Geum.ru

В. Н. Шивринский проектирование информационных систем учебно-методический комплекс

Вид материалаУчебно-методический комплекс

Содержание


N_042 Укажите выражение для чувствительности магнитоэлектрического гальванометра к току.
N_045 Как создается вращающий момент в приборе магнитоэлектрической системы?
N_046 Почему приборы магнитоэлектрической системы нельзя применять в цепях переменного тока без соответствующих преобразователей
N_048 Что называется: а) основной, б) систематической, в) случайной, г) статической погрешностью прибора?
N_056 Определите класс точности и относительную погрешность амперметра с пределом 10 А на отметке 5 А , если max = 0,1 А. N_057
N_063 Определите относительные погрешности магнитоэлектрического вольтметра класса 1.0 со шкалой 150 В для отметок 50 и 100 В. Р
3 Учебно-методическая карта дисциплины 5
Характеристики средств измерений 13
Основные этапы проектирования приборов и ИИС 26
Основы проектирования приборов 33
Расчет характеристик приборов и систем 43
Расчет погрешностей приборов и систем 50
Общая характеристика измерительно-вычислительных
Средства системного обмена 76
Подобный материал:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11

N_042 Укажите выражение для чувствительности магнитоэлектрического гальванометра к току.


1) Si = C/(B*S*W); 2) Si = B*S*W/(C*Rкр); 3) Si = B*S*W/C.

N_043 Укажите выражение для чувствительности магнитоэлектрического гальванометра к напряжению.

1) Su = Si/Rр; 2) Su = B*S*W/C; 3) Su = C/(B*S*W).

N_044 Укажите уравнение шкалы прибора магнитоэлектрической системы.

1)  = B*S*W*I/C; 2)  = (0.5/C)*I2*(дL/д);

3)  = (1/C)*I1*I2*(дM12/д).

N_045 Как создается вращающий момент в приборе магнитоэлектрической системы?


1) В результате взаимодействия поля постоянного магнита и проводника с током, выполняемого обычно в виде катушки.

2) В результате взаимодействия магнитных полей подвижной и неподвижной катушек с токами.

3) В результате взаимодействия магнитного поля катушки с одним или несколькими ферродинамическими сердечниками.

N_046 Почему приборы магнитоэлектрической системы нельзя применять в цепях переменного тока без соответствующих преобразователей?


1) Так как из-за нагрева возникают большие погрешности измерения.

2) Так как при перемене направления тока в обмотке рамки меняется и направление отклонения подвижной части и рамка, из-за своей инерционности, не успевает следовать за изменением тока и остается на месте.

3) Так как при подключении переменного тока могут перегореть токоподводящие пружины, создающие противодействующий момент.

N_047 Укажите выражения для: а) абсолютной, б) относительной,

в) относительной приведенной погрешности.

1) (/Xmax)*100 [%]; 2) Xизм - Xдейст; 3) (/Xдейст.)*100 [%].

N_048 Что называется: а) основной, б) систематической, в) случайной, г) статической погрешностью прибора?


1) Погрешности, имеющие рассеяние по значению и по знаку при многократном контроле в одних и тех же условиях.

2) Погрешность при нормальных условиях применения средств измерения.

3) Погрешность, не зависящая от времени.

4) Погрешности, возникающие при отклонении условий применения средств измерения от нормальных.

5) Погрешности, имеющие определенное значение в каждой точке характеристики прибора и повторяющиеся при его многократном контроле в одних и тех же условиях.

N_049 Какой прибор называется : а) прибором нулевой реализации,

б) прибором дифференциальной реализации, в) прибором совпадения?

1) Когда производится полное уравновешивание двух величин (в пределах чувствительности указателя равновесия).

2) Когда равномерно нанесенные отметки или периодически следующие сигналы, соответствующие измеряемой величине, сопоставляются с подобными же отметками или сигналами, относящимися к известной величине.

3) Когда производится неполное уравновешивание и небольшая разность между уравновешиваемыми величинами оценивается прибором непосредственной оценки.

Задачи для программированного контроля

N_050 При поверке после ремонта вольтметра класса 1.5 с конечным значением шкалы 5 В в точках шкалы 1, 2, 3, 4, 5 В получены соответственно следующие показания образцового прибора: 0.95, 2.07, 3.045, 4.075, 4.95 В. Сохранился ли класс точности прибора?

N_051 Магнитоэлектрический амперметр со шкалой 50 мА имеет абсолютную наибольшую погрешность 1 мА. Определите класс точности прибора и относительную погрешность на отметке 10 мА.

