- •Пояснительная записка
- •Цели и задачи государственного экзамена
- •Требования к компетентности выпускника (согласно образовательному стандарту специальности):
- •Содержание государственного экзамена
- •Теоретическая часть
- •Раздел 2.1.1. Метрология и стандартизация
- •Случайные погрешности
- •Воспроизведение и передача единиц физических величин
- •Раздел 2.1.2. Теоретические основы информационно-измерительной техники
- •Раздел 2.1.3. Схемотехника аналоговых и цифровых устройств
- •Раздел 2.1.4. Программируемые цифровые устройства
- •Раздел 2.1.5. Программные средства автоматизированных систем
- •Раздел 2.1.6. Языки программирования
- •Раздел 2.1.7. Интерактивные графические интерфейсы в системах управления
- •Раздел 2.1.8. Программирование встраиваемых и мобильных систем
- •Раздел 2.1.9. Первичные измерительные преобразователи и измерения неэлектрических величин
- •Раздел 2.1.10. Электроника
- •Раздел 2.1.11. Электрические и магнитные измерения
- •Практическая часть
- •Электроника
- •2.2.2. Первичные измерительные преобразователи и измерения неэлектрических величин
- •2.2.3. Программные средства автоматизированных систем
- •2.2.4.Программирование встраиваемых и мобильных систем
- •Схемотехника цифровых и аналоговых устройств
- •Программируемые цифровые устройства
- •Информационно-методические материалы
- •3.1.Перечень рекомендуемой литературы
- •Критерии оценки знаний и компетенций выпускников по государственному экзамену и защите дипломной работы
- •Критерии оценки защиты дипломной работы по специальности 1-38 02 01 "Информационно-измерительная техника", специализации 1-38 02 01 08 "Информационно-измерительная техника в системах управления"
Раздел 2.1.2. Теоретические основы информационно-измерительной техники
Основные понятия ИИТ
Общенаучные методы познания. Эмпирические методы познания (наблюдение, сравнение, контроль, счет, измерение, идентификация, научный эксперимент). Разновидности отражения свойств совокупностями чисел. Основные постулаты. Свойства, удовлетворяющие отношению эквивалентности, понятие о счете. Интенсивные величины, удовлетворяющие отношениям эквивалентности и порядка. Понятие величины и контроля. Экстенсивные величины, удовлетворяющие отношениям эквивалентности, порядка и аддитивности. Понятие об единице величины и измерении. Понятие о шкалах измерений. Размерность величин. Систематизация физических величин. Определение зависимостей, основные понятия..
Операции и методы измерений и контроля
Измерение, как многооперационная процедура. Элементарные и комплексные средства измерений. Воспроизведение величины заданного размера. Мера. Однозначные и многозначные меры. Нерегулируемые и регулируемые меры. Одноканальные и многоканальные меры. Сравнения величины. Понятие о сигнале и подразделение физических сигналов в зависимости от возможности создания разностного сигнала. Устройства сравнения. Результат сравнения. Устройства сравнения на основе операции деления. Измерительное преобразование и измерительный преобразователь. Характеристики идеального и реального измерительных преобразователей. Масштабирование величины. Одноканальный и многоканальный масштабный преобразователь. Нерегулируемый и регулируемый масштабный преобразователь.. Понятие о результате и погрешности измерения. Процедура и алгоритм измерения. Основные уравнения измерений. Простейшие структурные схемы непосредственных измерений. Классификация измерений. Прямые, косвенные, совокупные и совместные измерения. Классификация методов прямых измерений. Синтез методов и алгоритмов прямых абсолютных измерений наборами ЭСИ без предварительных преобразований. Методы сопоставления. Метод однократного нониуса. Относительные измерения с применением метода нониуса. Метод растра. Метод муара. Уравнения полос. Алгоритмы прямых абсолютных измерений наборами ЭСИ без предварительного преобразования рода величины, основанные на методах сопоставления. с применением одноканальной нерегулируемой меры и многоканального нерегулируемого масштабного преобразователя, многоканальной нерегулируемой меры и одноканального нерегулируемого масштабного преобразователя, многоканальной нерегулируемой меры и многоканального нерегулируемого масштабного преобразователя (метод коинциденции).
Основные алгоритмы прямых абсолютных измерений наборами ЭСИ без предварительного преобразования рода величины, основанные на методах уравновешивания. Нулевой метод. Комбинированные методы прямых измерений без предварительного преобразования. Дифференциальный метод.
Методы измерений наборами ЭСИ при наличии предварительных преобразований. Методы измерений средних значений величины с аналоговым интегрированием, с аналоговым определением приращения выходного сигнала меры, с цифровым интегрированием результата измерения. Методы измерений с предварительным функциональным преобразованием и их классификация по способу выполнения функционального преобразования, по месту включения функционального преобразователя.
Понятие технического контроля состояния объекта. Техническое диагностирование. Виды контроля. Методы однопараметрового контроля. Основные алгоритмы контроля: «ниже предела», «выше пределы» и «между верхним и нижним пределом».
Понятие о комплексном объекте и методах определения параметров зависимости между физическими величинами. Основные задачи исследования комплексного объекта.
Измерительные сигналы и их преобразование
Определение и классификация измерительных сигналов. Детерминированный и случайный сигнал. Представление периодических сигналов в виде ряда Фурье. Ряды Фурье основных сигналов. Спектр периодического сигнала. Распределение мощности в спектре периодического сигнала. Преобразование Фурье непериодических сигналов. Свойства преобразования Фурье. Спектры непериодических сигналов. Случайные сигналы и их аналитическое описание. Общие вопросы преобразования измерительных сигналов: гармонические модулированные сигналы и их особенности (амплитудная, частотная, фазовая модуляция и детектирование); импульсно-модулированные сигналы.