到達目標
センサーネットワーク、IoTの構築方法、アナログ・デジタル変換、信号変換，ノイズ除去の基本を学び、
計測システムの構築法に関して理解する。
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 | 未到達レベルの目安 |
| 評価項目1 | センサーネットワークを設計できる。 | センサーネットワークの設計がある程度できる。 | センサーネットワークの設計ができない。 |
| 評価項目2 | 信号変換要素について論ずることができる。 | 信号変換要素について論ずることある程度ができる。 | 信号変換要素について論ずることができない。 |
| 評価項目3 | 計測システムのソフト・ハードが実装できる。 | 計測システムのソフト・ハードの実装がある程度できる。 | 計測システムのソフト・ハードの実装ができない。 |
学科の到達目標項目との関係
JABEE B-2
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JABEE B-4
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教育方法等
概要:
計測なくして，科学はないといわれた，情報システムの中核である計測システムについて，
センサーネットワーク、IoTの実際，アナログ・計装アンプ・デジタル変換の基本を講義しながら
計測システムの構築法に関して、講義と演習形式で授業を行うものである。
授業の進め方・方法:
・センサーネットワーク概要 センサーネットワークとIoT
・アナログ信号
・信号変換要素
・計装アンプとノイズ
・計測システム設計法、実装、評価
について、講義と演習により理解を深める。
注意点:
データの持つ意味、確からしさ、時系列信号と数理、計測システム設計法をマスターして、情報物理を理解できるようにすること。
授業の属性・履修上の区分
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
センサーネットワーク概要 |
最先端のセンサーネットワークを理解する。
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| 2週 |
計測システとは |
計測システムの各要素について理解する。
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| 3週 |
アナログ信号とノイズ1 |
電磁誘導，反射，熱雑音等の
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| 4週 |
アナログ信号とノイズ2 |
ノイズ除去方法について理解する．
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| 5週 |
電気機械系 |
電気，機械インピーダンスについて理解する．
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| 6週 |
ホィートストンブリッジ１ |
ホィートストンブリッジについて理解する．
．
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| 7週 |
ホィートストンブリッジ2 |
ホィートストンブリッジが扱えるようにする．
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| 8週 |
差動増幅系 |
差動増幅、計装アンプについて理解する．
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| 4thQ |
| 9週 |
コモンモードノイズ除去 |
ノイズ除去の実際について理解する．
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| 10週 |
PT100による温度計測 |
白金抵抗体による温度計測を理解する．
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| 11週 |
計測システム設計法1 |
計測システム開発キットを用いて，温度計測システム
開発の計画を立てる．
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| 12週 |
計測システム設計法2 |
ホィートストンブリッジ，軽装アンプを用いて
計測システムの設計法を理解する．
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| 13週 |
計測システム設計法3 |
実際の計測システムを設計する。
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| 14週 |
計測システム実装 |
温度や湿度の計測システムを設計し、実装する。
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| 15週 |
計測システム実装 |
温度や湿度の計測システムを設計し、PICのAD変換を用いて実装する。
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| 16週 |
計測システム評価 |
計測したデータを時系列信号処理して、現象を理解する。
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評価割合
| 試験 | 作品 | 合計 |
| 総合評価割合 | 90 | 10 | 100 |
| 専門的能力 | 90 | 0 | 90 |
| 実験実習 | 0 | 10 | 10 |