計測工学Ⅱ

科目基礎情報

学校 茨城工業高等専門学校 開講年度 令和03年度 (2021年度)
授業科目 計測工学Ⅱ
科目番号 0129 科目区分 専門 / 選択
授業形態 講義 単位の種別と単位数 学修単位II: 1
開設学科 国際創造工学科 機械・制御系(機械コース) 対象学年 5
開設期 後期 週時間数 後期:1
教科書/教材 小宮「計測システムの基礎」(コロナ社)
担当教員 佐藤 誠

到達目標

計測をシステムとしてみた場合の各要素の扱いを理解する。
それぞれの要素について静的・動的な特性を理解する。

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最低限の到達レベルの目安(可)未到達レベルの目安
静特性を理解する右記のレベルに加えて、非線形の要素を線形化し、誤差要因を定義できる。右記のレベルに加えて、さまざまな誤差要因のある線形要素で構成された計測システムの誤差を計算できる。静的誤差の要因を列挙できる。感度のみに誤差要因のある線形要素で構成されたシステムの誤差を計算できる。左記の項目のうち一つでも満たされていない。
動特性を理解する右記に加え、動的応答の解析を通じて、計測系の最適化ができる。右記に加え、ボーデ線図が算出できる。2次以上の応答をデータから類推できる。微分方程式が与えられたときに、ラプラス空間での伝達関数が導出できる。1次、2次のステップ応答が計算できる。周波数応答のコンセプトが説明できる。1次の応答がデータから類推できる。左記の項目のうち一つでも満たされていない。
各要素の代表例を知る。右記に加え、具体的な信号変換要素、演算要素の設計ができる。右記に加えてエネルギーの授受でセンサを分類することができる。各要素について実例を挙げて、説明ができる。左記の項目のうち一つでも満たされていない。

学科の到達目標項目との関係

学習・教育到達度目標 (A) 説明 閉じる

教育方法等

概要:
計測をシステムとして捉え、その運用に必要な知識を体系的に取得する。
授業の進め方・方法:
講義および演習で学習をする。
注意点:
関連科目:制御工学、計測工学I

授業の属性・履修上の区分

アクティブラーニング
ICT 利用
遠隔授業対応
実務経験のある教員による授業

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
後期
3rdQ
1週 計測システムの概要 システムの構成要素について理解する。
2週 要素の静特性 要素の静特性について学習する。
3週 フーリエ変換 フーリエ変換について学ぶ。
4週 ラプラス変換 ラプラス変換について学ぶ
5週 要素の動特性 各種微分方程式とラプラス変換の関係
6週 ステップ応答/インパルス応答 ステップ応答とインパルス応答の解き方
7週 (中間試験) 中間試験を行う
8週 周波数応答とボード線図 周波数応答の解き方
4thQ
9週 動特性の測定 動特性を実験的に求める方法に関して。
10週 センサ センサの分類と各種センサの概要
11週 負荷効果と機械系、電気系アナロジー センサの負荷効果を学ぶ
12週 信号変換要素 ブリッジ回路について学ぶ
13週 信号変換要素 変調信号の復調/増幅器について学ぶ。
14週 演算要素 各種演算要素について学ぶ
15週 (期末試験) 期末試験を行う
16週 総復習 総復習を行う。

評価割合

試験課題相互評価態度ポートフォリオその他合計
総合評価割合80200000100
基礎的能力5015000065
専門的能力305000035
分野横断的能力0000000