Методи та засоби підвищення точності вимірювань і випробовувань
Спеціальність: Якість, стандартизація та сертифікація
Код дисципліни: 7.175.06.E.022
Кількість кредитів: 4.00
Кафедра: Інформаційно-вимірювальних технологій
Лектор: Яцук Василь Олександрович, д.т.н., професор
Семестр: 2 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: Вивчення навчальної дисципліни передбачає формування у здобувачів
освіти компетентностей:
загальні компетентності:
- здатність виявляти наукову сутність проблем у професійній сфері, знаходити адекватні шляхи щодо їх розв’язання;
- здатність генерувати нові ідеї й нестандартні підходи до їх реалізації (креативність);
- здатність досліджувати проблеми з використанням системного аналізу, синтезу та інших методів;
- здатність аналізувати, верифікувати, оцінювати повноту інформації в ході професійної діяльності, за необхідності доповнювати й синтезувати відсутню інформацію й працювати в умовах невизначеності;
- здатність вести професійну, у тому числі науково-дослідну діяльність у
міжнародному середовищі;
- здатністю виконувати збір, аналіз та систематизацію науково- технічної інформації;
- вільним спілкуванням іноземною мовою у професійній галузі;
- здатність орієнтуватися в системі загальнолюдських цінностей і цінностей світової й вітчизняної культури, розуміти значення гуманістичних цінностей для збереження й розвитку сучасної цивілізації.
Фахові компетентності:
- аналізувати та розробляти схеми засобів вимірювання та випробувань
заданої фізичної величини з необхідними метрологічними xарактеристиками;
- аналізувати сучасний стан та обґрунтовано вибирати засоби підвищення точності випробувань та вимірювання заданої фізичної величини;
- прогнозувати можливість покращення технічних характеристик
засобів випробувань та вимірювань потрібної фізичної величини;
- розробляти оптимальну схему випробувань та вимірювання заданої
фізичної величини з наявних на підприємстві робочих засобів
вимірювання;
- розробляти пропозиції до обгрунтованого використання методів
підвищення точності в технологічних процесах підприємства, установи;
- розробляти необхідні методики вимірювань для забезпечення єдності та
якості вимірювань на підприємстві.
Результати навчання: - вміти аналізувати сучасний стан та обґрунтовано вибирати засоби підвищення точності випробувань та вимірювання заданої фізичної величини;
- вміти аналізувати, розробляти схеми та прогнозувати можливість покращення засобів вимірювання та випробувань заданої фізичної величини з необхідними метрологічними характеристиками;
- вміти розробляти оптимальну схему випробувань та вимірювання заданої фізичної величини з наявних на підприємстві робочих засобів вимірювання;
- вміти розробляти пропозиції до обґрунтованого використання методів підвищення точності в технологічних процесах підприємства, установи;
- вміти розробляти необхідні методики вимірювань для забезпечення єдності та якості вимірювань на підприємстві.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: - аналогові електронні вузли засобів вимірювальної техніки;
- основи цифрової та мікропроцесорної техніки;
- метрологія.
Короткий зміст навчальної програми: Класифікація методів забезпечення високої точності вимірювань. Загальні та спеціальні способи виключення систематичних складових похибок. Методи стабілізації статичної реальної функції перетворення вимірювальних пристроїв. Корекція випадкових (шумових) похибок. Корекція методичних похибок. Методи зразкових сигналів, комутаційного інвертування. Метод допоміжних вимірювань, ітераційні методи. Тестові методи. Підвищення завадостійкості вимірювальних перетворень та завадо захищеності засобів випробувань та вимірювань. Корекція статичних похибок первинних вимірювальних перетворювачів. Забезпечення якості засобами вимірювальної техніки. Застосування мікропроцесорів для підвищення точності вимірювань.
Опис: Вступ. Похибки вимірювань, їх моделі.
Принцип інваріантності у вимірювальній техніці. області застосування методів забезпечення високої точності випробувань та вимірювань.
Класифікація методів забезпечення високої точності вимірювань.
Загальні та спеціальні способи виключення систематичних складових
похибок.
Загальні способи: введення поправок і виключення факторів систематичних
похибок. Спеціальні способи: заміщення, компенсації похибки за знаком,
протиставлення, симетричних спостережень.
Методи стабілізації статичної реальної функції перетворення вимірювальних
пристроїв. Загальні особливості методів стабілізації статичної реальної функції перетворення вимірювальних пристроїв.
Конструктивно-технологічні методи, метод від`ємного зворотного зв`язку,
методи компенсації.
Корекція випадкових (шумових) похибок.
Адитивна корекція випадкових
(шумових) похибок вимірювальних масштабних перетворювачів
(підсилювачів) та АЦП.
