Министерство образования и науки Российской Федерации
Государственное образовательное учреждение среднего профессионального образования
УФИМСКИЙ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОЛЛЕДЖ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ
Рабочая программа
дисциплины Электротехнические измерения
для специальности (группы специальностей) 2201 Вычислительные машины, комплексы, системы и сети.
(код и наименование специальности)
Уфа2004
|
Предметной
(цикловой)
комиссией
общепрофессиональных дисциплин
Протокол № 1 от 2.09.2004г. Заместитель директора
Председатель по учебной работе
___________
СОГЛАСОВАНО:
Методист
Авторы:
Рецензенты: - доцент УГАТУ,
- преподаватель УГКР.
Рецензия
На авторскую программу дисциплины
«Электротехнические измерения» преподавателя
Уфимского государственного колледжа радиоэлектроники
для специальности 2201
«Вычислительные машины, комплексы, системы и сети»
Программа предназначена для реализации государственных требований
к минимуму содержания и уровня подготовки выпускников по специальности 2201
«Вычислительные машины, комплексы, системы и сети» и включает в себя:
- примерный тематический план;
- содержание дисциплины;
- перечень практических и лабораторных работ;
- перечень рекомендуемой литературы
В пояснительной записке определены основные знания, умения, навыки, которые
должен получить студент в результате изучения данной дисциплины.
Программа включает в себя:
- ознакомление с основными понятиями измерительной техники;
- ознакомление с принципами работы измерительных приборов и правилами их
применения;
- ознакомление со способами измерения параметров цепей.
Большой объём практических и лабораторных работ позволит получить студен-
там необходимые навыки работы с измерительными приборами, что будет необхо-
димо при выполнении лабораторных работ по другим дисциплинам учебного плана
и на производстве при проведении планово –профилактических измерений.
Программа может быть рекомендована для использования в средних специаль-
ных учебных заведениях.
Рецензент: Г - преподаватель УГКР.
Рецензия
На программу дисциплины «Электротехнические измерения»
разработанную преподавателем
Уфимского государственного колледжа радиоэлектроники
для специальности 2201
«Вычислительные машины, комплексы, системы и сети»
Программа данной дисциплины состоит из пояснительной записки, тематичес -
кого плана, содержания дисциплины, перечня самостоятельных работ, перечня
литературы.
В пояснительной записке определяются основные знания, умения и навыки,
которыми должен овладеть студент после изучения дисциплины в соответствии
с Государственными требованиями.
В тематическом плане раскрыта последовательность изучения данной дисцип-
лины, какие приобрести знания ,умения и навыки в соответствии с Государ -
ственными Требованиями.
Каждый раздел содержит темы, рекомендованные для изучения. Для приобре-тения практических навыков программой предусмотрено выполнение практи -
ческих и лабораторных работ.
Содержание дисциплины состоит из 6 основных разделов, включающих темы,
рекомендуемые для изучения.
Программа рассчитана на 66 часов(в том числе 20 часов лабораторные работы)
для базового уровня профессионального образования.
Содержание программы полностью соответствует государственным требовани-
ям к минимуму содержания и уровню подготовки выпускников по данным спе –
циальностям.
Рецензент: - К. т.н., доцент кафедры «Автоматизированные технологические системы» УГАТУ
Содержание
Пояснительная записка 3
Тематический план 5
Содержание дисциплины 7
Перечень практических работ 14
Перечень лабораторных работ 15
Перечень самостоятельных работ 16
Аудио - визуальные средства обучения 17
Региональный компонент 18
Литература 19
- 3 -
Пояснительная записка
Программа учебной дисциплины «Электротехнические измерения» предназ-
чена для реализации государственных требований к минимуму содержания и уровню подготовки выпускников по специальности:
2201 Вычислительные машины, комплексы, системы и сети.
Учебная дисциплина «Электротехнические измерения» является общепро-
фессиональной, устанавливающей базовые знания для освоения специальных
дисциплин.
В результате изучения дисциплины студент должен
Иметь представление
- о взаимосвязи «Электротехнические измерения» с другими общеобра-
зовательными и специальными дисциплинами.
- о новейших достижениях и перспективах развития в области измери –
тельной техники.
- о парке измерительных приборов и возможности их использования.
Знать:
- назначение и возможности использования различных измерительных
приборов.
