到達目標
物理量・工学量を正しく計量することは、学術活動においても産業活動においても極めて重要である。特に生産活動の現場では妥当な数値を用いた単位作業の管理が必要である。本講義では計測、特に電気量の測定法について説明を行う。到達目標を以下に示す。
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
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:
黒板もしくはパワーポイントを用いた座学形式で講義を進める．定期試験以外にレポート及び小テストにより評価を行う．
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、理解を深めること。他教科との関連についても留意すること。
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 |
計測の基礎 |
計測の意義および測定法に関する基礎用語の説明ができる。
基本的な測定値の処理が適切に実施できる
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| 2週 |
単位系と標準 |
SI単位系および組立単位について説明できる。
標準および標準器について説明できる。
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| 3週 |
電気・電子計器の基礎 |
代表的な指示計器の動作原理と特徴を説明できる。
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| 4週 |
電圧・電流の測定 |
電圧電流測定時の誤差の発生要因について説明できる。
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| 5週 |
電圧・電流の測定 |
倍率器・分流器を用いた電圧電流の測定範囲の拡大方法について説明できる。
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| 6週 |
電力の測定 |
有効電力・無効電力・力率・皮相電力および電力量の測定方法について説明できる。
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| 7週 |
抵抗の測定 |
電圧降下法、ホイートストンブリッジ回路を用いた抵抗測定について説明できる。
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| 8週 |
インピーダンスの測定
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交流ブリッジを用いたインピーダンス測定について説明できる。
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| 4thQ |
| 9週 |
磁界の測定 |
磁界強度および物質の磁気特性の測定方法について説明できる。
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| 10週 |
時間・周波数の測定 |
時間および周波数の測定方法について説明できる。
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| 11週 |
A/D変換の基礎 |
アナログデータの標本化および量子化について説明できる。
標本化定理について説明できる。
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| 12週 |
各種ディジタル計器 |
代表的なディジタル計器の動作原理について説明できる。
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| 13週 |
マイクロ波・高周波の測定 |
高周波信号の測定法について説明できる。
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| 14週 |
波形の観測と記録
応用計測 |
オシロスコープの動作原理と使用方法を説明できる
様々な応用的な測定方法について知る。
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| 15週 |
まとめ |
まとめ
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| 16週 |
定期試験 |
期末試験
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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 | 後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 | 後1 |
| 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 | 後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 | 後2 |
| 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 | 後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 | 後5 |
| 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11 |
| 電圧降下法による抵抗測定の原理を説明できる。 | 4 | 後7 |
| 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 | 後7 |
| 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 | 後6 |
| 電力量の測定原理を説明できる。 | 4 | 後6 |
| オシロスコープの動作原理を説明できる。 | 4 | 後14 |
評価割合
| 学習成果報告 | 小テスト | 定期試験 | 合計 |
| 総合評価割合 | 30 | 20 | 50 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 30 | 20 | 50 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 |