материалы за 2021г / лекции презентации / Лекция 01. Этапы развития метрологии
.pdf
Национальный исследовательский университет «МИЭТ» ИНСТИТУТ МИКРОПРИБОРОВ И СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ
Метрология и электро-радиоизмерения
Курс лекций Лекция 1. Правила «игры». Этапы
развития метрологии.
Калеев Дмитрий Вячеславович
Доцент Института микроприборов и систем управления, к.т.н. kaleev@org.miet.ru
ИНСТИТУТ МИКРОПРИБОРОВ И СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ |
Лекция 1 |
О чем курс (по ФГОС)
КОМПЕТЕНЦИЯ ПК-4
Способен проводить исследования в целях совершенствования программно-аппаратного обеспечения информационно-управляющих систем.
ПОДКОМПЕТЕНЦИЯ ПК-4.МЭРИ
Способен осуществлять постановку и выполнять измерительные эксперименты, анализировать и верно интерпретировать полученные результаты при проектировании и эксплуатации информационноуправляющих систем
Индикаторы достижения компетенций/подкомпетенций:
Знает основные понятия теории измерений, классификацию погрешностей средств измерений и самих измерений, принципы функционирования средств электро-измерений.
Умеет рассчитывать погрешности измерений и верно интерпретировать результаты измерений. Имеет опыт деятельности в постановке и проведении измерительных экспериментов
2
ИНСТИТУТ МИКРОПРИБОРОВ И СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ Лекция 1
Содержание курса
Лекции и тесты |
Лабораторные работы |
|
|
|
|
|
|
|
|
Л. 1. Правила «игры». Этапы развития метрологии |
Л.Р. 1 (выполнение) |
|
|
|
|
|
|
||
Л. 2. Физические величины, их системы и шкалы |
Однократные измерения и их погрешности |
|
||
|
|
|
|
|
Л. 3. Теория измерений. Классификация измерений и погрешностей |
Л.Р. 2 (выполнение) |
Л.Р. 1 (защита) |
|
|
|
|
|
|
|
Л. 4. Тест 1 |
Поверка вольтметров |
|
|
|
|
|
|
|
|
Л. 5. Методические погрешности и однократные измерения |
Л.Р. 3 (выполнение) |
Л.Р. 2 (защита) |
|
|
|
|
|
||
Л. 6. Случайные погрешности |
Прямые многократные измерения |
|
||
|
|
|
|
|
Л. 7. Систематические погрешности |
Л.Р. 4 (выполнение) |
Л.Р. 3 |
(защита) |
|
|
|
|
||
Л. 8. Обработка результатов статических измерений |
Динамические измерения. Цифровой осциллограф |
|
||
|
|
|
|
|
Л. 9. Обработка результатов совместных и совокупных измерений |
Л.Р. 5 (выполнение) |
Л.Р. 4 |
(защита) |
|
|
|
|
|
|
Л. 10. Измерительные сигналы и динамические измерения |
Совместные измерения |
|
|
|
|
|
|
|
|
Л. 11. Дискретное преобразование Фурье |
Л.Р. 6 (выполнение) |
Л.Р. 5 |
(защита) |
|
|
|
|
|
|
Л. 12. Тест 2 |
Анализ спектра сигнала |
|
|
|
|
|
|
|
|
Л. 13. Средства измерений. Измерительные системы. ГНСС. |
Л.Р. долг (выполнение) |
Л.Р. 6 |
(защита) |
|
|
|
|
|
|
Л. 14. Средства измерений. Измерение напряжений |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Л. 15. Средства измерений. Осциллографы |
|
Л.Р. долг (защита) |
|
|
|
|
|
|
3 |
Л. 16. Стандартизация и сертификация |
Экзамен |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ИНСТИТУТ МИКРОПРИБОРОВ И СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ |
Лекция 1 |
НБС
Лабораторные работы – 6 шт., каждая по 9 баллов (первая л.р. – 5 баллов):
1.Получен допуск к выполнению лабораторной работы (docx заготовка файла);
2.Лабораторная работа выполнена полностью (заполнены все таблицы и получена подпись преподавателя);
3.Отчет оформлен по ГОСТ;
4.Выводы в отчете верны;
5.Каждый ответил на один из контрольных вопросов к ЛР верно;
6.Каждый ответил на один доп. вопрос не из списка контрольных вопросов ЛР верно;
7.Каждый ответил на вопрос по материалам лекции верно;
8.Каждый ответил на вопрос по выполнению ЛР верно;
9.Команда решила расчетную задачу по лабораторной работе верно.
