Рабочая программа по дисциплине "Метрология, стандартизация и сертификация" для специальности 210405 «Радиосвязь, радиовещание и телевидение»

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Владимирский государственный университет»
Кафедра радиотехники и радиосистем.

УТВЕРЖДАЮ

Проректор ВлГУ

_____________ В.А. Немонтов

«____»________________ г.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

по дисциплине "Метрология, стандартизация и сертификация"
для специальности 210405 «Радиосвязь, радиовещание и телевидение»“

направление 654400 – «Телекоммуникации»

вид обучения очное .

(очное, заочное, очно-заочное)

Учебный план курса

Вид занятий	Количество часов
	Всего	Распределение по семестрам
		6
Лекции	51	51
Лабораторные	17	17
Практические (семинары)	-	-
Курсовые проекты (работы)	К. р.	К. р.
Расчетные и графические работы	-	-
Контрольные работы, домашние задания и коллоквиумы (количество)	-	-
Рейтинг-контроль (количество)	3	3
Рефераты (количество)	-	-
Экзамен	Экзамен	Экзамен
Зачет	-	-

Владимир 2008 г.

1. Введение

1.1. Значение дисциплины в подготовке специалиста

Дисциплина "Метрология, стандартизация и сертификация" является общепрофессиональным курсом, который обеспечивает базовую подготовку в области измерений, испытаний, контроля радиоустройств и систем. Полученные знания могут быть использованы в процессе выполнения практических лабораторных работ, а также при подготовке и проведении различных экспериментальных исследований, в том числе при дипломном проектировании.
1.2. Взаимосвязь с другими дисциплинами

Курс "Метрология, стандартизация и сертификация" основывается на знании "Теории вероятности и математической статистики", "Физи­ки", "Электромагнитных полей и волн", "Основ теории цепей" и является базой для изучения "Радиоприемных устройств", "Радиопередающих устройств", "Телевидения" и других специальных дисциплин.
1.3. Цель преподавания дисциплины

Целью преподавания дисциплины "Метрология, стандартизация и сертификация" является подготовка специалиста в области метрологического обеспечения, технических измерений, стандартизации и сертификации применительно к задачам разработки, производства и эксплуатации радиотехнических средств.
1.4. Задачи изучения дисциплины

Основными задачами изучения дисциплины "Метрология, стандартизация и сертификация" являются:

- овладение методами и средствами измерения параметров и характеристик цепей, сигналов при разработке, производстве и эксплуатации радиотехнических средств:

- ознакомление с методами обеспечения единства измерений и соответствующей нормативной документацией;

- изучение принципов действия, технических и метрологических характеристик средств измерений;

- изучение современных методов и приобретение навыков обработки результатов измерений, оценки погрешности измерений.

В результате усвоения материала дисциплины студент должен знать:

- терминологию, основные понятия и определения;

- основы теории погрешностей измерений, методы обработки результатов измерений;

- способы нормирования и формы задания метрологических характеристик средств измерений;

- основные нормативные положения и законодательные акты в области метрологии;

- цели и методы сертификации;

- принципы, методы измерений радиотехнических величин и структурные схемы радиоизмерительных приборов;

- принципы построения и структуру автоматизированных средств измерений и контроля.

1. Тематический план курса

Номер раздела и темы	Название раздела (темы)	Распределение часов ( ауд. )				К.п., к.р., РГР, дом. зад. и др.	Внеауди-торная СРС (часов)
		Всего	Лек-ции	Практи- ческие занятия	Лабора-торные занятия
1	Основные понятия метрологии	2	2				-
2	Основы ГСИ.	2	2				2
3	Эталоны, образцовые и рабочие СИ. Поверка СИ	7	2		5		2
4	Задачи и функции ЦСМ	2	2				2
5	Погрешности измерений	2	2				2
6	Суммирование погрешностей	2	2				2
7	Подготовка эксперимента	2	2				2
8	Обработка результатов эксперимента. НСП.	6	2		4		2
9	Принципы построения СИ. Статические характеристики	2	2				-
10	Классификация СИ (РИП)	2	2				-
11	Микропроцессорные СИ	2	2				-
12	Меры. Преобразователи	2	2				-
13	Индикаторы	2	2				2
14	Измерители временных интервалов. Фазометры.	2	2				2
15	Резонансные частотомеры.	2	2				2
16	ЭСЧ	6	2		4		2
17	Цифровые вольтметры	6	2		4		2
18	Ваттметры	2	2				2
19	Осциллографы	2	2				2
20	Анализаторы спектра. ИНИ.	2	2				2
21	Панорамные измерители КСВ и коэффициентов передачи.	2	2				-
22	Основы стандартизации	6	6				-
23	Основы сертификации	3	3				-
	Итого:	68	51		17		32
	Курсовая работа	Курсовая работа выполняется по всем темам теоретического курса

3. Содержание дисциплины

3.1. Теоретический курс

3.1.1. Введение

Основные понятия метрологии. Средства измерений. Предмет и задачи дисциплины. Роль метрологии и измерительной техники в научных разработках и в промышленном производстве. Рекомендации по изучению курса, взаимосвязь с другими дисциплинами, место в системе знаний инженера.

