Інформаційно-вимірювальні технології, частина 2

Спеціальність: Метрологія та інформаційно-вимірювальна техніка
Код дисципліни: 6.175.00.O.022
Кількість кредитів: 5.00
Кафедра: Інформаційно-вимірювальних технологій
Лектор: Гамула Павло
Семестр: 4 семестр
Форма навчання: денна
Результати навчання: Внаслідок вивчення навчальної дисципліни “Інформаційно-вимірювальні технології” студент: повинен знати зміст основних розділів інформаційно-вимірювальних технологій та їх роль у загальнонаукових методах пізнання; основні поняття і терміни вимірювань та вимірювальної техніки, одиниці вимірювання, їх відтворення та зберігання, еталони величин; основи теорії вимірювань та структуру вимірювального процесу; різновиди сучасних засобів вимірювальної техніки (ЗВТ) та їх метрологічні характеристики; структуру кібер-фізичних вимірювальних систем та перспективи їх розвитку; основні методи вимірювань та методики їх реалізації; методику опрацювання експериментальних даних з метою отримання результату вимірювання; методику оцінювання точності результатів вимірювань на основі теорії похибок та теорії невизначеності (непевності) у вимірюваннях; застосування сенсорних вимірювальних систем у структурах робототехніки. ? повинен вміти аналізувати умови проведення вимірювального експерименту для вимірювання заданої величини і вибрати метод вимірювання та необхідні засоби вимірювань; провести нескладний вимірювальний експеримент, здійснити опрацювання експериментальних даних та отримати результат вимірювання; виконати оцінювання точності результатів вимірювань на основі теорії похибок та теорії невизначеності (непевності) у вимірюваннях; застосовувати сучасне програмне забезпечення для проведення вимірювального експерименту, а також для опрацювання і аналізу результатів вимірювального експерименту
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: вища математика; фізика; теорія електричних сигналів і кіл; аналіз даних і опрацювання результатів вимірювань; актуатори та сенсори робототехніки.
Короткий зміст навчальної програми: у робототехніці. Метрологія – наука про вимірювання та їх використання. Поняття вимірювання. Структура та елементи вимірювального процесу. Єдність вимірювань. Вимірювані величини. Одиниці вимірювань. Шкали вимірювань. Види вимірювань: прямі і непрямі вимірювання. Вимірювальні сигнали (ВС). Моделі та характеристики ВС. Інтегральні характеристики періодичних ВС. Аналогові і цифрові ВС. Перетворення сигналів у вимірювальних системах. Засоби вимірювальної техніки (ЗВТ) та їх метрологічні характеристики. Класи точності засобів вимірювальної техніки. Оцінювання основних і додаткових інструментальних похибок засобів вимірювальної техніки в залежності від форми вираження класу точності. Нормування похибок засобів вимірювань зарубіжних виробників. Вимірювальні прилади. Електромеханічні та електронні аналогові вимірювальні прилади. Цифрові вимірювальні прилади. Вимірювальні інформаційні системи. Характеристики якості вимірювань. Похибки результатів вимірювань. Аналіз похибок як випадкових величин. Типові моделі густини розподілу випадкової похибки. Математичне сподівання, дисперсія і стандартне відхилення випадкової похибки. Невизначеність (непевність) результатів вимірювань. Вимірювання електричних величин: сили струму, напруги, електричного опору, потужності, частоти та ін. Опрацювання результатів вимірювального експерименту. Опрацювання результатів прямих вимірювань та опосередкованих вимірювань із разовими спостереженнями аргументів. Опрацювання результатів вимірювань із багаторазовими спостереженнями аргументів. Оцінювання невизначеності (непевності) результатів вимірювань. Сенсорні вимірювальні системи. Активні (параметричні) сенсори: терморезистори, термістори, тензорезистори, фоторезистори. Пасивні (генераторні) сенсори: термопари, п'єзоелементи, фотоелементи. Методи вимірювань. Методи підвищення точності вимірювань. Метод заміщення. Вимірювання вихідних сигналів активних і пасивних сенсорів. Мостові вимірювальні кола. Вимірювання електричного опору з використанням мостів. Компенсаційні вимірювальні кола. Вимірювання електрорушійної сили і напруги. Методи калібрування засобів вимірювань. Оцінювання точності та достовірності результатів калібрування засобів вимірювань. Перспективні напрями розвитку інформаційно-вимірювальних технологій.
