概要:
測定と計測についての基本的事項、計測手法、電気信号・AD変換後のデータの取り扱い・センサに関連したことがらを学ぶ。
授業の進め方・方法:
講義を主体とする。教科書で不足している箇所については、資料を与えながら進める。講義中に課題を解いて提出させるため、各自でレポート用紙と電卓を用意して講義をうけること。授業内容を理解するために予習復習が必須である
注意点:
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
計測の基礎事項
国際単位系 |
有効数字、基本単位、組立単位、接頭語、原器と標準、トレーサビリティについて学ぶ
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| 2週 |
国際単位系 |
前回の続きを行う
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| 3週 |
測定の種類,誤差の種類 |
直接測定と間接測定及び、偏位法、零位法、補償法ついて学ぶ.
誤差の種類、正確さと精密さについて学ぶ
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| 4週 |
誤差の三公理とガウスの誤差論 |
ガウスの誤差関数、正規分布、確率積分について学ぶ
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| 5週 |
誤差伝播の法則(1) |
間接測定法における誤差伝播の法則について学ぶ
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| 6週 |
誤差伝播の法則(2) |
前回の続きを行う
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| 7週 |
目盛の拡大(1) |
アッベの原理、バーニア、歯車、ネジによる目盛の拡大について学ぶ
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| 8週 |
目盛の拡大(2) |
くさび、てこ、モアレ縞、傾斜、光てこ、干渉、光ヘテロダイン法による目盛の拡大について学ぶ
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| 2ndQ |
| 9週 |
目盛の拡大(3) |
前回の続き
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| 10週 |
機械的測定 |
ダイアフラム、バイメタル、ジャイロ、ロータリーエンコーダについて学ぶ
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| 11週 |
電圧、電流、抵抗の測定 |
可動コイル形計器、分流器、倍率器、電圧降下法について学ぶ
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| 12週 |
ここまでのまとめ |
ここまでの演習問題の解答と解説等を行う
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| 13週 |
試験1 |
ここまでの理解度を確認する
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| 14週 |
試験1の解答と解説 |
試験1の解答と解説を行う
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| 15週 |
計測システムの特性 |
静特性と動特性について学ぶ
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| 16週 |
電気信号の拡大 |
計装増幅器を用いた電気信号の拡大とこれを用いたひずみゲージによるひずみ測定について学ぶ
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
量子化と標本化 |
サンプリング定理、標本化、量子化、量子化誤差について学ぶ
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| 2週 |
AD変換 |
逐次比較型、追従比較型、並列比較型、二重積分型について学ぶ
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| 3週 |
最小二乗法 |
直線近似、多項式近似、べき乗近似、指数近似、(周期が既知の)三角関数式近似について学ぶ
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| 4週 |
時系列データの処理 |
相関係数、相互相関、自己相関を使った測定データの評価について学ぶ
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| 5週 |
流量・流速の測定 |
ロータメータ、空気マイクロメータ、オリフィス、ピトー管について学ぶ
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| 6週 |
振動の測定 |
サイズモピックアップについて学ぶ
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| 7週 |
ここまでのまとめ |
ここまでの演習問題の解答と解説等を行う
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| 8週 |
試験2 |
ここまでの理解度を確認する
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| 4thQ |
| 9週 |
試験2の解答と解説 |
試験２の解答と解説を行う
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| 10週 |
粘度の測定 |
細管粘度計、落球式粘度計、回転式粘度計、レオメータについて学ぶ
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| 11週 |
湿度センサ、ガスセンサ |
湿度センサ、ガスセンサについて学ぶ
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| 12週 |
温度センサ |
測温抵抗体、焦電効果、ゼーベック効果を使ったセンサについて学ぶ
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| 13週 |
温度センサ |
前回の続きを行う
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| 14週 |
前回の続きを行う |
授業のまとめと学習シートの確認をする
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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 | 機械系分野 | 計測制御 | 計測の定義と種類を説明できる。 | 4 | |
| 測定誤差の原因と種類、精度と不確かさを説明できる。 | 4 | |
| 国際単位系の構成を理解し、SI単位およびSI接頭語を説明できる。 | 4 | |
| 代表的な物理量の計測方法と計測機器を説明できる。 | 4 | |
| 自動制御の定義と種類を説明できる。 | 4 | |
| フィードバック制御の概念と構成要素を説明できる。 | 4 | |
| 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 | |
| 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 | |
| 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 | |
| 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 | |
| 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 | |
| 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 | |
| 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 | |
| 電圧降下法による抵抗測定の原理を説明できる。 | 4 | |
| 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 | |
| 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 | |
| 電力量の測定原理を説明できる。 | 4 | |
| オシロスコープの動作原理を説明できる。 | 4 | |
| オシロスコープを用いた波形観測（振幅、周期、周波数）の方法を説明できる。 | 4 | |