Датчики систем управления

内容描述: Данная дисциплина изучает метрологические характеристики измерительных средств, а также принципы, методы и технические средства измерения различных технологических параметров. Особое внимание уделяется современным средствам автоматического контроля, применяемым в промышленности. Предназначена для формирования у студентов базовых знаний в области измерений и практических навыков работы с современными системами контроля параметров технологических процессов.

贷款数: 5

Пререквизиты:

• Элементы и устройства автоматики

*СomplexityDiscipline(zh-CN)*:

零件: Компонент по выбору

循环次数: Базовые дисциплины

Цель

• дать основные сведения по методам измерения и ознакомить с современными средствами автоматического контроля наиболее важных технологических переменных процессов в промышленности.

Задача

• Приобрести навыки выбора рациональных измерительных средств, организации их безотказной работы

Результат обучения: знание и понимание

• знание основных положений теории измерений, принципы построения измерительных устройств, методы решения задач адаптации к изменениям условий измерений, типы и характеристики основных измерительных преобразователей

Результат обучения: применение знаний и пониманий

• Умение использовать основные приёмы обработки экспериментальных данных, представлять результаты потребителю, реализовывать гибкую стратегию измерений

Результат обучения: формирование суждений

• Способность самостоятельно применять методы и средства познания, обучения и самоконтроля, осознавать перспективность интеллектуального, культурного, нравственного, физического и профессионального саморазвития и самосовершенствования, уметь критически оценивать свои достоинства и недостатки.

Результат обучения: коммуникативные способности

• Способность эффективно работать индивидуально и в качестве члена команды, демонстрируя навыки руководства отдельными группами исполнителей, в том числе над междисциплинарными проектами, уметь проявлять личную ответственность, приверженность профессиональной этике и нормам ведения профессиональной деятельности.

Результат обучения: навыки обучения или способности к учебе

• Осуществлять коммуникации в профессиональной среде и в обществе в целом, в том числе на иностранном языке.

*TeachingMethods(zh-CN)*

При проведении учебных занятий предусматривается использование следующих образовательных технологий: - интерактивная лекция (применение следующих активных форм обучения: ведомая (управляемая) дискуссия или беседа; модерация; демонстрация слайдов или учебных фильмов; мозговой штурм; мотивационная речь); - построение сценариев развития различных ситуаций на основе заданных условий; - информационно-коммуникационная (например, занятия в компьютерном классе с использованием профессиональных пакетов прикладных программ); - поисково-исследовательская (самостоятельная исследовательская деятельность студентов в процессе обучения); - решение учебных задач.

Темы лекционных занятий

• Тема 1. Понятие измерительного преобразования. Физические явления, составляющие принцип измерения. Методы измерения физических величин. Классификация измерительных преобразователей.
• Тема 2. Метрологические характеристики датчиков. Общие требования к датчикам. Структурные схемы датчиков: прямого преобразования, дифференциальные, компенсационные.
• Тема 3. Датчики температуры, основанные на зависимости активного сопротивления проводниковых, полупроводниковых материалов, электролитов. Номинальные статических характеристики термометров сопротивления, их обозначения.
• Тема 4. Датчики температуры, использующие термоэлектрический эффект Зеебека. Материалы термоэлектродов термопар. Номинальные статические характеристики термопар, их обозначения, компенсационные провода.
• Тема 5. Тензодатчики: тензорезистивный эффект в проводниках и полупроводниках. Характеристики тензоэффекта, материалы тензодатчиков. Области применения тензодатчиков.
• Тема 6. Пьезоэлектрические датчики. Пьезоэффект, его свойства и характеристики. Материалы, обладающие пьезоэлектрическими свойствами: естественные кристаллы и пьезокерамика. Пьезоэлектрические датчики для измерения различных физических величин.
• Тема 7. Фотоэлектрические датчики Фотоэлектрический эффект. Вольт-амперные характеристики фоторезисторов, фотодиодов, фототранзисторов. Применение фотодатчиков для измерения различных физических величин.
• Тема 8. Ионизационные датчики. Источники и приёмники ионизирующего излучения. Сцинтилляторы. Применение ионизирующего излучения в измерения.
• Тема 9. Емкостные датчики. Зависимость электрической ёмкости от измеряемых величин. Емкостные датчики с коаксиальными и плоскопараллельными электродами. Область применения.
• Тема 10. Электромагнитные датчики. Принципы действия, конструкции, характеристики индуктивных, взаимоиндуктивных, индукционных датчиков. Датчики Холла.
• Тема 11. Гальванические и кондуктометрические датчики, их применение для измерения концентрации, состава и других свойств вещества. рН-метры.
• Тема 12. Механические измерительные преобразователи: сильфоны, мембраны. Их механические характеристики и применение в измерительной технике.

Основная литература

• 1. Гольштейн А.Е. Физические основы измерительных преобразований. Учебное пособие. - Томск: Томский политехнических университет, 2008. 2. Чистофорова Н.В., Колмогоров А.Г. Технические измерения и приборы. Учебное пособие. - Ангарск: Ангарская государственная техническая академия, 2008.

Дополнительная литература

• 3. Фарзане Н.Г. и др. Технологические измерения и приборы. –М.: Высшая школа, 1999. 4. Туричин А.М. и др. Электрические измерения неэлектрических величин. –Л.: Энергия,2005.