Программа обучения по дисциплине (Syllabus)

Титульный лист программы обучения по дисциплине (Syllabus)

Форма Ф СО ПГУ 7.18.3/37

Министерство образования и науки Республики Казахстан

Павлодарский государственный университет им. С. Торайгырова

Факультет Энергетический

Кафедра «Радиотехники и телекоммуникаций»

ПРОГРАММА ОБУЧЕНИЯ ПО ДИСЦИПЛИНЕ (Syllabus)

«Метрология и измерения»

для студентов специальности 5В070200 «Автоматизация и управление»

Павлодар

Лист утверждения программы обучения по дисциплине (Syllabus)

Форма Ф СО ПГУ 7.18.3/38

УТВЕРЖДАЮ Декан энергетического факультета __________ «___»__________2010 г.

Составитель: к. т.н., зав. каф. РтиТ__________________

м. т.т., ст. преп. __________________ М

Кафедра «Радиотехники и телекоммуникаций»

Программа обучения по дисциплине (Syllabus)

«Метрология и измерения»

для студентов зочной формы обучения специальности

5В070200 «Автоматизация и управление»

Программа разработана на основании рабочей учебной программы, утверждённой

«25»г.

Рекомендована на заседании кафедры от «25»г.

Протокол № 1.

Заведующий кафедрой ________________ «25»г.

Одобрена учебно-методическим советом «Энергетического» факультета

«_____»______________2010 г. Протокол №____

Председатель УМС ________________ «____» ________2010 г

СОГЛАСОВАНО:*

Заведующий кафедрой _____________ «____» __________2010 г

Сведения о преподавателях и контактная информация

, магистр техники и технологии «Электроэнергетика», старший преподаватель кафедры «Радиотехника и телекоммуникации». Читает лекции по дисциплинам «Метрология и измерения», «Моделирование систем управления» и др.

Бектасова Асемгуль Айтпаевна, преподаватель кафедры «Радиотехника и телекоммуникации», проводит СРСП и лабораторные работы по дисциплине «Метрология и измерения», «Теория электрических цепей», «Электротехника».

Кафедра РэиТ находится в «А» корпусе аудитория 425 , контактный телефон 673674 доб. 329454.

Данные о дисциплине

Трудоемкость дисциплины

Семестр	Кол-во кредитов	Количество контактных часов по видам аудиторных занятий	Кол-вочасов сам. работы студента	Формы контроля
всего	лекции	практ.	лаб.	студ.	индив.	всего	СРСП
6	3	45	22,5	15	7,5	-	-	90	42,75	экз.

Цели изучения дисциплины

Изучение измерительных технологий, объединяющих совокупность методов, подходов, программного и логического обеспечения к организации измерений; состояния и тенденции развития измерительных средств и основных методов измерения характеристик электронных цепей и сигналов, оценка их точности.

Задачи дисциплины - Метрология и измерения.

В результате изучения данной дисциплины студенты должны:

иметь представление:

– об измерительных приборах, видах измерительных приборов, методах измерения, типах средств измерений;

знать:

– основные понятия информационно-измерительной техники и технологий и их связь с общими философскими и логическими понятиями, методы измерения и контроля, методы измерительного преобразования сигналов, структуры аналоговых и цифровых средств измерений, их характеристики, методы обработки результатов измерений;

уметь:

– оценить метрологические и другие характеристики средств измерений, точность и достоверность результатов измерений и контроля;

приобрести практические навыки:

– анализа, математического описания и преобразования измерительных сигналов, обработки результатов наблюдений.

– в вопросах современных измерительных технологий и их нформационного обеспечения.

Пререквизиты

Для освоения данной дисциплины необходимы знания, умения и навыки приобретенные при изучении следующих дисциплин: физика, высшая математика, теоретические основы электрических цепей.

Постреквизиты

Знания, умения и навыки, полученные при изучении дисциплины «Метрология и измерения» необходимы для освоения следующих дисциплин: «Теория автоматического управления», «Автоматические системы управления».

