△計測工学（Fundamentals of Instrumentation）[6153]

＜学位授与の方針＞

◎	1. 基礎知識の習得
	2. 専門分野知識の習得
	3. 汎用的問題解決技能
	4. 道徳的態度と社会性
	5. 創成能力

＜授業のねらい＞

計測は、工学における「知る」を実現するための基本的な技術であり、エンジニアが学ぶべき知識として欠かすことはできない。本講義では、工学的な基礎技術である計測することの意義と価値について学ぶ。各種センサの計測原理やデータの取得・操作について学ぶことで、新たな計測技術やセンサ開発のための基礎力を養う。

＜受講にあたっての前提条件＞

計測データ処理を理解するために、「数学II」による多変数関数の微分法、「物理学I」による力学、「物理学II」による熱力学・電磁気学について習得しておく必要がある。本科目の修得後は、計測手法に関する基礎的知識や、得られたデータの基礎的操作法を獲得できる。

＜具体的な到達目標＞

・計測の不確かさを理解し、誤差と精度を評価できる。
・四力に関する基本的な計測原理を理解し、計測手法を実現できる。
・計測システムと信号処理方法について、基礎的な実装方法を実現できる。

(JABEE教育目標)
「機械システム基礎工学プログラム」：D(◎)

＜授業計画及び準備学習＞

1. 計測工学の紹介
　準備学習：教科書の第1章を読んで予習する。

2. 国際単位系とセンサ素子の基本処理
　準備学習：教科書の第2および4章を読んで予習する。

3. センサ素子の信号処理回路
　準備学習：教科書の第5章を読んで予習する。

4. 雑音とその処理
　準備学習：教科書の第6章を読んで予習する。

5. 位置、距離のセンサ素子とシステム
　準備学習：教科書の第8章を読んで予習する。

6. 力、圧力のセンサ素子とシステム
　準備学習：教科書の第9章を読んで予習する。

7. 前半の要点整理及び演習
　準備学習：第1〜6回までの内容を復習する。

8. 温度、化学量のセンサ素子とシステム
　準備学習：教科書の第10章を読んで予習する。

9. 超音波のセンサ素子とシステム
　準備学習：教科書の第11章を読んで予習する。

10. 光センサ素子とシステム
　準備学習：教科書の第12章を読んで予習する。

11. センサの応用(力覚・触覚センサ)
　準備学習：教科書の第14章を読んで予習する。

12. センサの応用(画像計測)
　準備学習：教科書の第15章を読んで予習する。

13. センサデータとその誤差
　準備学習：教科書の第3章を読んで予習する。

14. 後半の要点整理および演習
　準備学習：第8〜13回までの内容を復習する。

15. 学習成果の確認(試験)

＜成績評価方法及び水準＞

定期試験 70点、 レポートおよび授業時の課題30点の合計で60点以上を合格とする。「機械システム基礎工学プログラム」の学習・教育到達目標Dは、上記の評価基準を満たせば達成される。

＜教科書＞

木下源一郎、実森彰朗、「センシング工学入門」、コロナ社

＜参考書＞

指定参考書なし。

＜オフィスアワー＞

授業時間後に対応する。その他の時間帯の質問については、事前にE-mailで日程調整をしてください(kiriyama@cc.kogakuin.ac.jp)。

＜学生へのメッセージ＞

計測は、工学の最も重要な基礎技術の一つです。工学に関する新しい知見を理解し利用する上でも、計測技術は欠かせません。対象をどのように計測し、また得られたデータをどう処理するか、さらにその信頼性をどのように確保するかについて、基本的な考え方を身につけましょう。