Приложение Б Памятка (силлабус) по изучению дисциплины «Аналоговые

Приложение Б
Памятка (силлабус) по изучению дисциплины «Аналоговые
измерительные устройства» для студентов направления
200100.62 "Приборостроение"
Б.1 Памятка для студентов групп «ИИТ и Т»
по изучению дисциплины
«Аналоговые измерительные устройства» в 7- м семестре.
Составила ___________ Котлубовская Т.В.
УТВЕРЖДАЮ
Зав. кафедрой ИТ ___________ Пронин С.П.
"_____"_________________20____г.
1 Содержание дисциплины
В 7-м семестре начинается изучение дисциплины «Аналоговые
измерительные устройства». Будут рассмотрены следующие темы:
Модуль 1
Тема №1. АИУ, их виды и место среди других средств измерений.
Классификация, структура и функциональные части АИУ (1 час, [1-5,13]).
Тема №2. Метрологические характеристики, параметры и
погрешности АИУ (2 часа, [1-7,13]).
Чувствительность
(абсолютная
и
относительная,
порог
чувствительности, стабильность чувствительности). Диапазон частот, время
установления показаний, мощность, диапазон и предел измерений, класс
точности прибора.
Информативные параметры входного и выходного сигнала.
Неинформативные параметры входного и выходного сигнала.
Погрешности АИУ: основная, дополнительная, динамическая
погрешности, погрешность взаимодействия. Нормирование погрешностей.
Модуль 2
Тема №3. Методы уменьшения погрешностей АИУ (3 часа, [1,3-5,13]).
Классификация методов. Стабилизация реальной характеристики
преобразования.
Коррекция погрешностей: калибровка, способ образцовых сигналов,
автоматическая
коррекция
способом
итераций,
аддитивная
и
мультипликативная коррекция.
Фильтрация погрешностей. Выбор оптимальных параметров фильтра.
Оптимальная линейная фильтрация.
Способы уменьшения динамической погрешности.
Общий подход, последовательное включение корректирующих
устройств, коррекция с помощью цепи обратной связи, коррекция с помощью
аналоговых
и
цифровых
вычислительных
устройств.
Пределы
корректирования. Конструкционные способы коррекции.
Модуль 3
Тема №4 Масштабирующие и функциональные преобразователи (2
часа, [4,5,13]).
Масштабные преобразователи (пассивные и активные). Усилители
постоянного
и
переменного
тока.
Преобразователи
импеданса.
Функциональные преобразователи.
Тема №5. Электронные вольтметры (2 часа, [1,4-5,13]).
Основные понятия, назначение. Измерительные преобразователи
переменного напряжения в постоянное напряжение. Преобразователи
амплитудных значений (схемы с открытым и закрытым входами),
погрешности ПАЗ. Преобразователи средневыпрямленного значения
(пассивные
и
активные),
погрешности
ПСЗ.
Преобразователи
среднеквадратических значений. Универсальные и импульсные вольтметры.
Модуль 4
Тема №8 Электронно-лучевые осциллографы (2 часа, [3-5,13]).
Основные понятия, классификация, метрологические характеристики,
основные узлы
Тема №9 Анализаторы спектра (2 часа, [1,3-5,13]).
Основные понятия, представление периодической функции в виде ряда
Фурье, характеристики анализаторов спектра (разрешающая способность,
полоса анализируемых частот, время анализа), структурные схемы
(последовательная и параллельная), погрешности анализаторов спектра.
Анализаторы спектра случайных процессов.
Модуль 5
Тема №10 Электродинамические приборы (1 час, [1-5,13]).
Области применения, свойства, особенности. Электродинамические
измерительные механизмы.
Ваттметры: измерительные цепи и погрешности.
Тема №11 Измерительные генераторы (1 час, [3-8,13]).
Классификация и характеристики генераторов. Структурная схема и
принцип работы.
Генераторы синусоидальных сигналов
Генераторы случайных сигналов: основные и метрологические
характеристики, структурная схема и особенности работы схемы.
Аналоговые генераторы случайных сигналов.
Тема №12 Показывающие, регистрирующие и регулирующие приборы
(1 час, [2-5,13]).
