車載用磁気センサの技術開発と設計手法

自動車の電子化、自動化が進む今、センサは車両制御、自動運転に必須の技術であり、各メーカーがセンサシステム開発を加速させています。センサに要求される機能、精度や信頼性はますます高くなっており、センサを設計開発あるいは活用するには、センサの種類や特徴、動作原理やその根本を知っておくことが、重要となっています。 　センサは様々な種類がありますが、それらはいずれも磁気、力、温度、光、などの物理原理を適用し組み込むことで、検出を可能にしています。その中でも磁気を使ったセンサは最も応用範囲が広く、多くの用途で使われています。磁気センサは各種センサの中で最も基本的かつ重要なセンサと位置付けることができます。 　本セミナーでは自動車用センサ開発の第一線で多くの実績のある技術士が、失敗例や失敗しないコツなど経験を交えた説明を行うことで、実践的な”磁気センサの開発手法”を理解いただけるかと思います。 　また本セミナーでは”磁気センサ”の技術内容だけでなく、各種センサの特徴やセンサ開発の進め方についても解説紹介しており、実業務で進めるにあたっては、参考になるかと思います。

1. センサの一般知識
   1. センサとは
   2. 各種センサの主な原理と特徴
      1. 磁気センサ
      2. 温度センサ
      3. ひずみ応用センサ
         • 荷重
         • 圧力
         • 加速度
         • 音波
      4. 光センサ
      5. 化学センサ
   3. 磁気センサの特徴
   4. 磁気センサの用途
      1. 自動車用
      2. 一般工業用
      3. 医療用
         • 心磁図
         • 脳図
2. 開発の進め方について
   1. 研究開発と事業化
   2. 開発ステップの特徴とターゲットの決め方
      1. 各ステップの特徴
      2. 技術開発から商品化への進め方
      3. マーケティング手法の活用
   3. 開発の進め方
      1. 検出対象の明確化～開発環境整備までのステップ
3. 磁気回路の設計知識
   1. 磁石の物理的意味
      1. 磁性体とは
      2. 磁気の源は
      3. 強磁性体の構造
         • 磁区
         • 磁壁
      4. 初期磁化曲線
      5. 磁化と磁気異方性
   2. 磁気設計に必要な電磁気知識
      1. 磁界と磁束
      2. 電流による磁界
      3. 磁界中の強磁性体とその関係式
   3. 磁石設計技術
      1. 磁石技術データの見方と減磁曲線
      2. 減磁曲線の詳細説明
         • J – H曲線
         • B – H曲線
         • 最大エネルギー積
         • 反磁界
         • 動作点とパーミアンス係数
         • 可逆減磁と不可逆減磁
   4. 各磁石材質と特徴
      1. フェライト磁石、アルニコ磁石、希土類磁石、ボンド磁石
      2. 各磁石の減磁曲線
      3. 磁石製造工程と磁気異方性
   5. 磁気回路の設計
      1. 各種磁性材料と特徴
      2. 軟磁性コアと使い方の留意点
      3. シミュレーションと実機確認
4. センシングデバイスの知識と特徴
   1. 各デバイスの特徴、特質
      1. リードSW 、ピックアップコイル
      2. ホール素子/IC
      3. 半導体MR
      4. AMR (強磁性MR)
      5. GMR/TMR
      6. MI素子、ほか
      7. レゾルバ、渦電流式など
   2. よく使われるデバイス例と実使用方法
      1. ホールICの長短所と留意すべき実設計
         • エレメント方式
         • 回路方式
         • 留意点
      2. MR素子の長短所と留意すべき実設計
         • エレメント方式
         • 回路方式
         • 留意点
5. 構造設計 (付録)
   1. 環境条件と品質設計
   2. 主な構成部品の設計留意点