授業科目名	計測とセンサ
時間割番号	TJM113
担当教員名	金　蓮花／牧野　浩二
開講学期・曜日・時限	後期・金・I	単位数	2
＜対象学生＞
(未登録)
＜授業の目的＞
物理量を正確に測定・計測するためには計測器の開発、物理量を信号に変換するセンサの開発、測定誤差の検証・補償などを行う必要がある。これらには機械工学や数学、応用物理学、電気・電子工学などの様々な分野の技術・知識が集積されている。本講義では、計測・センサ工学の基礎から、測定原理、センサ関連技術までについて、諸分野との関わりとともに述べる。
＜本授業科目による獲得・涵養が特に期待されるコンピテンシー＞（能力・資質）
工学部>メカトロニクス工学科向け 記号 コンピテンシー（能力・資質）   JM-A 専門 1.技術者・研究者にとって必要な数学と物理の基礎知識 数学の基礎的事項（微分積分、線形代数、確率統計、フーリエ変換など）の理論と活用方法を説明でき、それらを使った計算ができる。 ○ JM-B 物理の基礎的事項（力学、電磁気学、波動、熱力学）の理論と活用方法を説明でき、それらを使った計算ができる。 ◎ JM-C 2.三分野での活躍を目指す技術者・研究者にとって必要な基礎知識と技術 基本的な電気回路の動作を理解したうえで、回路図の読み書きと、それに基づく電子回路の製作ができる。 ○ JM-D 5.研究・開発工程を把握・設計できる基礎技術と、研究・開発遂行に必要なコミュニケーション能力の習得 異なる技術分野をコアとする技術者とともに、目的の共有と課題の把握ができ、その解決方法について議論できる。 ○
＜到達目標＞  到達目標とは
目標NO 説明 コンピテンシーとの対応 JM 1 計測された値についての単位を説明できる JM-B 2 計測したデータの誤差の評価や有効数字の設定ができる JM-A 3 計測したデータの基本的な処理ができる JM-A 4 電気系や機械系の計測を行う計器の種類と原理を説明でき，使用することができる JM-C 5 電気の諸量について理解している JM-B 6 目的に応じたセンサの選択ができるとともに，そのセンサの原理を資料を見て理解できる JM-D
＜成績評価の方法＞
目標No 割合 評価の観点 1 5% 中間試験により単位に関する基本知識への理解度を評価する 2 25% 中間試験により計測データの誤差に関する知識への理解度を評価する 3 20% 中間試験により計測データの処理に関する知識への理解度を評価する 4 25% 期末試験により電気系・機械系の計測機の種類や原理への理解度を評価する 5 5% 期末試験により電気の諸量についての理解度を評価する 6 20% 期末試験によセンサとその原理への理解度を評価する 合計 100%
＜授業の方法＞
主に「対面式」授業を実施する。 場合により「ライブ型」授業を実施ときがある。 適宜学生の思考の時間、質問等の時間を設ける
＜受講に際して・学生へのメッセージ＞
配布資料に沿って講義を行う。ノートを取るのは非常に重要である。
＜テキスト＞
増田良介, はじめてのセンサ技術, 工業調査会, ISBN:4-7693-1168-0
＜参考書＞
(未登録)
＜授業計画の概要＞
1 タイトル 計測・センサ工学の概要　（科学技術と測定） 事前学習 事後学習 講義内容を復習すること． 授業内容 科学技術と測定の関係を説明し、本授業の必要性について述べる 2 タイトル 計測の基礎 事前学習 事後学習 講義内容を復習すること． 授業内容 量、単位、標準、次元について説明する 3 タイトル 計測データ解析 事前学習 事後学習 講義内容を復習すること． 授業内容 誤差・標準偏差について説明する 4 タイトル 有効数字 事前学習 事後学習 講義内容を復習すること． 授業内容 有効数字概念・有効数字と誤差の関係について説明する。 5 タイトル 誤差の伝播① 事前学習 事後学習 講義内容を復習すること． 授業内容 最大誤差の伝播について説明する 6 タイトル 誤差の伝播② 事前学習 事後学習 講義内容を復習すること． 授業内容 標準偏差の伝搬・誤差等分定理について説明する 7 タイトル 最小二乗法 事前学習 事後学習 講義内容を復習すること． 授業内容 最小二乗法の概念と応用について説明する 8 タイトル 中間試験 事前学習 事後学習 講義内容を復習すること． 授業内容 中間試験を行う 9 タイトル 計測値の変換 事前学習 事後学習 講義内容を復習すること． 授業内容 アナログ、デジタル、A/D変換、D/A変換について説明する 10 タイトル 電気計測（1） 事前学習 事後学習 講義内容を復習すること． 授業内容 直流：偏位法と零位法、分流器、直流電流計、電圧降下法、テスタについて説明する 11 タイトル 電気計測（2） 事前学習 事後学習 講義内容を復習すること． 授業内容 交流：交流波形と電流計、実効値、交流電力、三相交流、交流ブリッジについて説明する 12 タイトル センサの基礎 事前学習 事後学習 講義内容を復習すること． 授業内容 センサ、役割、種類と原理、センサ用電子回路について説明する 13 タイトル センサによる物理量の計測（1） 事前学習 事後学習 講義内容を復習すること． 授業内容 電界、磁界、光、温度の計測方法について説明する 14 タイトル センサによる物理量の計測（2） 事前学習 事後学習 講義内容を復習すること． 授業内容 圧力、位置、加速度、速度 の計測方法について説明する 15 タイトル 期末評価 事前学習 事後学習 講義内容を復習すること． 授業内容 総括とまとめ 16 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 17 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 18 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 19 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 20 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 21 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 22 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 23 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 24 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 25 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 26 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 27 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 28 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 29 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 30 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容
＜実務経験のある教員による授業科目の概要＞
企業において，道路環境下における自車の周囲環境のセンシングシステムの開発を行っていた．その中で，センシングデバイス（センサ）の特性を踏まえた上での選定や，電子回路設計，信号処理，その計測結果を入力とした制御系の構築などをおこなった． その経験から，基本的なセンシングデバイス（センサ）の原理や特性，使用方法，その後の信号処理や注意点などを指導していく．
＜備考＞
(未登録)