- методы измерения различных параметров
- степень влияния измерительных приборов на параметры измеряемой
цепи.
Уметь:
- пользоваться измерительными приборами при проведении лаборатор-
ных и профилактических измерений.
- выбирать метод измерения и определять погрешность измерения,
- определять параметры сигналов и электрорадиотехнических цепей.
Программа рассчитана на 66 часов( в том числе 20 часов лабораторные
работы) для базового уровня профессионального образования.
Данная программа состоит из введения и 6 основных разделов.
Содержание основных разделов:
Раздел 1. Основные определения измерительной техники. Методы измере-
ний. Метрологические показатели средств измерений.
Раздел 2. Измерение тока, напряжения, мощности
Раздел 3. Приборы формирования стандартных измерительных сигналов.
Раздел 4. Исследование формы сигналов.
Раздел 5. Измерение параметров сигналов.
Раздел 6. Измерение параметров и характеристик электрорадиотехнических
цепей и компонентов.
Раздел 7. Автоматизация измерений.
В каждом разделе определен перечень тем, рекомендованных для изуче –
ния. Для закрепления теоретических знаний и приобретения практических навыков программой предусмотрено выполнение лабораторных работ.
Изложение материала должно сопровождаться демонстрацией наглядных пособий. Учебным планом предусмотрено проведение одной обязательной контрольной работой. Тематика и содержание определяется предметной(цик-
ловой) комиссией.
Дисциплина носит прикладной характер, поэтому при изучении необходи-
- 4 -
указывать её взаимосвязь с другими дисциплинами и будущей профессиональ-
ной деятельностью.
При проведении занятий целесообразно применять технические средства обу-
чения, организовывать экскурсии на предприятия и технические выставки.
Для проверки знаний студентов по окончании изучения каждого раздела про-
водится рубежный контроль.
- 5 -
Тематический план дисциплины
«Электротехнические измерения»
| Наименования разделов и тем | Макси- мальная учебная нагрузка студента | Количество ауди- торных часов при очной форме обуч - ения | Самост работа студента | |
| Всего | Лабор работы | Практ работы | ||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
Введение | 2 | ||||
Раздел 1. Основные определе- ния измерительной техники. Методы измерений. Метроло-гические показатели средств измерений. Тема 1.1Понятие об измере-ниях. Единицы физических величин. Тема1.2 Внесистемные еди -ницы децибел, непер. Тема 1.3 Погрешности изме-рений | 8 2 2 4 | 2 | 2 | ||
Раздел 2. Измерение тока, на- пряжения, мощности. Тема 2.1 Измерение тока и на- пряжения. Тема 2.2 Измерение мощности Тема 2.3Аналоговые электрон- ные вольтметры. Тема 2.4 Цифровые вольт-метры | 16 8 2 4 2 | 2 | 6 | 2 2 | |
Раздел 3.Приборы формирова- ния стандартных измеритель- ных сигналов Тема 3.1 Генераторы измери- тельных сигналов. Генерато-ры низкой частоты. Тема 3.2 Генераторы высокой частоты. Генераторы импуль- сов. | 8 4 4 | 2 | 2 | 4 | |
Раздел 4. Исследование формы сигналов. Тема 4.1 Электронные осцил- лографы. | 8 4 | 2 | |||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
Тема 4.2 Виды развёрток осци- ллографа. | 4 | 2 | 4 | ||
Раздел 5. Измерение парамет- ров сигналов. Тема 5.1 Измерение частоты и интервалов времени Тема 5.2Цифровой частотомер Тема 5.3Измерение сдвига фаз. Тема 5.4 Измерение коэффи - циента амплитудной модуля-ции. Тема 5.5 Измерение коэффи- циента нелинейных искаже- ний. | 10 2 4 2 2 2 | 2 | |||
Раздел 6. Измерение парамет- ров и характеристик электро- радиотехнических цепей и компонентов. Тема 6.1 Измерение сопротив- лений, ёмкостей, индуктивнос- тей. Метод вольтметра-ампер- метра. Тема 6.2 Измерение сопротив- лений, ёмкостей, индуктивнос- тей мостовым методом. Тема 6.3 Измерение парамет-ров полупроводниковых при- боров и микросхем. Тема 6.4 Измерение ампли-тудно-частотных характерис- тик. Тема 6.5 Измерение коэффи – циента нелинейных искажений | 10 2 2 2 2 2 | ||||
Раздел 7. Автоматизация изме- рений. Тема 7.1 Повышение эффек-тивности измерительных при- боров путём автоматизации измерений. Тема 7.2 Микропроцессорные средства измерений. | 4 2 2 | 6 | |||
В С Е Г О | 86 | 66 | 8 | 12 | 20 |
- 7 -
Cодержание дисциплины
Введение.
