95

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ

«ПОЛОЦКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

«УТВЕРЖДАЮ»

Проректор по учебной работе

УО «Полоцкий государственный университет»

_________________В.В. Булах

«___»____________2004 г.

Учебно - методический комплекс

по дисциплине

«ТИПОВЫЕ КОМПОНЕНТЫ И ДАТЧИКИ КОНТРОЛЬНО-ДИАГНОСТИЧЕСКИХ СРЕДСТВ»

для студентов специальности 39 02 02

«Компьютерное моделирование и проектирование радиоэлектронных средств»

Составитель: доцент

кафедры «Конструирование РЭС», к.т.н.

Довгяло Д.А.

Новополоцк

УО «ПГУ»

2004

Цели и задачи дисциплины, ее место в учебном процессе

1. Цель и задачи дисциплины

1.1. Цель преподавания дисциплины

Основной целью преподавания дисциплины является изучение студентами физических основ, достижений и возможностей современной датчиковой аппаратуры и перспектив развития для адекватного применения в промышленных, научных и бытовых устройствах.

1.2. Задачи изучения дисциплины

Основными задачами изучения дисциплины являются:

– освоение студентами современных достижений физических наук, которые составляют фундамент выполнения заданных функций как отдельными датчиками контрольно-диагностических средств, так и многофункциональными датчиковыми системами;

– приобретение студентами умений и навыков использования электрофизических процессов, эффектов и явлений для успешной разработки, производства и эксплуатации современной датчиковой аппаратуры.

Для достижения поставленной цели и решения поставленных задач в результате изучения дисциплины «Типовые компоненты и датчики контрольно-диагностических средств» студенты должны:

• иметь представление:

– об основных явлениях и процессах при организации измерений датчиками физических величин;

– об основных принципах построения датчиковых систем;

– об основных методах передачи информации от чувствительных элементов датчиков физических величин и принципах ее дальнейшей обработки вторичными преобразователями;

– об особенностях воздействия внешних и внутренних дестабилизирующих факторов на работоспособность датчиков;

– о математических методах решения реальных задач при проектировании конкретных типов и видов датчиков;

– о проектировании измерительных систем и комплексов, реализованных с использованием датчиков физических величин;

– об существующих тенденциях, направлениях и перспективах развития датчиков и компонентов контрольно-диагностических средств.

• знать:

– физические явления, процессы и закономерности, лежащие в основе принципов построения датчиков физических величин;

– особенности, преимущества и недостатки современных принципов реализации датчиков физических величин;

– основы моделирования первичных измерительных преобразователей датчиковой аппаратуры;

– методы анализа точности и стабильности работы датчиков;

– методы прогнозирования состояния и технической диагностики датчиков;

– технологию производства датчиков;

– сравнительные конструктивные, электрические и метрологические характеристики основных вариантов реализации современных датчиков.

• уметь использовать:

– методику анализа исходных данных при разработке расширенного технического задания на проектирование датчиков физических величин;

– методику проектирования датчиков в соответствии с требованиями технического задания;

– современные конструкционные материалы при проектировании датчиков;

– материалы по соблюдению требований стандартизации и метрологического обеспечения датчиковой аппаратуры;

– конструкторско-технологическую разработку датчиков на основе систем автоматизированного проектирования;

– расчеты элементов конструкции датчика;

– типовые технологические процессы для изготовления датчиков;

– расчеты тепловых режимов, механической прочности, электромагнитной совместимости, устойчивости к внешним дестабилизирующим факторам разрабатываемых датчиков.

• владеть:

– принципами конструирования первичных измерительных преобразователей датчиков физических величин;

– методами оценки технического уровня и качества датчиков;

– методами выбора датчиков из совокупности существующих применительно к конкретной производственной задаче.

• иметь опыт:

– работы с измерительными приборами;

– определения основной и дополнительной погрешности датчиков;

– определения основных технических характеристик, испытаний различных типов датчиков;

– прогнозирования поведения датчиковых систем в реальных промышленных объектах;

– постановки научно-исследовательской работы по обеспечению работоспособности датчика при различных условиях эксплуатации.

1.3. Место дисциплины в учебном процессе

Курс является дисциплиной специализации в подготовке инженеров по специальности 39 02 02 и является основополагающей дисциплиной для изучения дисциплин: «Контроль качества компонентов контрольно-диагностических средств», «Проектирование РЭС различного назначения».

Перечень дисциплин, усвоение которых студентами необходимо для изучения данной дисциплины:

– физика – разделы молекулярной физики и термодинамики, электростатики, электромагнетизма, волновой оптики, элементов атомной физики и квантовой механики, элементов квантовой статистики;

– физико-химические основы микроэлектроники и технологии – разделы: структура материалов электронной техники, механические свойства структур, тепловые свойства твердых тел, магнитные свойства твердых тел, физические процессы в диэлектриках, физико-химические основы процессов разрушения твердых тел, физико-химические свойства деградационных процессов РЭС;

– электронные приборы – принципы действия полупроводниковых элементов РЭС;

– электрорадиоэлементы и устройства функциональной электроники – разделы: конструкции, принципы работы компонентов РЭС, особенности фото-, магнито-, пьезо- и термоэлектрических явлений и эффектов;

– проектирование интегральных микросхем – раздел планарно-диффузионная технология получения ИМС;

– материаловедение – разделы: проводниковые, полупроводниковые, диэлектрические и магнитные материалы.

2. Содержание дисциплины

Данная дисциплина рассчитана на 80 учебных часов (в том числе лекционные занятия – 48 часов, лабораторные занятия – 32 часа), в течение 6 учебного семестра и курсовое проектирование (15 часов) в течение 7 учебного семестра. Контролируемая самостоятельная работа студентов – 15 часов.