Рабочая программа дисциплины Автоматизация измерений, контроля и испытаний специальности 072000 «Стандартизация и сертификация» icon

Рабочая программа дисциплины Автоматизация измерений, контроля и испытаний специальности 072000 «Стандартизация и сертификация»


Смотрите также:
Рабочая программа дисциплины Автоматизация измерений...
Рабочая программа дисциплины Методы и средства измерений...
Рабочая программа дисциплины Методы и средства измерений...
Рабочая программа дисциплины Общая теория измерений специальность 072000 «Стандартизация и...
Рабочая программа дисциплины Физические основы измерений для специальности 072000...
Рабочая программа дисциплины Физические основы измерений для специальности 072000...
Рабочая программа дисциплины План для специальности 072000 «Стандартизация и сертификация»...
Рочитаны лекционные курсы и разработаны и проведены практические и лабораторные занятия по 7...
Рабочая программа дисциплины метрология...
Рабочая программа дисциплины Введение в специальность для специальности 072000 «Стандартизация и...
Рабочая программа дисциплины квалиметрия и управление качеством для специальности 072000...
Рабочая программа дисциплины квалиметрия и управление качеством для специальности 072000...



Загрузка...
скачать
Министерство образования Российской Федерации

Воронежская государственная технологическая академия


УТВЕРЖДАЮ”

Декан факультета ПМА

________ проф. Колодежнов В.Н.

«___» _________________ 200 г.


РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

дисциплины


Автоматизация измерений, контроля и испытаний

специальности 072000 – «Стандартизация и сертификация»

направление 653800 – «Стандартизация, сертификация и метрология»


Программа рассмотрена

на заседании кафедры УК и МТ протокол № ___ от «___» _____________ 200 г


Заведующий кафедрой УК и МТ _____________ проф. Попов Г.В.


на заседании методической комиссии

ФПМА протокол № ___ от «___» ___________ 200 г.


Председатель методической комиссии

по образованию в области специальностей

механического профиля _____________ доц. Шаршов В.Н.


Согласовано


Заведующий кафедрой УК и МТ _____________ проф. Попов Г.В.


Воронеж 200

^ 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ

Цель изучения дисциплины заключается в формировании у студентов знаний и умений в области автоматизации измерений, контроля и испытаний, необходимых для получения достоверной информации о контролируемых и измеряемых параметрах продукции и технологического процесса.

^ 2. ТРЕБОВАНИЯ К УРОВНЮ ОСВОЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ

ДИСЦИПЛИНЫ

В результате изучения дисциплины студент должен знать:

способы нормирования и нормы определения метрологических характеристик цифровых средств измерений;

компьютерные технологии, применяемые для автоматизации измерений, контроля и испытаний;

контрольно-измерительную и испытательную технику для контроля и измерения качества продукции;

уметь:

оценивать погрешности результатов цифровых и аналоговых измерений;

выбирать методы и средства необходимые для автоматизации измерений, контроля и испытаний продукции и технологических процессов;

проектировать средства и технологии измерений и контроля.


^ 3. ОБЪЕМ ДИСЦИПЛИНЫ И ВИДЫ УЧЕБНОЙ РАБОТЫ


Вид учебной работы

Нормативы трудоемкости

8-й семестр

9-й семестр

Всего часов

Общая трудоемкость дисциплины, ч




115

55

170

Аудиторная работа

• Лекции

• Лабораторные занятия




51 34

17

34

17

17

85 51

34

^ Самостоятельная работа

• Проработка материалов по конспекту лекций

• Проработка материалов по учебнику

• Оформление отчета по лабораторной работе

• Курсовая работа

• Выполнение расчетов для КР;

• Оформление текста пояснительной записки

0,5 ч/ч 1 ч/п.л. 0,25 ч/с

1ч/с 0.25 ч/с

64

0,5 ч/ч*34 ч=17 ч

1 ч/п.л.*10 п.л.=10 ч.

0,25 ч/с*28 с.=7 ч.

30

1 ч/с*20 с.=20 ч. 0.25 ч/с*40 с=10 ч.

21

0,5 ч/ч*17 ч=8.5 ч

1 ч/п.л.*5.5 п.л.=5.5 ч.

0,25 ч/с*28 с. =7 ч.

85

25.5


15.5


14


30


20


10

Вид итогового контроля




Зачет

Экзамен

Экзамен



^ 4. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 4.1. Разделы дисциплины и виды занятий


№ п/п

Раздел дисциплины

Лекции (час)

ЛР (час)

1

Цели и задачи автоматизации измерений, контроля и испытаний. Информационно-измерительные системы (ИИС).

4




2

Интерфейс между техническим процессом и системой измерения: датчики, согласование сигналов, усилители, фильтры.

4

8

3

Модуляция и детектирование измерительных сигналов.

2




4

Дискретизация аналоговых сигналов. Аналогово-цифровое и цифроаналоговое преобразование.

4

9

5

Микропроцессорные системы: классификация, архитектура, интерфейсы.

10

4

6

Программное обеспечение: оптимальная фильтрация, кодирование информации, алгоритмы контроля, интерполяции и экстраполяции результатов измерений

8

4

7

Цифровые промышленные сети. Интеллектуальные датчики. Виртуальные приборы

2




8

Погрешности результатов измерений, испытаний и контроля при автоматизации.

10




9

Автоматизация измерений различных физических величин.

4

9

10

Автоматизация различных видов контроля.

3




4.2. Содержание разделов дисциплины

4.2.1. Цели и задачи автоматизации измерений, контроля и испытаний.

Информационно-измерительные системы (ИИС) -4 ч.

Понятие об автоматизации измерений, контроля и испытаний. Примеры

автоматизированных и неавтоматизированных измерений. Цели и задачи

автоматизации измерений, контроля и испытаний. Роль вычислительной техники

в автоматизации измерений, контроля и испытаний. Понятие об измерительных

системах. Информационноизмерительные системы (ИИС). Классификация ИИС.

Виды ИИС. Компоненты ИИС и их взаимосвязь.

4.2.2. Интерфейс между техническим процессом и системой измерения:

датчики, согласование сигналов, усилители, фильтры -4 ч.

Общая структура измерительной системы с ЭВМ. Интерфейс между техническим процессом и системой измерения: датчики, виды датчиков, их характеристики, погрешности, согласование сигналов, способы передачи сигналов, виды сигналов передачи измерительной информации, применение усилителей для согласования сигналов.

4.2.3 Модуляция и детектирование измерительных сигналов -2 ч. Модуляция и детектирование измерительных сигналов: модуляция и детектирование сигналов постоянного и переменного тока. Амплитудно-импульсная, широтно-импульсная, амплитудная, фазовая и частотная модуляция.

4.2.4. Дискретизация аналоговых сигналов. Аналогово-цифровое и

цифроаналоговое преобразование -4 ч.

Мультиплексоры. Схема выборки и хранения. Дискретизация аналоговых сигналов. Определение интервала дискретизации. Частота Найквиста. Теорема Котельникова. Аналого-цифровые преобразователи. Цифро-аналоговые преобразователи. Их характеристики.

4.2.5. Микропроцессорные системы: классификация, архитектура,

интерфейсы -10 ч.

Типы микропроцессорных систем. Архитектура микропроцессорной системы. Принципы работы шин. Принципы организации ЭВМ. Интерфейсы персонального компьютера: системная магистраль ISA, интерфейс Centronics, интерфейс RS-232, интерфейс PCI, интерфейс USB.

4.2.6. Программное обеспечение: оптимальная фильтрация, кодирование информации, алгоритмы контроля, интерполяции и экстраполяции результатов

измерений -8 ч.

Способы цифрового кодирования: прямое двоичное кодирование, трехуровневое кодирование, манчестерское кодирование. Основы обработки измерительной информации: достоверность исходных данных, масштабирование

и линеаризация, усреднение, калибровка и компенсация дрейфа. Цифровая фильтрация: общая структура цифровых фильтров, цифровые фильтры низкой частоты, цифровые фильтры высокой частоты. Алгоритмы контроля и повышения достоверности исходной информации. Экстраполяция и интерполяция измерительных сигналов.

