Н.Ф.Рожков
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ
ИНФОРМАЦИОННЫХ И ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ
ТЕХНОЛОГИЙ
Учебное пособие
Омск 2005 г.
Н.Ф. Рожков. «Теоретические основы измерительных и информационных технологий» Учебное пособие.
В пособии раскрыты основные понятия информационно измерительной техники и их связь с философскими логическими понятиями. Рассматриваются виды и методы измерений, теория погрешностей и методы их определения, основы информационно – энергетической теории измерительных устройств, фильтрация измерительных сигналов.
Учебное пособие предназначено для студентов специальности «Информационно – измерительная техника и технологии» дневной, вечерней и заочной форм обучения, а также может быть полезно студентам, изучающим указанные разделы.
Введение
Курс «Теоретические основы измерительных и информационных технологий» (ТОИИТ) изучается студентами специальности «Информационно – измерительная техника и технологии» и преследует главную цель – дать правильное мировоззрение, правильный подход к решению как теоретических, так и практических задач измерений. Более конкретная цель – методы получения количественной информации об изучаемых процессах и явлениях.
При изучении дисциплины ТОИИТ студенты, исходя из понятия общенаучных методов познания, должны усвоить понятия эмпирических, эмпирико-теоретических и теоретических методов познания. Особое внимание должны уделить эмпирическим и эмпирико-теоретическими методам познания. Достаточно чётко усвоить понятия: наблюдение, сравнение, контроль, счет, измерение, идентификация, научный эксперимент. Использовать эмпирико-теоретические методы
познания: анализ и синтез; индукция и дедукция; проверка гипотез; историко-логический метод и моделирование. Из теоретических методов познания использовать аксиоматику и правильно делать обобщение.
Для успешного проектирования измерительной аппаратуры знать: виды и методы измерений; структуры измерительных устройств; теорию определения погрешностей, правило их суммирования; основы информационно-энергетической теории измерительных устройств; общие понятия фильтрации измерительных сигналов.
1. Содержание курса тоиит
Курс ТОИИТ включает такие разделы как:
Основные понятия ИИТ и их связь с философскими логическими понятиями.
Виды и методы измерений.
Структуры измерительных устройств.
Теория погрешностей, методы их определения и правила их суммирования.
Основы информационно- энергетической теории измерительных устройств.
Назначение и типы фильтров.
Курс ТОИИТ является теоретической базой для изучения спец. дисциплин и логически укладывается в последовательность изучения других курсов от объекта измерения к получателю информации Взаимосвязь и последовательность изучаемых дисциплин показана на (Рис.1.1).
Рис.1.1.
Для предварительного получения информации используется изучение курса физические основы получения информации (ФОПИ). Далее для получения количественной информации необходимо изучить аналоговые измерительные устройства (АИУ) и цифровые (ЦИУ). Затем информация обрабатываться с использованием информационных измерительных систем (ИИС) и поступает к получателю информации (ПИ). Учебная дисциплина электронные устройства обеспечивает указанные выше учебные дисциплины.
Курс ТОИИТ дает общую теоретическую базу и обеспечивает все перечисленные дисциплины.
Естественно при разработке измерительных устройств необходимо знание курса систем автоматического проектирования (САПР), программирования и других.
Цель курса: дать правильное мировоззрение, правильный подход в решении как теоретических, так и практических задач (концептуальная цель).
Конкретная цель – это получение количественной информации об изучаемых процессах и явлениях. Каждая из составляющих теорий разрабатывалась отдельно, но с точки зрения теории информации была выработана обобщенная теория, позволяющая количественно определить разные физические величины одной единицей измерения (в двоичной системе счисления битами, а в десятичной - дитами). Это показано на (Рис. 1.2)
Рис.1.2.
Примером может служить то, что для оценки электрических и механических двигателей был введен обобщенный показатель- коэффициент полезного действия (КПД), что приведено на (Рис.1.3).
Рис.1.3.