到達目標
【目的】
電気電子計測とは、電流、電圧、抵抗など、電気・電子工学で取り扱う物理量を測定するための方法論
である。本講義を受講することで、実験や研究で適切な測定ができるように、各種計測器の構造、動作
原理、使用法、誤差の取り扱い、を習得する。
【到達目標】
１．計測方法の分類が説明できる。
２．精度・誤差を理解し、有効数字・誤差の伝搬を説明できる。
３．SI単位系における基本単位と組立単位、および、計測標準とトレーサビリティの関係について理解できる。
４．指示計器について、その動作原理を理解し、電圧・電流測定に使用する方法を説明できる。
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 | 計測方法の分類が説明でき、適切な方法を使用できる。 | 計測方法の分類が説明できる。 | 計測方法の分類が説明できない。 |
| 評価項目2 | 精度・誤差を理解し、有効数字・誤差の伝搬を考慮した計測値の処理が行える。 | 精度・誤差を理解し、有効数字・誤差の伝搬を説明できる。 | 精度・誤差を理解し、有効数字・誤差の伝搬を説明できない。 |
| 評価項目3 | SI単位系における基本単位と組立単位、および、計測標準とトレーサビリティの関係について理解し説明できる。 | SI単位系における基本単位と組立単位、および、計測標準とトレーサビリティの関係について理解している。 | SI単位系における基本単位と組立単位、および、計測標準とトレーサビリティの関係について理解していない。 |
| 評価項目4 | 指示計器について、その動作原理を理解し、電圧・電流測定に使用する方法を説明でき、また、適切に使用できる。 | 指示計器について、その動作原理を理解し、電圧・電流測定に使用する方法を説明できる。 | 指示計器について、その動作原理を理解し、電圧・電流測定に使用する方法を説明できない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
電気電子計測とは、電流、電圧、抵抗など、電気・電子工学で取り扱う物理量を測定するための方法論である。本講義では、実験や研究で適切な測定ができるように、各種計測器の構造、動作原理、使用法、誤差の取り扱いについて学習する。
授業の進め方・方法:
教科書に沿って実施する。演習、レポートを織り交ぜる。
注意点:
電気回路、電磁気学で学んだ内容を十分に理解しておくこと。
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
測定法、精度と誤差 |
測定方法の分類を説明でき、精度と誤差を理解できる。
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| 2週 |
測定値の処理 |
最小二乗法による偶然誤差の低減が理解できる。
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| 3週 |
誤差の伝搬 |
基本的な誤差の伝搬を説明できる。
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| 4週 |
有効数字と丸め |
有効数字の表す範囲を説明でき、測定値を指定桁数に丸めることができる。
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| 5週 |
SI単位 |
SI単位系の基本単位と組立単位を理解できる。
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| 6週 |
電気単位の組み立てと標準 |
電気標準とトレーサビリティの関係について理解できる。
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| 7週 |
指示計器の分類と構成 |
指示計器の三要素を説明できる。
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| 8週 |
前期中間試験 |
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| 2ndQ |
| 9週 |
可動コイル形計器と可動鉄片形計器 |
各計器の動作原理を理解できる。
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| 10週 |
電流力形計器、整流形計器、熱電形計器 |
各計器の動作原理を理解できる。
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| 11週 |
測定範囲の拡大 |
倍率器と分流器、変圧器と変流器、による電流電圧の測定範囲の拡大が理解できる。
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| 12週 |
指示計器による電流電圧測定 |
電圧・電流測定に各種指示計器を使用する方法を説明できる。
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| 13週 |
電位差計 |
電位差計による電圧測定法が理解できる。
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| 14週 |
ディジタル電圧計 |
デジタル電圧計の基本構成を説明できる。
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| 15週 |
前期末試験 |
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| 16週 |
前期末試験の振り返り |
前期末試験で間違えた箇所について、原因を理解し、解くことができる。
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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 | 電気・電子系分野 | 計測 | 計測方法の分類(偏位法/零位法、直接測定/間接測定、アナログ計測/ディジタル計測)を説明できる。 | 4 | 前1 |
| 精度と誤差を理解し、有効数字・誤差の伝搬を考慮した計測値の処理が行える。 | 4 | 前1,前3,前4 |
| SI単位系における基本単位と組立単位について説明できる。 | 4 | 前5 |
| 計測標準とトレーサビリティの関係について説明できる。 | 4 | 前6 |
| 指示計器について、その動作原理を理解し、電圧・電流測定に使用する方法を説明できる。 | 4 | 前7,前9,前10,前12,前13 |
| 倍率器・分流器を用いた電圧・電流の測定範囲の拡大手法について説明できる。 | 4 | 前11 |
| A/D変換を用いたディジタル計器の原理について説明できる。 | 4 | 前14 |
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 | 80 | 20 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 40 | 10 | 0 | 0 | 0 | 0 | 50 |
| 専門的能力 | 40 | 10 | 0 | 0 | 0 | 0 | 50 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |