大学概要【2021年度実施分】電気電子回路作製および実機操作体験型プログラム

理工学部

電気電子回路作製および実機操作体験型プログラム
実施責任者:村本 裕二

2017年度より実施されている本体験型プログラムは,本学科の教育方針であるエネルギー,ロボット,ナノテク,情報通信など,幅広い分野の基礎学力と応用力を身に付けた「モノづくり」を担う人材の育成を目指して「実感教育」を推進するためと,学生の主体的な学びを熟成させるための事業である。学生は,電気電子回路作製および実機操作を体験することで電気電子工学分野での基本的な概念を理解する。本年度は,「特別継続支援」としてプログラムを継続することとなった。

ACTIVITY

活動報告1.教育プログラムの説明および電気電子回路作製(テスタ作製)の事前準備

2021/04/20

 本教育プログラムの説明およびテスタ作製(電気電子回路作製,計測器)の事前準備を実施した。テスタを作製するために事前に電子部品の選定(抵抗器カラーコード)が必要であり,その選定方法を学ぶためのガイダンスを実施した。本説明および事前準備をすることで電気電子工学における基本的な事象(電子部品選定等)を理解する。
 電気電子工学基礎実験(電気電子工学科2年次,前期)のガイダンス(在学生ガイダンス)時に実施した。

本教育プログラムの説明会様子

電子部品の選定(抵抗器カラーコード)の説明会様子

活動報告2.電気電子回路作製(テスタ作製)

2021/05/25

 本プログラムにて電気電子工学における電子回路,電気計測等の基本的な事象(電子部品の読み,測定方法等)を事前準備し,テスタ作製(ハンダ付け)を実施した。さらに自作したテスタが電圧?電流および抵抗を正しい値で測定できるかの動作確認も実施した。
 電気電子工学基礎実験(電気電子工学科2年次,前期)にて新型コロナ感染防止対策をしながら対面にて実施した。

テスタ作製の様子1

テスタ作製の様子2

テスタ作製の様子3

作製テスタの動作確認作業の様子

活動報告3.電気電子回路(アナログ測定)

2021/06/21

 本プログラムにて電気電子工学に必要な座学(測定方法等)を理解する。ブレットボードセットより簡単な電気回路を構成し,その回路での電圧,電流および抵抗の値を自作テスタにて測定し,電圧と電流および抵抗間の定量的な関係(オームの法則)を示す。本実験を通じて,テスタの使い方ならびに観測した値の関係を表現する(グラフの作り方)を習得する。
 電気電子工学基礎実験(電気電子工学科2年次,前期)にて新型コロナ感染防止対策をしながら対面で実施した。

自作テスタによる電圧,電流および抵抗測定の様子1

自作テスタによる電圧,電流および抵抗測定の様子2

自作テスタの修理の様子

活動報告4.実機操作(ディジタル測定),データ処理(長さ測定)

2021/06/30

 本プログラムにて電気電子工学に必要な座学(データ処理,実機操作および測定方法等)を理解する。ディジタルマルチメータを用いて自作テスタの内部抵抗を考慮しながら電流および電圧測定を実施し,テスタの内部抵抗の概念を理解し,さらにマルチメータによる計測方法を習得する。さらに電気現象を評価する上での物理量の概念とデータ処理法を理解するため金属製長尺,ノギスとマイクロメータを用いて長さの測定を実施した。測定したデータから測定値のバラツキ,誤差,数値の丸めおよび有効数値の概念を習得する。
 電気電子工学基礎実験(電気電子工学科2年次,前期)にて新型コロナ感染防止対策をしながら対面で実施した。

ディジタル測定(自作テスタの内部抵抗測定の様子1)

ディジタル測定(自作テスタの内部抵抗測定の様子2)

データ処理(長さ測定の様子1)

データ処理(長さ測定の様子2)

活動報告5.実機操作(交流電圧測定,交直流重畳電圧測定)

2021/07/13

 本プログラムにて電気電子工学に必要な座学(実機操作,測定方法等)を理解する。ディジタルオシロスコープにてファンクション?ジェネレータから出力した交流電圧波形(2現象)観測を行い,RC回路(抵抗,キャパシタンス)での電圧,電流,位相差および周波数の測定法を学ぶと共にその概念も理解する。さらに直流安定化電源とファンクション?ジェネレータを用い直流に交流が重畳した電圧波形(直?交流重畳波形)を作り,ディジタルオシロスコープの波形観測機能を体得する。
 電気電子工学基礎実験(電気電子工学科2年次,前期)にて新型コロナ感染防止対策をしながら対面で実施した。

交流電圧測定(交流電圧波形観測の様子1)

交流電圧測定(交流電圧波形観測の様子2)

交直重畳電圧測定(交直流重畳波形観測の様子1)

交直重畳電圧測定(交直流重畳波形観測の様子2)

活動報告6.電気電子回路(赤外線リモコン組立,ゲルマニウムラジオ)

2021/07/28

 赤外線リモコンの組立と実験を通じて,ディジタル通信の基礎を理解すると共に,電子部品の動作原理を習得し,信号パルス発信を制御するPIC(制御用IC)へのプログラミングを体感する。組立終了後,実際のラジコンカーが操作できるか確かめる。
 ゲルマニウムラジオの製作を通じて外部信号(AM波)から音声信号を取り出す原理を学び,非常に少ない電子部品と簡単な回路にてラジオ放送が聞けることとラジオ(AM波)の伝搬方式を学ぶ。
 電気電子工学基礎実験(電気電子工学科2年次,前期)にて新型コロナ感染防止対策をしながら対面で実施した。

赤外線リモコン組立(赤外線リモコン組立の様子)

赤外線リモコン組立(リモコンの動作確認の様子)

ゲルマニウムラジオ(外部信号を受信している様子)

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