Geum.ru

Грамм для высших учебных заведений по специальности i-54 01 04 метрологическое обеспечение информационных систем и сетей специальные дисциплины в 3-х частях часть 1 Минск 2006

Вид материалаДокументы

Содержание


Примерный перечень тем курсовых работ
Примерный перечень компьютерных программ
Литература основная
УМО вузов Республики Беларусь по образованию в области
Теоретическая метрология
Согласована с Учебно-методическим управлением БГУИР
Рекомендована к утверждению в качестве типовой
Пояснительная записка
Содержание дисциплины
Примерный перечень тем практических занятий
Примерный перечень тем лабораторных работ
Специальные дисциплины
Подобный материал:
1   2   3   4   5   6   7   8   9

ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ ТЕМ КУРСОВЫХ РАБОТ



1. Усилитель аналогового измерительного сигнала с мостовой ОС.

2. Усилитель импульсного измерительного сигнала.

3. Усилитель измерительного канала вертикального отклонения осциллографа.

4. Селективный усилитель.

5. Усилитель постоянного тока.

6. Логарифмирующий усилитель.

7. Электрометрический усилитель.

8. Усилитель промежуточной частоты измерительного сигнала.

9. Устройство многофункциональной обработки измерительного сигнала на операционном усилителе.

10. Генератор гармонического измерительного сигнала.

11. Генератор калибровочного измерительного сигнала.

12. Генератор пилообразного сигнала.

13. Автогенератор с кварцевой стабилизацией частоты.

14. Умножитель частоты измерительного сигнала.

15. Делитель частоты измерительного сигнала.

16. Устройства автоподстройки фазы и частоты генератора.

17. Преобразователь частоты измерительного сигнала.

18. Амплитудный модулятор сигнала.

19. Частотный модулятор сигнала.

20. Детектор амплитудно-модулированного сигнала.

21. Детектор частотно-модулированного сигнала.

22. Детектор фазо-модулированного сигнала.

23. Синхронный детектор модулированных сигналов.

24. Частотно-зависимый регулируемый амплитудный корректор сигнала.

25. Перестраиваемый полосовой фильтр на поверхностных акустических волнах.

ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ КОМПЬЮТЕРНЫХ ПРОГРАММ



1. Программы разработанные в БГУИР: SAS – для анализа и синтеза сигналов; CORREL – для корреляционного анализа сигналов; STAT_AS – для анализа статистических характеристик и параметров случайных сигналов; PR_SLS – для анализа прохождения случайных сигналов через линейные и нелинейные цепи.

2. Программный пакет для анализа параметров электрических цепей версии Micro-Cap V и выше.

3. Пакеты прикладных программ для математических расчётов Mathcad, MATLAB, STATISTIKA.

ЛИТЕРАТУРА




ОСНОВНАЯ


1. Баскаков С.И. Радиотехнические цепи и сигналы: Учебник для вузов. - М.: Высш. шк., 1988.

2. Гоноровский И.С. Радиотехнические цепи и сигналы: Учебник для вузов. - М.: Радио и связь, 1986.

3. Опадчий Ю.Ф., Глудкин О.П., Гуров А.И. Аналоговая и цифровая электроника (полный курс). Учебник для вузов / Под ред. О.П. Глудкина. - М.: Горячая линия-Телеком, 2003.

4. Нефедов В.И. Основы радиоэлектроники: Учебник для вузов. - М.: Высш. шк., 2000.

5. Кириллов В.И. Многоканальные системы передачи: Учебник для вузов. - Мн.: Новое знание, 2002.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ


1. Радиотехнические цепи и сигналы: Учеб. пособие для вузов / Под ред.
К.А. Самойло. -М.: Радио и связь, 1982.

2. Сиберт У.М. Цепи, сигналы, системы: В 2 ч. / Пер. с англ. - М.: Мир, 1988.

3. Левин Б.Р. Теоретические основы статистической радиотехники. - М.: Радио и связь, 1989.

4. Кириллов В.И., Тарченко Н.В. Проектирование усилительных устройств многоканальных систем передачи. - Мн.: БГУИР, 1999.

