Document 661195

1. Цели и задачи дисциплины
1.1 Цель преподавания дисциплины
Цель дисциплины состоит в изучении основных методов и средств
измерений электрических, магнитных и неэлектрических величин, методов
оценки точности результатов измерений, ознакомление студентов с
современными измерительными технологиями и их применение в
приборостроении.
1.2 Задачи изучения дисциплины
Основной задачей является ознакомление студентов с устройствами,
схемами включения и погрешностях измерительных приборов и
измерительных преобразователях.
При изучении дисциплины студент должен:
Знать:
- принцип действия и конструкцию измерительных приборов и
преобразователей;
- причины возникновения и способы исключения погрешностей;
- методы построения информационно-измерительных систем.
Уметь:
- осуществлять выбор измерительного прибора или датчика;
- разрабатывать математическую модель средств измерения;
- произвести расчет точности информационно-измерительной системы.
1.3 Пререквизиты
Материал дисциплины базируется на сведениях, излагаемых в
дисциплинах: Физики – электричество, магнетизм; высшей математики –
дифференцирование, интегрирование, ряды; электротехники – линейные и
нелинейные цепи, основы электроники.
1.4 Постреквизиты
Данная дисциплина является основой для изучения и проектирования
информационно-измерительных систем, систем автоматического контроля и
технической диагностики, а также для систем автоматического управления.
2. Система оценки уровня знаний студентов
Таблица 1
Распределение рейтинговых процентов (%) по видам контроля
Вид итогового
Виды контроля
В процентах, %
контроля
Экзамен
Итоговый контроль
100
Рубежный контроль
100
Текущий контроль
100
Таблица 2
Календарный график сдачи всех видов контроля по дисциплине
«Основы информационно - измерительных технологий»
Неде- 1 2
3
4
5
6
7
8
9 10 11 12 13 14 15
ли
Нед.
1 1
1
1
1
1
1
1
1 1 1
1
1
1
1
кол.
контр
Виды СР Л СР Л СР Л СР РК СР Л СР Л5 СР Л6 РК
контр 1 1
2
2
3
3 4
1
5 4 6
7
2
Виды контроля: Л- лабораторная работа, СР - самостоятельная работа,
РК – рубежный контроль.
Таблица 3
Оценка знаний студентов
Оценка
Буквенный Рейтинговый балл
эквивалент (в процентах %)
Отлично
А
95-100
А90-94
Хорошо
В+
85-89
В
80-84
В75-79
Удовлетворительно
С+
70-74
С
65-69
С60-64
D+
55-59
D
50-54
Неудовлетворительно
F
0-49
В
баллах
4
3,67
3,33
3,0
2,67
2,33
2,0
1,67
1,33
1,0
0
Таблица 4
3 СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИЛИНЫ
Распределение часов по видам занятий
Наименование темы
Количество академических часов
Лекции
Лаборат.
СРСП СРС
занятия
1.Введение. Измерительные каналы.
2
4
2
4
2. Измерительные сигналы и их
3
5
3
5
преобразования.
3.Теории
единства
измерений.
2
4
2
4
Основные виды шкал.
4. Операции и методы измерений и
2
4
2
4
контроля.
5.Обработка
экспериментальных
2
5
2
5
данных.
6.Измерительные преобразователи
электрических величин.
7. Измерительные преобразователи
электрических величин.
Всего (часов)
2
4
2
4
2
4
2
4
15
30
15
30
3.1 Наименование тем лекционных занятий и их содержание
Содержание лекционных занятий
№
п/п
1
Введение.
Измерительные
каналы.
Измерительные
каналы
ИИС. Статические
характеристики
измерительных
каналов.
Динамические характеристики измерительных каналов.
2
Измерительные
сигналы и их преобразования. Измерительная
информация.
Измерительный
сигнал.
Цифро-аналоговый
преобразователь.
3
Теории единства измерений. Основные виды шкал. Шкала
наименований (шкала классификации). Шкала порядка (шкала рангов).
Шкала интервалов (шкала разностей).Шкала отношений. Абсолютные
шкалы. Постулаты теории измерений.
4
Операции и методы измерений и контроля. Систематическая и
случайная погрешность. Нормальный закон (Гаусса). Методы
уменьшения случайной составляющей погрешности. Методы
уменьшения
систематической
составляющей
погрешности.
Структурные методы уменьшения погрешностей.
5
Обработка экспериментальных данных. Прямые многократные
измерения. Прямые однократные измерения. Равноточные измерения.
Неравноточные измерения. Однократные измерения. Суммирование
погрешностей.
6
Измерительные
преобразователи
электрических
величин.
Логометрическая
схема
включения
преобразователей.
Компенсационные схемы включения преобразователей.
7
Измерительные
преобразователи
электрических
величин.
Электродинамические
приборы.
Электростатические
приборы.
Электромагнитные приборы.
3.2 Наименование тем лабораторных занятий их содержание и объем
в часах
Наименование практические занятий
Кол
№
-во
ч-в
1 Измерения электрического сопротивления с помощью модели 5
омметра в LabVIEW. Cхема омметра и метод непосредственного
измерения с помощью системы моделирования LabVIEW.
2 Определение дополнительных систематических погрешностей 5
3
4
5
6
измерения в цепях переменного тока при отклонении формы
сигнала от номинальной. Метод двух вольтметров для измерения
сопротивления и тока электрической цепи
Измерение сопротивлений методом амперметра и вольтметра.
Косвенный метод измерения сопротивлений, а также определение
истинного значения сопротивления с учетом методической и
инструментальной погрешностей используемых приборов
Модель схемы компенсатора в LabVIEW. Компенсационный метод
с учетом погрешностей применяемых технических средств
измерения.
