化学量を電気信号に変換するものであり、測定した量は、AD変換により数値としてコンピューターで演算、記憶、記録することができる。 発表の要旨 演題：電気化学センサーを説明してみましょう チーム名：ペーハー メンバー：高根澤颯太 川口倖明 斎藤滉平 皆川文音 山崎優月 佐々木渉太 役割：調査 復習の内容 pHメーターは、量として水溶液の水素イオン指数を測定する。 原理はpHメーターの探針の先端についた薄層ガラス球の周囲のオキソニウムイオンの活性としてpHを測定する。探針はpHあたり約0.06Vの小電圧を作り出し、これを測定してpHとして表示される。 よって、水素イオン指数を電圧として測定し、pHに変換していると言える。
A. 米沢キャンパスの使用電力や太陽光発電量を調べ、様々なセンサーについて学んだ。 家に帰ってから講義資料をもう一度読み直し、講義内容の理解を深めた。
<!-- 課題 課題 課題 -->
<li>
<a href='https://edu.yz.yamagata-u.ac.jp/developer/WebClass/WebClassEssayQuestionAnswer.asp?id=224'>
<q><cite>
</q></cite>
</a>.
<a href='https://edu.yz.yamagata-u.ac.jp/developer/Asp/Youzan/@Syllabus.asp?nSyllabusID='>
<a/a>・
<a href='https://edu.yz.yamagata-u.ac.jp/developer/Asp/Youzan/@Lecture.asp?nLectureID='>
</a>
</li>
<!-- 課題 課題 課題 -->
大学教育の質の保証・向上ならびに 電子化及びオープンアクセスの推進の観点から 学校教育法第百十三条に基づき、 教育研究活動の状況を公表しています。
第百十三条 大学は、教育研究の成果の普及及び活用の促進に資するため、その教育研究活動の状況を公表するものとする。
