熱電対と水銀棒温度計の計測温度の不確かさ解析と学生実験導入の試み

点击翻译按钮获取中文摘要

○研究目的:熱電対と水銀棒温度計で測定する計測温度の信頼性を定量的に求めることと学生が学会などで発表するデータの信頼性を検証するために「計測機器の不確かさ解析」を理解する実験課題として導入し、不確かさ解析を理解する教育効果の向上について検証する。○研究方法:温度計の校正誤差(偏り誤差・偶然誤差)、温度計の零点誤差(偏り誤差・偶然誤差)、温度計の数値読み取り誤差(偶然誤差)、計算の桁落ち等による誤差(偶然誤差・偏り誤差)から、それぞれの計測機器について不確かさの幅を求め、計測機器の信頼性を評価する。○研究成果:熱電対・水銀棒温度計・アルコール標準温度計・精密温度計の不確かさ解析の実験結果は、不確かさの幅UcはデータX_iの真の値が存在することが期待される範囲をX_0±Ucのように表せる。「計測機器の不確かさ解析」の導入が果たす教育効果については、9割以上の学生の意見・感想で、具体的工学教育の実験課題として評価を得たことと受講学生の勉学意欲の向上に貢献できたことは大きな成果である。