Студент должен:
иметь представление
- о целях и задачах дисциплины
- о роли измерений
Цель и задачи дисциплины. Связь с другими дисциплинами. Роль измерений
в развитии техники.
Раздел 1. Основные определения измерительной техники. Методы измерений.
Метрологические показатели средств измерений.
Тема 1.1. Понятие об измерениях.
Студент должен:
знать
- международную систему единиц СИ
- основные и логарифмические единицы
уметь
- пользоваться кратными и дольными единицами
Единицы измерения физических величин. Основные, производные, кратные и дольные, догарифмические единицы.
Тема 1.2. Внесистемные единицы – децибел, непер.
Студент должен:
знать
- абсолютные, относительные уровни сигнала.
- Физическую сущность уровней передачи
уметь
- рассчитать абсолютные, относительные уровни; единицы передачи.
Абсолютные, относительные уровни сигнала. Определения. Физическая сущ-
ность и математические формулы.
Тема 1.3. Погрешности измерений.
Студент должен:
знать
- сущность прямого и косвенного способов измерений
- виды погрешностей
- классы точности приборов
уметь
- рассчитать погрешности прямых и косвенных измерений
Способы измерений – прямой, косвенный. Классы точности приборов. Обра-
ботка результатов измерений.
Практическая работа 1.
Расчёт погрешностей измерения.
Самостоятельная работа.
Решение задач.
Раздел 2. Измерение тока, напряжения, мощности.
Тема 2.1. Измерение тока и напряжения.
Студент должен:
знать
- особенности измерения тока и напряжения
- методы расширения пределов измерения тока и напряжения
уметь
- измерить ток, напряжение
- рассчитать сопротивление шунтов и добавочных резисторов
Назначение измерителей тока и напряжения, классификация, требования к ним.
Магнитоэлектрический измерительный механизм. Расширение пределов измерения
тока и напряжения.
Самостоятельная работа
Решение задач
Тема2.2. Измерение мощности.
Студент должен:
знать
- принцип измерения мощности в цепях постоянного и переменного тока.
уметь
- измерить мощность в цепях постоянного и переменного тока
Измерение мощности в цепях постоянного и переменного тока. Ваттметры.
Принцип работы.
Тема 2.3. Аналоговые электронные вольтметры.
Студент должен:
знать
- схемы аналоговых электронных вольтметров, их особенности
уметь
- обоснованно использовать различные типы вольтметров
- произвести измерения и определить результаты в вольтах и децибелах
Требования структурные схемы, назначение отдельных узлов.
Тема 2.4. Цифровые вольтметры.
Студент должен:
знать
- принципы построения схем цифровых вольтметров
- промышленные образцы вольтметров
уметь
- произвести измерение с помощью цифровых волтьметров
Структурные схемы, принцип работы. Промышленные образцы вольтметров.
Практическая работа 2.
Изучение магнитоэлектрического измерительного механизма.
Практическая работа 3.
Расчёт шунтов и добавочных резисторов
Практическая работа 4.
Измерение напряжения переменного тока.
Лабораторная работа 1.
Изучение работы вольтметров.
Самостоятельная работа.
Подготовка к зачёту.
Раздел 3. Приборы формирования стандартных измерительных сигналов.
Тема 3.1. Генераторы измерительных сигналов.
Студент должен:
знать
- назначение генераторов измерительных сигналов, требования к ним
- принцип работы генераторов
- схему генератора низкой частоты
уметь
- использовать генератор низкой частоты, правильно установить выходные
выходные параметры
Назначение, классификация, требования. Обобщённая структурная схема,
Принцип работы. Генераторы низкой частоты.
Тема 3.2. Генераторы высокой частоты. Генератор импульсов.
