Physical Metrology ｜ Syllabus data

開講年度

2025Year

開講学期

Second Semester

科目名

Physical Metrology

授業種別

Lecture

科目名（英語）

Physical Metrology

授業情報(授業コード・クラス・授業形態)

A0200640 Physical Metrology

担当教員

SAKAMOTO Tetsuo

単位数

2.0Credits

曜日時限

Fri.3Period

キャンパス

Hachioji Campus

教室

15-202講義室

学位授与の方針

1 基礎知識の修得 20 ％
2 専門分野の知識・専門技術の修得 80 ％
3 汎用的問題解決力の修得 0 ％
4 道徳的態度と社会性の修得 0 ％

具体的な到達目標

電気磁気・光・物質計測の３分野について計測の原理を解説し、それらに用いられるセンサ（熱、磁気、光、真空）、計測器（テスタ、オシロスコープ、分光器）、信号処理技術（AD/DA変換、フーリエ変換）を学ばせる。最後に計測・分析システム全般まで講義する。この講義では，電気・電子計測における基礎的な項目の理解を深めることを目標とする．

受講にあたっての前提条件

「物理学実験」や「応用物理実験Ⅰ」などを通して、何らかの物理量を実際に計測した経験を有することが望ましい。

授業の方法とねらい

計測とは物や状態を測り、数値化することである。一見当たり前とも思えるが、日常生活やモノづくり産業、研究開発に至るまで計測は様々な目的で行われ、多くを支える基本技術と言える。計測技術の原理は電磁気、光学など基礎的な物理現象や法則に基づいている。そうした物理計測における原理、実応用、データ処理を学ぶことを狙いとする。具体的には、計測工学の考え方、物体の計測方法、状態量の計測方法、物質の計測方法を学び、何れの計測にも共通する信号変換やデータ処理、データの信頼性といった項目を理解することを目標とする。

AL・ICT活用

Not used

第1回

授業形態

対面

事前学習

第1章 1.1〜1.8を読み、直接測定と間接測定、変位法と零位法、および計測器の性能の表し方について自分なりに解釈しておくこと。

1時間

授業内容

第１章1.1〜1.8　計測の基礎
物理計測とはなにか、その必要性と応用の実際について理解し、今後の講義内容修得の基礎とする。これに加え、計測の基本方式である偏位法と零位法の違い、感度・分解能・ダイナミックレンジなど、計測器の性能の表し方を学ぶ。

