Метрология

Курс представляет собой изучение основных понятий и определений метрологии, принципов действия аналоговых и цифровых средств измерений, определения метрологических характеристики средств измерений, способы их нормирования и представления, методов и способов измерений электрических и неэлектрических величин, основ стандартизации и сертификации.

Курс включает:

• тематические видеолекции;
• многовариантные тестовые задания на оценку.

Предусмотрено итоговое контрольное тестирование по содержанию всего курса.

Курс рассчитан на 15 недель изучения. Недельная учебная нагрузка обучающихся по курсу составляет 6-8 часов (в зависимости от сложности раздела). Общая трудоемкость курса – 4 зачетных единицы.

Курс рассчитан на бакалавров 2-го и 3-го года обучения, освоивших базовые курсы физики и математики.

Тема 1.  Современная метрология. Роль и значение метрологии 

1.1 Представление материала недели
1.2 Введение. Современное понимание метрологии как науки
1.3 Общее представление об измерении
1.4 Роль измерений в познании физических явлений и объектов, в научных исследованиях
1.5 Взаимодействие метрологии, стандартизации и сертификации в обеспечении качества и безопасности продукции работ и услуг
1.6 Тенденции развития метрологии и измерительной техники

Тема 2 Основные понятия и определения

2.1. Представление материала недели
2.2. Понятие измерения
2.3. Физические величины
2.4. Единицы физических величин
2.5. Понятие измерения как физического эксперимента
2.6. Понятие измерительной шкалы. Неметрические шкалы
2.7. Метрические измерительные шкалы

Тема 3. Государственная система обеспечения единства измерений

3.1. Представление материала недели
3.2. Правовая, техническая и организационная подсистема обеспечения единства измерений
3.3. Виды и формы Государственного метрологического контроля и надзора
3.4. Эталоны и стандартные образцы
3.5. Передача размеров физической величины
3.6. Метрологическая надежность. Поверка и калибровка средств измерений
3.7. Метрологическое обеспечение производства и испытаний продукции

Тема 4.  Погрешности измерений 

4.1. Представление материала недели
4.2. Аксиоматика метрологии. Погрешность. Неопределенность
4.3. Классификация погрешностей
4.4. Представление результатов, полученных с помощью средства измерения. Класс точности
4.5. Формы представления результатов измерений. Правила округления погрешностей
4.6. Примеры задач

Тема 5. Общие сведения о средствах измерений  

5.1. Представление материала недели
5.2 Измерение, как процесс преобразования сигналов измерительной информации
5.3. Виды измерительных преобразований
5.4. Структурные схемы средств измерений
5.5. Классификация средств измерений
5.6. Меры, их виды
5.7. Измерительные преобразователи, их виды
5.8. Электроизмерительные приборы, их виды

Тема 6. Метрологические характеристики (МХ) средств измерения, их нормирование

6.1. Представление материала недели
6.2. Нормирование МХ средств измерения. Группы МХ
6.3. Характеристики, предназначенные для определения результатов измерений
6.4. МХ погрешностей средств измерений
6.5. МХ чувствительности средств измерений к влияющим величинам
6.6. МХ влияния средства измерения на измеряемую величину
6.7. Динамические характеристики средств измерений

Тема 7. Общие сведения об измерениях физических величин 

7.1. Представление материала недели
7.2. Классификация измерений
7.3. Измерения прямые, косвенные, совместные и совокупные
7.4. Методы измерений
7.5. Методы сравнения с мерой по результату
7.6. Приборы, основанные на нулевом методе измерения
7.7. Основы проведения измерительного эксперимента

Тема 8. Обработка и представление результатов измерений

8.1. Представление материала недели
8.2. Оценка погрешностей косвенных измерений
8.3. Применение класса точности для оценки основной погрешности результатов измерения
8.4. Обработка результатов прямых многократных измерений
8.5. Обработка результатов косвенных многократных измерений
8.6. Оценка неопределенности измерений

Тема 9 Аналоговые средства измерений и их применение. Электронные вольтметры 

9.1. Представление материала недели
9.2. Общие сведения об аналоговых средствах измерений
9.3. Электромеханические аналоговые приборы
9.4. Применение электромеханических приборов
9.5. Общие сведения об электронных приборах
9.6. Электронные вольтметры
9.7. Электронные приборы с компенсационным преобразованием

Тема 10. Электронно-лучевые осциллографы и их применение

10.1. Представление материала недели
10.2. Общие сведения об электронно-лучевых осциллографах
10.3 Принцип действия и устройство электронного осциллографа с электростатическим управлением лучом
10.4. Применение для измерения амплитудно-временных параметров сигналов
10.5. Применение для наблюдения формы сигналов и функциональных зависимостей
10.6. Измерение длительности, частоты и сдвига фаз
10.7. Основные метрологические характеристики и классы точности

Тема 11 Цифровые измерительные устройства и их применение

11.1. Представление материала недели
11.2. Общие сведения о цифровых измерительных устройствах
11.3. Виды цифровых измерительных устройств
11.4. Методы аналого-цифрового преобразования
11.5. Метрологические характеристики цифровых измерительных устройств
11.6.Способы уменьшения погрешности цифровых измерительных устройств
11.7. Цифровые измерительные устройства частотно-временных параметров
11.8. Цифровые вольтметры

Тема 12. Методы и средства измерения неэлектрических величин

12.1. Представление материала недели
12.2. Общие сведения
12.3. Классификация измерительных преобразователей
12.4. Параметрические измерительные преобразователи
12.5. Генераторные измерительные преобразователи
12.6. Средства электрических измерений неэлектрических величи

В результате освоения курса, обучающийся способен:

- Знать основы метрологии и мероприятий по обеспечению единства измерений, принципов построения и метрологических характеристик средств измерений, методов и средств измерения различных физических величин.
- Уметь применять основополагающие знания в области метрологии и измерительной техники, Государственной системы обеспечения единства измерений, метрологического обеспечения измерений.
- Владеть навыками грамотного представления результатов измерений и оценивания погрешностей измерений.