4.2.7. Цифровые промышленные сети. Интеллектуальные датчики. Виртуальные приборы -2 ч.

Сети передачи данных. Сетевые топологии. Управление доступом к среде. Межсетевые устройства. Метод доступа Ethernet. Шина Bitbus. Шина PROFIBUS. Понятия об интеллектуальных датчиках и виртуальных приборах.

4.2.8. Погрешности результатов измерений, испытаний и контроля при

автоматизации -10 ч.

Источники погрешностей. Классификация погрешностей. Описание погрешностей: случайная погрешность отдельного измерения, случайная погрешность среднего значения, систематическая погрешность, градуировка. Распространение погрешностей: систематические погрешности, случайные погрешности. Способы обнаружения и устранения систематических погрешностей. Принципы выбора и нормирования метрологических характеристик средств измерений. Метрологические характеристики, предназначенные для определения результатов измерений. Метрологические характеристики погрешностей средств измерений. Характеристики чувствительности средств измерений к влияющим величинам. Нормирование динамических характеристик средств измерений. Комплексы нормируемых метрологических характеристик средств измерений. Основы теории суммирования погрешностей. Суммирование систематических погрешностей. Суммирование случайных погрешностей. Суммирование систематических и случайных погрешностей. Критерий ничтожно малой погрешности. Расчет погрешностей средств измерений по нормированным метрологическим характеристикам. Классы точности средств измерений.

4.2.9. Автоматизация измерений различных физических величин- 4 ч. Примеры автоматизации различных физических величин: температура, давление, уровень, расход, качественные параметры технологических процессов.

4.2.10. Автоматизация различных видов контроля - 3 ч. Примеры автоматизации различных видов контроля: температура, расход, уровень, давление и т. д.

^ 5. Лабораторный практикум.


№ п/п

Раздел дисциплины

Наименование лабораторных работ (часы)

1

2

Усилители сигналов (4 ч.)

2

2

Фильтры (4 ч.)

3

4

АЦП (4 ч.)

4

4

ЦАП (5 ч.)

5

5

Архитектура компьютера (4 ч.)

6

6

Организация ввода-вывода информации для компьютера (4 ч.)

7

9

Автоматизация измерения толщины фоторезиста (4 ч.)

8

9

Автоматизация измерения температуры и давления

(5 ч.)

^ 6. Форма и содержание текущего, промежуточного и итогового контроля

6.1. Текущий контроль Проверка знаний студентов по итогам лабораторных занятий.

6.2. Промежуточный контроль

6.2.1 .Выставление рейтинговой оценки.

Рейтинговая оценка выставляется по результатам выполнения лабораторных работ.

6.2.2. Курсовая работа

Тема курсовой работы: "Расчет погрешности канала измерительной

системы". Данные для расчета определяются по номеру варианта для каждого студента.

6.2.3. Зачет

Вопросы к зачету:

  • Понятие об автоматизации измерений, контроля и испытаний. Примеры автоматизированных и неавтоматизированных измерений.

  • Цели и задачи автоматизации измерений, контроля и испытаний. Роль вычислительной техники в автоматизации измерений, контроля и испытаний.

  • Понятие об измерительных системах. Информационно-измерительные системы (ИИС).

  • Классификация ИИС. Виды ИИС. Компоненты ИИС и их взаимосвязь.

  • Общая структура измерительной системы с ЭВМ.

  • Интерфейс между техническим процессом и системой измерения.

  • Источники погрешностей. Классификация погрешностей.

  • Описание погрешностей: случайная погрешность отдельного измерения, случайная погрешность среднего значения, систематическая погрешность, градуировка.

  • Распространение погрешностей: систематические погрешности, случайные погрешности. Способы обнаружения и устранения систематических погрешностей.

  • Принципы выбора и нормирования метрологических характеристик средств измерений. Метрологические характеристики, предназначенные для определения результатов измерений.

  • Метрологические характеристики погрешностей средств измерений. Характеристики чувствительности средств измерений к влияющим величинам.

