АННОТАЦИЯ ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ «Метрология, стандартизация и сертификация»
Цель освоения дисциплины.
Рассмотрение общих закономерностей проявлений количественных и качественных свойств объектов материального мира посредством измерительных процедур (измерений) и использования полученной при измерениях информации о количественных свойствах объектов для целенаправленной производственной, научной, испытательной и иной, нуждающейся в новой информации, деятельности, а также формирование у студентов понимания роли стандартизации и сертификации в обеспечении развития и совершенствования качества продукции на современном уровне.
Задачи дисциплины:
изучение нормативно-правовых основ метрологии;
изучение основных понятий метрологии;
изучение методов статистической обработки результатов измерений;
изучение единой системы программной документации;
приобретение навыков работы с различными измерительными средствами при измерении различных физических величин.
Место дисциплины в структуре ООП.
Дисциплина входит в вариативную часть профессионального цикла (ПЦ) Федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования.
Компетенция обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины (модуля): ПК-4, ПК-18, ПК-20, ПК-37.
В результате освоения дисциплины студент должен:
Знать:
нормативно – правовые основы метрологии, стандартизации и сертификации;
средства и способы измерения основных физических величин;
способы статистической обработки результатов измерений4
состав, структуру и правила оформления основных программных документов;
основные понятия метрологии, стандартизации и сертификации;
Уметь:
выполнять измерения, обработать и сравнивать со стандартами;
готовить документацию для стандартизации и сертификации программных продуктов;
использовать средства и способы измерения основных физических величин;
Владеть:
навыками работы с различными измерительными средствами.
Содержание курса включает следующие учебные модули:
Нормативно-правовые основы метрологии;
Средства измерения;
Метрологическое обеспечение;
Единая система программной документации.
АННОТАЦИЯ ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ «Электроника»
Место дисциплины в образовательной программе:
Предшествующие дисциплины: теоретические основы электротехники, электрические машины. Является основой для дисциплин: электрический привод, автоматизированный электропривод, системы электроснабжения городов и промышленных предприятий, подготовка выпускной квалификационной работы.
Коды формируемых компетенций:
ОК-3, ПК-18, ПК-32, ПК-34, ПК-40, ПК-43, ПК-44.
В результате освоения дисциплины обучающийся должен:
Знать:
основные типы аналоговых измерительных устройств (приборов) и основные методы преобразования;
особенности применения аналоговых измерительных приборов и нормирования их метрологических характеристик;
методы преобразования непрерывных (аналоговых) величин в цифровые эквиваленты;
достижения науки и техники, передовой и зарубежный опыт в соответствующей области знаний;
основные принципы использования информационных измерительных технологий;
принцип действия и назначением основных видов электронных устройств.
Уметь:
составить структурную схему аналогового измерительного устройства и прибора;
анализировать их метрологические характеристики цифровых измерительных устройств
Получить навыки:
синтеза и анализа основных электронных узлов
расчета и проектирования электронных устройств различного назначения
Структура и ключевые понятия дисциплины
1. Характеристики p-n перехода. Полупроводниковые диоды. Разновидности электрических переходов и методы их создания. p-n переход: высота и ширина потенциального барьера в равновесном состоянии, неравновесное состояние, механизм протекания тока, вольт-амперная характеристика (ВАХ) идеализированного диода, емкость перехода. ВАХ реального p-n диода: токи генерации-рекомбинации, сопротивление базы, пробой. Модели полупроводникового диода и условия их применимости при анализе электрических цепей, содержащих диоды. Разновидности полупроводниковых диодов: выпрямительные, импульсные, варикапы, стабилитроны, обращенные, туннельные и т.д.Особенности конструкций, параметров, характеристик и моделей. Влияние внешних условий на характеристики и параметры диодов. Переходные процессы в диодно-резисторной цепи при скачках токов и напряжений.
2. Транзисторы: характеристики, параметры, модели. Классификация усилительных устройств. Схемные функции. Частотные характеристики. Параметры переходного процесса. Назначение, устройство, принцип работы, условные обозначения, логических элементов П, НЕ, И, ИЛИ. Релейный эквивалент, таблицы истинности и временные диаграммы работы Назначение, устройство, принцип работы, условные обозначения, логических элементов И-НЕ, ИЛИ-НЕ, “ЗАПРЕТ”, “ПАМЯТЬ”. Релейный эквивалент, таблицы истинности и временные диаграммы работы. Логические элементы “РАВНОЗНАЧНОСТЬ” и “НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ”. Их характеристики. Электрические схемы на логических элементах. Порядок выбора логических элементов. Назначение, устройство, принцип работы, условные обозначения и характеристики асинхронных RS-триггеров и синхронных RS-триггеров.Двухступенчатый RS-триггер, Д-триггер, Т-триггер, JK-триггер. Их условные обозначения, принцип работы и характеристика. Порядок выбора триггеров. Назначение, устройство, принцип работы, условные обозначения, характеристики логических цифровых узлов – распределителей импульсов, дешифраторов (шифраторов) и мультиплексоров. Назначение, устройство, принцип работы, условные обозначения, характеристики вычислительных узлов – счетчиков, делителей частоты, сумматоров и компараторов. Назначение, устройство, принцип работы, условные обозначения, характеристики устройств памяти – регисторов, матрицы – накопители, запоминающие устройства (ЗУ).
