到達目標
1. センサやアクチュエータの仕組みおよび使用方法を理解できる。B①
2. アナログ信号処理・ディジタル信号処理について理解できる。B①B②
3. 正確な測定の妨げになるノイズや測定精度について理解できる。B①B②
ルーブリック
| 理想的な到達レベルの目安 | 標準的な到達レベルの目安 | 未到達レベルの目安 |
評価項目1 | センサやアクチュエータの仕組みおよび使用方法について深く理解し、詳しく説明できる。 | センサやアクチュエータの基本的な仕組みおよび使用方法を理解し、それを説明できる。 | センサやアクチュエータの仕組みおよび使用方法を理解できない。 |
評価項目2 | アナログ信号処理・ディジタル信号処理について深く理解し、詳しく説明できる。 | アナログ信号処理・ディジタル信号処理について基本事項を理解し、それを説明できる。 | アナログ信号処理・ディジタル信号処理について理解できない。 |
評価項目3 | ノイズやノイズ除去について深く理解し、詳しく説明できる。 | ノイズやノイズ除去について基本事項を理解し、それを説明できる。 | ノイズやノイズ除去について理解できない。 |
学科の到達目標項目との関係
準学士課程の教育目標 B① 専門分野における工学の基礎を理解できる。
準学士課程の教育目標 B② 自主的・継続的な学習を通じて、専門工学の基礎科目に関する問題を解くことができる。
準学士課程の教育目標 C① 実験や実習を通じて、問題解決の実践的な経験を積む。
教育方法等
概要:
メカトロニクスに必要な計測技術、センサ技術およびアクチュエータ技術それぞれの基本事項を理解し、機械とコンピュータを繋ぐインターフェース技術に関する基礎知識を習得する。
授業の進め方・方法:
本講義で学ぶ知識を背景に「組み込み技術演習Ⅱ」での各演習を行うため、講義内容をしっかり理解すること。
注意点:
授業の属性・履修上の区分
授業計画
|
|
週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
後期 |
3rdQ |
1週 |
・導入 ・センサ1 |
・インターフェース技術の概要を理解する。 ・センサの概要を理解する。
|
2週 |
・センサ2 |
・エネルギー変換型などセンサの原理,特徴を理解する。
|
3週 |
・センサ3 |
・直線性,ヒステリシスなどセンサ出力の特性を理解する。
|
4週 |
・DCモータについて |
・DCモータの動作原理,電気的特性を理解する。
|
5週 |
・DCモータの駆動回路 |
・接点方式,無接点方式などDCモータの駆動回路を理解する。 ・PWM制御について理解する。
|
6週 |
・アナログ信号処理(増幅) |
・オペアンプについて理解する。 ・オペアンプを用いた各種増幅回路について理解する。
|
7週 |
・アナログ信号処理(演算,フィルタ) |
・オペアンプを用いた微分回路,積分回路について理解する。 ・オペアンプを用いた各種アナログフィルタ回路について理解する。
|
8週 |
・中間試験 |
・1~7週までの内容を網羅した試験により、授業内容の理解の定着を図る。
|
4thQ |
9週 |
・試験内容についての解説 ・デジタル信号処理(離散化) |
・中間試験の内容を理解する。 ・デジタル信号処理の流れ、サンプリングについて理解する。
|
10週 |
・デジタル信号処理(サンプリング定理) |
・サンプリング定理について理解する。
|
11週 |
・デジタル信号処理(量子化) |
・量子化,量子化誤差について理解する。
|
12週 |
・A-D変換器,D-A変換器 |
・逐次比較型A-D変換器など各種A-D変換器について理解する。 ・R-2RラダーD-A変換器について理解する。
|
13週 |
・不規則雑音の性質と取り扱い |
・不規則雑音の取り扱いに必要な各種統計量について理解する。
|
14週 |
・デジタル信号処理による雑音除去 |
・デジタル雑音処理について理解し,一例として移動平均法について理解する。
|
15週 |
・定期試験 |
・9~14週までの内容を網羅した試験により、授業内容の理解の定着を図る。
|
16週 |
・定期試験内容についての解説 |
・定期試験の内容を理解する。
|
モデルコアカリキュラムの学習内容と到達目標
分類 | 分野 | 学習内容 | 学習内容の到達目標 | 到達レベル | 授業週 |
専門的能力 | 分野別の専門工学 | 機械系分野 | 計測制御 | 計測の定義と種類を説明できる。 | 3 | |
測定誤差の原因と種類、精度と不確かさを説明できる。 | 3 | |
国際単位系の構成を理解し、SI単位およびSI接頭語を説明できる。 | 3 | |
代表的な物理量の計測方法と計測機器を説明できる。 | 3 | 後1 |
自動制御の定義と種類を説明できる。 | 3 | |
フィードバック制御の概念と構成要素を説明できる。 | 3 | |
評価割合
| 試験 | 課題 | 合計 |
総合評価割合 | 70 | 30 | 100 |
基礎的能力 | 0 | 0 | 0 |
専門的能力 | 70 | 30 | 100 |
分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 |