Министерство образования и науки РФ

Федеральное государственное бюджетное образовательное

учреждение высшего профессионального образования

«Пензенский государственный университет»

Факультет F.HP

ПРОГРАММ А ВСТУПИТЕЛЬНОГО ЭКЗАМЕНА

по специальности 05.11.01 - Приборы и методы измерения

(электрические и магнитные величины)

Пенза 2011 Программа вступительного экзамена составлена - в соответствии с федеральными государственными требованиями к структуре основной про­ фессиональной образовательной программы послевузовского профессионального образования (аспи­ рантура). утвержденными приказом Минобрнауки РФ от 16.03.2011 г. № 1365;

- на основании паспорта научной специальности 05.11.01 - Приборы и методы измерения (элек­ трические и магнитные величины):

- в соответствии с програм.мой-минимум кандидатского экзамена по специальности 05.11.0) Приборы и методы измерения (электрические и магнитные величины) по техническим наукам, утвер­ жденной приказом Министерства образования и науки РФ № 274 от 08! 10.2007 г..

- в соответствии с учебным планом ПГУ по основной образовательной программе послевузов­ ского профессионального образования (аспирантура) по специальности 05.11.01 - Приборы и методы измерения (электрические и магнитные величины).

Составитель программы:

Зав. кафедрой «Радиотехника и радиоэлектронные системы»

д. т. н., профессор _ А. В. Светлов _ Рецензент:

Зам. директора Пензенского филиала РГУИТП д. т. н„ профессор.И. Чернецов Программа утверждена на заседании ученого совета факультета ЕНР протокол № 1 от 8 сентября 2011 г.

Декан факультета ЕНР д. т. н., профессор Р. М. Печерская Ь»

« 2011 г.

СОГЛАСОВАНО:

Декан факультета ПИТС д.т.н., профессор Декан факультета ВТ д.т.н., профессор Декан факультета МТЭ к.т.н., профессор А.В. Липов «..L C » _ _ ii _2011 г.

В основу настоящей программы положены следующие дисциплины: теория случайных про­ цессов с элементами теории вероятностей и математической статистики; основы метрологии и мет­ рологического обеспечения; математическая обработка результатов измерений; теория измерений и передача измерительной информации, методы и средства измерений электрических и магнитных ве­ личин.

Программа вступительного экзамена 1. Основы метрологии Предмет и задачи метрологии. Важнейшие термины и определения. Физические величины.

Единицы физических величин. Системы единиц физических величин. Принципы создания естест­ венной системы единиц. Размерность величин и единиц. Практические приложения теории размер­ ностей. Международная система единиц (СИ).

Средства измерений. Виды средств измерений. Меры и наборы мер. Измерительные анало­ говые и цифровые преобразователи. Измерительные установки и принадлежности. Параметры и свойства средств измерений. Исходные (эталонные) средства измерений. Рабочие средства измере­ ний. Отсчетные устройства: шкальные, цифровые, регистрирующие. Нормирование метрологических характеристик и классы точности. Способы выражения пределов допускаемой погрешности.

Эталоны. Общие понятия. Государственные эталоны - первичные и специальные. Вторичные эталоны (эталоны-копии, сравнения и рабочие). Одиночный и групповой эталоны. Эталонный набор.

Хранение эталонов. Перспективы развития эталонов.

Методы и принципы измерений. Виды методов измерений. Преобразование измеряемой ве­ личины в процессе измерений. Метод непосредственной оценки. Дифференциальный метод. Нуле­ вой метод. Метод совпадений. Принципы измерений.

Общие требования к измерениям. Анализ постановки измерительной задачи. Выбор средств и методов измерений. Выбор числа измерений. Методика выполнения измерений. Способы обнару­ жения и исключения систематических погрешностей. Методы замещения, компенсации погрешности по знаку, противопоставления, симметричных наблюдений.

Прямые и косвенные измерения. Совокупные и совместные измерения. Однократные и многократные измерения. Равноточные и неравноточные измерения.

Погрешности измерений. Погрешность и достоверность результата измерения. Виды по­ грешности измерений. Точность, правильность, сходимость результатов измерений. Округление ре­ зультатов измерений. Погрешности измерительных устройств в статическом и динамическом режи­ ме. Расчет доверительных границ поля допусков погрешности измерительных устройств. Суммиро­ вание погрешностей измерительного канала для зависимых и независимых составляющих. Расчет динамических погрешностей линейных и нелинейных измерительных устройств. Концепция неопре­ деленности результатов измерений.

Обработка результатов измерений. Требования к методам обработки результатов измере­ ний. Группирование экспериментальных данных. Проверка гипотезы о виде распределения экспери­ ментальных данных. Исключение грубых погрешностей. Обработка нормального распределения данных и отличного от нормального. Обработка результатов прямых однократных измерений. Обра­ ботка результатов косвенных, совместных, совокупных измерений. Проверка однородности и равно­ точное™ групп измерений при нормальном и отличном от нормального распределениях. Обработка результатов нескольких однородных равноточных и неравноточных групп измерений.

