到達目標
１． 計測に関する基礎概念および計測値の一般的な処理方法について説明できる。
２． 代表的な計器や計器用デバイスの原理や使用上の注意について説明できる。
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 |
| 計測に関する基礎概念 | 計測に関する基礎概念および計測値の一般的な処理方法について、具体的な事例を挙げて説明できる | 計測に関する基礎概念および計測値の一般的な処理方法について説明できる | 計測に関する基礎概念および計測値の一般的な処理方法について説明できない |
| 代表的な計測法 | 代表的な計器や計器用デバイスの原理や使用上の注意について具体的な事例を挙げて説明できる | 代表的な計器や計器用デバイスの原理や使用上の注意について説明できる | 代表的な計器や計器用デバイスの原理や使用上の注意について説明できない |
学科の到達目標項目との関係
JABEE C-1 自然科学・情報技術に関する基礎的素養を有し、それぞれの専門分野での問題解決のためにそれらを駆使できる能力を身につける。
教育方法等
概要:
計測に関する基礎概念（単位，有効数字，統計的処理、雑音など）を理解し，代表的な計測用機器の動作原理や各種電気電子量の測定方法および測定上の留意点について学ぶ。
授業の進め方・方法:
注意点:
事前学習：当該週の講義範囲に関する教科書の内容を事前に読んでおくこと。その際に物理学、数学、電気回路論、電磁気学の部分で理解が不足してると感じた場合には該当分野を復習しておくこと。
事後学習：章末問題を解くなどして、理解を深めておくこと。他教科との関連についても留意すること。
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 |
計測と測定
SI単位、校正とトレーサビリティ |
SI単位、校正とトレーサビリティについて説明できる
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| 2週 |
計測と測定
測定法の分類、測定値の扱い |
測定法の分類、測定値の扱いについて説明できる
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| 3週 |
計測と測定
測定値の保証と計測の信頼性 |
測定値の保証と計測の信頼性について知っている
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| 4週 |
センサ
光センサ、温度センサ |
基本的な光センサ、温度センサの動作原理を説明できる
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| 5週 |
センサ
ひずみセンサ、圧力センサ、加速度センサ |
基本的なひずみセンサ、圧力センサ、加速度センサの動作原理を説明できる
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| 6週 |
センサ
その他のセンサ |
身の回りにあるセンサについて調査し、説明できる
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| 7週 |
電圧・電流・電力の測定
アナログ指示計器 |
代表的な指示計器の動作原理・特徴を説明できる
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| 8週 |
電圧・電流・電力の測定
直流計測の基本 |
直流計測の基本的な事項について説明できる
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| 2ndQ |
| 9週 |
電圧・電流・電力の測定
測定範囲の拡大 |
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
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| 10週 |
電圧・電流・電力の測定
電力・電力量の測定 |
電力・電力量の関する測定方法を説明できる
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| 11週 |
電圧・電流・電力の測定
オシロスコープ |
オシロスコープの動作原理を説明できる
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| 12週 |
回路素子定数の測定
抵抗の測定 |
電圧降下法・ホイートストンブリッジを用いた抵抗測定の原理を説明できる
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| 13週 |
回路素子定数の測定
インピーダンスの測定（交流ブリッジ） |
交流ブリッジを用いたインピーダンス測定の原理を説明できる
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| 14週 |
回路素子定数の測定
インピーダンスの測定（Qメータ） |
Qメータを用いたインピーダンス測定の原理を説明できる
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| 15週 |
前期まとめ |
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| 16週 |
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
試験解説
前期の復習 |
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| 2週 |
磁気量の測定
ヒステリシス特性と透磁率 |
ヒステリシス特性と透磁率の測定法を説明できる
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| 3週 |
磁気量の測定
ホール効果、SQUID磁束計、核磁気共鳴の測定 |
各種磁気測定法の原理を知っている
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| 4週 |
高周波計測
高周波の定義、分布定数回路 |
高周波の定義、分布定数回路の取り扱いの基礎について説明できる
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| 5週 |
高周波計測
インピーダンスの測定 |
高周波におけるインピーダンスの特徴・測定法を説明できる
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| 6週 |
高周波計測
高周波電力、周波数測定 |
高周波における電力と周波数の特徴・測定法を説明できる
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| 7週 |
高周波計測
EMC、EMI、EMS |
EMC、EMI、EMSについて説明できる
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| 8週 |
雑音源と信号
雑音源 信号と雑音の評価 |
信号と雑音の基本的な評価法について説明できる
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| 4thQ |
| 9週 |
信号の伝送と雑音対策
信号源としてのセンサ |
信号源としてのセンサの振る舞いについて説明できる
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| 10週 |
信号の伝送と雑音対策
計測信号の伝送と雑音対策 |
センサ等で計測されたアナログ信号をディジタル進行に変換する手法について述べる
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| 11週 |
信号の伝送と雑音対策
シールドとアース |
雑音対策としてシールドとアースの働きについて説明できる
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| 12週 |
ディジタル計測
標本化、量子化 |
標本化、量子化について説明できる
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| 13週 |
ディジタル計測
A-D変換回路 |
基本的なA-D変換回路を説明できる
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| 14週 |
周波数解析と雑音処理
周波数解析 |
計測に直接関係する周波数解析手法を説明できる
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| 15週 |
周波数解析と雑音処理
雑音処理 |
計測に直接関係する雑音除去を説明できる
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| 16週 |
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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2 |
| 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2 |
| 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 |
| 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 |
| 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8,前9,前10 |
| 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9 |
| 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 | 後12,後13 |
| 電圧降下法による抵抗測定の原理を説明できる。 | 4 | 前12 |
| 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12,前13 |
| 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10 |
| 電力量の測定原理を説明できる。 | 4 | 前10 |
| オシロスコープの動作原理を説明できる。 | 4 | 前11 |
評価割合
| 試験 | 小テスト | レポート | 合計 |
| 総合評価割合 | 60 | 20 | 20 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 60 | 20 | 20 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 |