Электрический термометр на основе моста постоянного тока.
Схема термометра и методом измерения электрического
сопротивления терморезистора с помощью моста постоянного
тока, а также с факторами, влияющими на точность измерения.
Измерение частоты сигнала при помощи ЭО. Измерение частоты
входного сигнала при помощи синусоидальной развертки
осциллографа методом сравнения с известной частотой сигнала,
воспроизводимого мерой – образцовым генератором.
Всего (часов)
5
5
5
5
30
3.3 Наименование тем самостоятельной работы магистрантов под
руководством преподавателя (СРСП), их содержание и объем в часах
№
Наименование тем
Кол
-во
ча-в
1 Измерительные каналы. Классификация измерительных
1
преобразователей.
2 Тензорезисторные преобразователи
1
3 Практическое применение емкостных преобразователей.
1
4 Пьезоэлектрические преобразователи
1
5 Практическое применение индуктивных преобразователей.
1
6 Трансформаторные преобразователи
1
7 Индукционные преобразователи
1
8 Датчики для измерения теплоэнергетических величин
1
9 Регистрирующие приборы и устройства
1
10 Приборы для измерений магнитных величин
1
11 Определение характеристик магнитных материалов
1
12 Приборы для измерений электрических величин
1
13 Приборы для измерений неэлектрических величин
1
14 Обработка результатов измерений
1
15 Виртуальные информационно-измерительные приборы. Основные
1
понятии и составные части виртуальных приборов.
Всего (часов)
15
№
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
3.4 Наименование тем самостоятельной работы магистратов (СРС),
их содержание и объем в часах
Наименование тем
Колво
час.
Классификация средств измерений. Эталоны. Метрологические
2
характеристики средств измерений.
Измерительные системы. Основные части измерительной
2
системы.
Классификация погрешностей. Систематические погрешности.
2
Аддитивная и мультипликативная погрешности прибора
2
Нормальный закон распределения случайной погрешности
Основные характеристики измерительных преобразователей
Схемы включения измерительных преобразователей
Динамические свойства измерительных преобразователей
Классификация измерительных преобразователей
Включение преобразователей в мостовые схемы
Параметрические преобразователи
Меры и измерительные преобразователи
Приборы для измерений неэлектрических величин
Обработка результатов измерений
Измерительно-вычислительные средства
Всего (часов)
№ Дата
1
2
1
2
3
4
5
6
7
1
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
30
3.5 График проведения занятий
Время Наименование тем
3
4
Лекции
Введение. Измерительные каналы.
Измерительные сигналы и их преобразования.
Теории единства измерений. Основные виды измерений.
Операции и методы измерений и контроля.
Обработка экспериментальных данных.
Измерительные преобразователи электрических
величин.
Измерительные
преобразователи
электрических
величин.
Лабораторные занятия
Измерения электрического сопротивления с помощью
модели омметра в LabVIEW.
Определение
дополнительных
систематических
погрешностей измерения в цепях переменного тока при
отклонении формы сигнала от номинальной.
3
4
5
6
Измерение сопротивлений методом амперметра и
вольтметра.
Модель схемы компенсатора в LabVIEW.
Электрический термометр на основе моста постоянного
тока.
Измерение частоты сигнала при помощи ЭО.
4. Учебно-методические материалы по дисциплине
Основная литература
1. Информационно-измерительная техника и технология. Учебник для
вузов / Под. Ред. Г.Г. Раннева. – М.: Высш. шк., 2002.
2. Электрические измерения. Учебник для вузов / Под ред АВ Фремке –
Энергия, Ленинград. 1980
3. Сергеев А.Г., Крохин В.В. Метрология. – М.: ИД «Логос», 2002.
4. Назаров Н.Г. Метрология. Основные понятия и математические
модели. – М.: Высш. шк., 2002.
5. Клаассен К.Б. Основы теории измерений. – М.: Постмаркет, 2000.
Дополнительная литература
1. Авдеев Б.Я. Основы метрологии и электрические измерения. –Л.:
Энергоатомиздат, 1987.
2. Евтихеев Н.Н. Измерение электрических и неэлектрических величин.
– М.: Энергоатомиздат, 1990.
3. Алиев Т.М., Тер-Хачатуров А.А. Измерительная техника. – М.: Высш.
шк., 1991.
4. Кулаков М.В. Технологические измерения и приборы для химических
пройзводств – М.: Машиностроение., 1983.
СОДЕРЖАНИЕ
1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ…………………………………..……3
1.1 Цель преподавания дисциплины…………………………………..…….…..3
1.2 Задачи изучения дисциплины…………………………………...…..….…....3
1.3 Пререквизиты…………………………………………………..……………..3
1.4 Постреквизиты…………………………….......................................................3
2. СИСТЕМА ОЦЕНКИ ЗНАНИЙ………………………………………….....4
Распределение рейтинговых процентов (%) по видам контроля……….…4
Календарный график сдачи всех видов контроля…………………………..4
Оценка знаний студентов………………………………………..……….......4
3. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ……………………………..……………..5
3.1 Наименование тем лекционных занятий и их содержание…………..…….5
3.2 Наименование тем лабораторных занятий, их содержание и объем в
часах……………………………………………………………………………......6
3.3 Наименование тем самостоятельной работы магистрантов под
руководством преподавателя(СРСП), их содержание и объем в часах………6
3.5 Наименование тем самостоятельной работы магистратов (СРС), их
содержание и объем в часах………………………………...................................7
3.6 График проведения занятий………………….………………..……………..7
4. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ ПО ДИСЦИПЛИНЕ…..…….8