Основные понятия, структурные схемы и принцип работы. Способы
регистрации.
Структурная схема, принцип работы и классификация регуляторов.
Лабораторные работы (17 часов)
На лабораторных занятиях студенты знакомятся со структурными и
принципиальными схемами приборов, принципом их действия, определяют
характеристики и параметры прибора в целом и его составных частей
расчетным путем и лабораторным экспериментом.
Номер
Объем,
Литература
Наименование
час
работы
1
2
3
4
1
Измерение параметров элементов электрических
цепей (Модуль1)
4
8-11,13
2
Определение погрешностей аналогового
электромеханического измерительного прибора
(Модуль1,2)
4
8-11,13
3
Изучение принципа действия, метрологических
характеристик электронного осциллографа и
измерение сигналов с его помощью (Модуль4)
4
8-11,13
4
Анализатор спектра С4-25 (Модуль4)
5
8-11,13
Практические занятия (17 часов)
Номер
работы
Наименование
1
2
Объем,
Литература
час
3
4
1
Погрешности АИУ (Модули 1-2)
4
1- 6, 10,13
2
Вольтметры и амперметры (Модуль3)
4
1- 6, 10,13
3
Масштабирующие и функциональные
преобразователи (Модуль 3)
2
1- 6, 10,13
4
Электронные осциллографы и измерительные
генераторы (Модуль4)
2
1- 6, 10,13
5
Анализаторы спектра (Модуль4)
2
1- 6, 10,13
6
Электродинамические приборы (Модуль5)
2
1- 6, 10,13
7
Итоговая контрольная работа(Модули 1-5)
1
1- 6, 10,13
Самостоятельная работа студентов (57 часов)
Номер
Самостоятельная работа студентов
раздела
Объем,
Литература
час
1
Подготовка к лабораторным работам
8
[7,8,11-13]
2
Подготовка к контрольным опросам
14
[1-5,12,13]
3
Подготовка к лекциям
12
[1-5,12,13]
4
Подготовка к практическим занятиям
8
[1-6,10,12,13]
5
Выполнение курсовой работы (с защитой)
15
[1-7, 9,12,13]
6
Подготовка к экзамену по дисциплине
36
[1-6,12,13]
Курсовая работа: «Проектирование электронного многопредельного
вольтметра переменного тока» включает в себя:
1) Расчет на функциональном уровне вольтметра – 1 час [4,13];
2) Расчет высокоомного делителя на низкой и высокой частоте –
4 часа [1, 4, 9, 10,13];
3) Расчет преобразователя импеданса и низкоомного делителя – 2 часа
[1, 9,13];
4) Расчет широкополосного усилителя – 2 часа [1, 3, 4, 7,13];
5) Расчет детектора – 3 часа [1 - 4, 7,13];
6) Оформление
пояснительной записки и подготовка
к
защите
работы – 3 часа [1-4, 7,9,10,12,13].
2 Литература и учебно-методические материалы
Перечень основной литературы
1)
Метрология и радиоизмерения [Текст]: Учебник для вузов по
направлению «Радиотехника» /Под ред. В.И. Нефедова. – Изд. 2-е перераб.
- М.: Высшая школа, 2006. – 527 с.: ил. [30 экз.]
2) Раннев, Г. Г. Методы и средства измерений [Текст]: Учебник для
вузов по направлению 653700 «Приборостроение» специальности 190900
«ИИТ и Т». - 5-е изд., стер.- М.: Академия, 2008.- 331 с.: ил. [20 экз.]
3)
Павлов, В. Н. Схемотехника аналоговых электронных устройств
[Текст]: Учебное пособие для вузов. – М.: Академия, 2008. – 287с. [5 экз.]
Дополнительная литература
4) Аналоговые электроизмерительные приборы [Текст] / Под ред. Е.Г.
Бишард и др. – М.: Высш. школа, 1991. – 415 с. [1 экз.]
5) Атамалян, Э.Г. Приборы и методы измерения электрических величин
[Текст]: Учебное пособие для втузов. - 3-е изд., перераб. и доп. (Серия
"Высшее образование"). – М.: Дрофа, 2005. – 416 с. [1 экз.]