事後学習・事前学習

KU-LMSにアップロードした練習問題を自分で解いてみること。提出は不要です。

1時間

第2回

授業形態

対面

授業内容

第２章 2.1〜2.3 物体を測る(1)
「測る」ための尺度として度量衡単位の変遷と「距離」の計測手法を学ぶ

事後学習・事前学習

KU-LMSにアップロードした練習問題を自分で解いてみること。提出は不要です。

1時間

第3回

授業形態

対面

授業内容

第３回　第２章 2.3〜.2.4
長さを測る方法、とくに直接測定と間接測定について学ぶ。また、動きや振動を測る変位・角度、速度・加速度の計測について学ぶ。

事後学習・事前学習

KU-LMSにアップロードした練習問題を自分で解いてみること。提出は不要です。

1時間

第4回

授業形態

対面

授業内容

第４回　第２章 2.5〜2.7
力・トルク・動力の計測、強さや硬さの計測、流体の計測について学ぶ。

事後学習・事前学習

KU-LMSにアップロードした練習問題を自分で解いてみること。提出は不要です。

1時間

第5回

授業形態

対面

授業内容

第５回　第３章　状態量を測る(1)
3.1 流体圧力の計測（高圧、常圧、真空）について学ぶ。

事後学習・事前学習

KU-LMSにアップロードした練習問題を自分で解いてみること。提出は不要です。

1時間

第6回

授業形態

対面

授業内容

第６回　第３章　状態量を測る(2)
3.2 温度の計測について、高温、中温、常温、低温領域に分け、その手法を学ぶ。

事後学習・事前学習

KU-LMSにアップロードした練習問題を自分で解いてみること。提出は不要です。

1時間

第7回

授業形態

対面

授業内容

第７回第４章　物質を測る(1)
4.1 物質を測る機器分析の原理（分光計測、分離分析、電気分析）について学ぶ。

事後学習・事前学習

KU-LMSにアップロードした練習問題を自分で解いてみること。提出は不要です。

1時間

第8回

授業形態

対面

授業内容

第８回　第４章　物質を測る(2)
4.2 元素を測る手法について学ぶ。分野別に鉄鋼、河川水、農作物、半導体、土壌などに分けてそれぞれに適用される計測・分析手法を学ぶ。

事後学習・事前学習

KU-LMSにアップロードした練習問題を自分で解いてみること。提出は不要です。

1時間

第9回

授業形態

対面

授業内容

第９回　第４章　物質を測る(3)
4.3~4.4 気体の計測、複雑な化合物（食品添加物、環境汚染物質、医用検査など）の計測手法について学ぶ。

事後学習・事前学習

KU-LMSにアップロードした練習問題を自分で解いてみること。提出は不要です。

1時間

第10回

授業形態

対面

授業内容

第１０回　第４章　物質を測る(4)
4.5〜4.6 放射線計測はまず放射線とは何かという基本を学び、実際の計測手法について学ぶ。

事後学習・事前学習

KU-LMSにアップロードした練習問題を自分で解いてみること。提出は不要です。

1時間

第11回

授業形態

対面

授業内容

第１１回　第５章　信号変換と処理(1)
5.1~5.2 計測するということは数値化することであり、多くの場合、電気信号として記録する。そのためのセンサや、電気信号の処理技術を学ぶ。

事後学習・事前学習

KU-LMSにアップロードした練習問題を自分で解いてみること。提出は不要です。

1時間

第12回

授業形態

対面

授業内容

第１２回　第５章　信号変換と処理(2)
5.3~5.4 電気信号にはアナログとディジタルがある。アナログからディジタルに変換することをAD変換と呼ぶが、その原理、システムについて学ぶ。

事後学習・事前学習

KU-LMSにアップロードした練習問題を自分で解いてみること。提出は不要です。

1時間

第13回

授業形態

対面

授業内容

第１３回　第６章　計測値の信頼性とデータの取り扱い
6.1〜6.4　計測値の信頼性はどのように評価したり表現したらいいのだろうか。計測の不確かさ、トレーサビリティについて学ぶ。

事後学習・事前学習

KU-LMSにアップロードした練習問題を自分で解いてみること。提出は不要です。

1時間

第14回

授業形態

対面

授業内容

学習成果の確認（授業内試験）を行います。

事後学習・事前学習

特にありません。

3時間

第15回

授業形態

遠隔（オンデマンド）

授業内容

期末試験の解説および更に学んでほしいことを講義します。

事後学習

特にありませんが、課題やテストで、理解が不十分と思った部分を、復習して下さい。

1時間

成績評価の方法

期末試験（100点満点)により評価し、D以上の者に単位を与える。

受講生へのフィードバック方法

第１５回（オンデマンド）において行う。

教科書

「はじめての計測工学」　講談社（ISBN: 978-4-06-156511-1）

参考書

特になし

オフィスアワー

メールまたはzoomで対応します。以下メールアドレスに連絡下さい。
連絡先：ct13087@ns.kogakuin.ac.jp

受講生へのメッセージ

対象を正しく測ることは、一見地味で簡単そうに思えますが、実は大変難しく奥が深い技術であり、学問です。
あらゆる実験に要求される能力でもあるので、一緒に頑張りましょう！

実務家担当科目

Not applicable

実務経験の内容

教職課程認定該当学科

Not applicable

その他の資格・認定プログラムとの関連