2020年 理工学部 シラバス - 機械工学科
設置情報
| 科目名 | 計測工学 | ||
|---|---|---|---|
| 設置学科 | 機械工学科 | 学年 | 3年 |
| 担当者 | 鈴木 康方 | 履修期 | 後期 |
| 単位 | 2 | 曜日時限 | 木曜1 |
| 校舎 | 駿河台 | 時間割CD | F41P |
| クラス | |||
概要
| 学修到達目標 | 基本的な機械的および電気・電子的計測技術の原理を説明することができる．センサの仕組みと原理を説明することができる．計測値や信号処理においてデータの算出および計測条件の設定ができる． |
|---|---|
| 授業形態及び 授業方法 |
パワーポイントと板書を併用し，必要に応じてプリントを配布して講義を進める． |
| 履修条件 | 初等関数の微分積分の計算ができること. 工業力学Ⅰ,Ⅱ，材料力学I〜Ⅲ，熱力学I〜Ⅲ，流れの力学I〜Ⅲ，機械工作法I,Ⅱが履修済みであることが望ましい． |
授業計画
| 第1回 | 講義の目的，履修上の注意，計測工学の基礎 ・単位と標準 ・物理量間の演算，次元 【予習】教科書11ページから22ページを読み，理解できない箇所をまとめる．（120分） 【復習】教科書11ページから22ページの式や用語をまとめる．（120分） |
|---|---|
| 第2回 | 測定の基本的手法 ・直接測定と間接測定 ・絶対測定と比較測定 ・偏位法と零位法 【予習】教科書22ページから26ページを読み，理解できない箇所をまとめる．（120分） 【復習】教科書22ページから26ページの用語をまとめる．（120分） |
| 第3回 | 測定誤差 ・誤差の原因 ・測定値の統計的分布 ・誤差の回避・低減 ・偶然誤差の性質と正規分布 【予習】教科書30ページから36ページを読み，理解できない箇所をまとめる．（120分） 【復習】教科書30ページから36ページの式や用語をまとめる．（120分） |
| 第4回 | 測定精度，測定データの統計的処理 ・正確さと精密さ ・計測機器の確度 ・有効数字 ・算術平均 ・誤差の伝播 ・最小二乗法 【予習】教科書37ページから50ページを読み，理解できない箇所をまとめる．（120分） 【復習】教科書37ページから50ページの式や用語をまとめる．章末演習問題7を解く．（120分） |
| 第5回 | 計測システムの基本構成，信号変換 ・情報源，検出部，信号処理部，表示部，制御装置，信号伝送 ・アナログ信号とディジタル信号 ・アナログ信号処理（線形処理，非線形処理） 【予習】教科書54ページから70ページを読み，理解できない箇所をまとめる．（120分） 【復習】教科書54ページから70ページの式や用語をまとめる．（120分） |
| 第6回 | ディジタル信号処理 ・サンプリング ・A-D変換 ・D-A変換 【予習】教科書71ページから81ページを読み，理解できない箇所をまとめる．（120分） 【復習】教科書71ページから81ページの式や用語をまとめる．章末演習問題2を解く．（120分） |
| 第7回 | ディジタル信号処理 ・不規則雑音 ・雑音除去 ・高速フーリエ変換 【予習】教科書81ページから95ページを読み，理解できない箇所をまとめる．（120分） 【復習】教科書81ページから95ページの式や用語をまとめる．（120分） |
| 第8回 | 計測システムの特性とシステム解析 ・信号の静特性とその評価 ・信号の動特性とその評価 【予習】教科書99ページから105ページを読み，理解できない箇所をまとめる．（120分） 【復習】教科書99ページから105ページの式や用語をまとめる．（120分） |
| 第9回 | 機械式センサ ・機械的拡大 ・弾性変形 ・サイズモ系 ・ジャイロ効果 【予習】教科書107ページから119ページを読み，理解できない箇所をまとめる．（120分） 【復習】教科書107ページから119ページの式や用語をまとめる．（120分） |
| 第10回 | 電気電子式センサ ・抵抗変化 ・容量変化 ・電磁誘導 ・圧電効果 ・ゼーベック効果 【予習】教科書119ページから139ページを読み，理解できない箇所をまとめる．（120分） 【復習】教科書119ページから139ページの式や用語をまとめる．（120分） |
| 第11回 | 流体式センサ ・流体静力学 ・ベルヌーイの定理 ・カルマン渦 【予習】教科書139ページから148ページを読み，理解できない箇所をまとめる．（120分） 【復習】教科書139ページから148ページの式や用語をまとめる．（120分） |
| 第12回 | 光学式センサ ・光学的拡大 ・光干渉 ・モアレ法 【予習】教科書148ページから156ページを読み，理解できない箇所をまとめる．（120分） 【復習】教科書148ページから156ページの式や用語をまとめる．（120分） |
| 第13回 | これまでの学習の確認と復習（演習問題を用いて実践形式で実施） ・計測の基礎 ・計測データとその処理 ・計測システムとシステム解析 ・信号変換の方式とセンサ 【予習】教科書11ページから156ページのを読み，理解できない箇所をまとめる．（120分） 【復習】授業中に実施した演習問題を復習する．（120分） |
| 第14回 | その他の方式 ・ドップラー効果 ・波動の伝搬 ・相関法 【予習】教科書157ページから164ページを読み，理解できない箇所をまとめる．（120分） 【復習】教科書157ページから164ページの式や用語をまとめる．（120分） |
| 第15回 | 平常試験とその解説 【予習】教科書11ページから164ページの式と用語をまとめる．授業中の演習問題を復習する．（120分） 【復習】上記範囲のできなかったところについて，用語と数式，解き方を再確認してまとめる．（120分） |
その他
| 教科書 |
前田良昭，木村一郎，押田至啓 『計測工学』 機械系教科書シリーズ８ コロナ社 2001年 第1版
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| 参考書 |
南茂夫，木村一郎，荒木勉 『はじめての計測工学 改定第2版』 講談社サイエンティフィク 2012年 第2版
土屋喜一 『大学課程計測工学』 オーム社 2000年 第3版
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| 成績評価の方法 及び基準 |
平常試験100%程度で 60%以上合格とする |
| 質問への対応 | 随時受け付けます。メールでの質問や面会予約も可能です。 |
| 研究室又は 連絡先 |
研究室：タワー・スコラ S1719室， Tel/fax: 03-3259-0738 |
| オフィスアワー |
木曜 駿河台 12:10 ～ 13:20 タワー・スコラ S1719室
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| 学生への メッセージ |
本質を理解するように努めてください。 |