計測工学

Measurement Engineering

専門教育科目

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工学部

4年

HETBK4MCA1

2.00単位

講義 (Lecture)

2024年度前期

黒田 雅治

工学研究科

日本語

目標9

オフィスアワーは事前にメールにて予約すること。場所は書写６４０１室。

m-kuroda@eng.u-hyogo.ac.jp

3◎／5〇／6〇

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1-1◎／1-2◎

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講義目的
被測定物のもつ情報(物理量や化学量)を電気量やその他の量に変換するセンサは、計測技術や制御技術の発展に加え、コンピュータの発達により、ますます重要性を増しつつある。本講義では、制御系の3要素（センサ、コントローラ、アクチュエータ）の一角を成し、機械の知能化に必要不可欠なセンシング技術の基礎を習得させることを目的とする。

到達目標
各種センサ素子やセンサシステムの基本原理や基本的な構造、およびそれらの代表的な応用方法を具体的に説明できること。

サブタイトル：
機械系の技術者にとって重要な、各種センサを用いた計測方法とデータの分析方法を身に着けよう！

キーワード：
物理量、検出、変換、拡大、伝送、分析、記録

科目の位置づけ・教育内容・方法
各種測定対象の代表的なセンサの仕組みや検出法、特質を理解し、それらを定性的、定量的に取り扱う能力を涵養する。

１．〜２．計測のはじめに
　計測の目的化とシステム化、計測と測定、単位と標準や次元を示し、測定値の有効数字について説明する。
３．〜４．計測のための基本法則
　距離の計測、力の計測、ひずみと応力の計測、動きの計測、温度の計測と流れの計測の基本法則を説明する。
５．〜６．計測のための電気回路
　計測信号を増幅して、測定精度を向上させる。さらに、数値演算処理のためのデジタル信号変換の方法を説明する。
７．中間試験
８．〜９．測定用センサ
　位置の測定をはじめ、変形と力の測定、動きと音の測定、温度と流れの測定のための測定センサを扱う。
１０．〜１１．不確かさと精度
　測定量に含まれる不確かさの種類や評価について説明する。
１２．〜１３．計測信号の分析
　計測信号の分析法として、最小二乗法と周波数分析を説明する。さらに、動的応答の分析法や騒音の表示法を紹介する。
１４．〜１５．システム計測の実践
　系統的で機能を集合した計測を行う際の具体的な注意事項を説明する。動的応答の計測において、環境整備の方法ならびに正しい結果を得る分析法を説明する。
１６．期末試験

生成系AIの利用については教員の指示に従うこと。生成系AIによる出力結果をそのまま課題レポートとして提出してはいけない。生成系AIによる出力をそのまま提出したことが判明した場合は単位を認定しない、又は認定を取り消すことがある。

永井・丸山著｢システム計測工学｣（森北出版）

西原･山藤・松田著｢計測システム工学の基礎｣（森北出版）、南・木村・荒木著｢はじめての計測工学｣（講談社）など。

【予習】テキストの授業対応部分を事前読み込み（30ｈ）
【復習】ノートおよびテキストを読み直し（30ｈ）

採用しない

中間試験（４０％）、期末試験（６０％）を総合して評価する。S（90点以上）,Ａ（80点以上）,B（70点以上）,C（60点以上）による成績評価のうえ、単位を付与する。

章末問題等は、原則の講義内で解説する。
中間試験・期末試験は、授業評価アンケートの教員コメント欄に試験結果に関するコメントもあわせて記載する。

講義はテキストを予習していることを前提として、テキストの内容を補足説明しながら進めるので、必ず毎時間予習して授業に臨むこと。

該当しない。

学生の理解度により、授業計画の時間配分を変更することがある。