материалы за 2021г / [2021] Список вопросов к экзамену

Институт МПСУ. Метрология и электро-радиоизмерения. 2020-2021

Список вопросов к экзамену

1Понятия физической величины, значения величины. Род величины, размер величины, значение величины. Примеры для всех определений.

2Единица измерения физической величины. Однородные и разнородные ФВ. Размерность физической величины. Физические величины и их единицы. Примеры для всех понятий и определений.

3Системы единиц величин. Когерентная система единиц физических величин. Примеры для всех понятий и определений. Международная система единиц СИ.

4Способы получения измерительной информации. Шкалы физических величин (порядков, интервалов, отношений, абсолютные). Примеры для всех понятий и определений.

5Шкалы физических величин (порядков, интервалов, отношений, абсолютные). Способы задания шкал интервалов. Отличие абсолютных шкал от шкал интервалов. Примеры для всех понятий и определений.

6Измерение, классификация измерений. Виды и методы измерений. Правильность и прецизионность. Определения, примеры, графики.

7Истинное, действительной и измеренное значение ФВ. Опорное значение ФВ. Точность и погрешность измерения. Классификация погрешностей измерений по форме представления. Примеры, графики для всех понятий и определений.

8Классификация измерений по способу получения результата измерения; по точности измерений. Примеры, графики для всех понятий и определений.

9Классификация измерений по количеству опытов; по формы выражения результата. Примеры, графики для всех понятий и определений.

10Классификация погрешностей измерений в зависимости от влияния характера изменения измеряемых величин. Классификация погрешностей измерений по зависимости абсолютной погрешности от значений ФВ. Примеры, графики для всех понятий и определений.

11Классификация погрешностей измерений по влиянию внешних условий. Классификация погрешностей измерений по характеру проявления. Примеры, графики для всех понятий и определений.

12Методические погрешности, классификация. Несовершенство выбранной модели на примере эффекта Зеебека. Физические принципы и средства для измерения температуры. Примеры, графики для всех понятий и определений.

13Методические погрешности, классификация. Влияние средства измерения на объект измерения. Примеры: измерение напряжения, измерения мощности.

14Методические погрешности. Несовершенство выбранного метода измерения. Методы непосредственной оценки и методы сравнения с мерой, определения. Методы сравнения с мерой, классификация, определения, примеры.

15Методы сравнения с мерой, классификация, определения. Дифференциальный метод и нулевой, расчет для омметра.

16Случайные погрешности. Интегральная и дифференциальная функции распределения. Вероятность попадания результата измерения в интервал. Формулы, определения, графики. Примеры расчета вероятности попадания результата измерения в интервал для нормального и равномерного распределений.

17Случайные погрешности. Начальные и центральные моменты распределения. Математическое ожидание, дисперсия, среднеквадратическое отклонение, коэффициенты асимметрии и эксцесса. Моменты распределения как проверка гипотезы о нормальности распределения. Определения, формулы, графики, примеры.

1

Институт МПСУ. Метрология и электро-радиоизмерения. 2020-2021

18Случайные погрешности. Точечные оценки моментов известных распределений (нормальное и равномерное). Выборочные оценки мат. ожидания, СКО, СКО среднего арифметического. Выборочные коэффициенты асимметрии и эксцесса. Определения, формулы, графики, примеры.

19Случайные погрешности. Доверительные интервалы, неравенство Чебышева. Определение вероятности для выбранных границ и наоборот. Доверительные интервалы на основе распределения Стьюдента. Определения, формулы, графики, примеры.

20Случайные погрешности. Точечные оценки моментов неизвестного распределения. Выборочные оценки мат. ожидания, СКО, СКО среднего арифметического, доверительных границ интервала. Определения, формулы, графики, примеры.

21Этапы обработки результата прямых измерений с многократными наблюдениями при наличии только случайных составляющих. Критерий согласия 2 Пирсона, условия применения, этапы выполнения. Проверка гипотезы на нормальность, равномерность. Число степеней свободы и уровень значимости критерия Пирсона. Определения, формулы, графики, примеры.

22Этапы обработки результата прямых измерений с многократными наблюдениями при наличии только случайных составляющих. Исключение промахов, правило трех сигм, определение вероятности получения промаха для выбранных доверительных границ. Определения, формулы, графики, примеры.

23Систематические погрешности. Методы замещения, противопоставления, компенсации погрешности по знаку, рандомизации. Определения, формулы, графики, примеры.

24Инструментальные погрешности. Класс точности СИ. Формулы для определения пределов допускаемой погрешности. Графики абсолютной и относительной погрешности для разных по обозначению классов точности. Примеры.

25Этапы обработки результата прямых статических измерений при наличии нескольких неисключенных систематических составляющих. Доверительная граница НСП при одинаковых доверительных вероятностях каждой НСП, различных вероятностях, отсутствии вероятности (предельное значение границы погрешности). Определения, формулы, графики, примеры.

26Статические измерения. Этапы подготовки, проведения и анализа результатов прямых статических измерений. Примеры, графики для всех понятий и определений.

27Этапы обработки результата статических измерений с многократными наблюдениями при наличии случайных и систематических составляющих. Доверительная граница суммарной случайной погрешности при одинаковых доверительных вероятностях каждой составляющей, различных вероятностях, отсутствии вероятности (получено только выборочное СКО). Определения, формулы, графики, примеры.