Корекція методичних похибок.
Зменшення методичних похибок, зумовлених особливостями первинних
вимірювальних перетворювачів та ліній зв`язку. Корекція методичних похибок при виконанні операції лінеаризації загальної функції перетворення
приладів.
Структурні методи підвищення точності вимірювань.
Методи зразкових сигналів, комутаційного інвертування.
Метод допоміжних вимірювань, ітераційні методи.
Метод допоміжних вимірювань.
Ітераційні методи з часовим та просторовим розділенням вимірювального та корегувального каналів.
Тестові методи.
Види тестів. Підвищення точності вимірювань шляхом використання
адитивних, мультиплікативних та аддитивно-мультиплікативних тестів.
Алгоритмічні методи підвищення точності.
Підвищення завадостійкості вимірювальних перетворень та
завадозахищеності засобів випробувань та вимірювань.
Корекція статичних похибок первинних вимірювальних перетворювачів.
Принципи і особливості корекції статичних похибок первинних
вимірювальних перетворювачів.
Корекція похибок в багатоканальних інформаційно-вимірювальних системах
випробувань.
Забезпечення якості засобами вимірювальної техніки.
Вимоги до забезпечення якості продукції, товарів послуг на всіх етапах
їх життєвого циклу. Вибір та обгрунтування застосування вимірювального контролю якості.
Забезпечення якості засобів вимірювальної техніки.
Застосування мікропроцесорів для підвищення точності вимірювань.
Корекція методичних похибок числових перетворень.
Методи та критерії оцінювання: Усне опитування, приймання звітів з лабораторних робіт (30 %); підсумковий захід – іспит (письмово-усна форма)
Критерії оцінювання результатів навчання: Розподіл балів у 100-бальній шкалі
Поточний контроль 0-балів
Екзаменаційний контроль (письмова
частина ) 50-балів
Екзаменаційний контроль (усна частина )
20-балів
Практичні заняття 15-балів
Лабораторні заняття 15-балів
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок: 100–88 балів – («відмінно») виставляється за високий рівень знань (допускаються деякі неточності) навчального матеріалу компонента, що міститься в основних і додаткових рекомендованих літературних джерелах, вміння аналізувати явища, які вивчаються, у їхньому взаємозв’язку і роз витку, чітко, лаконічно, логічно, послідовно відповідати на поставлені запитання, вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 87–71 бал – («добре») виставляється за загалом правильне розуміння навчального матеріалу компонента, включаючи розрахунки , аргументовані відповіді на поставлені запитання, які, однак, містять певні (неістотні) недоліки, за вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 70 – 50 балів – («задовільно») виставляється за слабкі знання навчального матеріалу компонента, неточні або мало аргументовані відповіді, з порушенням послідовності викладення, за слабке застосування теоретичних положень під час розв’язання практичних задач; 49–26 балів – («не атестований» з можливістю повторного складання семестрового контролю) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння застосувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 25–00 балів – («незадовільно» з обов’язковим повторним вивченням) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння орієнтуватися під час розв’язання практичних задач, незнання основних фундаментальних положень.
Рекомендована література: 1. Яцук В.О., Малачівський П.С. Методи підвищення точності вимірювань / Підручник для вузів. – Бескид-біт: Львів. – 2008. – 358 с.
2. Метрологія та вимірювальна техніка. Підручник. Є.С. Поліщук, М.М. Дорожовець, В.О. Яцук, В.М. Ванько, Т.Г. Бойко. За ред. проф. Є.С. Поліщука. – 2-е вид., перероб. і доп. - Львів: Вид-во Львівської політехніки, 2012. – 544 с.
3. Орнатский П.П. Автоматические измерения и приборы. - Київ: Вища школа, 1986. - 389 с.
4. Орнатский П.П. Теоретические основы информационно-измерительной техники. – Київ: Вища школа, 1984.- 445 с.
5. Методы электрических измерений: Уч. пос. для ВУЗов / Под ред. Э.И. Цветкова. - Л: Энергоатомиздат: Ленннгр. отд-ние. - 1990. – 288 с.
6. Методы и средства измерений: Уч. пос. для ВУЗов. - Куликовский К.Л., Купер В.Я. - М.: - Энергоатомиздат, 1996. – 448 с.
7. Земельман М.А. Автоматическая коррекция погрешностей измерительных устройств. - М. :Изд-во стандартов, 1972. – 199 с.
8. Туз Ю.М. Структурные методы повышения точности измерительных устройств. - Киев: Вища школа, 1976. - 256 с.
9. Бромберг З.М., Куликовский К.Л. - Тестовые методы повышения точности измерений. - М.: Энергия, 1978. - 176 с.
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).
