帝京大学宇都宮キャンパス

計測工学

担当者	大野　威徳
学年・開講期	２年次　前期　 [理工学部機械・精密システム工学科]
科目の種類	専門
区分・単位	選択　2単位
科目ナンバー	1J202

授業の概要（ねらい）

機械計測の基礎理論、計測値の誤差とその処理などについて学びます。具体的には、国際単位系と工学単位系、測定と誤差、測定の精度と有効数字、最小二乗法、回帰分析と相関、分散分析、各種物理量の測定法について学習します。
できる限り（講義内容と関連させる形で）実際の計測機器や測定法についても取り上げる予定ではおりすが、本講義の主な目標は前記したとおり「基礎理論と測定誤差の処理法を学ぶ」こととしております。授業中に毎回問題演習を行う予定です。

この授業では、学位授与の方針（ディプロマポリシー）DP2,3,4に関する知識・技術・能力を修得します。

授業の到達目標

学生は、機械工学の分野で必要な計測についての基礎学力を身に付けます。

成績評価の方法および基準

期末試験（65%）　小テストもしくは課題レポート（20%）　プリントや講義中に出された課題（15%）
※基本的に講義に2/3以上出席しないと成績評価の対象になりません。
小テストは採点後返却し、講義中に解説を行います。プリントは解答例をLMSにアップします。

教科書・参考文献

種別	書名	著者・編者	発行所
教科書	計測システム工学の基礎　第3版	西原主計・山藤和男	森北出版 ISBN978-4-627-66443-2
参考文献

準備学修の内容

物理学、数学についての知識が必要になりますので復習しておいて下さい。毎回の授業の教材は、前もってLMSに掲載し、授業中に行った問題演習の解答は次の授業までLMSに掲載されますので、しっかりと予習・復習を行ってください。また、“授業内容”に記載した予習・復習を毎回3時間程度行ってください。

その他履修上の注意事項

・教科書・関数電卓は毎回持ってきてください。
・“授業内容”はあくまで予定であり、理解度によって進捗が前後することがあります。講義を欠席した際は必ずLMSで進捗を確認し、予習・復習を行ってください。

授業内容

回	授業内容
第1回	単位と次元、国際単位系および工学単位系　『予習』教科書P1～14を通読し、例題や公式等を確認しておくこと。　『復習』演習問題1.2,1.6,1.7,1.8,1.9,1.10について、解法を確認しもう１度自分で解いておくこと。
第2回	測定の誤差と有効数字『予習』教科書P15～18を通読し、例題や公式等を確認しておくこと。『復習』演習問題2.2,2.3について、解法を確認しもう１度自分で解いておくこと。
第3回	計算過程での誤差、測定の精度『予習』教科書P19～27を通読し、例題や公式等を確認しておくこと。正規分布について理解しておくこと。『復習』演習問題2.4,2.6について、解法を確認しもう１度自分で解いておくこと。
第4回	精度の表し方、間接測定と誤差『予習』教科書P27～33を通読し、例題や公式等を確認しておくこと。『復習』演習問題2.7について、解法を確認しもう１度自分で解いておくこと。
第5回	最小二乗法（基準の方程式）『予習』教科書P25～40を通読し、例題や公式等を確認しておくこと。。線形代数の2×2行列の逆行列について復習しておくこと。『復習』式(3.19)、(3.20)を使えるようにしておくこと。
第6回	最小二乗法（確率誤差）『予習』教科書P41を通読し、例題や公式等を確認しておくこと。『復習』演習問題3.1,3.2(1),3.3(1)について、解法を確認しもう１度自分で解いておくこと。
第7回	小テスト、平均法『予習』教科書P35～41が出題範囲です。講義で扱った公式・例題・問題等を復習し、もう１度自分で問題を解いておくこと。『復習』演習問題3.2(2),3.3(3)について、解法を確認しもう１度自分で解いておくこと。
第8回	小テストの解説と前半のまとめ『復習』小テストの解説を確認し、間違った問題は必ず自分で解いておくこと。プリントを次回までに解いて提出すること。
第9回	2次形式の最小二乗法『予習』教科書P47～48を通読し、公式等を確認しておくこと。線形代数の3×3行列の逆行列について復習しておくこと。『復習』演習問題3.4について、解法を確認しもう１度自分で解いておくこと。
第10回	データの補間『予習』教科書P51～56を通読し、公式等を確認しておくこと。『復習』例題4.1について、解法を確認しもう１度自分で解いておくこと。
第11回	回帰分析と相関『予習』教科書P58～62を通読し、例題5.1,5.2や公式等を確認しておくこと。『復習』演習問題5.1,5.2について、解法を確認しもう１度自分で解いておくこと。
第12回	分散分析(F分布) 『予習』教科書P63～70を通読し、公式等を確認しておくこと。『復習』P187F分布表を使えるようにしておくこと。演習問題5.3,5.4について、解法を確認しもう１度自分で解いておくこと。
第13回	分散分析（演習）『予習』前回の講義ノートを理解し、確認しておくこと。『復習』プリントについて、解法を確認しもう１度自分で解いておくこと。
第14回	高速フーリエ変換(FFT)、振動・音響の測定『予習』教科書P160～183を通読し、例題や公式等を確認しておくこと。『復習』講義ノート等を確認し、理解しておくこと。
第15回	テスト、まとめ

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