5. Каганов В.И. Радиотехника+компьютер+Mathcad. - М.: Горячая линия-Телеком, 2001.

6. Ткаченко Ф.А. Техническая электроника. - Мн.: Дизайн ПРО, 2000.

7. Ладик A.M., Сташкевич А.И. Изделия электронной техники. Пьезоэлектрические и электромеханические приборы: Справочник. - М.: Радио и связь, 1993.

8. Расчет электронных схем: Примеры и задачи. Учеб. пособие для вузов / Г.И. Изьюрова и др. - М.: Высш. шк., 1987.


УТВЕРЖДЕНА

УМО вузов Республики

Беларусь по образованию в области

информатики и радиоэлектроники

03.02.2006.

Регистрационный № ТД-54- 005/тип.




ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕТРОЛОГИЯ


Учебная программа для высших учебных заведений

по специальности I-54 01 04 Метрологическое обеспечение информационных систем и сетей


Согласована с Учебно-методическим управлением БГУИР


31.01.2006.


СОСТАВИТЕЛЬ:

А.М. Кострикин, доцент кафедры метрологии и стандартизации Учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники», кандидат технических наук


РЕЦЕНЗЕНТЫ:

П.В. Чобан, главный метролог, начальник цеха контрольно-измерительных приборов и автоматики ОАО «Белмедпрепараты», кандидат технических наук;

Кафедра радиотехники Военной академии Республики Беларусь (протокол №12-2/2005 от 15.12.2005)


РЕКОМЕНДОВАНА К УТВЕРЖДЕНИЮ В КАЧЕСТВЕ ТИПОВОЙ

Кафедрой метрологии и стандартизации Учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники» (протокол № 2 от 27.10.2005);

Научно-методическим советом секции по специальности I-54 01 04 Метрологическое обеспечение информационных систем и сетей УМО вузов Республики Беларусь по образованию в области информатики и радиоэлектроники (протокол № 1 от 27.10.2005)


Действует до утверждения Образовательного стандарта по специальности.


ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА


Программа учебной дисциплины «Теоретическая метрология» разработана для специальности I-54 01 04 Метрологическое обеспечение информационных систем и сетей высших учебных заведений.

Она предусматривает изучение вопросов, связанных с системами единиц физических величин, измерением физических величин, погрешностями измерений, математической обработкой и формами представления результатов изме­рений, средствами измерений и их погрешностями.

Целью преподавания данной дисциплины является приобретение студен­тами знаний и навыков в вышеперечисленных вопросах применительно к прак­тической деятельности инженера-метролога.

В результате освоения дисциплины «Теоретическая метрология» студент должен:

знать:

- основные понятия и определения, касающиеся физических величин, классификацию физических величин, применяемые шкалы измерений;

- единицы физических величин и принципы образования систем единиц, Международную систему единиц СИ;

- основные понятия и определения, касающиеся измерения физических величин, классификацию погрешностей измерений;

- методы оценивания погрешностей измерений и ее систематических и случайных составляющих;

- алгоритмы обработки результатов измерений и оценку их точности;

- классификация и основные характеристики средств измерений;

- принципы выбора и нормирования метрологических характеристик средств измерений;

уметь характеризовать:

- основные проблемы, связанные с созданием и использованием эталонов единиц физических величин;

- основные проблемы теории измерений;

- связь теоретической метрологии с наукой, производством, эксплуатацией средств измерений;

уметь анализировать:

- современные достижения в области разработки и создания средств измерений;

- основные направления развития теоретической метрологии как науки об измерениях;

приобрести навыки:

- метрологически правильного выбора методов измерений, средств измерений, условий проведения измерений, алгоритмов обработки измерительной информации;

- методически правильного определения основных метрологических характеристик средств измерений;

- обработки результатов наблюдений и оценки точности измерений с использованием средств вычислительной техники.

Программа рассчитана на объем 102 учебных часа. Примерное распреде­ление учебных часов по видам занятий: лекций - 51 час, лабораторных работ -34 часа; практических занятий - 17 часов.


СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ


Раздел 1. теоретическая метрология


Тема 1.1. МЕТРОЛОГИЯ И ЕЕ ЗНАЧЕНИЕ В ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЧЕЛОВЕЧЕСКОГО ОБЩЕСТВА

1.1.1. Метрология как наука об измерениях. Философский, научный и технический аспекты значимости измерений. Единство измерений.

1.1.2. Предмет и средства метрологии. Значение метрологии для научно-технического прогресса и ее роль в народном хозяйстве страны.


Тема 1.2. ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ. ШКАЛЫ ИЗМЕРЕНИЙ

1.2.1. Понятие величины, деление величин на физические и нефизические. Классификация физических величин: на измеряемые и оцениваемые, по видам проявления, по принадлежностям к различным группам физических процессов, по наличию размерности.

1.2.2. Проявление свойств физических величин в отношениях эквивалентности, порядка и аддитивности. Свойства, проявляющие себя только в отношении эквивалентности. Понятие счета. Интенсивные величины, удовлетворяющие отношениям эквивалентности и порядка. Понятие размера величины и контроля. Экстенсивные величины, удовлетворяющие отношениям эквивалентности, порядка и аддитивности. Основное уравнение измерения.

1.2.3. Шкалы измерений: наименований, порядка, интервалов, отношений, абсолютная.


Тема 1.3. ЕДИНИЦЫ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН

1.3.1. Системы физических величин. Возникновение, развитие и унификация единиц физических величин. Создание метрических мер. Принципы образования системы единиц физических величин. Системы единиц физических величин.

1.3.2. Международная система единиц СИ. Основные и производные единицы. Кратные и дольные единицы. Единицы физических величин системы СГС. Относительные и логарифмические единицы. Внесистемные единицы. Наименования и обозначения единиц.


Тема 1.4. ИЗМЕРЕНИЕ ФИЗИЧЕСКОЙ ВЕЛИЧИНЫ

1.4.1. Понятие измерения. Основные операции измерения: измерительное преобразование; воспроизведение физической величины заданного размера; сравнение измеряемой физической величины с величиной, воспроизводимой мерой.

1.4.2. Элементы процесса измерений: задача измерения, объект измерения, субъект измерения, математическая модель измерения, измеряемая величина, измерительный сигнал, принцип измерений, методы измерений (непосредственной оценки и сравнения), средство измерений, условия измерения, результат измерения, алгоритм обработки измерительной информации.

Основные этапы измерений: постановка измерительной задачи, планирование измерений, измерительный эксперимент, обработка экспериментальных данных.

Постулаты теории измерений.

1.4.3. Классификация измерений: по общим приемам получения результатов измерений (прямые, косвенные, совокупные и совместные), по характеристике точности (равноточные и неравноточные), по числу измерений (однократные и многократные), по отношению к изменению измеряемой величины (статические и динамические), по метрологическому назначению (технические и метрологические), по выражению результатов измерений (абсолютные и относительные).


Тема 1.5. ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ

1.5.1. Истинное и действительное значение физической величины. Погрешности результата и средства измерения. Классификация погрешностей измерений: по характеру проявления (случайные, систематические и грубые), по способу выражения (абсолютные, относительные и приведенные), по причине возникновения (инструментальные, методические, внешние и субъективные), по зависимости абсолютной погрешности от значений измеряемой величины (аддитивные, мультипликативные и нелинейные), по влиянию внешних условий (основные и дополнительные), в зависимости от влияния характера изменения измеряемых величин (статические и динамические).

1.5.2. Принципы оценивания погрешностей. Математические модели и характеристики погрешностей (математическое ожидание, дисперсия, корреляционная функция).

1.5.3. Точность, достоверность, правильность и сходимость измерений.


Тема 1.6. СЛУЧАЙНЫЕ И ГРУБЫЕ ПОГРЕШНОСТИ

1.6.1. Вероятностное описание случайных погрешностей: интегральная и дифференциальная функции распределения.