Методи та засоби підвищення точності вимірювань і випробовувань (курсова робота)
Спеціальність: Якість, стандартизація та сертифікація
Код дисципліни: 7.175.06.E.024
Кількість кредитів: 2.00
Кафедра: Інформаційно-вимірювальних технологій
Лектор: Яцук Василь Олександрович, д.т.н., професор
Семестр: 2 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: Вивчення навчальної дисципліни передбачає формування у здобувачів
освіти компетентностей:
загальні компетентності:
- здатність виявляти наукову сутність проблем у професійній сфері, знаходити адекватні шляхи щодо їх розв’язання;
- здатність генерувати нові ідеї й нестандартні підходи до їх реалізації (креативність);
- здатність досліджувати проблеми з використанням системного аналізу, синтезу та інших методів;
- здатність аналізувати, верифікувати, оцінювати повноту інформації в ході професійної діяльності, за необхідності доповнювати й синтезувати відсутню інформацію й працювати в умовах невизначеності;
- здатність вести професійну, у тому числі науково-дослідну діяльність у
міжнародному середовищі;
- здатністю виконувати збір, аналіз та систематизацію науково- технічної інформації;
- вільним спілкуванням іноземною мовою у професійній галузі;
- здатність орієнтуватися в системі загальнолюдських цінностей і цінностей світової й вітчизняної культури, розуміти значення гуманістичних цінностей для збереження й розвитку сучасної цивілізації.
Фахові компетентності:
- аналізувати та розробляти схеми засобів вимірювання та випробувань
заданої фізичної величини з необхідними метрологічними xарактеристиками;
- аналізувати сучасний стан та обґрунтовано вибирати засоби підвищення точності випробувань та вимірювання заданої фізичної величини;
- прогнозувати можливість покращення технічних характеристик
засобів випробувань та вимірювань потрібної фізичної величини;
- розробляти оптимальну схему випробувань та вимірювання заданої
фізичної величини з наявних на підприємстві робочих засобів
вимірювання;
- розробляти пропозиції до обгрунтованого використання методів
підвищення точності в технологічних процесах підприємства, установи;
- розробляти необхідні методики вимірювань для забезпечення єдності та
якості вимірювань на підприємстві.
Результати навчання: - вміти аналізувати сучасний стан та обґрунтовано вибирати засоби підвищення точності випробувань та вимірювання заданої фізичної величини;
- вміти аналізувати, розробляти схеми та прогнозувати можливість покращення засобів вимірювання та випробувань заданої фізичної величини з необхідними метрологічними характеристиками;
- вміти розробляти оптимальну схему випробувань та вимірювання заданої фізичної величини з наявних на підприємстві робочих засобів вимірювання;
- вміти розробляти пропозиції до обґрунтованого використання методів підвищення точності в технологічних процесах підприємства, установи;
- вміти розробляти необхідні методики вимірювань для забезпечення єдності та якості вимірювань на підприємстві.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: - аналогові електронні вузли засобів вимірювальної техніки;
- основи цифрової та мікропроцесорної техніки;
- метрологія.
Короткий зміст навчальної програми: Класифікація методів забезпечення високої точності вимірювань. Загальні та спеціальні способи виключення систематичних складових похибок. Методи стабілізації статичної реальної функції перетворення вимірювальних пристроїв. Корекція випадкових (шумових) похибок. Корекція методичних похибок. Методи зразкових сигналів, комутаційного інвертування. Метод допоміжних вимірювань, ітераційні методи. Тестові методи. Підвищення завадостійкості вимірювальних перетворень та завадо захищеності засобів випробувань та вимірювань. Корекція статичних похибок первинних вимірювальних перетворювачів. Забезпечення якості засобами вимірювальної техніки. Застосування мікропроцесорів для підвищення точності вимірювань.
Опис: Вступ. Похибки вимірювань, їх моделі.
Принцип інваріантності у вимірювальній техніці. області застосування методів забезпечення високої точності випробувань та вимірювань.
Класифікація методів забезпечення високої точності вимірювань.
Загальні та спеціальні способи виключення систематичних складових
похибок.
Загальні способи: введення поправок і виключення факторів систематичних
похибок. Спеціальні способи: заміщення, компенсації похибки за знаком,
протиставлення, симетричних спостережень.
Методи стабілізації статичної реальної функції перетворення вимірювальних
пристроїв. Загальні особливості методів стабілізації статичної реальної функції перетворення вимірювальних пристроїв.
Конструктивно-технологічні методи, метод від`ємного зворотного зв`язку,
методи компенсації.
Корекція випадкових (шумових) похибок.
Адитивна корекція випадкових
(шумових) похибок вимірювальних масштабних перетворювачів
(підсилювачів) та АЦП.