28Этапы обработки результата статических измерений с многократными наблюдениями при наличии случайных и систематических составляющих. Необходимые условия к алгоритму расчета суммарной погрешности измерения с учетом НСП и случайной погрешности. Определения, формулы, графики, примеры.

29Косвенные измерения, классификация. Измерения при линейной зависимости. Необходимые условия к измерениям для расчета суммарной погрешности при наличии случайных и систематических составляющих. Необходимые условия к алгоритму измерений для расчета суммарной погрешности. Определения, формулы, графики, примеры.

2

Институт МПСУ. Метрология и электро-радиоизмерения. 2020-2021

30Косвенные измерения, классификация. Измерения при нелинейной зависимости. Необходимые условия к измерениям для расчета суммарной погрешности при наличии случайных и систематических составляющих. Необходимые условия к алгоритму измерений для расчета суммарной погрешности. Определения, формулы, графики, примеры.

31Совместные измерения, этапы выполнения. Графические методы определения функциональной зависимости: методы контуров и медианных центров. Диффузность данных. Формулы расчета и определения точек для построения графика. Выбор аппроксимирующей функции. Определения, формулы, графики, примеры.

32Совместные измерения, этапы выполнения. Линейная регрессия. Метод наименьших квадратов для аппроксимации уравнения вида y=kx+b. Расчет по экспериментальным данным параметров выбранной функции. Погрешность аппроксимации. Определения, формулы, графики, примеры.

33Совместные измерения, этапы выполнения. Метод наименьших квадратов для аппроксимации уравнения вида y=a2x2+a1x+a0. Коэффициент множественной регрессии и коэффициент Пирсона. Определения, формулы, графики, примеры.

34Измерительные сигналы и измерения в частотной области. Параметры сигнала (коэффициенты амплитуды, формы). Классификация измерительных сигналов. Определения, формулы, графики, примеры.

35Динамические измерения. Динамическая погрешность СИ (измерительного преобразователя). Отклик измерительного преобразователя на входное воздействие 1(t). Определения, формулы, графики, примеры.

36Динамические измерения. Динамическая погрешность СИ (измерительного преобразователя). Отклик измерительного преобразователя на входной гармонический сигнал. Определения, формулы, графики, примеры.

37Спектральный анализ. Ряд Фурье, тригонометрическая форма, условия разложения в ряд, формулы. Спектр сигнала после разложения в ряд Фурье. Пример разложения периодического меандра в ряд Фурье. Определения, формулы, графики.

38Спектральный анализ. Ряд Фурье, тригонометрическая форма, условия разложения в ряд, формулы. Спектр сигнала после разложения в ряд Фурье. Пример разложения треугольного периодического сигнала в ряд Фурье. Определения, формулы, графики.

39Спектральный анализ. Ряд Фурье, тригонометрическая форма, условия разложения в ряд, формулы. Спектр сигнала после разложения в ряд Фурье. Пример разложения импульсного периодического сигнала со скважностью q=2 в ряд Фурье. Определения, формулы, графики.

40Спектральный анализ. Ряд Фурье, тригонометрическая форма, условия разложения в ряд, формулы. Спектр сигнала после разложения в ряд Фурье. Пример разложения пилообразного периодического сигнала в ряд Фурье. Определения, формулы, графики.

41Спектральный анализ. Интеграл Фурье, тригонометрическая форма, формулы. Спектр сигнала при вычислении интеграла Фурье. Способы анализа ширины спектра. Пример вычисления спектра импульса. Определения, формулы, графики.

42Спектральный анализ. Ряд Фурье в комплексной форме. Отрицательные частоты. Спектр сигнала после разложения в ряд Фурье. Пример разложения периодического меандра в ряд Фурье. Определения, формулы, графики.

43Спектральный анализ. Формы представления измерительного сигнала: аналоговая, дискретизированная по времени, по значению (квантование), цифровая. Дельта-функция Дирака, ее основное свойство. Повторение сигнала во времени, решетчатая функция. Определения, формулы, графики.

3

Институт МПСУ. Метрология и электро-радиоизмерения. 2020-2021

44Спектральный анализ. Дискретное преобразование Фурье, формулы, спектр дискретизированного сигнала. Определения, формулы, графики.

45Спектральный анализ. Итоговая формула ДПФ. Оконные функции, их связь с анализаторами спектра. Назначение оконных функций, принцип работы, формулы, определения, графики.

46Средства измерений. Измерительные преобразователи и меры. Номинальная и реальная функции преобразования. Цифровые измерительные приборы, структурная схема, классификация цифровых вольтметров.

47Средства измерений. Цифровые измерительные приборы, структурная схема, классификация цифровых вольтметров. Цифровые мультиметры (описание, графики, схемы).

48Средства измерений. Измерительные приборы – вольтметры с АЦП времяимпульсного преобразования (описание работы, графики, схемы).

49Средства измерений. Измерительные приборы – вольтметры с АЦП двойного интегрирования (описание работы, графики, схемы).

50Средства измерений. Измерительные приборы. Цифровые осциллографы (описание, структурная схема). Трехразрядный АЦП параллельного типа (схемы, определения, графики).

Билет состоит из двух вопросов и задачи:

-первый вопрос – 10 баллов;

-второй вопрос – 10 баллов;

-задача – 10 баллов.

4