ОГЛАВЛЕНИЕ:

  1. Введение
  2. Список понятий и терминов
  3. Раздел 1. Погрешности
  4. Раздел 2. Обработка результатов измерений
  5. Раздел 3. Основные виды средств измерения
  6. Раздел 4. Измерение основных электрических величин
  7. Раздел 5 Измерение неэлектрических величин
  8. Раздел 6. Измерительные вычислительные комплексы и системы
  9. Раздел 7. Основы стандартизации и сертификации
  10. Список рекомендуемой литературы

ВВЕДЕНИЕ:

Уважаемые господа! Данный курс лекций позволяет получить общие представления о метрологии, как науке об основах проведения метрологического эксперимента и об обработке результатов измерений. А также об общих положениях стандартизации и сертификации метрологических работ. Курс читается студентам дневного факультета, обучающимся по специальности «Электромеханика» и рассчитан на 36 часов лекций с лабораторным практикумом и курсовым проектом.

Примерная программа курса приведена ниже.

РАБОЧАЯ  ПРОГРАММАПО КУРСУ МЕТРОЛОГИЯ.

для специальности

Факультет Электромеханический

Кафедра ТОЭЭ

Курс третий

Семестр пятый

Лекции 36 (час.)

зачет в 5-ом семестре

Практические занятия  нет

Лабораторные занятия 20 (час.)

Самостоятельная работа 28 (час.)

Всего 56 (час.)

Рабочая программа составлена на основании программы "Стандартизация и информационно-измерительная техника в энергетике", утвержденной учебно-методическим советом по электротехническим специальностям 14 марта 1989г., индекс УМО-2104.23.89.

Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры ТОЭЭ

 

ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ, ЕЕ МЕСТО В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ

1.1. ЦЕЛЬ КУРСА

Обучение студентов проведению в энергетике измерений, контро­ля, диагностирования и других видов  экспериментов с контролируемой точностью при учёте  требований  метрологии и стандартизации, проведения интерпретации результатов эксперимента.

1.2. ЗАДАЧИ ИЗУЧЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Освоение принципов действия, основных характеристик изучаемых средств измерений, выработка умения правильно выбрать метод и средства измерения,оценить погрешности, обработать результаты измерений.

1.3. ПЕРЕЧЕНЬ ДИСЦИПЛИН, УСВОЕНИЕ КОТОРЫХ НЕОБХОДИМО ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ КУРСА:

МАТЕМАТИКА-дифференциальные и интегральные уравнения,комплексные величины, вектора, основные понятия теории ве­роятностей.

ФИЗИКА - системы единиц, основные величины и законы электро­магнитного поля, их физический смысл, силы в поле.

ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА - понятия о системах счисления, кодах, цифровых и аналоговых элементах электроники, таких как операционные усилители, логические элементы, триггеры, счетчики, регистры и т.д. Понятия об интерфейсах.

ТОЭ - установившиеся и переходные процессы в линейных электрических цепях, уравнения электромагнитного поля.

2. ОБЪЕМ КУРСА

Вид занятий:

Семестр; Кол-во :часов

Работа студентов: под:контролем (в часах)

Консультации: Отчетность ::на одну группу :(в часах)

Лекции

5        (36)

6

(зачет)

Практические

Занятия

5 (0)

   

Под контролем

5 (0)

 

ТК

Лабораторные работы

5 (20)

 

ПК и (отчет)

Самостоятельная  работа над одним разделом курса

 

10

(реферат)

ВСЕГО

56

16

 

 

3. ПЕРЕЧЕНЬ ТЕМ И РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ВРЕМЕНИ УЧЕБНЫХ ЗАНЯТИЙ.

Наименование темы

Число часов

Введение, метрология. Основныепонятия и определения

2

Измерительный эксперимент, погрешности и обработка результатов

8

Измерение элек трических величин показывающими электромеханическими и электронными приборами

6

Измерение электрических величин методом сравнения с мерой

2

Измерительные генераторы

2

Осциллографы

2

Аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи, цифровые приборы

8

Измерительные информационные системы

4

Основыс тандартизации

2

ИТОГО

36

МЕТРОЛОГИЯ

Метрология – наука об измерениях физических величин, методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности.

ЗАДАЧИ МЕТРОЛОГИИ

Основные задачи метрологии (ГОСТ 16263-70) – установление единиц физических величин, государственных эталонов и образцовых средств измерений, разработка теории, методов и средств измерений и контроля, обеспечение единства измерений и единообразных средств измерений, разработка методов оценки погрешностей, состояния средств измерения и контроля, а также передачи размеров единиц от эталонов или образцовых средств измерений рабочим средствам измерений.