6) Метрология. Стандартизация. Сертификация [Текст]: Учебник для
вузов / Под ред. Ю. В. Димова. - 2-е изд.- СПб.: Питер, 2006. – 432с.: ил. [50
экз.]
7) ГОСТ 8.009 – 84 - 2003. Нормируемые метрологические
характеристики средств измерений [Текст]. – М.: Издательство стандартов,
2003.
Перечень учебных пособий, методических указаний и материалов,
используемых в учебном процессе
8) Технические описания и инструкции по эксплуатации для приборов:
В3 - 38, В7-16, В7-35, Г3-117, Г5-59, С4-25, С1-70, осциллограф
лабораторный, вольтметр переменного тока лабораторный и лабораторный
генератор
импульсов
синусоидальной
универсальном стенде) [1 экз.]
и
прямоугольной
форм
(в
9) Котлубовская, Т. В., Кузьмин, Ю. Г. Методические указания для
выполнения курсовой
работы
по
основным
«Аналоговые измерительные устройства»
разделам дисциплины
для студентов очной, очно -
заочной и заочной форм обучения направления 200100 «Приборостроение»
(бакалавриат) / АлтГТУ им. И. И. Ползунова.- Барнаул: Изд-во АлтГТУ,
2011. - 52с. [10 экз.]
10) Котлубовская, Т. В., Кузьмин, Ю.Г.
решения задач
Методические указания для
по основным разделам дисциплины
«Аналоговые
измерительные устройства» для бакалавров очной и очно – заочной форм
обучения
направления 200100 «Приборостроение» »/ АлтГТУ им. И. И.
Ползунова.- Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 2011. - 24с. [10 экз.]
11) Котлубовская, Т. В., Кузьмин, Ю.Г. Методические указания для
проведения лабораторных работ
по основным разделам дисциплины
«Аналоговые измерительные устройства»
заочной и заочной
форм обучения
для студентов очной, очно –
бакалавров направления 200100
«Приборостроение» / АлтГТУ им. И. И. Ползунова.- Барнаул: Изд-во
АлтГТУ, 2011.-56с.
[10 экз.]
12) Котлубовская, Т. В. Методические указания по организации
самостоятельной работы студентов
дисциплины
по
основным
«Аналоговые измерительные устройства»
очной формы обучения
разделам
для бакалавров
направления 200100 «Приборостроение» / АлтГТУ
им. И. И. Ползунова.- Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 2011.- 12с.
[10 экз.]
Интернет-ресурсы:
13) Аналоговые измерительные устройства [Электронный ресурс]:
электронный
учебно-методический
комплекс
по
дисциплине/
сост.
Котлубовская, Т. В., Патрушев, Е. М., Нечаев, А. А. ; АлтГТУ им. И. И.
Ползунова.
Барнаул:
кафедра
информационных
технологий,
http://it.fitib.altstu.ru/neud/aiu/index.php?doc=teor&module=2
2011.
3 График контроля
Модуль
Контрольное
Время
Вес в
испытание
проведения
итоговом
Примечания
рейтинге
Контрольный
3 неделя
0,05
опрос
Тестирование по модулю 1
(2 вопроса по 30 баллов и 1
вопрос – 40 баллов)
Защита отчета по
6 и 8 неделя
0,025
л/р №1
Выполнение л/р без
коррекции – 50 баллов,
1,2
ответы на вопросы - 40
баллов, своевременная сдача
отчета по л/р – 10 баллов
Выполнение
3 неделя
-
курсовой
Предъявить промежуточные
результаты
работы(часть1)
Контрольный
5 неделя
0,05
опрос
(2 вопроса по 50 баллов)
Защита отчета по
2, 3
л/р №2
Тестирование по модулю 2
Выполнение л/р без
10 и 12 неделя
0,025
коррекции – 50 баллов,
ответы на вопросы - 40
баллов, своевременная сдача
отчета по л/р – 10 баллов
Выполнение
курсовой
Предъявить промежуточные
5 неделя
-
результаты
работы(часть2)
Выполнение
курсовой
Предъявить промежуточные
7 неделя
-
результаты
работы(часть3)
Контрольный
опрос
3
9 неделя
Тестирование по модулю
0,05
3 (2 вопроса по 50 баллов).
Модуль
Вес
Контрольное
Время
испытание
проведения
Контрольный
опрос
в итоговом
рейтинге
13 неделя
0,05
11 неделя
-
Выполнение
курсовой
работы(часть4)
Защита
отчета
по л/р № 3
14
и
Примечания
Тестирование по модулю 4
(2 вопроса по 50 баллов)
Предъявить промежуточные
результаты
16
недели
Выполнение
0,025
коррекции
4,5
–
л/р
50
без
баллов,
ответы на вопросы - 40
баллов, своевременная сдача
Защита отчета
по л/р №4
16
и
17
0,025
отчета по л/р – 10 баллов
недели
Выполнение
курсовой
15 неделя
-
17 неделя
0,05
15 неделя
0,05
работы(часть5)
Контрольная
работа
Контрольный
опрос
Предъявить
промежуточные результаты
Решение задач (2 задачи по
50 баллов)
Тестирование по модулю 5
(2 вопроса по 50 баллов)
5
Правильное выполнение
КР
Защита КР
17 неделя
0,2
без коррекции – 40
баллов, своевременная сдача
КР – 10 баллов, ответы на
вопросы – 50 баллов
Экзамен по модулям (1-5)
сессия
0,4
2 вопроса – по 50 баллов
4 Рубежная (семестровая) аттестация студентов
Итоговый рейтинг студента по дисциплине «АИУ» в 7 семестре
рассчитывается согласно Положению о модульно-рейтинговой системе
квалиметрии (СМК ОПД 01-19-2005) по формуле:
RДитог=(1-p)RДсем + pRДэкз(зач)
(1)
где RДсем – семестровый предэкзаменационный (предзачётный) рейтинг
по данной дисциплине,
RДэкз(зач)
–
рейтинг
рубежного
испытания
(зачётного
или
экзаменационного);
p – удельный вес экзамена (зачёта).
Все рейтинги в формуле (1) в стобалльном исчислении.
RДсем определяется с учётом рекомендаций по назначению баллов за
посещаемость аудиторных занятий, в соответствии с приказом № 259 от
13.10.2010.
Рекомендуемое значение p=0,5
Студенты с результатом RДэкз(зач) ≥ 25 допускаются к расчёту итогового
рейтинга по данной дисциплине в соответствии с формулой (1).
Далее выводятся в соответствующих зачётных или экзаменационных
ведомостях оценки:
RДитог ≥ 25 – зачтено;
RДитог < 25 – незачтено;
RДитог < 25 – неудовлетворительно;
25 ≤ RДитог < 50 – удовлетворительно;
50 ≤ RДитог < 75 – хорошо;
75≤RДитог – отлично.
(2)
Студенты с результатом RДитог < 25, недопущенные к расчёту итогового
рейтинга, временно получают отметку «до решения комиссии».
Если комиссия по предмету не назначается или назначается, но не
понижает значения RДэкз(зач) для допуска к расчёту итогового рейтинга,
студенты, имеющие результат рубежного испытания RДэкз(зач) < 25 и запись в
ведомости «до решения комиссии», получают по предмету оценки
«незачтено» и «неудовлетворительно».
В случае, когда комиссия назначена и её решением понижен результат
до уровня П, студенты с результатами П ≤ RДэкз(зач) < 25 также допускаются к
расчёту по формуле (1) и далее оцениваются по форме (2).
Студенты с результатом рубежного испытания RДэкз(зач)<П получают
оценки «незачтено» и «неудовлетворительно».
Студенты, имеющие на последний день экзаменационной сессии
четыре (и более) отрицательные оценки
в совокупности по зачетам и
экзаменам, отчисляются в установленном порядке. В случае же меньшего
количества отрицательных оценок, студентам предоставляется право на два
дополнительных рубежных испытания.
Студентам, которым по особым обстоятельствам приказом продляется
сессия, сроки рубежных испытаний устанавливаются с учетом приказа.