Числовые параметры законов распределения (центр распределения, начальные и центральные моменты и производные от них коэффициенты – математическое ожидание, среднее квадратичное отклонение, эксцесс, контрэксцесс, коэффициент асимметрии, энтропийный коэффициент).

1.6.2. Основные законы распределения (трапецеидальные, уплощенные, экспоненциальные, нормальный закон, закон распределения Стьюдента, двухмодальные).

1.6.3. Выборки результатов измерений. Точечные оценки параметров. Состоятельность, несмещенность и эффективность точечных оценок. Доверительная вероятность и доверительный интервал погрешности.

1.6.4. Грубые погрешности и методы их исключения.


Тема 1.7. СИСТЕМАТИЧЕСКИЕ ПОГРЕШНОСТИ

1.7.1. Классификация систематических погрешностей по характеру изменения (постоянные и переменные), по причинам возникновения.

1.7.2. Способы обнаружения и оценки систематических погрешностей (теоретические и экспериментальные).

1.7.3. Способы уменьшения систематических погрешностей: до начала измерений, в процессе измерений (использование методов замещения, компенсации погрешности по знаку, изменение знака входной величины, противопоставления, периодических наблюдений, симметричных наблюдений, рандомизации), внесением известных поправок в результат измерения.


Тема 1.8. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ НАБЛЮДЕНИЙ

1.8.1. Проверка нормальности распределения результатов наблюдений. Обработка исправленных результатов прямых равнорассеянных наблюдений. Совместная обработка нескольких рядов наблюдений. Обработка неравнорассеянных рядов наблюдений. Обработка результатов косвенных измерений. Критерий ничтожных погрешностей. Обработка результатов совокупных и совместных измерений.

1.8.2. Суммирование неисключенных систематических погрешностей. Суммирование случайных погрешностей. Суммирование неисключенной систематической и случайной погрешности Оценка погрешностей измерений с однократными наблюдениями.


Тема 1.9. ФОРМЫ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ. ВЫРАЖЕНИЕ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ

1.9.1. Правила округлений точечных оценок результатов измерений и погрешностей. Показатели точности и формы представления результатов измерений.

1.9.2. Руководство по выражению неопределенности измерений. Основные количественные выражения неопределенности измерений – стандартная неопределенность, суммарная стандартная неопределенность, расширенная неопределенность. Соответствие между формами представления результатов измерений, используемыми в отечественных нормативных документах по метрологии, и формой, используемой в руководстве по выражению неопределенности измерений. Сравнительный анализ двух подходов к выражению точности измерений.


Тема 1.10. СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ

1.10.1. Общие сведения о воспроизведении единиц физических величин и передаче их размеров.

1.10.2. Понятие о средстве измерений. Статические характеристики и параметры средств измерений. Динамические характеристики и параметры средств измерений.

1.10.3. Классификация средств измерений. Структурные схемы приборов прямого преобразования и уравновешивающего преобразования.


Тема 1.11. МЕТРОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ И ИХ НОРМИРОВАНИЕ

1.11.1. Принципы выбора и нормирования метрологических характеристик средств измерений. Комплексы нормируемых метрологических характеристик средств измерений и критерии их рациональности.

1.11.2. Классы точности средств измерений.

ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ ТЕМ ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ



1. Основные и производные единицы. Международная система единиц СИ.

2. Методы измерений

3. Критерии исключения грубых погрешностей

4. Статические и динамические характеристики средств измерений.

5. Комплексы нормируемых метрологических характеристик средств измерений

6. Абсолютная, относительная и приведенная погрешности средств измерений.

7. Классы точности средств измерений.

8. Оценивание характеристик погрешности и вычисление неопределенности измерений.

ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ ТЕМ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ



1. Обработка исправленных результатов прямых равнорассеянных измерений.

2. Совместная обработка нескольких рядов наблюдений.

3. Обработка неравнорассеянных рядов наблюдений.

4. Обработка результатов косвенных измерений.

5. Обработка результатов совокупных измерений.

6. Обработка результатов совместных измерений.