3.1.2. Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ)

Основы государственной системы обеспечения единства измерений (ГСИ). Научные, технические, организационные и законодательные основы метрологического обеспечения. Сертификация, порядок её проведения и правовые основы. Метрологические характеристики средств измерений (МХ СИ). Эталоны, образцовые и рабочие средства измерений. Поверка средств измерений. Поверочные схемы. Задачи и функции территориальных ЦСМ.

3.1.3. Погрешности измерений

Классификация погрешностей: случайные и систематические, методические и инструментальные, статические и динамические. Математическое описание случайной погрешности. Законы распределения. Нормирование инструментальной погрешности пределом допустимой погрешности. Основная и дополнительная погрешности и способы их представления. Суммирование погрешностей. Расчет погрешности косвенных измерений по погрешностям прямых измерений.

3.1.4. Подготовка, проведение и обработка результатов эксперимента

Подготовка и проведение эксперимента. Запись результатов, округление. Способы уменьшения погрешностей. Учет неисключенных систематических погрешностей (НСП). Идентификация формы закона распределения погрешностей, исключение грубых погрешностей. Обработка результатов эксперимента. Методика обработки результатов измерений с многократными наблюдениями. Точечные и интервальные оценки измеряемой величины.

3.1.5. Методы и средства измерений

Классификация методов измерений. Особенности аналоговых и цифровых средств измерений. Классификация средств измерений (РИП). Принципы построения средств измерений. Статические характеристики. Микропроцессорные средства измерений. Понятие о мерах, эталонах, образцовых и рабочих средствах измерений. Поверка средств измерений. Поверочные схемы. Меры электрических величин, частоты и времени.

3.1.6. Методы измерений временных параметров сигналов, частоты и фазового сдвига

Методы измерений временных интервалов. Измерители временных интервалов. Микропроцессорные средства измерений. Анализ погрешностей, обусловленных дискретизацией, нестабильностью уровней формирования, шумами. Методы уменьшения погрешности дискретизации.

Измерения разности фаз. Погрешности при преобразовании и умножении частоты. Измерения путем преобразования разности фаз во временной интервал и в напряжение. Микропроцессорные фазометры.

Резонансный и цифровой методы измерений частоты, косвенные измерения частоты по периоду повторения как метод уменьшения погрешности дискретизации. Резонансные частотомеры. Электронно-счетные частотомеры дискретного счета. Микропроцессорные измерители частоты и периода повторения. Электронно-счетный частотомер с постоянной погрешностью. СВЧ ЭСЧ дискретного гетеродинного преобразования. СВЧ ЭСЧ по методу переносчика.

3.1.7. Методы измерений напряжения и энергетических параметров сигналов

Методы измерений переменного и постоянного напряжений и токов. Структурные схемы вольтметров. Преобразователи пикового, средневыпрямленного и среднеквадратического значений. Преобразователи МДМ.

Цифровые вольтметры постоянного напряжения. Времяимпульсные цифровые вольтметры постоянного напряжения. Цифровые вольтметры двойного интегрирования. Цифровые вольтметры с преобразованием напряжения в частоту. Цифровые вольтметры поразрядного кодирования.

Методы измерений мощности. Погрешности из-за неполного согласования источника и нагрузки с линией передачи. Ваттметры калориметрические. Ваттметры термисторные и болометрические. Ваттметры термоэлектричекие и пондеромоторные

3.1.8. Исследование колебаний во временной и в частотной областях

Классификация осциллографов. Индикаторные устройства. Принцип действия универсального осциллографа, структурная схема. Цифровые и вычислительные осциллографы, их структуры и особенности. Погрешности измерений.

Стробоскопический осциллограф, его основные характеристики. Принцип действия и устройство преобразователя и стробоскопической развертки.

Методы анализа колебаний в частотной области. Анализаторы спектра с параллельной фильтрацией. Анализаторы спектра с последовательной фильтрацией. Спектральный анализ с помощью дискретного преобразования Фурье, особенности и основные характеристики цифровых спектроанализаторов. Методы измерений нелинейных искажений.

3.1.9. Методы измерений и контроля параметров и характеристик цепей

Методы и средства измерений амплитудно-частотных и фазо-частотных характеристик радиотехнических цепей. Методы измерений параметров и характеристик цепей с распределенными постоянными. Измерительная линия и ее использование для измерений параметров нагрузки. Панорамные измерители КСВ и коэффициентов передачи. Измерение элементов матрицы рассеяния (S – параметров).