• Нормирование динамических характеристик средств измерений.

Комплексы нормируемых метрологических характеристик средств измерений.

  • Основы теории суммирования погрешностей.

  • Суммирование систематических погрешностей.

  • Суммирование случайных погрешностей.

  • Расчет погрешностей средств измерений по ормированным метрологическим характеристикам.

  • Классы точности средств измерений.

6.3. Итоговый контроль

6.3.1. Экзамен Вопросы к экзамену:

  • Модуляция и детектирование измерительных сигналов: модуляция и детектирование сигналов постоянного и переменного тока.

  • Амплитудно-импульсная, широтно-импульсная, амплитудная, фазовая и частотная модуляция.

  • Мультиплексоры. Схема выборки и хранения.

  • Дискретизация аналоговых сигналов. Определение интервала дискретизации.

  • Частота Найквиста. Теорема Котельникова.

  • Аналого-цифровые преобразователи.

  • Цифро-аналоговые преобразователи.

  • Типы микропроцессорных систем.

  • Архитектура микропроцессорной системы.

  • Принципы работы шин.

  • Принципы организации ЭВМ.

  • Интерфейсы персонального компьютера: системная магистраль ISA, интерфейс Centronics, интерфейс RS-232, интерфейс PCI, интерфейс USB.

• Способы цифрового кодирования: прямое двоичное кодирование,

трехуровневое кодирование, манчестерское кодирование.

  • Основы обработки измерительной информации: достоверность исходных данных, масштабирование и линеаризация, усреднение, калибровка и компенсация дрейфа.

  • Цифровая фильтрация: общая структура цифровых фильтров, цифровые фильтры низкой частоты, цифровые фильтры высокой частоты.

  • Алгоритмы контроля и повышения достоверности исходной информации.

  • Экстраполяция и интерполяция измерительных сигналов.

  • Сети передачи данных. Сетевые топологии.

  • Управление доступом к среде. Межсетевые устройства.

  • Метод доступа Ethernet.

  • Шина Bitbus. Шина PROFIBUS.

  • Понятия об интеллектуальных датчиках и виртуальных приборах.

  • Примеры автоматизации различных физических величин.

  • Примеры автоматизации различных видов контроля.

^ 7. Учебно-методическое обеспечение дисциплины

7.1. Основная литература:

  1. Олссон Г., Пиани Д. Цифровые системы автоматизации и управления.СПб.: Невский Диалект, 2001. 557 с: ил.

  2. Сергеев А. Г., Крохин В. В. Метрология: Учеб. пособие для вузов. - М.:Логос, 2000.-408 с: ил.

  3. Управляющие вычислительные комплексы: Учеб. пособие/Под ред. Н.Л. Прохорова. №-е изд. Перераб. И доп. - М.: Финансы и статистика, 2003. – 352 с: ил.

7.2 Дополнительная литература:

7.2.1. Новицкий П.В., Зограф И.А. Оценка погрешностей результатов измерений: 2-е изд., перераб. и доп. - Л.: Энергоатомиздат. Ленинград, отделение, 1991.-304 с.

7.2.2. Ратхор Т. С. Цифровые измерения. Методы и схемотехника. Москва: Техносфера, 2004. - 376 с.

7.2.3. Измерения в промышленности. Справ, изд. В 3-х кн. Кн. 1. Теоретические основы. Пер. с нем./Под ред. Профоса П. - 2-е изд., перераб. и доп.-М.: Металлургия, 1990. 492 с.

Программу составил к.т.н. доц. каф. ИУС А.Е. Емельянов




Скачать 146,05 Kb.
оставить комментарий
Дата28.09.2011
Размер146,05 Kb.
ТипРабочая программа, Образовательные материалы
Добавить документ в свой блог или на сайт

хорошо
  1
Ваша оценка:
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rudocs.exdat.com

Загрузка...
База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2017
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Анализ
Справочники
Сценарии
Рефераты
Курсовые работы
Авторефераты
Программы
Методички
Документы
Понятия

опубликовать
Загрузка...
Документы

наверх