概要:
学習目標(授業の狙い)
計測機器を理解する上で基本となる計測データと誤差解析について学ぶ.
授業の進め方・方法:
教員単独による講義を実施する。
注意点:
課題を20%，試験を80%として評価する．
評 価が６０点に満たない者は，願い出により追認試験を受けることができる。
追認試験の結果，単位の修得が認められた者にあっては，その評価を６０点とする。
学修単位のため、60時間相当の授業外学習が必要である。
授業外学習・事前：授業内容を予習しておく。
授業外学習・事後：授業内容に関する課題を解く。
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
ガイダンス
関連項目の復習
誤差解析の重要性
測定結果の解釈 |
これまでに学習した誤差や有効数値に関する知識を説明できる。
測定においてなぜ誤差解析が重要であるか具体例で説明できる。
測定した結果をどのような手順で解析し、解釈するか説明できる。
授業外学習・事前：授業内容を予習しておく。
授業外学習・事後：授業内容に関する課題を解く。
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| 2週 |
線形回帰と誤差の見積もり |
関数関係を持つ測定値の最良推定値とその誤差について説明できる。
授業外学習・事前：授業内容を予習しておく。
授業外学習・事後：授業内容に関する課題を解く。
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| 3週 |
測定方法の種類と規格 |
さまざまな測定方法と測定に関する規格について説明できる。
授業外学習・事前：授業内容を予習しておく。
授業外学習・事後：授業内容に関する課題を解く。
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| 4週 |
アナログデジタル変換1 |
サンプリング定理、パーセバルの定理、フーリエ変換と窓関数について説明できる。
授業外学習・事前：授業内容を予習しておく。
授業外学習・事後：授業内容に関する課題を解く。
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| 5週 |
アナログデジタル変換2 |
AD変換の手法と量子化ビット数、量子化誤差について説明できる。
授業外学習・事前：授業内容を予習しておく。
授業外学習・事後：授業内容に関する課題を解く。
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| 6週 |
信号処理 |
デジタル計測における信号処理の有効性と移動平均法について説明できる。
フーリエ変換について学習、演習説明できる。
授業外学習・事前：授業内容を予習しておく。
授業外学習・事後：授業内容に関する課題を解く。
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| 7週 |
不確かさ
誤差の原因 |
精度や確度、誤差などを内包する不確かさの概念と規格について説明できる。
バジェットシートを使って不確かさをの導出できる。
系統誤差、偶然誤差、有効数字の桁数について説明できる。
授業外学習・事前：授業内容を予習しておく。
授業外学習・事後：授業内容に関する課題を解く。
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| 8週 |
試験 |
計測や信号処理、不確かさについて説明し、関連する計算をすることができる。
授業外学習・事前：授業内容を予習しておく。
授業外学習・事後：授業内容に関する課題を解く。
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| 2ndQ |
| 9週 |
答案返却、解説、授業アンケート等 |
成績評価・確認
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| 10週 |
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| 11週 |
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| 12週 |
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| 13週 |
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| 14週 |
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| 15週 |
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| 16週 |
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| 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3 |
| 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2,前7 |
| 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1,前2 |
| 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1,前2,前7 |
| 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3 |
| 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3 |
| 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4,前5 |
| 電圧降下法による抵抗測定の原理を説明できる。 | 4 | 前3 |
| ブリッジ回路を用いたインピーダンスの測定原理を説明できる。 | 4 | 前3 |
| 有効電力、無効電力、力率の測定原理とその方法を説明できる。 | 4 | 前3 |
| 電力量の測定原理を説明できる。 | 4 | 前3 |
| オシロスコープの動作原理を説明できる。 | 4 | 前4,前5 |
| 情報系分野 | 情報数学・情報理論 | コンピュータ上での数値の表現方法が誤差に関係することを説明できる。 | 4 | 前1,前7 |
| コンピュータ上で数値計算を行う際に発生する誤差の影響を説明できる。 | 4 | 前1,前7 |