N_052 Определите относительную и приведенную погрешности миллиамперметра с пределом измерения 150 мА и числом делений 300, если при его поверке на делении шкалы 200 компенсатор показал падение напряжения на образцовом резисторе 10 Ом 0.995 В.

N_053 Показания амперметра 20 А, его верхний предел 50 А, показания образцового прибора 20.5 А. Определите относительную и приведенную погрешности амперметра. Какой класс точности прибора?

N_054 Амперметр на пределе 1А был поверен в пяти точках: 0.2, 0.4, 0.6, 0.8, 1.0 А. При этом были получены следующие показания образцового прибора: 0.205, 0.383, 0.590, 0.815, 1.010 А. Определите абсолютные и относительные погрешности в каждой точке, а также класс точности прибора.

N_055 Амперметр со шкалой 20 А имеет наибольшую абсолютную погрешность 0.2 А. Определите класс точности прибора и относительную погрешность на делениях 2 и 10 А.

N_056 Определите класс точности и относительную погрешность амперметра с пределом 10 А на отметке 5 А , если max = 0,1 А.

N_057 Определите, в каком случае относительная погрешность измерения тока 10 мА меньше, если для измерения использованы два прибора, имеющих соответственно шкалы на 15 мА (класс точности прибора 0.5) и 100 мА (класс точности прибора 0.1).

N_058 Определите наибольшую возможную разность показаний двух вольтметров с пределами измерения 150 В, если класс точности одного вольтметра 1.5, а второго 2.5. Действительное значение измеряемого напряжения 100 В.

N_059 Определите класс точности магнитоэлектрического миллиамперметра с конечным значением шкалы 0.5 мА для измерения тока 0.1 - 0.5 мА так, чтобы относительная погрешность измерения тока не превышала 1% .

N_060 Определите наибольшую разность показаний двух магнитоэлектрических миллиамперметров на пределе 100 мА класса точности 1.0 и 0.5 при измерении тока 50 мА.

N_061 Измерения выполняются миллиамперметром класса точности 0.5 с конечным значением шкалы 10 мА. Шкала имеет 100 равномерных делений и отсчет по ней производится с точностью до 0.5 деления. Определите дополнительную абсолютную погрешность, обусловленную неточностью отсчета по шкале.

N_062 Относительная погрешность измерения напряжения цифровым вольтметром определяется выражением

 = (0.1 + 0.01*Uk/Ux) [%],

где Uк - установленный предел измерения, Uх - показания прибора.

Прибор показал 5.72 В, предел измерения 10 В. Определите относительную и абсолютную погрешности измерения.

N_063 Определите относительные погрешности магнитоэлектрического вольтметра класса 1.0 со шкалой 150 В для отметок 50 и 100 В. Результат представить в % .


N_064 Имеются два вольтметра : с пределом измерения 300 В класса 0.5 и с пределом измерения 30 В класса 1.5.

Какой вольтметр и почему следует взять для наиболее точного измерения напряжения 15 В ?

N_065 Имеются два миллиамперметра класса точности 2.5 с пределом измерения 5 мА: один с внутренним сопротивлением 50 Ом, второй - 25 Ом. Определите общие относительные погрешности измерения тока 4.6 мА в схеме, состоящей из источника Е = 2 В, Rист = 5 Ом, R = 400 Ом. Какой прибор обеспечит более высокую точность заданного измерения ?




N_066 Имеются два миллиамперметра: один - класса точности 1.0 с пределом измерения 20 мА и второй - класса точности 2.5 с пределом измерения 5 мА. Определите предельные относительные основные погрешности приборов для измерения тока 4 мА. Какой прибор обеспечит более высокую точность заданного измерения ?

N_067 Сопротивление резистора измерялось методом амперметра и вольтметра, при этом использовались следующие приборы: вольтметр на 10 В класса 1.5 и миллиамперметр на 50 мА класса 1.0. Показания приборов были следующие: ток 25 мА, напряжение 8 В.

Определите значение измеряемого сопротивления и максимальную относительную погрешность измерения. Сопротивления приборов не учитывать.

N_068 Определите относительную погрешность измерения сопротивления резистора методом амперметра и вольтметра, если показания вольтметра 10 В, амперметра 100 мА. Предел измерения вольтметра 15 В, класс точности 1.0. Предел измерения амперметра 150 мА, класс 1.5.