Студент должен:
знать
- особенности схем генераторов высокой частоты
- особенности генераторов импульсов
уметь
- использовать на практике генераторы высокой частоты
- генераторы импульсов
Область применения, структурные схемы, назначение отдельных узлов.
Практическая работа 5.
Изучение конструкции генератора импульсов.
Лабораторная работа 2.
Изучение работы генератора гармонических колебаний.
Самостоятельная работа.
Выполнение творческих работ.
Подготовка к зачёту.
Раздел 4. Исследование формы сигналов.
Тема 4.1. Электронные осциллографы.
Студент должен:
знать
- назначение осциллографов, классификацию, требования к ним
- структурную схему осциллографа, принцип его работы
уметь
- получить изображение на экране осциллографа
- добиться чёткости, неподвижности изображения
Назначение, классификация, требования.
Структурная схема, назначение узлов, принцип работы.
Тема 4.2. Виды развёрток осциллографа
Студент должен:
знать
- виды развёрток осциллографа, их особенности
- способы измерения параметров сигналов
уметь
- выбрать необходимый вид развёртки
- измерить параметры сигналов
Непрерывная, ждущая, синусоидальная развёртки. Измерения параметров
электрических сигналов с помощью осциллографа.
Практическая работа 6.
Определение параметров развёртки осциллографа.
Лабораторная работа 3.
Измерение параметров синусоидальных сигналов с помощью осциллографа.
Самостоятельная работа.
Выполнение творческих работ.
Подготовка к зачёту.
Раздел 5. Измерение параметров сигналов.
Тема 5.1. Измерение частоты и интервалов времени.
Студент должен:
знать
- назначение измерителей частоты и интервалов времени
- эталоны частоты и времени
Назначение измерителей, классификация, требования. Понятие об эталонах
частоты и времени.
Тема 5.2. Цифровой частотомер.
Студент должен:
знать
- структурную схему цифрового частотомера
- назначение отдельных узлов частотомера
уметь
- произвести измерение частоты
- произвести измерение интервалов времени
Структурная схема, принцип работы, назначение узлов.
Тема 5.3. Измерение сдвига фаз.
Студент должен:
знать
- определение сдвига фаз
- методы измерения сдвига фаз
- принцип работы цифрового фазометра
уметь
- измерить сдвига фаз с помощью осциллографа
- измерить сдвиг фаз с помощью цифрового фазометра
Тема 5.4. Измерение коэффициента амплитудной модуляции.
Студент должен:
знать
- виды модуляции
- способы измерения коэффициента АМ
- принцип работы цифрового модулометра
уметь
- измерить коэффициент АМ с помощью осциллографа
- измерить коэффициент АМ с помощью цифрового модулометра
Понятие о видах модуляции, коэффициенте амплитудной модуляции. Измере-
ние коэффициента АМ c помощью осциллографа. Модулометр, принцип его ра-боты.
Тема 5.5. Измерение коэффициента нелинейных искажений.
Студент должен:
знать
- причины возникновения и сущность нелинейных искажений
- принцип работы измерителя нелинейных искажений
уметь
- измерить коэффициент нелинейных искажений
Метод устранения гармоники с основной частотой. Структурная схема, принцип работы.
Лабораторная работа 4.
Изучение работы цифрового частотомера.
Раздел 6. Измерение параметров электрорадиотехнических цепей и компонентов.
Тема 6.1. Измерение сопротивлений, емкостей, индуктивностей.
Студент должен:
знать
- принцип работы электронного омметра
- метод вольтметра – амперметра
Аналоговый электронный омметр. Измерение сопротивлений, емкостей, индук-тивностей методом вольтметра – амперметра.
Тема 6.2. Измерение сопротивлений, емкостей, индуктивностей мостовым ме-тодом.
Студент должен:
знать
- условия равновесия мостов постоянного и переменного тока
- принцип измерения мостовым методом
уметь
- измерить сопротивление, ёмкость, индуктивность с помощью универсального
моста
Структурные схемы измерителей. Цифровой метод измерения.
Тема 6.3. Измерение параметров полупроводниковых приборов и микросхем.
Студент должен:
знать
- статические и динамические параметры диодов и транзисторов
- состав параметров и характеристик микросхем
уметь
- измерить параметры диодов, транзисторов, микросхем
Измерение статических и динамических параметров диодов и транзисторов.
Состав параметров и характеристик микросхем, их измерение.