3. Определение измерения и измерительной информации. Неизбежность погрешности измерения. Физическая величина, измерение физической величины, система единиц измерения. Методы и виды измерения. Прямые, косвенные, совокупные и совместные измерения. Средства информационно – измерительной техники и их классификация, математические модели и структуры средств измерений. Измерительные цепи, их свойства, классификация. Цепи прямого и уравновешивающего преобразования. Сигнал – носитель информации, параметры сигналов, модели сигналов. Непрерывные и дискретные, аналоговые и цифровые сигналы. Квантование по времени и уровню. Спектральные характеристики сигналов. Помехи и помехоустойчивость, согласование помехи и сигнала. Кодирование сигналов. Коды двоичные, шестнадцатеричные, двоичнодесятичные, параллельные, последовательные. Коды избыточные, помехоустойчивые, корректирующие. Аналого-цифровое и цифро-аналоговое преобразования.
Характеристики средств измерения: чувствительность, переходная характеристика, передаточная функция, точность, погрешность. Классификация погрешностей. Погрешности систематические и случайные, основные и дополнительные, методы определения результирующей погрешности. Динамические погрешности. Методы коррекции погрешностей. Преобразователи постоянного, переменного и импульсного тока на основе инвертирующих и неинвертирующих усилителей, их коэффициенты преобразования, погрешности. Стабилизаторы напряжения и тока; усилители с токовым выходом; их коэффициенты преобразования, погрешности. Активные аналоговые фильтры и их коэффициенты преобразования. Аналоговые электромеханические электроизмерительные приборы Аналоговые электромеханические измерительные приборы. Осциллографы, вольтметры, частотомеры. Цифровые вольтметры и АЦП напряжения. Характеристики напряжения и способы их представления. Классификация аналого-цифрового преобразования напряжения. Вольтметры мгновенного и среднего значения. Интегрирующие вольтметры и его особенности.
Цифровые осциллографы и регистраторы. Классификация цифровых осциллографов и регистраторов. Обобщенная структура цифрового осциллографа. Основные функциональные возможности цифровых осциллографов. Реализация основных функций и связь с техническими характеристиками. Поиск и запись предыстории. Фильтрация и накопление в однократном и периодическом процессах.. Виртуальные цифровые измерительные средства. Цифровые измерители параметров цепей. Классификация методов цифрового измерения параметров R,L,C. Цифровые измерители параметров с промежуточным преобразованием во временной интервал, в период или частоту сигнала. Погрешности и способы их снижения. Цифровые мультиметры. Цифровые мосты постоянного и переменного токов. Процентные мосты. Цифровые управляемые сопротивления, емкости, индуктивности, ключи. Анализ погрешностей и способы их снижения. Цифровые преобразователи линейных и угловых перемещений. Классификация. Преобразователи считывания перемещений и их принцип действия. Кодирующие маски и устройства съема. Неоднозначность считывания и способы его устранения. Специальные коды. Чувствительные элементы преобразователей считывания. Анализ погрешностей и способы их снижения. Интерферометрические методы цифрового преобразования перемещений. Лазерные измерители. Цифровые анализаторы. Статистические анализаторы. Анализаторы метрологических характеристик. Средства исследования АЦП и ЦАП. Использование ПЭВМ.
Организация учебных занятий по дисциплине
Дисциплина построена по модульному принципу, каждый модуль завершается рубежным контролем. Для самостоятельной проработки дисциплины на сервере кафедры размещен конспект лекций, доступный студентам на первой неделе занятий. На кафедре имеется для проведения лабораторных работ стенд – Модель одномашинной электрической системы с узлом комплексной нагрузки, релейной защитой и длинной линией электропередачи (ЭЭ2-НЗЛ-С-К, стендовое исполнение, компьютеризованная версия); анализаторы качества и количества электроэнергии (CA 8352); измеритель параметров электроустановок (С.А6115 комплект); мультимедийные классы – 3, на 12 посадочных мест каждый. Лабораторные работы так же проводятся в компьютерном классе, имеющем выход в Интернет. В компьютерном классе установлены следующие пакеты программ: АВТОКАД, Компас-ЛТД (построение чертежей), MATLAB-5, MATHCAD-2000. По окончании обучения студенты сдают экзамен в шестом семестре.
|