Примеры решения контрольных задач


Магнитоэлектрический амперметр со шкалой 50 мА имеет абсолютную наибольшую погрешность 1 мА. Определите класс точности прибора и относительную погрешность на отметке 10 мА.

Дано: Iпр = 50 мА

max = 1 мА

I = 10 мА

Определить: , Кл

Решение

 = (/I)∙100 [%];  = max ;

 = (/10)∙100 = 10% ;

max = (max/Iпр)∙100 [%];

max = (1/50)∙100 = 2%.

Класс точности прибора определяется по максимальному значению приведенной погрешности и выбирается из ряда.

Ответ:  = 10% ; Кл = 2.


Определите относительную и приведенную погрешности миллиамперметра с пределом измерения 150 мА и числом делений 300, если при его поверке на делении шкалы 200 компенсатор показал падение напряжения на образцовом резисторе 10 Ом 0.995 В.

Дано: Iпр = 150 мА

n = 300 дел

 = 200 дел

R0 = 10 Ом

U0 = 0.995 В

Определить: , 

Решение

 = (/I)∙100 [%];

 = (/Iпр)∙100 [%];

= I - Iд;

I = Ц∙; Ц = Iпр/n;

I = (150/300)∙200 = 100 мА;

Iд = U0/R0 = 0.995/10 = 0.0995 A = 99.5 мА;

= 100 – 99.5 = 0.5 мА;

 = (0.5/100)∙100 = 0.5%;

 = (0.5/150)∙100 ≈ 0.33%.

Ответ:  = 0.5% ;  ≈ 0.33%.

Экзаменационные вопросы
  1. Понятие «измерение». Структурные схемы средств измерений.
  2. Виды измерений. Виды погрешностей измерений и источники их появления.
  3. Погрешности косвенных измерений. Систематические погрешности. Случайные погрешности.
  4. Классификация средств измерений.
  5. Статические характеристики средств измерений.
  6. Динамические характеристики средств измерений.
  7. Погрешности средств измерений. Нормирование метрологических характеристик.
  8. Автоматизированные информационные системы. Государственная система приборов и агрегатные комплексы.
  9. Основные структуры автоматизированных измерительных систем.
  10. Основные этапы проектирования приборов и ИИС.
  11. Цикл проектирования системы. Язык проектирования.
  12. Требования пользователей и функциональная спецификация.
  13. Выбор чувствительного элемента.
  14. Выбор метода измерения и формирование структурной схемы.
  15. Методы расчета статических характеристик.
  16. Методы расчета динамических характеристик.
  17. Оптимизация параметров приборов и систем.
  18. Определение погрешностей измерительного звена по его расчетной характеристике.
  19. Определение погрешностей прибора по структурной схеме.
  20. Расчет допусков на погрешность прибора.
  21. Структуры ИВК.
  22. Характеристики ИВК.
  23. Принципы формирования комплексов получения информации.
  24. Общая характеристика интерфейсов. Классификация интерфейсов.
  25. Системные интерфейсы.
  26. Интерфейсы магистрально-модульных мультипроцессорных систем.
  27. Интерфейсы периферийного оборудования. Интерфейс ИРПР.
  28. Интерфейсы периферийного оборудования. Интерфейс ИРПС.
  29. Интерфейсы программируемых приборов. Общее построение интерфейса Hewlett-Packard.
  30. Интерфейсы программируемых приборов. Интерфейсы системы КАМАК.
  31. Структуры средств системного обмена.
  32. Субкомплексы. Групповые нормирующие преобразователи.
  33. Субкомплексы с программируемой структурой (СПС).
  34. Структуры измерительной части СПС. Реализация структур субкомплексов.
  35. Разработать программу для навигационного автомата условной, полярной, географической системы координат. Интегрирование выполнить методом прямоугольников, методом трапеций.
  36. Разработать программу для измерителя барометрической высоты, истинной воздушной скорости.
  37. Разработать программу для определения высоты, азимута светила.
  38. Разработать программу для вывода дискретных сигналов системы «Курсор» по случайному закону, предусмотрев в программе временную задержку и останов по нажатию клавиши дискретного ввода «0».
  39. Разработать программу автоматизированной поверки магнитоэлектрического вольтметра.
  40. Разработать программу управления напряжением в системе «Курсор» по следующему закону: U = Umsin(t + o); где  = 2f; Um = 9 В; o =/2; f = 0.02 Гц; в программе предусмотреть останов по нажатию клавиши «Пробел».
  41. Разработать программу для задания параметров генератора Г5-75 через приборный интерфейс IEEE-488.
  42. Разработать программу для вывода файла на экран дисплея через ИРПР.
  43. Разработать программу для обмена информацией между машинами через RS-232.
  44. Разработать программу УМК по следующему алгоритму: установить сигнал на выходе ЦАП1 0 В; установить сигнал на выходе ЦАП2 5 В; установить сигнал на выходе ЦАП2 0 В; изменяя код от 00 до 0F, осуществить вывод напряжения по каналу ЦАП1; безусловный переход на начало программы.
  45. Разработать программу системы охранной сигнализации для учебной ЭВМ «Курсор» (любой другой ЭВМ или микроконтроллера МПК-1).



