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現在位置: ホーム ja シラバス(2020年度) 工学部 地球工学科 工業計測

工業計測

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科目ナンバリング
  • U-ENG23 33076 LJ72
  • U-ENG23 33076 LJ77
開講年度・開講期 2020・後期
単位数 2 単位
授業形態 講義
対象学生 学部生
使用言語 日本語
曜時限 水1
教員
  • 塚田 和彦(工学研究科 教授)
授業の概要・目的 さまざまな物理量の計測に関して,その検出・変換・記録の方法とその原理,ならびにそれらを実現するためのセンサと電子回路について概説する.また,測定データの統計的取扱いやデジタル計測の基礎概念についても講述する.
到達目標 将来携わるであろう種々の実験やフィールド計測に必要な計測に関する基礎的知識を身に付けるとともに,計測において留意すべきことに対する基本的理解を獲得する.
授業計画と内容 第1,2回 測定系の構成と特性
測定系の基本的な構成を述べたあと,測定系のシステムとしての表現,静特性・動特性(周波数応答など)について講述する.また,測定器の剛性と負荷効果についても述べる.
第3回 センサとその物理
物理学上の様々な法則や効果について概観しながら,それらを利用した種々の基本的なセンサ(トランスデューサ)について概説する.
第4~9回 基本的な物理量の計測
以下の4項目について,基本的なセンシング要素の原理と特性,計測系構成における留意点,実際の装置などについて述べる.
 1) 力と変位の計測 
 2) 運動・振動の計測 
 3) 流体の計測 
 4) 温度・熱の計測 
第9,10回 信号の変換と記録
 1) センサからの出力を変換(増幅・濾波など)するためのオペアンプを使った電子 回路について解説する.
 2) ディジタル計測の基本として,サンプリングと量子化の原理と方法,実際のA/D 変換回路などについて解説する.
第11,12回 測定データの統計的処理
測定データの誤差(ばらつき)とその統計的表現,間接測定における誤差伝播の法則,二変量間の関係の統計的取扱いと最小二乗法,時系列データの処理方法について講述する.
第13,14回 現代的な計測技法
光・マイクロ波(とくに波の干渉)を利用した計測と,パターン計測・画像計測など,現代的な計測技法について概説する.(なお,講義の進捗状況によっては割愛する場合もある)
第15回 フィードバック授業
過去の試験問題を利用して講義内容で重要な点を復習する
成績評価の方法・観点 単元ごとに計6回程度,内容の理解を自己確認し復習するためのQUIZを宿題として課す.期末試験(60%)と宿題QUIZへの回答(40%)をもとに成績を(100点満点の素点で)評価する.
履修要件 力学と電磁気学についての基礎的理解を前提とする.また,「地球工学基礎数理」を履修し,微分方程式やラプラス変換についてある程度理解していることが必要である.
授業外学習(予習・復習)等 単元ごとに課す宿題QUIZの解答は,授業中に案内するURLにてWeb公開する。
教科書
  • 必要に応じてプリントを配布する.
参考書等
  • はじめての計測工学, 南茂夫他, (講談社サイエンティフィク), ISBN: ISBN:9784061565111