7. Суммирование неисключенной систематической и случайной погрешностей.

8. Оценка погрешностей измерений с однократными наблюдениями.

ЛИТЕРАТУРА




ОСНОВНАЯ


1. Бурдун Г.Д., Марков Б.Н. Основы метрологии: Учеб. пособие для вузов. М.: Изд-во стандартов, 1975.

2. Тюрин Н.И. Введение в метрологию: Учеб. пособие. - М.: Изд-во стандартов, 1985.

3. Кострикин А.М. Теоретическая метрология: Учеб. пособие для студентов спец. Т. 13.01 «Метрология, стандартизация и сертификация». В 3 ч. Ч.1. -Мн.: БГУИР, 1999.

4. Кострикин А.М. Теоретическая метрология: Учеб. пособие для студентов спец. Т. 13.01 «Метрология, стандартизация и сертификация». В 3 ч. Ч.2. - Мн.: БГУИР, 1999.

5. Кострикин А.М. Теоретическая метрология: Учеб. пособие для студентов спец. Т. 13.01 «Метрология, стандартизация и сертификация». В 3 ч. Ч.3. - Мн.: БГУИР, 1999.

6. Сергеев А.Г., Крохин В.В. Метрология: Учеб. пособие для вузов. – М.: Логос, 2000.


ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ


1. Маркин Н.С., Ершов В.С. Метрология. Введение в специальность. - М.: Изд-во стандартов, 1991.

2. Основные термины и определения в области метрологии. Словарь-справочник/ Под ред. Ю.В. Тарбеева. - М.: Изд-во стандартов, 1989.

3. Артемьев Б.Г., Голубев С.М. Справочное пособие для работников метрологических служб. В 2 кн. - М.: Изд-во стандартов, 1990.

4. Сена Л.А. Единицы физических величин и их размерности: Учебно-справочное руководство. - М.: Наука, 1988.

5. Широков К.П., Богуславский М.Г. Международная система единиц/ Под ред. Ю.В. Тарбеева. - М.: Изд-во стандартов, 1984.

6.Камке Д., Кремер К. Физические основы единиц измерения: Пер. с нем. - М: Мир, 1980.

7. Шишкин И.Ф. Метрология, стандартизация и управление качеством: Учеб. пособие для вузов. М.: Изд-во стандартов, 1990.

8. Коротков В.П., Тайц Б.А. Основы метрологии и теории точности измерительных устройств: Учеб. пособие для вузов. - М.: Изд-во стандартов, 1978.

9. Рабинович С.Г. Погрешности измерений. - Л.: Энергия, 1978.

10. Новицкий П.В., Зограф И.А. Оценка погрешностей результатов измерений. -Л.: Энергоиздат, 1985.




СОДЕРЖАНИЕ




Введение в специальность № ТД- 54 - 002/тип 3


Метрологическое обеспечение № ТД-54- 001/тип 11


Преобразование и преобразователи

измерительной информации № ТД-54- 004/тип 31


Измерительные сигналы и функциональные

устройства их обработки № ТД- 54 - 003/тип 41


Теоретическая метрология № ТД-54- 005/тип 59





Св. план 2006


Учебное издание


СБОРНИК

ТИПОВЫХ УЧЕБНЫХ ПРОГРАММ

ДЛЯ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ

ПО СПЕЦИАЛЬНОСТИ 1-54 01 04 МЕТРОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ И СЕТЕЙ

Специальные дисциплины



В 3-х частях


ЧАСТЬ 1


Ответственный за выпуск Ц.С. Шикова





Подписано в печать 22.09.2006. Формат 60х84 1/16. Бумага офсетная.

Гарнитура «Таймс». Печать ризографическая. Усл. печ. л. 4,07.

Уч.-изд. л. 3,0. Тираж 40 экз. Заказ 423.




Издатель и полиграфическое исполнение: Учреждение образования

«Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники»

ЛИ №02330/0056964 от 01.04.2004. ЛП №02330/0131666 от 30.04.2004.

220013, Минск, П. Бровки, 6