3.1.10. Основы стандартизации

Сущность стандартизации. Из истории стандартизации. Функции и методы стандартизации. Правовые основы стандартизации. Цели деятельности по стандартизации. Государственная система стандартизации Российской федерации. Основные принципы и задачи стандартизации согласно ГСС РФ. Виды стандартов, применяемых в Российской федерации. Порядок разработки и изменения государственных стандартов. Обеспечение научно-технического уровня стандартов. Внедрение стандартов на предприятиях и в организациях. Информационное обеспечение деятельности по стандартизации. Государственный контроль и надзор за соблюдением требований государственных стандартов. Комплексная стандартизация. Опережающая стандартизация. Эффективность работ по стандартизации. Международное сотрудничество России в области стандартизации. Применение международных и национальных стандартов на территории Российской Федерации. Основные направления развития системы стандартизации в Российской Федерации.

3.1.11. Основы сертификации

Важнейшие понятия сертификации. Основные функции сертификации и эффективность ее проведения. Становление сертификации в Российской Федерации. Краткая характеристика Закона РФ «О сертификации продукции и услуг». Цели и принципы сертификации. Понятие о системе сертификации. Объекты обязательной и добровольной сертификации. Участники и формы обязательной сертификации. Функции изготовителей продукции (поставщиков, продавцов) при проведении сертификации. Аккредитация органов по сертификации и испытательных лабораторий. Схемы сертификации продукции и их содержание. Оформление сертификата соответствия. Добровольная сертификация, ее назначение и отличительные особенности. Понятие и классификация услуг (работ). Понятие системы качества. Принципы формирования систем управления качеством. Стандарты ИСО на системы управления качеством. Организационная и нормативная база проведения сертификации систем качества в России. Этапы проведения работ по сертификации систем качества. Сертификация производств. Совершенствование систем качества. Правовые основы сертификации импортируемой продукции. Порядок ввоза продукции, подлежащей обязательной сертификации.

3.2. Лабораторные занятия

Лабораторные занятия проводятся в объеме 17 часов и предназначены для закрепления и углубления полученных теоретических знаний, а также приобретения практических навыков работы с приборами. Выполняются следующие работы:

1. 
   Поверка генератора низкой частоты (4 часа).
   
2. 
   Поверка вольтметров переменного напряжения (4 часа).
   
3. 
   Цифровые вольтметры (4 часа).
   
4. 
   ЭСЧ СВЧ (4 часа).
   

3.3. Курсовая работа

В курсовой работе студенты разрабатывают специализированную установку или контрольно-измерительную систему конкретного назначения. В курсовой работе необходимо:

• 
  выбрать структуру параметров объекта испытаний, методики измерений и приборы;
  
• 
  проанализировать структуру погрешности измерения, оценить погрешности с учетом предполагаемых законов распределения погрешностей отдельных составляющих, выделив погрешности методические и инструментальные;
  
• 
  предложить процедуры аттестации новой системы и ее ежегодной поверки;
  
• 
  оценить быстродействие системы;
  
• 
  привести структурную схему системы (установки).
  

Исследовательские курсовые работы могут быть индивидуальные или бригадные на 2-3 человека по темам:

• 
  составление аналитических обзоров литературы, написа­ние рефератов;
  
• 
  переводы научно-технической литературы по вопросам компьютеризации измерений;
  
• 
  создание лабораторных макетов и стендов;
  
• 
  разработка специализированных систем, их модулей или программного обеспечения.
  

При выполнении усложненных индивидуальных или бригадных зада­ний исследовательского характера по решению преподавателя студен­ты могут частично или полностью освобождаться от лабораторного практикума, а при успешном завершении работ - от экзамена.

3.4. Рейтинг-контроль

Рейтинг-контроль проводится три раза за семестр. Он предполагает оценку суммарных баллов по следующим составляющим: активность магистранта на лекциях, включая их посещение; количество и качество выполнения лабораторных работ; объем и качество курсового проектирования.

4. САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА

Самостоятельная (внеаудиторная) работа студентов включает закрепление теоретического материала и подготовку к выполнению лабораторных. Основа самостоятельной работы - изучение литературы по рекомендованным источникам и конспекту лекций и письменное выполнение заданий самоподготовки к каждой лабораторной работе.

5. Использование современных информационных технологий

Студентам предоставляется компьютерный конспект лекций и описания всех лабораторных работ. Имеется компьютерная версия каталога приборов, которые могут выбираться студентами в курсовом проектировании. Компьютерные технологии могут также использоваться для задач оформления лабораторных и курсовых работ.