Тест №1 (10 заданий) – 10 баллов Тест №2 (10 заданий) – 10 баллов Экзамен – 30 баллов:
•2 теоретических вопроса по 10 баллов
•Задача – 10 баллов
4
ИНСТИТУТ МИКРОПРИБОРОВ И СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ
Список основной литературы
•Г.Д. Бурдун, Б.Н. Марков. Основы метрологии
•С.Г. Рабинович. Погрешности измерений
•П.В. Новицкий, И.А. Зограф. Оценка погрешностей
результатов измерений
•Жуков В.К. Метрология. Теория измерений.
•С.И. Боридько, Н.В. Дементьев. Метрология и
электрорадиоизмерения в телекоммуникационных системах
•Е.М. Душин. Основы метрологии и электрические
измерения.
•А.А. Данилин Измерения в радиоэлектронике
5
ИНСТИТУТ МИКРОПРИБОРОВ И СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ Лекция 1
Что такое метрология?
Метрология – это наука о измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности.
Теоретическая |
|
Законодательная |
|
Прикладная |
|
|
|
|
|
-физические процессы |
|
- правила и |
|
-Разработка |
- единицы физических |
|
нормы |
|
датчиков; |
величин; |
|
проведения |
|
- измерительных |
- эталоны; |
|
измерений; |
|
приборов; |
- измерительные сигналы; |
|
- |
|
- |
- их преобразование; |
|
стандартизация; |
|
информационно |
- средства измерения; |
|
- сертификация; |
|
-измерительных |
- оценка качества |
|
- аккредитация; |
|
систем |
измерений. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6
ИНСТИТУТ МИКРОПРИБОРОВ И СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ |
Лекция 1 |
Лекция 1. Древнейшие измерения.
Водяные часы
Древнекитайские часы |
Древнеегипетские солнечные часы |
|
Вавилонские солнечные часы - скафис
Гномон |
7 |
ИНСТИТУТ МИКРОПРИБОРОВ И СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ |
Лекция 1 |
Лекция 1. Древнейшие измерения.
Египетский локоть
1136 г – Устав Всеволода Новгородского
1550 г – Двинская грамота Ивана Грозного
Зерно – первое средство |
|
измерения массы |
Коромысловые весы |
|
8
ИНСТИТУТ МИКРОПРИБОРОВ И СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ
Лекция 1. Древнейшие измерения.
Фут |
Метр |
|
|
Испанский фут |
0,278 м |
|
|
Французский фут |
0,324 м |
|
|
Рейнский фут |
0,314 м |
|
|
Римский фут |
0,297 м |
|
|
Амстердамский фут |
0,283 м |
|
|
Швейцарский фут |
0,300 м |
|
|
Английский фут |
0,304 м |
|
|
Русский фут |
0,305 м |
|
|
Египетский фут |
0,225 м |
|
|
Лекция 1
Фунт и унции
9
ИНСТИТУТ МИКРОПРИБОРОВ И СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ |
Лекция 1 |
Лекция 1. Обеспечение международного единообразия мер
A
C
J
E K
D
L
F
Повторительный |
M |
|
|
G |
|
теодолит |
|
|
|
|
B
Ошибка составила 30 см
Астрономы Жан-Батист-Жозеф Деламбр (сверху) и Пьер-Франсуа-Андре Мешен провели измерение расстояния меридиана
10