計測工学
 Instrumentation Engineering
 担当教員:佐藤 学(Sato Manabu)
 担当教員の所属:理工学研究科
 開講学年:4年  開講学期:前期  単位数:2単位  開講形態:講義
 開講対象:電気電子工学科  科目区分:専門科目・選択 
【授業概要】
・テーマ
近年、さまざまな分野で応用・展開がなされている電気電子技術に基づいた計測技術について、その各種測定原理を理解し、計測技術全体の枠組みを把握する。内容としては、まず計測工学の基礎として、測定システムの基本構成、測定量の単位系、測定に伴う誤差・精度、基礎的な測定手法である偏位法・零位法、次に、測定システムの静特性・動特性、アナログ量とデジタル量について概略を学ぶ。さらに、各物理量を電気信号に変換するセンシング要素の各論、得られた電気信号を数値処理する演算要素の基本、さらに結果を記録・表示する表示・記録要素について学習する。
各種センサの基本的性質や動作原理を理解し、それを用いた計測システム全体の構成・基礎特性を理解する。また、自主的・継続的に学習する能力を養う。
・到達目標
1) 計測システムの基礎構成とその機能が説明できる。
2) 測定値に対する誤差や精度の理由とその値が説明できる。
3) 基礎的な測定法である偏位法・零位法の原理が説明できる。
4) アナログ量とデジタル量の概念・長所・短所が説明できる。
5) 各物理量を電気信号に変換する主要なセンシング要素の原理を説明できる。
6) 得られた電気信号を数値処理する演算要素の原理を説明できる。
・キーワード
計測システム、誤差、静特性、動特性、センサー、アナログ、デジタル

【科目の位置付け】
本科目の基礎となる科目は,工業数学、電磁気学である。また、学習・教育達成目標の B 専門知識と応用力に対応している。

【授業計画】
・授業の方法
90分の講義と中間試験、期末試験、レポートを行う。
・日程
第1週 講義概要、自主的・継続的に学習する能力の涵養法について説明
第2,3週 計測要素の入出力、静特性、誤差
第4-6週 要素の動特性モデル、動特性応答
第7週 負荷効果 第8週 中間試験とまとめ 第9週 信号変換要素
第10,11週 アナログ、デジタル演算
第12,13週 表示記録要素 第14週 システム応用例 第15週 期末試験とまとめ

【学習の方法】
・受講のあり方
ベクトル解析学、微分積分学などの工業数学、電気回路、システム基礎は関係が深いので復習しておくことが望ましい。私語など他人の迷惑な行為は謹むこと。
・授業時間外学習へのアドバイス
授業前に授業箇所に目を通し、関係の深い専門内容は事前に調べること。
授業内容を理解するために、関連図書を読んだり、友達と議論するのが望ましい。

【成績の評価】
・基準
中間試験50点と期末試験50点の合計100点で,60点以上を合格とする。
・方法
目標にあげた項目について,理解度を試験で確認する。

【テキスト・参考書】
計測システムの基礎 小宮勤一著 コロナ社 2,200円(1995)
電気・電子計測 新妻弘明・中鉢憲賢著 2,987円(1994)

【その他】
・学生へのメッセージ
目に見えない”電子”を用いて、いろいろなものを測る技術の学習である。
工業数学、電気回路、システム基礎、電子回路を履修していることが望ましい。
・オフィス・アワー
9号館803号室、16:00-17:00

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