ОГЛАВЛЕНИЕ


Предисловие 2

Рекомендуемая литература 3

Учебно-методическая карта дисциплины 5

Примерный перечень лабораторных работ 6

Конспект лекций

Глава 1. Основные термины и определения 7

Введение ( 7 ). Предмет курса, понятие «измерение» ( 8 ). Структурные схемы средств измерений ( 9 ). Виды измерений ( 11 ). Виды погрешностей измерений и источники их появления ( 11 ). Погрешности косвенных измерений ( 12 ). Систематические погрешности ( 13 ). Случайные погрешности ( 13 ).

Глава 2. Характеристики средств измерений 13

Классификация средств измерений ( 13 ). Статические характеристики средств измерений ( 16 ). Динамические характеристики средств измерений ( 18 ). Погрешности средств измерений ( 18 ). Нормирование метрологических характеристик ( 20 ). Автоматизированные информационные системы ( 22 ). Государственная система приборов и агрегатные комплексы. Основные блоки измерительных систем ( 22 ). Основные структуры измерительных информационных систем ( 24 ).

Глава 3. Основные этапы проектирования приборов и ИИС 26

Техническое задание ( 26 ). Техническое предложение ( 26 ). Эскизный проект ( 27 ). Технический проект ( 27 ). Рабочая документация ( 27 ). Цикл проектирования системы ( 28 ). Язык проектирования ( 29 ). Требования пользователей и функциональная спецификация ( 31 ).

Глава 4. Основы проектирования приборов 33

Выбор чувствительного элемента ( 34 ). Выбор метода измерения и формирование структурной схемы ( 37 ). Принципы конструирования приборов ( 41 ).

Глава 5. Расчет характеристик приборов и систем 43.

Общие понятия ( 43 ). Методы расчета статических характеристик ( 41 ). Методы расчета динамических характеристик ( 45 ). Оптимизация параметров приборов и систем ( 49 ).

Глава 6. Расчет погрешностей приборов и систем 50

Определение погрешностей измерительного звена по его расчетной характеристике ( 53 ). Определение погрешностей прибора по структурной схеме ( 55 ). Расчет допусков на погрешность прибора ( 58 ).

Глава 7. Общая характеристика измерительно-вычислительных

комплексов 61

Структуры ИВК ( 62 ). Характеристики ИВК ( 69 ). Принципы формирования комплексов получения информации ( 71 ). Классификация средств обмена непрерывными сигналами ( 72 ).

Глава 8. Средства системного обмена 76

Общая характеристика интерфейсов ( 76 ). Классификация интерфейсов ( 76 ). Системные интерфейсы ( 77 ). Системная магистраль “I/O Channel” IBM PC/AT ( 80 ). Интерфейсы магистрально-модульных мультипроцессорных систем ( 82 ). Интерфейсы периферийного оборудования ( 83 ). Интерфейс ИРПР ( 83 ). Интерфейс ИРПС ( 87 ). Интерфейсы программируемых приборов. Общее построение интерфейса Hewlett-Packard ( 89 ). Интерфейсы системы КАМАК ( 94 ). Структуры средств системного обмена ( 98 ).

Глава 9. Субкомплексы 101

Групповые нормирующие преобразователи ( 102 ). Субкомплексы с программируемой структурой ( 105 ). Реализация структур субкомплексов ( 111 ).

Курсовое проектирование

Содержание и объем курсового проекта 113

Пример оформления курсового проекта 116

Тесты 123

Задачи для программированного контроля 131

Примеры решения контрольных задач 133

Экзаменационные вопросы 134




Учебное издание


ШИВРИНСКИЙ Вячеслав Николаевич

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ

Учебно-методический комплекс


Copyright © 2023. All rights Reserved.