6. Список основной и дополнительной литературы

6.1. Основная

1. 
   Поздняков, А. Д. Курс лекций по дисциплине «Метрология и радиоизмерения» часть 1; Владим. гос. ун-т. – Владимир: Ред.-издат. комплекс ВлГУ, 2008. – 164 с.
   
2. 
   Поздняков А.Д. Основы метрологии и радиоизмерения: Практикум.- Владимир: ВлГТУ, 1993. - 80 с.
   
3. 
   Басаков М.И. Основы стандартизации, метрологии и сертификации: 100 экзаменационных ответов. – Москва – Ростов на Дону: Март, 2003. – 256 с.
   
4. 
   Винокуров В.И., Каплин С.И., Петелин И.Г. Электрорадиоизмерения. - М.: Высшая школа, 1986. 351 с.
   
5. 
   Дворяшин Б.В. Основы метрологии и радиоизмерения. - М: Радио и связь, 1993.- 320 с.
   
6. 
   Зограф И.А., Новицкий П.Ф. Оценка погрешностей результатов измерений. - Л: Энергоатомиздат, 1991. - 304 с.
   
7. 
   Клаассен К.Б. Основы измерений. Электронные методы и приборы в измерительной технике. – М: Пост-маркет, 2000. – 352 с.
   
8. 
   Мейзда Ф. Электронные измерительные приборы и методы измерений: Пеp. с англ. - М.: Миp, 1990. - 535 с.
   

6.2. Дополнительная

9. 
   Закон Российской Федерации «О сертификации про­дукции и услуг» (в редакции Федерального закона Российс­кой Федерации от 27 декабря 1995 г. № 211-ФЗ).
   
10. 
    Федеральный закон «О внесении изменений и допол­нений в Закон Российской Федерации «О сертификации продукции и услуг». Принят Государственной Думой 2 июля 1998 г.
    
11. 
    Закон Российской Федерации «О стандартизации» в редакции от 27 декабря 1995 г.
    
12. 
    Закон Российской Федерации «Об обеспечении един­ства измерений» от 27 апреля 1993 г.
    
13. 
    ГОСТ Р 8.000-2000. Государственная система обеспечения единства измерений. Основные положения. – М: Издательство стандартов, 2000. – 5 с.
    
14. 
    ИСО/МЭК. Руководство 2 «Общие термины и опре­деления в области стандартизации и смежных видов деятель­ности».
    
15. 
    ГОСТ Р ИСО 9001-96 (ИСО 9001—94) «Системы ка­чества. Модель для обеспечения качества при проектирова­нии, разработке, производстве, монтаже и обслуживании».
    
16. 
    ГОСТ Р ИСО 9002—96 (ИСО 9002—94) «Системы ка­чества. Модель для обеспечения качества при производстве, монтаже и обслуживании».
    
17. 
    ГОСТ Р ИСО 9003-96 (ИСО 9003-94) «Системы каче­ства. Модель для обеспечения качества при контроле и ис­пытаниях готовой продукции».
    
18. 
    ГОСТ Р 40.003—96 «Система сертификации ГОСТ Р. Регистр систем качества. Порядок проведения сертифика­ции систем качества».
    
19. 
    ГОСТР40.004 96 «Система сертификации ГОСТ Р. Регистр систем качества, Порядок проведения сертифика­ции производств».
    

Рабочая программа составлена согласно ГОС направления подготовки дипломированного специалиста 654400 – «Телекоммуникации» для специальности 210405 «Радиосвязь, радиовещание и телевидение»“ утвержденному в 2000_г., применительно к учебному плану специальности (направления), утвержденному ректором ВлГУ в 2004 .г.

Рабочую программу составил профессор Поздняков А.Д.

(должность, фамилия, и.о.)

Рассмотрена и одобрена на заседании кафедры РТ и РС

(наименование кафедры)

«____»_________________200 г., протокол №_____________

Зав. кафедрой О.Р.Никитин

Рабочая программа рассмотрена и одобрена на заседании учебно-методической комиссии специальности (направления)_______________________________________

«________»_________________200___г., протокол №_____________.

Председатель учебно-методической комиссии _________________________

Программа переутверждена:
на____________учебный год, протокол №__________от ______________

Зав. кафедрой ____________________________

на____________учебный год, протокол №__________от ______________

Зав. кафедрой ____________________________

на____________учебный год, протокол №__________от ______________

Зав. кафедрой ____________________________
на____________учебный год, протокол №__________от ______________

Зав. кафедрой ____________________________
на____________учебный год, протокол №__________от ______________

Зав. кафедрой ____________________________
на____________учебный год, протокол №__________от ______________

Зав. кафедрой ____________________________
на____________учебный год, протокол №__________от ______________

Зав. кафедрой ____________________________
на____________учебный год, протокол №__________от ______________

Зав. кафедрой ____________________________