Измерение физической величины выполняют опытным путём с помощью технических средств. В результате измерения получают значения физической величины

Q = qxU

где q – числовое значение физической величины в принятых единицах; U – единица физической величины.

Значение физической величены Q, найденное при измерении, называют действительным. В ряде случаев нет необходимости определять действительное значение физической величины, например при оценке соответствия физической величины установленному допуску. При этом достаточно определить принадлежность физической величины некоторой области Т:

Q T или T Q.

Следовательно, при контроле определяют соответствие действительного значения физической величины установленным значениям. Примером контрольных средств являются калибры, шаблоны, устройства с электроконтактными преобразователями.

МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЙ

При измерениях используют разнообразные методы (ГОСТ 16263-70), представляющие собой совокупность приемов использования различных физических принципов и средств. При прямых измерениях значения физической величины находят из опытных данных, при косвенных – на основании известной зависимости от величин, подвергаемых прямым измерениям.

Абсолютные измерения основаны на прямых измерениях основных величин и использовании значений физических констант. При относительных измерениях величину сравнивают с одноимённой, играющей роль единицы или принятой за исходную. Примером относительного измерения является измерение диаметра вращающейся детали по числу оборотов соприкасающегося с ней аттестованного ролика.

При методе непосредственной оценки значение физической величины определяют непосредственно по отсчётному устройству прибора прямого действия, при методе сравнения с мерой измеряемую величину сравнивают с мерой. Например, с помощью гирь уравновешивают на рычажных весах измеряемую массу детали. Разновидностью метода сравнения с мерой является метод противопоставления, при котором измеряемая величина и величина, воспроизводимая мерой, одновременно воздействуют на прибор сравнения, позволяющий установить соотношение между этими величинами (например, измерение сопротивления по мостовой схеме с включением в диагональ моста показывающего прибора). 

При дифференциальном методе измеряемую величину сравнивают с известной величиной, воспроизводимой мерой. Этим методом, например, определяют отклонение контролируемого диаметра детали на оптиметре после его настройки на ноль по блоку концевых мер длины. Нулевой метод – также разновидность метода сравнения с мерой, при котором результирующий эффект воздействия величин на прибор сравнения доводят до нуля. Подобным методом измеряют электрическое сопротивление по схеме моста с полным его уравновешиванием. При методе совпадений разность между измеряемой величиной и величиной, воспроизводимой мерой, определяют используя совпадения отметок шкал или периодических сигналов. Поэлементный метод характеризуется измерением каждого параметра изделия в отдельности. Комплексный метод характеризуется измерением суммарного показателя качества, на который оказывают влияния отдельные его составляющие (например, измерение радиального биения цилиндрической детали, на которое влияют эксцентриситет, овальность и др.; контроль положения профиля предельным контурам и т. п.).

ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ.

Поверка приборов методом сравнения

Электронный осциллограф

Исследование приборов различных систем при несинусоидальном токе

Измерение активной и реактивной мощности и

Энергии.

Компенсатор постоянного тока.

Измерение сопротивлений.

Мост переменного тока.

Измерение частоты.

Поверка трансформатора тока.

Поверка АЦП и ЦАП.

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ ПО ДИСЦИПЛИНЕ

Основная литература

1. Основы метрологии и электрические измерения. Под ред. Б.М.Душина - Л Энергоатомиздат 1987г. 480 c.

2. Электрические измерения. Под ред. А.В.Фремке - Л: Энергия,

1980 г.

Дополнительная литература

1. Электрические измерения. Под ред. В.Н.Малиновского. М:Энергоатомиздат,1985 г. - 416с.

2. Задачи и примеры расчетов по электроизмерительной технике

/Р.Н.Демидова-Панферова, В.Н.Малиновский, Ю.С. Солодов М: Энергоатомиздат 1990 г. - 192 с.

3. Оценка погрешностей   результатов измерений П.В.Новицкий, И.А.Зограф. Л:Энергоатомиздат 1985 г.- 248 с.

4. Справочник по электроизмерительным приборам /под ред. К.К. Илюнина  Л: Энергия 1977г.

Методические указания

1. Лабораторное руководство по электрическим измерениям (сборник). ИЭИ 1970г.

2. Методические указания по выполнению отдельных лабораторных работ  N 139, 202, 204, 259, 359, 360. ИЭИ.

3. Методические указания для самостоятельной работы N 518, 519, 520. ИЭИ

.

Содержание лекций составил доц., к.т.н. К.В. Куликов.