Содержание дисциплины

Тематический план дисциплины

№ п/п	Наименование тем	Кол-во контактных часов по видам занятий
Лек	Прак (сем)	Лаб	Ст	Инд	СРС
1.	Введение	1	-	-	-	-	-
2.	Информационные основы измерений. Методы получения измерительной информации с объекта. Электрические и неэлектрические измерительные величины Необходимость преобразования неэлектрических величин в электрические	1.5	1	0.5	-	-	7
3.	Информативность сигналов. Методы описания сигналов Полезные сигналы и помехи. Средства и методы переноса (передачи) информации	4	2	1	-	-	7
4.	Структура и характеристики измерительных каналов Основные определения: средство измерений (СИ), измерительные цепь, канал, тракт, структурные элементы и схемы средств измерений. Статические и динамические характеристики измерительных каналов.	4	3	1	-	-	7
5.	Преобразование измерительных сигналов. Квантование и дискретизация измерительных сигналов. Интегральные параметры периодического сигнала.	4	3	1	-	-	7
6.	Методы анализа измерительных каналов. Вероятностные методы в анализе и синтезе измерительных каналов. Законы распределения сигналов в измерительных каналах.	4	3	2	-	-	7
7.	Теории измерений. нформационная, алгоритмическая и другие теории измерений. Основные постулаты метрологии. Основные понятия теории погрешностей.	4	3	2	-	-	7.75
ИТОГО :	22.5	15	7.5	-	-	42.75

Компоненты курса

Содержание тем дисциплины

Тема 1. Введение. Цель и содержание курса «Метрология и измерения». Основные задачи курса, роль в подготовке специалиста. Понятия и определения. Метрология и измерения решают огромный круг задач, связанных главным образом со сбором, переработкой, передачей, хранением, выдачей разнообразной информации человеку или машине, а также играет значимую роль в обеспечении качества работ, продукции.

Тема 2. Характеристики средств измерений. Общие сведения. Статические и динамические характеристики и параметры средств измерений. Понятие и виды чувствительности приборов.

Тема 3. Классификация погрешности. Быстродействия, надежность, экономичность. Методы коррекции динамических погрешностей преобразователей.

Тема 4. Измерительные преобразователи электрических и неэлектрических величин. Электрические, электромеханические, магнитные и измерительные преобразователи. Виды, принцип действия, свойства и область применения измерительных механизмов.

Тема 5. Средства измерения электрических величин. Виды измерительных механизмов, достоинства, недостатки и область применения применения. Характеристика параметров приборов. Методы измерения активной, реактивной, полной мощностей. Методы измерения проходящей и поглощаемой мощности. Оптические измерители мощности.

Тема 6. Средства измерения неэлектрических величин. Виды измерительных механизмов, достоинства, недостатки и область применения применения. Характеристика параметров приборов.

Краткое описание дисциплины

Студенты специальности «Автоматизация и управление» изучают курс метрологии и измерений как базовую дисциплину, в которой рассматриваются следующие разделы: обеспечение единства измерений, основы метрологии, общие электроизмерения.

Перечень лабораторных работ:

1-2 «Физические величины и их количественное представление»;

3-4 «Основные операции измерения и средства их реализации»;

5-6 «Расчет числовых характеристик законов распределения вероятностей

и погрешностей измерения»;

7-8 «Обработка результатов прямых многократных равноточных

измерений;

9-10 «Обработка результатов прямых неравноточных измерений»;

11-12 «Косвенные измерения и обработка их результатов».

Перечень самостоятельной работы студента (СРС)

№	Вид СРС	Форма отч.	Вид контроля	Объем в часах
1.	Расчет динамических погрешностей средств измерений	Задача	отчет	2
2.	Расчет элементов схем измерения силы, сопротивления, температуры	Задача	отчет	2
3.	Расчет погрешности измерительного канала	Задача	отчет	2

Перечень тем реферетов для самостоятельное изучение тудентами.

1. Назначение и виды измерительно-информационных систем (ИИС), их основные характеристики;

2. Назначение измерительных трансформаторов тока. Факторы зависимости погрешности. Построение векторной диаграммы трансформатора тока;

3. Описание принципа действия и основных свойства электронных вольтметров;

4. Средства регистрации информации в средствах измерений;

5. Измерительные информационные системы;

6. Измерительные механизмы приборов и их применение;

7. Регистрирующие приборы.

Тематика видов контрольных работ:

1) Вопросы для проведения текущего контроля:

- Оценивание влияния помех при модуляции и детектировании сигналов;

- Коррекция систематических составляющих погрешностей средств измерений;

2) Вопросы для проведения рубежного контроля:

- Оценивание погрешностей звеньев измерительных цепей;

- Оценки статистических характеристик случайных процессов;

- Преобразование измерительных сигналов.

3) Вопросы для подготовки к промежуточной аттестации (экзамен).

Список литературы

Основная:

1. «Методы измерения электрических величин» М. Высш. шк. 19с.

2. «Введение в измерительную технику» М. Изм. «Мир» 2000 – 37с.