Обеспечение единства измерений. Система воспроизведения единиц и передачи их размеров рабочим средствам измерении. Эталоны. Поверочные установки. Стандартные образцы. Поверочные схемы и их обоснование. Обоснование межповерочных интервалов. Калибровка средств измерений.

Измерения при контроле. Измерение зондирующего сигнала. Измерение параметров систе­ мы. Измерение показателей качества. Точность измерений показателей качества. Контрольные до­ пуски. Гарантированные допуски. Принципы назначения допусков. Алгоритм определения допусков.

Ошибки при контроле по допускам. Вероятности ошибок контроля.

2. Методы и средства измерений электрических и магнитных величин.

Законы Кирхгофа и Ома. Закон магнитной индукции Ампера. Теорема Ампера. Методы изме­ рений электрических и магнитных величин. Классификация средств измерений электрических и маг­ нитных величин. Электрические измерительные преобразователи. Основные узлы электроизмери­ тельных приборов. Измерения силы токов и напряжений. Измерения частоты, энергии и количества электричества. Измерения частоты и фазы, анализ спектра электрических сигналов. Измерения пара­ метров цепей постоянного и переменного тока. Измерения параметрЬв магнитного поля, определе­ ние характеристик и параметров магнитных материалов. Методы и средства поверки средс тв изме­ рений электрических и магнитных величин.

3. Основы метрологического обеспечения Особенности метрологического обеспечения при разработке,_производстве и эксплуатации технических устройств. Средства измерений как основа метрологического обеспечения. Влияние средств измерений на точность и надежность технических устройств. Выбор средств измерений по точности. Автоматические измерительные системы как средства диагностики, контроля и поверки.

Сигнатурные и логические анализаторы. Метрологическое обеспечение автоматических измеритель­ ных систем.

Закон Российской Федерации «Об обеспечении единства измерений». Обшие положения, единицы величин. Средства и методики выполнения измерений. Метрологические службы. Государ­ ственный метрологический контроль и надзор. Калибровка и сертификация средств измерений.

Сущность методологии проведения метрологического сопровождения и метрологической экспертизы технических объектов. Основные направления их совершенствования.

1. Важнейшие термины и определения в области метрологии.

2. Виды средств измерений.

3. Нормирование метрологических характеристик и классы точности. Способы выражения пределов допускаемой погрешности.

4. Виды методов измерений.

5. Способы обнаружения и исключении сис тематических погрешностей.

6. Измерения: прямые и косвенные; совокупные и совместные; однократные и многократные;

равноточные и неравноточные.

7. Виды погрешности измерений. Точность, правильность, сходимость результатов измере­ ний.

8. Суммирование погрешностей измерительного канала для зависимых и независимых состав­ ляющих.

9. Обработка результатов прямых, косвенных, совместных, совокупных измерений.

10. Обеспечение единства измерений.

11. Важнейшие законы электричества и магнетизма.

12. Классификация методов измерений электрических и магнитных величин.

13. Классификация средств измерений электрических и магнитных величин.

14. Электрические измерительные преобразователи.

15. Средства измерения силы токов и напряжений.

16. Средства измерения частоты, энергии и количества электричества.

17. Средства измерения час тоты и фазы, анализ спектра электрических сигналов.

18. Средства измерения параметров цепей постоянного и переменного тока.

19. Средства измерения параметров магнитного поля и характеристик магнитных материалов.

20. Методы и средства поверки средств измерений электрических и магнитных величин.

1. Кузнецов В.А.. Ялунина Г.В. Общая метрология...М.: Изд-во стандартов. 2001.

2. Сергеев А.Г. Метрология: Учебное пособие. - М.: Логос. 2005.

3. Раннев Г.Г.. Тарасенко А.П. Методы и средства измерений. ~,М.: Академия. 2010.

4. Орнатекий П.П. Теоретические основы информационно-измерительной техники. - Ки­ ев: Вища школа. 1976. - 432 с.

5. М артяш ин А.И., Ш ахов Э.К., Ш ляндин В.М. П реобразователи электрических па­ раметров для систем контроля и измерения. - М.: Энерг ия. 1976. - 392 с.

6. Электрические измерения /' Под ред. Е.Г. Шрамкова. М.: Высш. шк.. 1972.

Дополнительная 1. РМГ 29-99 ГСИ. Метрология. Основные термины и определения.

2. ГОСТ 8.009-84 Государственная система обеспечения единства измерений. Нормируемые метрологические характеристики средств измерений.

3. Электрические измерения неэлектрических величин / Под ред. Г1.В. Новицкого. М.: Энер­ гия, 1975.

4. Сена Л.А. Единицы физических величин и их размерности. ~ М.: Наука, 1988.

ДОПОЛНЕНИЯ И ИЗМЕНЕНИЯ В ПРОГРАММЕ ВСТУПИТЕЛЬНОГО ЭКЗАМЕНА

В программу вступительного экзамена по специальности 05.11.01 - Приборы и методы измерения (электрические и магнитные величины) вносятся следующие дополнения и изменения: