計測工学

科目基礎情報

学校 群馬工業高等専門学校 開講年度 令和05年度 (2023年度)
授業科目 計測工学
科目番号 4M016 科目区分 専門 / 必修
授業形態 授業 単位の種別と単位数 履修単位: 1
開設学科 機械工学科 対象学年 4
開設期 後期 週時間数 2
教科書/教材 適宜配布
担当教員 樋口 雅人

到達目標

国際単位系とその基本量を理解し、次元式を用いて次元解析できる.
計測における誤差を正しく把握でき,統計的に取扱える.
物理量や工業量の測定方法を説明できる.
長さ測定方法をより詳しく説明できる.

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単位系とその基本量を十分に理解できる.単位系とその基本量を理解できる.単位系とその基本量を理解できない.
評価項目2計測における誤差の統計的取扱いが十分にできる.計測における誤差の統計的取扱いができる.計測における誤差の統計的取扱いができない.
評価項目3測定対象の量に対応する測定方法を十分に理解できる.測定対象の量に対応する測定方法を理解できる.測定対象の量に対応する測定方法を理解できない.

学科の到達目標項目との関係

教育方法等

概要:
発生している現象を正しく把握・理解するには適切な計測が重要である.しかし,計測した量には誤差が含まれ,測定値はばらつきをもって得られる.このような誤差の取扱いについて学ぶ.計測における誤差や誤差の統計的取扱いなど計測の基礎事項について学習する.
授業の進め方・方法:
発生している現象を正しく把握・理解する上で,正しく計測することが重要であるが,計測した量には誤差が含まれ,測定値はばらつきをもって得られる.授業では次のことを目標にする.
□単位系とその基本量を理解できる.
□次元式を用いて次元解析できる.
□計測における誤差を正しく把握できる.
□計測における誤差の統計的取扱いができる.
□計測対象ごとの測定方法を把握できる.
□機械工学に関連する長さ測定方法を理解できる.
注意点:

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 量(物理量、工業量、感覚量) 測定の定義と種類を説明できる。
2週 SI基本単位系とその基本量 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。単位系とその基本量を説明できる。単位換算や方程式チェックで次元式を利用できる。
3週 次元解析(レイリー法 ,バッキンガムのπ定理) レイリー法,バッキンガムのπ定理を用いて次元解析できる。
4週 誤差の定義、誤差の種類(系統誤差、偶然誤差)
測定誤差の原因を説明できる。
5週 種々の統計量、母平均と母分散の性質と推定 種々の統計量、母平均と母分散の性質を説明できる。
6週 直接測定と間接測定 間接測定での誤差を見積もることができる.
7週 最小自乗法 最小自乗法を説明できる.
8週 中間試験
4thQ
9週 測定機器の特徴 分解能,直線性及び応答時間などの用語を説明できる.正確さや精密さを説明できる.
10週 長さの測定 アッべの原理を説明できる.ノギス,マイクロメータ,リニアエンコーダの原理と特徴を説明できる.
11週 角度の測定 ロータリエンコーダ,オートコリメータの原理と特徴を説明できる.
12週 レーザ干渉計(1) 光波の複素振幅表示を理解できる.光強度を理解できる.ジョーンズベクトルを用いて光の偏光状態を表現できる.
13週 レーザ干渉計(2) 2光波の干渉を理解できる.各種干渉計の原理と特徴を説明できる.
14週 テスト返却
15週
16週

評価割合

試験発表相互評価態度ポートフォリオその他レポート合計
総合評価割合800000020100
基礎的能力00000000
専門的能力800000020100
分野横断的能力00000000