計測工学

科目基礎情報

学校 沖縄工業高等専門学校 開講年度 令和04年度 (2022年度)
授業科目 計測工学
科目番号 5104 科目区分 専門 / 必修
授業形態 授業 単位の種別と単位数 学修単位: 2
開設学科 機械システム工学科 対象学年 5
開設期 前期 週時間数 2
教科書/教材 教員作成ノート,PPT;
担当教員 下嶋 賢

到達目標

単位を理解し,測定値の確からしい値についての解釈の仕方を学ぶ.
有効数字や最小二乗法を理解する.
・測定の定義と種類を説明できる。
・測定誤差の原因と種類、精度と不確かさ、合成誤差を説明できる。
・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。
・長さ、角度、形状、力、圧力、流量、粘度、温度、湿度、時間、回転数などの計測方法と計測機器を説明できる.
【V-A-8】計測制御:計測の理論および各種物理量の測定方法の習得を目標とする.

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
計測に必要な単位・基準,計測方式,計測の誤差とその処理について理解できる(A-1).計測に必要な単位・基準,計測方式,計測の誤差とその処理について理解でき,応用ができる.計測に必要な単位・基準,計測方式,計測の誤差とその処理について理解できる.計測に必要な単位・基準,計測方式,計測の誤差とその処理についての基礎を理解できない.
与えられたグラフを用いて考察できる.グラフを用いた統計学的考察の手法を説明できる.結果を系統学的に整理することができ,文章量が豊富で,オリジナルな考察を踏まえて論じることができる.すべての項目が満たされたレポートが提出できる.
各種センサの原理と特徴を理解できる新規に開発する装置に,適切なセンサを組み込み,機械システムを構築することができる.センサの原理と特徴を理解し,説明できる.センサの原理と特徴を理解できる.

学科の到達目標項目との関係

教育方法等

概要:
本講義は,基本的にすでに習った内容で構成されている.
実験計画法,基礎物理,統計学の基礎の理解に則って進める.
授業の進め方・方法:
講義形式で進め,適宜演習を行う.本科目は板書を主に行う.必要に応じてパワーポイントによる資料をプロジェクタで提示する.
不明な点があれば,授業中もしくは授業後に質問に来てください.
注意点:
本科目は幅広い知識が必要です.今まで履修した科目を適宜復習してください.
総合点の6割以上で,単位を認定する.

授業の属性・履修上の区分

アクティブラーニング
ICT 利用
遠隔授業対応
実務経験のある教員による授業

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 "授業の概要や進め方についての説明
【V-A-8:1-1】測定の定義と種類を説明できる."
授業の概要や進め方についての説明
【V-A-8:1-1】測定の定義と種類を説明できる.
2週 "機械力学におけるSI単位系について学ぶ
【V-A-8:1-1】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."
機械力学におけるSI単位系について学ぶ
【V-A-8:1-1】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週 "数値計算における誤差について学ぶ
【V-A-8:1-2】測定誤差の原因と種類,精度と不確かさ,合成誤差を説明できる." 測定誤差の原因と種類,精度と不確かさ,合成誤差を説明できる."

電気工学・熱力学におけるSI単位系について学ぶ
【V-A-8:1-1】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週 考察法の理解(1)
実験結果と理論値との差分,二乗誤差,偏差の意味を理解する.
5週 考察法の理解(2)
考察を論じる方法について,
①事実を述べる②真値を述べる③差を述べる④原因・対策を述べる に従って考察する方法を学ぶ
6週 演習:最小二乗法について学習する
最小二乗法について学習する
7週 考察演習:仮想実験の測定結果を用いた考察法1 実験方法を論じることができ,実験結果を統計学に従って整理することができる.
8週 考察演習:仮想実験の測定結果を用いた考察法2 定められた考察法に従って考察できる.
2ndQ
9週 考察演習:仮想実験の測定結果を用いた考察法3 定められた考察法に従って考察できる.
10週 考察演習:仮想実験の測定結果を用いた考察法4 互いのレポートの出来を相互評価できる.不足する部分,追記した方が良い部分について指摘できる.
11週 各種センサーの原理と特徴1 位置の検出,長さ,重さのセンサの構造と測定原理,特徴を学ぶ
12週 各種センサーの原理と特徴2 ひずみ,荷重,加速度のセンサの構造と測定原理,特徴を学ぶ
13週 各種センサーの原理と特徴3 熱,流量,圧力のセンサの構造と測定原理,特徴を学ぶ
14週 各種センサーの原理と特徴4 その他のセンサの構造と測定原理,特徴を学ぶ
15週 期末試験に準ずる試験
16週

評価割合

試験RMSレポート仮想実験レポートセンサ調査板書ノート合計
総合評価割合601015150100
基礎的能力60101010090
相互評価0055010