計測工学II

科目基礎情報

学校	木更津工業高等専門学校	開講年度	令和07年度 (2025年度)
授業科目	計測工学II
科目番号	d0340	科目区分	専門 / 必修
授業形態	講義	単位の種別と単位数	履修単位: 1
開設学科	電子制御工学科	対象学年	3
開設期	後期	週時間数	2
教科書/教材	中村邦雄編著、計測工学入門 (第3版・補訂版)、森北出版、2020年、2600円(＋税)
担当教員	大橋 太郎

到達目標

評価項目1.ＳＩにおいて、質量の定義の変遷、現時点の質量の定義が説明ができる。
評価項目2.零位法と偏位法の意味と違いが説明ができる。質量の単位が利用されている力や圧力の単位の変遷や次元などが説明できる。
評価項目3.圧力センサで用いるひずみゲージの説明ができる。ブリッジ回路の説明ができる。ゲージ法の違いを説明できる。
評価項目4.ＳＩにおいて、熱力学温度の定義の変遷、各国で利用されている現時点の温度の定義（絶対温度やセルシウス温度、ファーレンハイト温度）とその関係性が説明ができる。
評価項目5.温度センサで用いる熱電対、測温抵抗体、バイメタル、サーミスタの特徴や使い方が説明ができる。
評価項目6.ＳＩにおいて、時間の定義の変遷、現時点の時間の定義が説明ができる。ラップタイム、スプリットタイムの違いが説明できる。
評価項目7.ＡＤ／ＤＡ変換器において、アナログ信号を標本化し、量子化し、ディジタル信号に変換する方法を説明できる。サンプリング定理の説明ができる。

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	ＳＩにおいて、質量の定義の変遷、現時点の質量の定義が説明ができる。	ＳＩにおいて、質量の定義が説明ができる。	ＳＩにおいて、質量の定義が説明ができない。
評価項目2	零位法と偏位法の意味と違いが説明ができる。質量の単位が利用されている力や圧力の単位の変遷や次元などが説明できる。	零位法と偏位法の説明、質量の単位が利用されている力や圧力の単位が説明できる。	零位法と偏位法の説明ができない。質量の単位が利用されている力や圧力の単位が説明できない。
評価項目3	圧力センサで用いるひずみゲージの説明ができる。ブリッジ回路の説明ができる。ゲージ法の違いを説明できる。	圧力センサで用いるひずみゲージがどんなもので、利用においてブリッジ回路の理解、ゲージ法が説明できる。	圧力センサで用いるひずみゲージの説明ができない。ブリッジ回路の説明ができない。ゲージ法の違いを説明できない。
評価項目4	ＳＩにおいて、熱力学温度の定義の変遷、各国で利用されている現時点の温度の定義（絶対温度やセルシウス温度、ファーレンハイト温度）とその関係性が説明ができる。	ＳＩにおいて、熱力学温度の定義や現時点の温度の定義が説明ができる。	ＳＩにおいて、熱力学温度の定義が説明できない。各国で利用されている現時点の温度の定義が説明ができない。
評価項目5	温度センサで用いる熱電対、測温抵抗体、バイメタル、サーミスタの特徴や使い方が説明ができる。	温度センサで用いる熱電対、測温抵抗体、バイメタル、サーミスタが説明ができる。	温度センサで用いる熱電対、測温抵抗体、バイメタル、サーミスタが説明ができない。
評価項目6	ＳＩにおいて、時間の定義の変遷、現時点の時間の定義が説明ができる。ラップタイム、スプリットタイムの違いが説明できる。	ＳＩにおいて、現時点の時間の定義が説明ができる。	ＳＩにおいて、時間の定義の変遷、現時点の時間の定義が説明ができない。ラップタイム、スプリットタイムの違いが説明できない。
評価項目7	ＡＤ／ＤＡ変換器において、アナログ信号を標本化し、量子化し、ディジタル信号に変換する方法を説明できる。サンプリング定理の説明ができる。	ＡＤ／ＤＡ変換器において、アナログ信号の標本化と量子化の意味を説明できる。	ＡＤ／ＤＡ変換器において、アナログ信号を標本化し、量子化し、ディジタル信号に変換する方法を説明できない。サンプリング定理の説明できない。

学科の到達目標項目との関係

準学士課程(R5までのDP) R5までDP_1 科学技術の基礎知識・応用力の修得・活用

準学士課程(R5までのDP) R5までDP_4 制御・電気電子・機械・情報等基礎工学の知識習得・応用

教育方法等

概要:

・物理量を表すための標準単位系（SI単位系）について学習する。
・物理量を数値化する上で重要な有効数字の取り扱いや、測定誤差を軽減する手法について学習する。
・各種物理量を測定するための測定器の基本動作原理や使用法について学習する 。

授業の進め方・方法:

・ 授業は講義形式で行う。
・ 重要な箇所についてレポート課題を課すので、提出期限を厳守すること。

注意点:

計測工学の分野は、物理学・化学・電気電子工学・機械工学・情報工学など多くの分野に密接に関係しているため、非常に幅広い分野の基礎知識が必要となる。授業で習ったことは、完全に理解をすること。

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
後期
	3rdQ
		1週	質量についての計測1	SI単位において質量の定義が説明できる。質量の定義の歴史が説明できる。
		2週	質量についての計測2	零位法と偏位法が説明できる。質量の単位が利用されている力や圧力の単位が説明できる。
		3週	質量についての計測3	質量の単位が利用されている力や圧力の単位が説明できる。
		4週	質量についての計測4	ひずみゲージの説明ができる。
		5週	圧力についての計測1	ブリッジ回路とゲージ法が説明できる。
		6週	圧力についての計測2	圧力において、絶対圧・相対圧の違いが理解できる。
		7週	温度についての計測1	SI単位において温度の定義が説明できる。温度の定義の歴史が説明できる。
		8週	後期中間試験
	4thQ
		9週	温度についての計測2	絶対温度とセルシウス温度、ファーレンハイト温度の定義とそれらの関係が説明できる。
		10週	温度についての計測3	熱電対の説明ができる。
		11週	温度についての計測4	測温抵抗体、バイメタル、サーミスタの説明ができる。
		12週	時間についての計測1	SI単位において時間の定義が説明できる。時間の定義の歴史が説明できる。
		13週	時間についての計測2	ラップタイム、スプリットタイムの違いが説明できる。
		14週	計測器の使い方	電圧や電流、抵抗などの計測器の使い方が説明できる。
		15週	ＡＤ／ＤＡ変換器	アナログ信号を標本化し、量子化し、ディジタル信号に変換する方法を理解できる。サンプリング定理の説明ができる。
		16週	後期定期試験

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

評価割合

	試験	課題レポート	合計
総合評価割合	80	20	100
評価項目1	20	3	23
評価項目2	10	3	13
評価項目3	10	3	13
評価項目4	10	3	13
評価項目5	10	3	13
評価項目6	10	3	13
評価項目7	10	2	12