Тема 6.4. Измерение амплитудно – частотных характеристик.
Студент должен:
знать
- определение амплитудно – частотных характеристик
- назначение и принцип работы характериографа
Характериограф. Назначение, структурная схема, принцип работы.
Раздел 7. Автоматизация измерений.
Тема 7.1. Повышение эффективности измерительных приборов путём авто-
матизации измерений.
Студент должен:
иметь представление
- об основных направлениях автоматизации измерений
- о принципах построения информационно –измерительных систем, информа-
ционно –вычислительных комплексов.
Основные направления автоматизации измерений. Информационно –измери-
тельные системы. Информационно –вычислительные комплексы.
Самостоятельная работа.
Выполнение творческих работ.
Тема 7.2. Микропроцессорные средства измерений.
Студент должен
знать
- интерфейсы измерительных систем
- возможность использования персонального компьютера как комплекса измерительных приборов.
Интерфейсы измерительных систем. Использование ПК в качестве измери-
тельного комплекса.
Самостоятельная работа
Выполнение творческих работ.
- 14 -
Перечень практических работ
№№ | № раздела | Наименование практической работы |
1 | Раздел 1 | 1. Расчёт погрешностей измерения |
2 | Раздел 2 | 2. Изучение магнитоэлектрического измерительного механизма 3. Расчёт шунтов и добавочных резисторов 4. Измерение напряжения переменного тока |
3 | Раздел 3 | 5. Изучение конструкции генератора импульсов |
4 | Раздел 4 | 6. Определение параметров развёртки осциллографа |
- 15 -
Перечень лабораторных работ
№№ | № раздела | Наименование лабораторной работы |
1 | Раздел 2 | Изучение работы вольтметров |
2 | Раздел 3 | Изучение работы генератора гармони - ческих сигналов |
3 | Раздел 4 | 3. Изучение работы осциллографа. |
4 | Раздел 5 | 4. Изучение работы цифрового частотомера |
- 16 -
Перечень самостоятельных работ
Специальность | Общее кол-во часов по учебному плану | Решение задач | Выполнение творческих работ | Подготовка к зачётам |
2201 | 20 | 4 Тема 1.3 Тема 2.1 | 10 Тема 3.2 Тема 4.2 Тема 7.1 Тема 7.2 (4ч) | 6 Тема 2.4 Тема 3.2 Тема 4.2 |
- 17 -
Аудио - визуальные средства обучения
1. Кодопроектор.
2. Раздаточный материал по темам.
3. Приборы
- вольтметры
- генераторы
- осциллографы
- частотомеры
- фазометры
- модулометры
- автоматические мосты
- характериографы
- измерители параметров полупроводниковых приборов и микросхем
- измерители нелинейных искажений
- 18 -
Региональный компонент и профессиональная направленность
дисциплины «Электротехнические измерения»
№ | Наименование раздела | Региональный компонент |
1 | Раздел 1. Основные определения измерительной техники. Методы измерений. Метрологические по- показатели средств измерений. | Промышленные предприятия г. Уфы (АО БЭТО) |
2 | Раздел 2. Измерение тока, напря- жения, мощности. | Промышленные предприятия г. Уфы (АО БЭТО) |
3 | Раздел 3. Приборы формирования стандартных измерительных сиг- налов. | Промышленные предприятия г. Уфы (СП БЭТО «ХУАВЕЙ») |
4 | Раздел 4. Исследование формы сигналов. | Промышленные предприятия г. Уфы (НИИ Элитон) |
5 | Раздел 5. Измерение параметров сигналов. | Промышленные предприятия г. Уфы (НИИ Элитон) |
6 | Раздел 6. Измерение параметров и характеристик электрорадиотех нических цепей и компонентов. | Промышленные предприятия г. Уфы |
7 | Раздел 7. Автоматизация измере- ний. | Промышленные предприятия г. Уфы (-НТ, НИИ Элитон) |
Литература
1. , . Электрорадиоизмерения – М.: Радио и связь, 1985.
2. , . Методы и средства измерений – М.: ACADEMA, 2003.
3. . Электрорадиоизмерения – М.: ФОРУМ – ИНФА, 2004.
4. . Метрология и электрорадиоизмерения в телекоммуникационных системах – М.: Высшая школа, 2001.
