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2022.10.10

「計測技術の歴史と最先端技術」と「アナログとデジタル技術の歴史」を掲載

 オームの法則(1827年)は多くの方が良く知っている簡単な式(V/I=R)で示すことが出来ます。しかし、この法則を導くためにオームが行った実験は少し複雑で非常に難しい実験でした。また、オームの実験装置は現代の最先端技術とむずびついていることが多く、オームの実験そのものを学ぶことは現代の最先端技術への理解へとつながります。

 コロナ禍の現在、病院などの公共施設や商店の入り口で多く見かけるようになった熱画像装置(サーモグラフィ)の基本原理は、1900年のプランクの熱放射の理論(量子化仮説)に端を発します。また、近い将来、AIによる自動運転での必須アイテムと考えられているNight Visionの最先端技術にもつながります。

 現代はデジタルの時代と言われており、現状に合わせて上手くデジタル化を行うことが重要です。また、デジタル技術が高度化するとそれに伴ってアナログ技術の高度化も求められています。よって、デジタル化が進歩でアナログ技術は古臭いという間違った考えでは多くの問題を引き起こす可能性があります。それを避けるにはアナログとデジタル技術がどのように関連して発展してきた歴史を学び直すことが重要です。

”オームの実験再現装置” 当時の最先端科学のゼーベック効果を利用し安定した電圧を得ることが出来ましたが、それは約6mVで非常に小さいため、非常に高度な技術が必要でした
”ペルチェ効果の体験実験” 現代のペルチェ素子は半導体により作られているため、簡単に大きな温度差を得ることが出来ます
”温度定点 氷点槽” 比較的簡単な装置でも0℃付近を安定した温度(変動1/1000℃内)を得ることが出来ます
“温度比較校正槽” -30~+60℃位の温度範囲を約1/100℃程度の誤差で温度校正を行うことが出来ます
”ブリッジ計” 原理は200年近く前に発明されましたが、現代においても抵抗測定において重要な技術です
”赤外線温度計測の校正器 黒体炉” 赤外線を放射する標準状態の表面(黒体)を作り出すことにより、熱画像装置などの赤外線温度計を構成することが出来ます
”表面状態による熱画像への影響の体験装置” 

熱画像装置などによる赤外線温度計測は赤外線を放射している測定対象の表面状態により大きな測定誤差が生じます。この装置により表面状態による影響を体感することが出来ます

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