Методи та критерії оцінювання: У процесі викладання навчальної дисципліни “Інформаційно-вимірювальні технології” використовуються такі методи діагностики та оцінювання знань: поточний контроль знань студентів - 30 %: під час проведення семестрових екзаменів (3-й і 4-й семестри) - 70 %
Рекомендована література: 1. Нормативні документи 1. Закон України про метрологію та метрологічну діяльність, №1314-VІІ від 05.06.2014, Київ, Україна, Парламентське видавництво, 2014. (Редакція від 03.07.2019). 2. ДСТУ 2681-94. Метрологія. Терміни та визначення. Державний стандарт України, Київ, Україна, 1994. 3. OIML V 2:2012 (E/F), International vocabulary of metrology: Basic and general concepts and associated terms, VIM3, 2012. 4. ISO/IEC Guide 98-3:2008, Uncertainty of measurement, Part 3: Guide to the expression of uncertainty in measurement, 2008. 5. ДСТУ ГОСТ ИСО 5725-1:2005 Точність (правильність і прецизійність) методів та результатів вимірювання. Частина 1. Основні положення та визначення, Київ, Україна, 2005. 6. OIML D 8 Edition 2004 (E), Measurement standards: Choice, recognition, use, conservation and documentation, International document, 2004. 2. Навчальна література 1. М. Дорожовець, В. Мотало, Б. Стадник та ін. Основи метрології та вимірювальної техніки у двох томах, Т1. Основи метроії; за ред. проф. Б. Стадника, Львів, Україна: Вид-во Національного університету “Львівська політехніка”, 2005. 2. М. Дорожовець, В. Мотало, Б. Стадник та ін. Основи метрології та вимірювальної техніки у двох томах, Т2. Вимірювальна техніка; за ред. проф. Б. Стадника, Львів, Україна: Вид-во Національного університету “Львівська політехніка”, 2005. 3. М. Дорожовець, Опрацювання результатів вимірювань, Львів, Україна: Вид-во Національного університету “Львівська політехніка”, 2007. 4. В. Ванько, М. Дорожовець, Є. Поліщук та ін. Вимірювальні перетворювачі (сенсори); за ред. проф. Є. Поліщука та проф. В. Ванька., Львів, Україна: Вид-во Національного університету “Львівська політехніка”, 2015. 5. М. Дорожовець, В. Мотало, Б. Стадник та ін. Основи метрології та електричні вимірювання; за ред. проф. Б. Стадника, Львів, Україна: Вид-во Національного університету “Львівська політехніка”, 2011. 3. Додаткова навчальна література 1. R. Northrop, Introduction to Instrumentation and Measurements, 3d ed., Boca Raton: CRC Press Taylor & Francis Group, 2014. 2. J.G. Webster and E. Halit, Eds., Measurement, Instrumentation, and Sensors Handbook: Electromagnetic, Optical, Radiation, Chemical, and Biomedical Measurement, 2nd ed., London, New York: CRC Press, Tailor ? Francis Group, 2017. 3. J. Fraden, Handbook of Modern Sensors: Physics, Designs, and Applications, 5th ed., London, New York: Springer, 2016. 4. Література до лабораторних занять 1. Інструкції до лабораторних робіт з курсу “Інформаційно-вимірювальні технології”. 2. М. Дорожовець, В. Мотало, Б. Стадник та ін. Основи метрології та електричні вимірювання; за ред. проф. Б. Стадника, Львів, Україна: Вид-во Національного університету “Львівська політехніка”, 2011.
Уніфікований додаток: Національний університет «Львівська політехніка» забезпечує реалізацію права осіб з інвалідністю на здобуття вищої освіти. Інклюзивні освітні послуги надає Служба доступності до можливостей навчання «Без обмежень», метою діяльності якої є забезпечення постійного індивідуального супроводу навчального процесу студентів з інвалідністю та хронічними захворюваннями. Важливим інструментом імплементації інклюзивної освітньої політики в Університеті є Програма підвищення кваліфікації науково-педагогічних працівників та навчально-допоміжного персоналу у сфері соціальної інклюзії та інклюзивної освіти. Звертатися за адресою: вул. Карпінського, 2/4, І-й н.к., кімн. 112 E-mail: nolimits@lpnu.ua Websites: https://lpnu.ua/nolimits https://lpnu.ua/integration
Академічна доброчесність: Політика щодо академічної доброчесності учасників освітнього процесу формується на основі дотримання принципів академічної доброчесності з урахуванням норм «Положення про академічну доброчесність у Національному університеті «Львівська політехніка» (затверджене вченою радою університету від 20.06.2017 р., протокол № 35).