Рабочая программа, методические указания и задачи для самостоятельной работы над дисциплиной

Министерство образования Российской Федерации

Новосибирский государственный технический университет

________________________________________________________________________

621.317

0-753                                                                                                № 2185

ОСНОВЫ МЕТРОЛОГИИ

И РАДИОИЗМЕРЕНИЯ

Рабочая программа, методические указания и задачи

для самостоятельной работы над дисциплиной для

специальностей 552500, 200700 – Радиотехника,

всех форм обучения

Новосибирск

2001

УДК    621.317.799 : 621.39 + 389](07)

0-753

Составил канд. техн. наук, доц. В.В. Минич

Рецензент: канд. техн. наук, доц. В.И Серых

Работа подготовлена кафедрой теоретических основ радиотехники

ã  Новосибирский государственный

технический университет, 2001 г.

“Рабочая программа и задачи“ предназначены для самостоятельной работы студентов всех форм обучения и могут быть использованы для практических аудиторных занятий.

Программа непосредственно предназначена для подготовки по направлению 552500 – Радиотехника, специальности 200700 – Радиотехника.

Задачи могут быть использованы также в соответствующих дисциплинах других радиотехнических специальностей.

Программа дает представление о содержании и объеме дисциплины, задачи предназначены для контроля понимания материала и закрепления теоретических знаний.

Методические указания обращают внимание на наиболее важные вопросы раздела и дают рекомендации по рациональному использованию литературы.

Рабочая программа дисциплины

Основы метрологии и радиоизмерения

Введение

Предмет и задачи дисциплины. Особенности радиоизмерений. Место в системе знаний радиоинженера. Рекомендации по изучению дисциплины, ее связь с другими предметами.

1. Система обеспечения единства измерений

Метрология и измерительная техника как научно-техническая база производства, научного эксперимента.

Основные понятия метрологии: метрология, измерение, результат измерения, принцип и метод измерения. Единство измерения – представление результата измерения в единых узаконенных единицах измерения и оценка погрешности с гарантированной вероятностью. Международная система единиц СИ.

Классификация измерений: прямые, косвенные, совместные; технические, контрольно-поверочные, с максимальной точностью; статические, динамические. Государственная система обеспечения единства измерения: ее задачи, структура. Функции структурных подразделений: хранение и воспроизведение эталонных величин, передача их размеров рабочим средствам измерений, законодательная метрология, метрологический надзор.

2. Погрешности измерений

Случайные погрешности (СП), их вероятностные характеристики: доверительный интервал, доверительная вероятность, связь между ними. Основные законы распределения СП, нормальный закон.

Обработка результатов наблюдений, вычисления их среднеквадратического отклонения, среднеквадратической погрешности результата измерения, использование коэффициентов Стьюдента.

Систематические погрешности, их особенности. Способы их обнаружения: методы анализа, замещения, рандомизации. Исправление результатов измерений.

Вычисление погрешностей косвенных измерений при независимых и коррелированных результатах наблюдений.

3. Общие сведения о средствах измерений

Основные виды средств измерений (СИ): эталон, мера, измерительный преобразователь, измерительный прибор (ИП), измерительная установка, измерительная система, измерительно-вычислительный комплекс.

Классификация и условные обозначения радиоизмерительных приборов. Аналоговые и цифровые приборы, их особенности.

Основные нормируемые метрологические характеристики ИП: чувствительность, порог чувствительности, характеристики влияния на объект измерения, амплитудно-частотная характеристика (частотная полоса), переходная характеристика (время нарастания ее), погрешности.

Характеристики погрешностей ИП: интервал предельно-допустимой абсолютной, относительной, приведенной погрешностей, классы точности, аддитивная, мультипликативная составляющие, основная и дополнительная погрешности.

Образцовые, рабочие ИП, схемы поверки.

4. Измерения напряжения и тока

Особенности измерений напряжений и токов в радиотехнике: требование к частотной полосе, характеристикам влияния, чувствительности. Измеряемые параметры тока и напряжения, коэффициенты связи между ними.

Принципы действия, особенности электромеханических преобразователей: магнитоэлектрической, электромагнитной, электростатической, электродинамической систем. Приборы, выполняемые на их основе.

Аналоговые электронные вольтметры. Структурные схемы их выполнения. Требования к их блокам. Преобразователи максимального, среднеквадратического, средневыпрямленного значений напряжений. Особенности вольтметров, выполненных на их основе.

Особенности вольтметров типов В2, В3, В4.

Цифровые вольтметры, используемые методы преобразования: время-импульсный, частотно-импульсный, кодоимпульсный. Структурная схема и принцип работы вольтметра с времяимпульсным преобразованием. Погрешность дискретизации.

Вольтметры с использованием микропроцессора. Аналого-цифровые преобразователи, их основные характеристики.

5. Исследования формы и частотного спектра сигналов

Классификация и условные обозначения осциллографов. Структурная схема, назначения ее блоков и основные характеристики универсального осциллографа. Виды разверток, их характеристики, условие синхронизации.

Осциллографические измерения параметров сигнала. Влияние частотной полосы канала Y на погрешность воспроизведения формы сигнала.

Трудности наблюдения скоростных процессов. Сущность стробоскопического метода осциллографирования. Как преодолеваются в нем трудности получения необходимых скорости развертки, ширины частотной полосы пропускания.

Трудности наблюдения одиночных сигналов и сигналов низкой