到達目標
1. センサやアクチュエータの仕組みおよび使用方法を理解できる。
2. アナログ信号処理・ディジタル信号処理について理解できる。
3. 正確な測定の妨げになるノイズや測定精度について理解できる。
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 | センサやアクチュエータの仕組みおよび使用方法について深く理解し、詳しく説明できる。 | センサやアクチュエータの基本的な仕組みおよび使用方法を理解し、それを説明できる。 | センサやアクチュエータの仕組みおよび使用方法を理解できない。 |
| 評価項目2 | アナログ信号処理・ディジタル信号処理について深く理解し、詳しく説明できる。 | アナログ信号処理・ディジタル信号処理について基本事項を理解し、それを説明できる。 | アナログ信号処理・ディジタル信号処理について理解できない。 |
| 評価項目3 | ノイズやノイズ除去について深く理解し、詳しく説明できる。 | ノイズやノイズ除去について基本事項を理解し、それを説明できる。 | ノイズやノイズ除去について理解できない。 |
学科の到達目標項目との関係
準学士課程の教育目標 B① 専門分野における工学の基礎を理解できる。
準学士課程の教育目標 B② 自主的・継続的な学習を通じて、専門工学の基礎科目に関する問題を解くことができる。
教育方法等
概要:
メカトロニクスに必要な計測技術、センサ技術およびアクチュエータ技術それぞれの基本事項を理解し、機械とコンピュータを繋ぐインターフェース技術に関する基礎知識を習得する。
授業の進め方・方法:
本講義で学ぶ知識を背景に「組み込み技術演習Ⅱ」での各演習を行うため、講義内容をしっかり理解すること。
注意点:
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 |
・導入
・センサ１ |
・インターフェース技術の概要を理解する。
・センサの概要を理解する。
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| 2週 |
・センサ２ |
・エネルギー変換型などセンサの原理，特徴を理解する。
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| 3週 |
・センサ３ |
・直線性，ヒステリシスなどセンサ出力の特性を理解する。
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| 4週 |
・ＤＣモータについて |
・ＤＣモータの動作原理，電気的特性を理解する。
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| 5週 |
・ＤＣモータの駆動回路 |
・接点方式，無接点方式などDCモータの駆動回路を理解する。
・ＰＷＭ制御について理解する。
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| 6週 |
・アナログ信号処理（増幅） |
・オペアンプについて理解する。
・オペアンプを用いた各種増幅回路について理解する。
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| 7週 |
・アナログ信号処理（演算，フィルタ） |
・オペアンプを用いた微分回路，積分回路について理解する。
・オペアンプを用いた各種アナログフィルタ回路について理解する。
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| 8週 |
・中間試験 |
・１～７週までの内容を網羅した試験により、授業内容の理解の定着を図る。
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| 4thQ |
| 9週 |
・試験内容についての解説
・デジタル信号処理（離散化） |
・中間試験の内容を理解する。
・デジタル信号処理の流れ、サンプリングについて理解する。
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| 10週 |
・デジタル信号処理（サンプリング定理） |
・サンプリング定理について理解する。
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| 11週 |
・デジタル信号処理（量子化） |
・量子化，量子化誤差について理解する。
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| 12週 |
・A-D変換器，D-A変換器 |
・逐次比較型A-D変換器など各種A-D変換器について理解する。
・R-2RラダーD-A変換器について理解する。
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| 13週 |
・不規則雑音の性質と取り扱い |
・不規則雑音の取り扱いに必要な各種統計量について理解する。
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| 14週 |
・デジタル信号処理による雑音除去 |
・デジタル雑音処理について理解し，一例として移動平均法について理解する。
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| 15週 |
・定期試験 |
・９～１４週までの内容を網羅した試験により、授業内容の理解の定着を図る。
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| 16週 |
・定期試験内容についての解説 |
・定期試験の内容を理解する。
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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 | 機械系分野 | 計測制御 | 計測の定義と種類を説明できる。 | 3 | |
| 測定誤差の原因と種類、精度と不確かさを説明できる。 | 3 | |
| 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。 | 3 | |
| 代表的な物理量の計測方法と計測機器を説明できる。 | 3 | |
| 自動制御の定義と種類を説明できる。 | 3 | |
| フィードバック制御の概念と構成要素を説明できる。 | 3 | |
評価割合
| 試験 | 発表 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | その他 | 合計 |
| 総合評価割合 | 70 | 0 | 0 | 0 | 0 | 30 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 70 | 0 | 0 | 0 | 0 | 30 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |