Учебная дисциплина «Электротехнические измерения

Департамент образования Вологодской области
БОУ СПО ВО «Череповецкий химико-технологический колледж»
УТВЕРЖДАЮ:
Директор БОУ СПО ВО «ЧХТК»
__________С.А. Ерехинский
«____» _________ 20 ___г.
ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
Электротехнические измерения
2011 г.
1
Программа учебной дисциплины разработана на основе Федерального государственного
образовательного стандарта (далее – ФГОС) по специальности среднего профессионального
образования (далее СПО) 220703 «Автоматизация технологических процессов и
производств ( химическая отрасль)»
Организация-разработчик: БОУ СПО ВО «Череповецкий химико-технологический колледж»
Разработчик:
Громцева Людмила Алексеевна – преподаватель высшей квалификационной категории,
Заслуженный учитель РФ
СОГЛАСОВАНО с
методической комиссией
Руководитель
___________/Е.Е. Тигрова/
и рекомендовано к применению
2
3
СОДЕРЖАНИЕ
стр.
ПАСПОРТ ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ
ДИСЦИПЛИНЫ
СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
УСЛОВИЯ РЕАЛИЗАЦИИ ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ
ДИСЦИПЛИНЫ
КОНТРОЛЬ И ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ ОСВОЕНИЯ
УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
4
1.ПАСПОРТ ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
Электротехнические измерения
1.1. Область применения программы
Программа учебной дисциплины является частью основной профессиональной
образовательной программы в соответствии с ФГОС по специальности СПО
220703 «Автоматизация технологических процессов и производств ( химическая
отрасль)»
1.2. Место дисциплины в структуре основной профессиональной образовательной
программы: Программа учебной дисциплины может быть использована в дополнительном
профессиональном образовании (программы повышения квалификации и переподготовки)
и профессиональной подготовке работников в области электротехники, электротехнологий
при наличии среднего (полного) общего образования.
18494 Слесарь по контрольно-измерительным приборам
14919 Наладчик контрольно-измерительных приборов
согласно приложению к ФГОС СПО по специальности 220703 Автоматизация
технологических процессов и производств (по отраслям)
в
области автоматики и управления при наличии среднего (полного) общего образования.
Опыт работы не требуется.
Учебная дисциплина «Электротехнические измерения» относится к
общепрофессиональному циклу основной профессиональной образовательной программы
и направлена на обеспечение у обучающихся знаний, умений, навыков
необходимых для удовлетворения потребностей рынка труда и с учетом запросов
работодателей, особенностей развития региона, науки, культуры, экономики, техники,
технологий и социальной сферы в рамках, установленных федеральным
Государственным образовательным стандарт
3.Цели и задачи учебной дисциплины – требования к результатам освоения учебной
дисциплины:
В результате освоения учебной дисциплины студент должен уметь:
-
пользоваться измерительными приборами при проведении лабораторных
и профилактических измерений;
выбирать метод измерения и определять погрешность измерения;
определять параметры сигналов и электрорадиотехнических цепей.
В результате освоения дисциплины студент должен иметь представление:
-
о взаимосвязи «Электротехнические измерения» с другими общеобразовательными и специальными дисциплинами;
5
-
о новейших достижениях и перспективах развития в области измерительной
техники;
о парке измерительных приборов и возможности их использования.
В результате освоения дисциплины студент должен знать:
-
назначение и возможности использования различных измерительных
приборов;
методы измерения различных параметров;
степень влияния измерительных приборов на параметры измеряемой цепи.
3. Рекомендуемое количество часов на освоение примерной программы учебной
дисциплины:
максимальной учебной нагрузки обучающегося 85 часов, в том числе:
обязательной аудиторной учебной нагрузки обучающегося 64 часов;
самостоятельной работы обучающегося
21
час.
6
2. СТРУКТУРА И ПРИМЕРНОЕ СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
2.1. Объем учебной дисциплины и виды учебной работы
Вид учебной работы
Объем часов
Максимальная учебная нагрузка (всего)
85
Обязательная аудиторная учебная нагрузка (всего)
64
в том числе:
лабораторно – практические работы
32
контрольные работы
2
итоговый зачет
2
Самостоятельная работа обучающегося (всего)
21
в том числе:
21
Поиск информации по заданной теме из различных источников.
Подготовка к практическим занятиям с использованием методических
рекомендаций преподавателя.
Оформление практических работ.
Выполнение индивидуальных заданий.
Подготовка к контрольной работе.
Проработка учебной и специальной технической литературы (по
вопросам к параграфам, главам учебных пособий, составленным
преподавателем).
7
8
2.2. Тематический план и содержание учебной дисциплины «Электротехнические
измерения»
Наименование тем
Содержание учебного материала,
Объем Уровень
практические работы, самостоятельная
часов
усвоения
работа студентов
1
2
3
4
Раздел 1.
9
Основные определения измерительной
техники
Введение
Связь с другими дисциплинами. Роль
1
измерений
в развитии техники.
Тема 1.1
2
Содержание учебного материала
Понятие об
Единицы измерения физических величин.
измерениях и
Основные, производные, кратные и дольные,
единицах
логарифмические единицы. Методы
физических величин измерений. Основные виды средств
измерений, их метрологические показатели.
1
Самостоятельная работа студентов
Поиск информации по предложенной теме из
различных источников.
Тема 1.2.
2
Содержание учебного материала
Внесистемные
Абсолютные, относительные уровни сигнала.
единицы децибел,
Определения. Физическая сущность и
непер
математические формулы.
1
Самостоятельная работа студентов
Изучение материала учебника по заданной
теме.
Тема 1.3
4
Содержание учебного материала
Погрешности
Способы измерений – прямой, косвенный.
измерений
Классы точности приборов. Обработка
результатов измерений.
Тема 2.1 Измерение
тока и напряжения.
Влияние
измерительных
приборов на
точность измерений
Практическое занятие 1. Погрешности
измерений
«Расчёт погрешностей измерения»
Самостоятельная работа студентов
Изучение материала учебника по заданной
теме. Подготовка к практическим занятиям с
использованием методических рекомендаций
преподавателя. Решение задач.
Раздел 2.
Измерение тока, напряжения, мощности
Содержание учебного материала
2
1
16
8
Назначение измерителей тока и
напряжения, классификация, требования к
ним.
Магнитоэлектрический измерительный
механизм. Расширение пределов измерения
тока и напряжения. Влияние измерительных
приборов на точность измерений.
9
Тема 2.2
Измерение
мощности
Тема 2.3
Аналоговые
электронные
вольтметры
Тема 2.4
Цифровые
вольтметры
Тема 3.1
Генераторы
измерительных
сигналов.
Генераторы низкой
частоты
Практическое занятие 2.
«Изучение магнитоэлектрического
измерительного механизма»
Практическое занятие 3.
«Расчёт шунтов и добавочных резисторов»
Практическое занятие 4.
«Измерение напряжения переменного тока»
Лабораторная работа 1.
«Изучение работы вольтметров»
Самостоятельная работа студентов
Изучение материала учебника по заданной
теме. Решение задач. Подготовка к
практическим занятиям, лабораторным
работам с использованием методических
рекомендаций преподавателя.
Содержание учебного материала
Измерение мощности в цепях постоянного и
переменного тока. Ваттметры.
Принцип работы.
Самостоятельная работа студентов
Поиск информации по предложенной теме из
различных источников. Выполнение
индивидуальных заданий.
Содержание учебного материала
Требования структурные схемы, назначение
отдельных узлов.
Самостоятельная работа студентов
Изучение материала учебника по заданной
теме. Подготовка к практическим занятиям с
использованием методических рекомендаций
преподавателя.
Содержание учебного материала
Структурные схемы, принцип работы.
Промышленные образцы вольтметров.
Самостоятельная работа студентов
Подготовка к зачету.
Раздел 3.
Приборы формирования стандартных
измерительных сигналов
Содержание учебного материала
Назначение, классификация, требования.
Обобщённая структурная схема,
Принцип работы. Генераторы низкой
частоты.
Лабораторная работа 2.
«Изучение работы генератора гармонических
сигналов»
Самостоятельная работа студентов
Изучение материала учебника по заданной
теме. Подготовка к лабораторным работам с
2
2
2
2
1
2
1
4
1
2
1
8
4
2
1
10
использованием методических рекомендаций
преподавателя. Оформление лабораторной
работы.
Тема 3.2
Содержание учебного материала
Генераторы высокой Область применения, структурные схемы,
частоты.
назначение отдельных узлов.
Генераторы
Практическое занятие 5.
импульсов
«Изучение конструкции генератора
импульсов»
Самостоятельная работа студентов
Выполнение творческих работ. Подготовка к
практическим занятиям с использованием
методических рекомендаций преподавателя.
Подготовка к зачету.
Тема 4.1
Электронные
осциллографы.
Тема 4.2 Виды
развёрток
осциллографа
Тема 5.1.
Измерение частоты
и интервалов
времени
Раздел 4.
Исследование формы сигналов
Содержание учебного материала
Назначение, классификация, требования.
Структурная схема, назначение узлов,
принцип работы.
Лабораторная работа 3.
«Изучение работы осциллографа»
Самостоятельная работа студентов
Изучение материала учебника по заданной
теме. Подготовка к лабораторной работе с
использованием методических рекомендаций
преподавателя
Содержание учебного материала
Непрерывная, ждущая, синусоидальная
развёртки. Измерения параметров
электрических сигналов с помощью
осциллографа.
Практическое занятие 6.
«Определение параметров развёртки
осциллографа»
Самостоятельная работа студентов
Выполнение творческих работ и подготовка к
зачету.
Раздел 5.
Измерение параметров сигналов
Содержание учебного материала
Назначение измерителей, классификация,
требования. Понятие об эталонах
частоты и времени.
Лабораторная работа 4.
«Изучение работы цифрового частотомера»
Самостоятельная работа студентов
Изучение учебной и специальной
технической литературы (по вопросам к
параграфам, главам учебных пособий).
Выполнение индивидуальных заданий.
4
2
1
8
4
2
1
4
2
1
10
2
2
1
11
Тема 5.2.
Цифровой
частотомер
Тема 5.3.
Измерение сдвига
фаз
Тема 5.4. Измерение
коэффициента
амплитудной
модуляции
Тема 5.5. Измерение
коэффициента
нелинейных
искажений
Тема 6.1. Измерение
сопротивлений,
ёмкостей,
индуктивностей.
Метод вольтметраамперметра
Тема 6.2. Измерение
сопротивлений,
ёмкостей,
индуктивностей
мостовым методом
Содержание учебного материала
Структурная схема, принцип работы,
назначение узлов.
Самостоятельная работа студентов
Изучение учебной и специальной
технической литературы (по вопросам к
параграфам, главам учебных пособий).
Выполнение индивидуальных заданий.
Содержание учебного материала
Определение сдвига фаз и методы измерения
сдвига фаз, принцип работы цифрового
фазометра
Самостоятельная работа студентов
Изучение учебной и специальной
технической литературы (по вопросам к
параграфам, главам учебных пособий).
Выполнение индивидуальных заданий.
Содержание учебного материала
Понятие о видах модуляции, коэффициенте
амплитудной модуляции. Измерение
коэффициента АМ c помощью осциллографа.
Модулометр, принцип его работы.
Самостоятельная работа студентов
Изучение учебной и специальной
технической литературы (по вопросам к
параграфам, главам учебных пособий).
Содержание учебного материала
Метод устранения гармоники с основной
частотой. Структурная схема, принцип
работы.
Самостоятельная работа студентов
Поиск информации по предложенной теме из
различных источников.
Раздел 6. Измерение параметров и
характеристик электрорадиотехнических цепей и компонентов
Содержание учебного материала
Аналоговый электронный омметр.
Измерение сопротивлений, емкостей,
индуктивностей методом вольтметра –
амперметра.
Самостоятельная работа студентов
Изучение учебной и специальной
технической литературы (по вопросам к
параграфам, главам учебных пособий).
Выполнение индивидуальных заданий.
Содержание учебного материала
Структурные схемы измерителей. Цифровой
метод измерения.
Самостоятельная работа студентов
Поиск информации по предложенной теме из
различных источников. Выполнение
2
1
2
1
2
1
2
1
10
2
1
2
1
12
Тема 6.3. Измерение
параметров
полупроводниковых
приборов и
микросхем
Тема 6.4.
Измерение
амплитудночастотных
характеристик
Тема 6.5 Измерение
коэффициента
нелинейных
искажений
Тема 7.1
Повышение
эффективности
измерительных
приборов путём
автоматизации
измерений
индивидуальных заданий.
Содержание учебного материала
Измерение статических и динамических
параметров диодов и транзисторов.
Состав параметров и характеристик
микросхем, их измерение.
Самостоятельная работа студентов
Поиск информации по предложенной теме из
различных источников. Выполнение
индивидуальных заданий.
Содержание учебного материала
Характериограф. Назначение, структурная
схема, принцип работы.
Самостоятельная работа студентов
Изучение учебной и специальной
технической литературы (по вопросам к
параграфам, главам учебных пособий).
Выполнение индивидуальных заданий.
Содержание учебного материала
Понятие нелинейных искажений. Их
характеристики.
Самостоятельная работа студентов
Систематическое изучение учебной и
специальной литературы.
Раздел 7.
Автоматизация измерений
Содержание учебного материала
Основные направления автоматизации
измерений. Информационно –
измерительные системы. Информационно –
вычислительные комплексы.
Тема 7.2
Содержание учебного материала
Микропроцессорные Интерфейсы измерительных систем.
средства измерений Использование ПК в качестве
измерительного комплекса.
Самостоятельная работа студентов
Выполнение творческих работ. Подготовка к
итоговому зачету
Итоговый дифференцированный зачет
2
1
2
1
2
1
3
1
2
1
2
13
3. УСЛОВИЯ РЕАЛИЗАЦИИ ПРОГРАММЫ ДИСЦИПЛИНЫ
3.1.
Требования к минимальному материально-техническому обеспечению
Реализация программы дисциплины требует наличия учебной лаборатории «электронной
техники», «Электрических измерений».
Оборудование лаборатории:
1. Рабочие места преподавателя и обучающихся.
2. Плакаты (стенды) для оформления кабинета.
3. Учебные наглядные пособия и презентации по дисциплине (диски, плакаты,
слайды).
4. Таблицы.
5. Приборы.
6. Оборудование для практических работ.
Технические средства обучения:
1. Демонстрационный (мультимедийный) комплекс.
2. Телевизор с видеомагнитофоном и DVD – плеером.
1.2. Информационное обеспечение обучения.
Перечень рекомендуемых учебных изданий, Интернет-ресурсов, дополнительной
литературы:
Основные источники:
1. Г.Г. Ранеев, А.П. Тарасенко. Методы и средства измерений – М.: ACADEMA,
2009
2. В.И. Нефедов. Метрология и электрорадиоизмерения в телекоммуникационных
системах – М.: Высшая школа, 2008.
14
3. М.В. Немцов. Электротехникаи электроника. М.. 2010г.
4. Китаев В.Е. Электротехника с основами промышленной электроники. - М.: Высшая
школа, 2010
5. В.М. Прошин. Электротехника.
6. В.М. Прошин. Сборник задач по электротехнике. М. 2010г.
7. http://www.rustest.ru Федеральный центр тестирования
8. http://vio.uchim.info – Электронный журнал «Вопросы Интернет-образования»..
9. http://www.knowed.ru – Учиться легко. Учебные материалы.
11. http://www.uroki.net - всё для учителя
Дополнительные источники:
1. Березкина Т.Ф., Гусев Н.Г., Масленников В.В. «Задачник по общей электротехнике с
основами электроники» - М.: Высшая школа. 2001 г.
2. Новиков П.Н., Кауфман В.Я. «Задачник по электротехнике с основами
промышленной электроники» - М.: Высшая школа, 1985 г.
З. Рекус Е.Г., Белоусов А.И. «Сборник задач и упражнений по электротехнике и основам
электроники» - М: Высшая школа, 2001 г.
4. Технические паспорта приборов
5. Инструкции по использованию приборов
15
4. КОНТРОЛЬ И ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ ОСВОЕНИЯ
ДИСЦИПЛИНЫ
Контроль и оценка результатов освоения дисциплины осуществляется преподавателем в
процессе проведения практических занятий и лабораторных работ, тестирования, а также
выполнения обучающимися индивидуальных заданий.
Результаты обучения
(усвоенные знания, освоенные
умения)
Формы и методы контроля и оценки
результатов обучения
В результате освоения учебной
дисциплины студент должен уметь:
-
-
Оценка устного ответа
Оценка тестирования знаний
Оценка результатов контрольных работ
пользоваться
Оценка результата практических и лабораторных
измерительными
приборами
при работ
проведении лабораторных
и
профилактических
измерений;
выбирать метод измерения
и определять погрешность
измерения;
В результате освоения дисциплины
студент должен иметь представление:
-
о
взаимосвязи
«Электротехнические
измерения»
с другими
общеобразовательными
и
специальными
дисциплинами;
-
о новейших достижениях
и перспективах развития в
области
измерительной
техники;
о парке измерительных
приборов и возможности
их использования.
-
В результате освоения дисциплины
студент должен знать:
-
назначение и возможности
использования различных
измерительных
приборов;
Оценка результата практических и лабораторных
работ
Оценка устного ответа
Оценка тестирования знаний
Оценка результатов контрольных работ
16
-
методы измерения различных
параметров;
степень влияния измерительных
приборов на параметры
измеряемой цепи.
Оценка дифференцированного зачета
17
18