【 2024 年度 授業概要】
科   目 計測工学 ( Instrumentation Engineering )
担当教員 [前期] 森田 二朗 特任教授
対象学年等 電子工学科・3年・前期・必修・2単位【講義】 ( 学修単位II )
学習・教育
目標
A4-D3(100%)
授業の概要
と方針
我々が何かを計測しようとする場合,電気電子技術を用いることが多い.計測を正しく,効率的に行うには,信号の性質や測定器の原理を理解することが重要である.計測工学では,計測の基礎として電気的な量の計測法について学び,さらに代表的な電気電子関連の計測器の動作原理を理解する.



1 【A4-D3】 計測手法(零位法,偏位法等)の基本原理を説明できるようになる. 雑音,雑音指数について説明できるようになる.
2 【A4-D3】 基本単位,組み立て単位,接頭辞等の標準について説明できるようになる.有効数字,誤差,不確かさについて説明できるようになる.
3 【A4-D3】 偶然誤差を含むデータ処理,誤差伝播の法則,最小二乗法を理解し,説明できるようになる.
4 【A4-D3】 電圧・電流の測定時において,入力インピーダンスの影響,分圧,分流による範囲拡大,可動コイル形計器の原理を理解し, 説明できる.
5 【A4-D3】 整流形計器,電位差計,熱電形計器,静電形計器,可動鉄片形計器,電流力形計器等のアナログ計器の原理を理解し, 説明できる.
6 【A4-D3】 大電圧,大電流測定,ブリッジによる抵抗測定の方法について原理を理解し, 説明できる.
7 【A4-D3】 低抵抗測定,高抵抗の測定,絶縁抵抗計,接地抵抗の測定の方法について原理を理解し, 説明できる.
8 【A4-D3】 各種ブリッジによる,インダクタンス,容量,周波数の測定の方法について原理を理解し, 説明できる.
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1 計測手法及び雑音について理解したかを, 前期中間試験と事前・事後課題により評価する.総合評価において,60点以上で到達目標を達成したという基準にする.
2 基本単位等,有効数字等ついて理解したかを, 前期中間試験と事前・事後課題により評価する. 総合評価において,60点以上で到達目標を達成したという基準にする.
3 データ処理,誤差伝播の法則,最小二乗法について理解したかを,前期中間試験と事前・事後課題により評価する. 総合評価において,60点以上で到達目標を達成したという基準にする.
4 各項目について理解したかを, 前期中間試験と事前・事後課題により評価する. 総合評価において,60点以上で到達目標を達成したという基準にする.
5 アナログ計器の原理について理解したかを, 前期定期試験と事前・事後課題により評価する. 総合評価において,60点以上で到達目標を達成したという基準にする.
6 各測定方法について理解したかを, 前期定期試験と事前・事後課題により評価する. 総合評価において,60点以上で到達目標を達成したという基準にする.
7 各測定方法について理解したかを, 前期定期試験と事前・事後課題により評価する.総合評価において, 60点以上で到達目標を達成したという基準にする.
8 各測定方法について理解したかを, 前期定期試験と事前・事後課題により評価する. 総合評価において,60点以上で到達目標を達成したという基準にする.
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成績は,試験80% 事前課題6% 事後課題14% として評価する.試験評価は2回の試験の平均とする.ただし,必要に応じて臨時試験を行なう場合がある, 100点満点で60点以上を合格とする.
テキスト 「はじめて学ぶ電気電子計測」:松川真美,小川大介(日刊工業新聞社)
参考書 「電気・電子計測」:新妻弘明・中鉢憲賢著(朝倉書店)
「基礎電気電子計測」:信太克規著(数理工学)
「電子計測」:岩崎俊(森北出版)
「改訂 電磁気計測」:菅野允著(コロナ社)
関連科目 電子工学実験実習,電子計測
履修上の
注意事項
特になし.

【授業計画( 計測工学 )】
上段:テーマ/下段:内容(目標、準備など)
1 計測手法,雑音,雑音指数
計測法の分類,零位法,偏位法等,内部雑音と外部雑音,雑音源を解説する.
2 1/f雑音,ショット雑音,素子の雑音,雑音対策
1/f雑音,ショット雑音,素子の雑音,SN比,雑音対策を解説する.
3 単位,標準,有効数字,誤差と不確かさ
単位,標準,有効数字,誤差と不確かさを解説する.
4 偶然誤差を含むデータの統計処理,不確かさの伝搬(誤差伝播)
偶然誤差を含むデータの統計処理,不確かさの伝搬(誤差伝播)を解説する.
5 誤差伝播の続き,最確値,最小二乗法
誤差伝播の続き,最確値,最小二乗法を解説する.
6 電圧・電流の測定,入力インピーダンスの影響,測定範囲の調整(分圧,分流)
電圧・電流の測定,入力インピーダンスの影響,測定範囲の調整(分圧,分流)を解説する.
7 指示計器(アナログ計器)の分類,可動コイル形計器,1〜6週目までの総復習
指示計器(アナログ計器)の分類,可動コイル形計器を解説する.また,1〜6週目までの総復習を行う.
8 中間試験
1週から7週の内容に関して試験を行う.
9 中間試験の解説,整流形計器,電位差計,熱電形計器,静電形計器,可動鉄片形計器
中間試験の解説,整流形計器,電位差計,熱電形計器,静電形計器,可動鉄片形計器の解説を行う.
10 電流力計形計器,電力測定,大電圧,大電流の測定,線路電流計(クランプメータ)
電流力計形計器,電力測定,大電圧,大電流の測定,線路電流計(クランプメータ)を解説する.
11 抵抗やインピーダンスの測定,ブリッジによる抵抗測定
抵抗やインピーダンスの測定,ブリッジによる抵抗測定を解説する.
12 低抵抗の測定(四端子測定法),ホイートストンブリッジ,ケルビンダブルブリッジ等
低抵抗の測定(四端子測定法),ホイートストンブリッジ,ケルビンダブルブリッジ等を解説する.
13 高抵抗の測定,インピーダンスの測定
高抵抗の測定,インピーダンスの測定を解説する.
14 各種ブリッジによるインダクタンス,容量の測定
各種ブリッジによるインダクタンス,容量の測定を解説する.
15 各種ブリッジによる周波数の測定,9週目から14週目までの総復習
各種ブリッジによる周波数の測定の解説,9週目から14週目までの総復習を行う.


前期中間試験および前期定期試験を実施する. 本科目の修得には,30 時間の授業の受講と 60 時間の事前・事後の自己学習が必要である.前半,後半とも各7回分の図の部分を除いた講義ノートプリントを事前配布する.事前学習では,classroomに完全版講義ノートをアップしているので,毎回の授業開始前に図の部分を講義ノートプリントに書き込むこと,これを事前課題とする.事後学習としては,毎回の授業課題を期限内での提出すること,これを事後課題とする.