Корекція методичних похибок.
Зменшення методичних похибок, зумовлених особливостями первинних
вимірювальних перетворювачів та ліній зв`язку. Корекція методичних похибок при виконанні операції лінеаризації загальної функції перетворення
приладів.
Структурні методи підвищення точності вимірювань.
Методи зразкових сигналів, комутаційного інвертування.
Метод допоміжних вимірювань, ітераційні методи.
Метод допоміжних вимірювань.
Ітераційні методи з часовим та просторовим розділенням вимірювального та корегувального каналів.
Тестові методи.
Види тестів. Підвищення точності вимірювань шляхом використання
адитивних, мультиплікативних та аддитивно-мультиплікативних тестів.
Алгоритмічні методи підвищення точності.
Підвищення завадостійкості вимірювальних перетворень та
завадозахищеності засобів випробувань та вимірювань.
Корекція статичних похибок первинних вимірювальних перетворювачів.
Принципи і особливості корекції статичних похибок первинних
вимірювальних перетворювачів.
Корекція похибок в багатоканальних інформаційно-вимірювальних системах
випробувань.
Забезпечення якості засобами вимірювальної техніки.
Вимоги до забезпечення якості продукції, товарів послуг на всіх етапах
їх життєвого циклу. Вибір та обгрунтування застосування вимірювального контролю якості.
Забезпечення якості засобів вимірювальної техніки.
Застосування мікропроцесорів для підвищення точності вимірювань.
Корекція методичних похибок числових перетворень.
Методи та критерії оцінювання: Усне опитування, приймання звітів з лабораторних робіт (30 %); підсумковий захід – іспит (письмово-усна форма)
Критерії оцінювання результатів навчання: Розподіл балів у 100-бальній шкалі
Поточний контроль 0-балів
Екзаменаційний контроль (письмова
частина ) 50-балів
Екзаменаційний контроль (усна частина )
20-балів
Практичні заняття 15-балів
Лабораторні заняття 15-балів
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок: 100–88 балів – («відмінно») виставляється за високий рівень знань (допускаються деякі неточності) навчального матеріалу компонента, що міститься в основних і додаткових рекомендованих літературних джерелах, вміння аналізувати явища, які вивчаються, у їхньому взаємозв’язку і роз витку, чітко, лаконічно, логічно, послідовно відповідати на поставлені запитання, вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 87–71 бал – («добре») виставляється за загалом правильне розуміння навчального матеріалу компонента, включаючи розрахунки , аргументовані відповіді на поставлені запитання, які, однак, містять певні (неістотні) недоліки, за вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 70 – 50 балів – («задовільно») виставляється за слабкі знання навчального матеріалу компонента, неточні або мало аргументовані відповіді, з порушенням послідовності викладення, за слабке застосування теоретичних положень під час розв’язання практичних задач; 49–26 балів – («не атестований» з можливістю повторного складання семестрового контролю) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння застосувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 25–00 балів – («незадовільно» з обов’язковим повторним вивченням) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння орієнтуватися під час розв’язання практичних задач, незнання основних фундаментальних положень.
Рекомендована література: 1. Яцук В.О., Малачівський П.С. Методи підвищення точності вимірювань / Підручник для вузів. – Бескид-біт: Львів. – 2008. – 358 с.
2. Метрологія та вимірювальна техніка. Підручник. Є.С. Поліщук, М.М. Дорожовець, В.О. Яцук, В.М. Ванько, Т.Г. Бойко. За ред. проф. Є.С. Поліщука. – 2-е вид., перероб. і доп. - Львів: Вид-во Львівської політехніки, 2012. – 544 с.
3. Орнатский П.П. Автоматические измерения и приборы. - Київ: Вища школа, 1986. - 389 с.
4. Орнатский П.П. Теоретические основы информационно-измерительной техники. – Київ: Вища школа, 1984.- 445 с.
5. Методы электрических измерений: Уч. пос. для ВУЗов / Под ред. Э.И. Цветкова. - Л: Энергоатомиздат: Ленннгр. отд-ние. - 1990. – 288 с.
6. Методы и средства измерений: Уч. пос. для ВУЗов. - Куликовский К.Л., Купер В.Я. - М.: - Энергоатомиздат, 1996. – 448 с.
7. Земельман М.А. Автоматическая коррекция погрешностей измерительных устройств. - М. :Изд-во стандартов, 1972. – 199 с.
8. Туз Ю.М. Структурные методы повышения точности измерительных устройств. - Киев: Вища школа, 1976. - 256 с.
9. Бромберг З.М., Куликовский К.Л. - Тестовые методы повышения точности измерений. - М.: Энергия, 1978. - 176 с.
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).