計測工学

科目基礎情報

学校	鶴岡工業高等専門学校	開講年度	令和05年度 (2023年度)
授業科目	計測工学
科目番号	0094	科目区分	専門 / 必修
授業形態	講義	単位の種別と単位数	学修単位: 2
開設学科	創造工学科（情報コース）	対象学年	5
開設期	後期	週時間数	2
教科書/教材	「計測工学」， 宮﨑孝雄
担当教員	安齋 弘樹

到達目標

計測技術に関する専門用語，公式，SI単位系，データの統計的処理の基礎を理解した上で，アナログ信号処理技術，アナログフィルタ回路，Ａ／Ｄ，Ｄ／Ａ変換技術，基本的な物理量の計測方法と計測機器について理解し，計測工学について幅広い応用ができるようになることを目的とする．

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	計測工学にかかわる専門用語，ＳＩ単位系，次元解析，統計的処理を完全に理解し，実例に即した問題を解決できる．	計測工学にかかわる専門用語，ＳＩ単位系，次元解析，統計的処理を理解できる．	計測工学にかかわる専門用語，ＳＩ単位系，次元解析，統計的処理を理解できない．
評価項目2	計測システムにおけるオペアンプを利用したアナログ信号処理やＲＣ回路を用いたフィルタ回路について完全に理解し，応用問題を解答できる．	計測システムにおけるオペアンプを利用したアナログ信号処理やＲＣ回路を用いたフィルタ回路について理解し，基礎的な問題を解答できる．	計測システムにおけるオペアンプを利用したアナログ信号処理やＲＣ回路を用いたフィルタ回路について理解できない．
評価項目3	光，温度，磁場などの基本的測定量の測定法について複雑なものでも完全に理解できる．	光，温度，磁場などの基本的測定量の測定法を理解できる．	光，温度，磁場などの基本的測定量の測定法を理解できない．

学科の到達目標項目との関係

(D) 専門分野の知識と情報技術を身につける。

教育方法等

概要:

計測技術に関する基礎概念，用語，データの統計的処理の基礎を学ぶ．次に，オペアンプを中心としたアナログ信号処理技術，ＲＣ回路を利用したアナログフィルタ回路，およびＡ／Ｄ，Ｄ／Ａ変換技術を学ぶ．最後に，基本的な物理量の計測方法と計測機器について学ぶ．

授業の進め方・方法:

後期中間試験３０％，学年末試験５０％，レポート２０％（自学自習を目的に，テキスト章末の演習課
題等を課題とするレポートを提出すること）で１００点満点で達成度を総合評価する．総合評価６０点以
上を合格とする．

注意点:

教科書は授業開始時に配布する．

参考書
「計測工学入門」，著者： 中村邦雄，出版社： 森北出版
「計測工学」，著者： 前田良昭・木村一郎・押田至啓，出版社： コロナ社

事前・事後学習、オフィスアワー

オフィスアワー
12：15～13：00　
この時間以外でも学生の要望があればいつでも対応する

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
後期
	3rdQ
		1週	専門用語と基本公式について　1 ・Ｓ／Ｎ比，感度，分解能など・基本物理公式	Ｓ／Ｎ比，精度，感度など計測工学の専門用語の定義が理解できる．
		2週	専門用語と基本公式について　2 ・Ｓ／Ｎ比，感度，分解能など・基本物理公式	Ｓ／Ｎ比，精度，感度など計測工学の専門用語の意味が理解できる．
		3週	単位系，次元解析　1 ・ＳＩ単位系・基本組立単位・次元解析の応用	ＳＩ単位系および次元解析の概念と有用性を理解できる．
		4週	単位系，次元解析　2 ・ＳＩ単位系・基本組立単位・次元解析の応用	ＳＩ単位系および次元解析の概念を物理関係式のチェックに応用できる．
		5週	測定の基本的手法 ・零位法と偏位法・直接測定と間接測定	直接測定と間接測定，偏位法と零位法について説明できる．
		6週	測定データの統計的処理，有効数字 1 ・ガウスの誤差関数，標準偏差，母平均 ・間接測定量の誤差評価，データの有効数字	測定データの有効数字，誤差の種類，ガウスの誤差関数，標準偏差，母平均の概念を説明できる．
		7週	測定データの統計的処理，有効数字 2 ・ガウスの誤差関数，標準偏差，母平均 ・間接測定量の誤差評価，データの有効数字	測定データの有効数字，誤差の種類，ガウスの誤差関数，標準偏差，母平均の概念を説明できる．
		8週	測定データの統計的処理，有効数字 3 ・ガウスの誤差関数，標準偏差，母平均 ・間接測定量の誤差評価，データの有効数字	誤差伝播則を利用して，全体誤差を評価できる．
	4thQ
		9週	最小二乗法 （中間試験）	最小二乗法を用いて線形データ処理ができる．
		10週	計測システムにおけるアナログ信号処理 1 ・オペアンプ応用回路 ・ＲＣ回路を利用したローパス，ハイパスフィルタ	７）オペアンプを応用した増幅，インピーダンス変換，コンパレータ，パルス発振回路が書ける．
		11週	計測システムにおけるアナログ信号処理 2 ・オペアンプ応用回路 ・ＲＣ回路を利用したローパス，ハイパスフィルタ	７）オペアンプを応用した増幅，インピーダンス変換，コンパレータ，パルス発振回路が書ける．
		12週	計測システムにおけるアナログ信号処理 3 ・オペアンプ応用回路 ・ＲＣ回路を利用したローパス，ハイパスフィルタ	ＲＣ回路による簡単なフィルタ回路を設計しＳ/Ｎ比向上の計算ができる．
		13週	Ｄ／Ａ，Ａ／Ｄ変換回路	Ｄ/Ａ，Ａ/Ｄ変換回路の原理が理解できる．
		14週	基本的測定量の測定法 （光，温度，磁場，流量，長さ，重量，粘度，回転数）	基本的センサの原理と特性を説明できる．
		15週	学期末試験	ここまで学習した内容を包括的に理解できている．
		16週

評価割合

	試験	レポート	相互評価	態度	ポートフォリオ	その他	合計
総合評価割合	50	50	0	0	0	0	100
基礎的能力	10	10	0	0	0	0	20
専門的能力	30	30	0	0	0	0	60
分野横断的能力	10	10	0	0	0	0	20