3. «Измерительная техника» М. Высш. шк. 1991.-256с.

4. , , «Теоретические основы информационной техники», - М.:Энергия, 19с.

5. , Тер – «Измерительная техника».– М.: Высш. шк.,19с.

6. Методические указания по лабораторным работам.

Дополнительная:

1. «Измерительные информационные системы»

2. М. Энергоатомиздат 19с.

3. «Электрические измерения физических величин» Л.: Энергоатомиздат, 19с.

4. «Единицы физических величин в энергетике» Справочное пособие. – М.: Энергоатомиздат 19с.

Политика курса

- за отсутствие на лекции без уважительной причины снимаются все баллы;

-представленное позже установленного срока выполненное задание оценивается на балл ниже;

- за отсутствие на лабораторном занятии снимаются все баллы;

-за несвоевременное выполнение лабораторной работы и её защиту - минус 2 балла;

- несвоевременное выполнение заданий по СРС приводит к снижению на 2 балла;

-за опоздание на занятия снимается 1балл;

-за активное участие на занятиях добавляется 2 балла.

Подготовка к каждому занятию обязательна. Ваша подготовка будет проверяться тестами текущего контроля. Если в силу, каких - либо причин вы отсутствовали во время проведения контрольного мероприятия, вам предоставляется возможность пройти его в установленный для вас преподавателем срок. В семестре предусмотрены два рубежных контроля, которые вы будете сдавать в виде тестов. В конце семестра предусмотрен экзамен, который будет проводиться в форме тестов. Также предусмотрена возможность получения оценки за экзамен «автоматом», условием которого является 100 баллов за РК1, Р1, РК2, Р2.

ПЕРЕЧЕНЬ

наглядных и других пособий, методических указаний по проведению конкретных видов учебных занятий, а также материалов к используемым в учебном процессе техническим средствам.

Наименование	Наличие (+/-)	кол-во
Конспект лекций	+	5
Тренировочные тесты	+	2
Задания и методические указания к СРСП, Лб. занятиям, СРС.	+	5

Вопросы для подготовки к экзамену

1. Средства измерений. Основные определения.

2. Статические и динамические характеристики измерительных каналов.

3. Информационная, алгоритмическая и другие теории измерений.

4. Показатели качества измерительных устройств

5. Способы экспериментального определения оценок характеристик погрешностей СИ.

6. Распределение случайных погрешностей. Нормальный закон распределения.

7. Квантили кривой распределения и уровни значимости

8. Измерительные преобразователи электрических величин

9. Преобразователи напряжения.

10. Преобразователи частоты.

11. Преобразователи временного интервала.

12. Преобразователи сигналов сложной формы.

13. Измерительные сигналы, помехи, возмущения, условия измерений

14. Физические величины и их количественное представление.

15. Основные операции измерения и средства их реализации

16. Расчет числовых характеристик законов распределения вероятностей и погрешностей измерения.

17. Обработка результатов прямых многократных равноточных измерений

18. Обработка результатов прямых неравноточных измерений.

19. Косвенные измерения и обработка их результатов.

20. Коррекция систематических составляющих погрешностей средств измерений.

21. Расчет элементов схем измерения силы, сопротивления, температуры.

22. Классификация средств измерений.

23. Понятие меры.

24. Измерительный преобразователь.

25. Измерительный прибор.

26. Обработка экспериментальных данных по паспортным данным средств измерений

27. Расчет динамических погрешностей первичных преобразователей от температурной инерции

28. Расчет частотных погрешностей первичных преобразователей

29. Обработка экспериментальных данных при прямых измерениях.

30. Метрологические обеспечение и государственная система обеспечения единства

измерений.

31. Государственная система приборов

32. Обработка экспериментальных данных при косвенных измерениях.

33. Обработка экспериментальных данных при совокупных измерениях.

34. Обработка экспериментальных данных. Прогнозирование результатов.

35. Расчет статистических погрешностей средств измерений

36. Расчет динамических погрешностей средств измерений в динамическом
режиме

37. Оценки статистических характеристик случайных процессов

38. Преобразование измерительных сигналов

39. Оценивание погрешностей звеньев измерительных цепей

40. Оценивание влияния помех при модуляции и детектировании сигналов

41. Динамические характеристики приборов

42. Статические характеристики приборов

43. Операции и методы измерений и контроля.

44. Точность и погрешность измерений.

45. Операции и методы контроля.

46. Достоверность и ошибки контроля.

47. Элементарные операции контроля.

Комплексные операции контроля.