МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «КУБАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» АННОТАЦИЯ РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЫ по дисциплине Б1.В.ОД.11 «МЕТРОЛОГИЯ» Код и направление подготовки 13.03.02 «Электроэнергетика и электротехника» Программа (профиль) Электроснабжение Квалификация (степень) выпускника Бакалавр Факультет Энергетики Кафедра-разработчик Электротехники, теплотехники и возобновляемых источников энергии Ведущий преподаватель Новокрещенов Олег Валентинович г. Краснодар, 2015 1 Цель и задачи дисциплины Цель дисциплины: формирование у студентов знаний и практических навыков в области метрологического обеспечения, применения методов электрических измерений, а также оценки показателей качества электроэнергии и технических средств их определения. Задачи дисциплины: изучение основ метрологии, теории погрешностей, законодательных и нормативных актов по стандартизации, метрологии и управлению качеством ; освоение методов измерения электрических, магнитных и неэлектрических величин; изучение параметров качества электроэнергии и способов приборной оценки их В результате изучения дисциплины студент должен: Знать: методы измерения электрических, магнитных и неэлектрических величин; нормативные документы по качеству электрической энергии. Уметь: самостоятельно ставить и решать задачи использования технических средств измерений Владеть: навыками экспериментальных исследований. Иметь представление: о методах оценки погрешностей прямых и косвенных измерений электрических и неэлектрических величин. 2 Требования к формируемым компетенциям Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих профессиональных компетенций: – способностью использовать методы анализа и моделирования электрических цепей (ОПК-3); – способностью использовать технические средства для измерения и контроля основных параметров (ПК-8). 2 3 Содержание лекций № темы 1 2 Номер, наименование темы и содержание лекции ОБЩИЕ ВОПРОСЫ МЕТРОЛОГИИ Введение в метрологию. Метрология как наука. Основные метрологические понятия и определения. Физическая величина. Виды величин. Единицы физических величин. Международная система единиц (СИ). Измерение как процесс получения количественной информации об измеряемой величине. Измерительный сигнал. Принципы преобразования измерительной информации. МЕТОДЫ И ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ Виды и методы измерений. Прямые, косвенные, совокупные и совместные измерения. Метод непосредственной оценки. Метод сравнения. Факторы, влияющие на погрешности измерений. Абсолютная и относительная погрешности. Статическая и динамическая погрешности. Систематическая и случайная погрешности. Обработка результатов измерений. Оценка погрешностей прямых и косвенных измерений. Вероятностные методы оценки погрешностей. Показатели точности и формы представления результатов измерений. 3 ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ Виды и классификационные признаки средств измерений. Меры. Измерительные преобразователи Измерительные приборы. Измерительные установки. Измерительные системы. Нормируемые свойства и характеристики измерительных приборов: диапазон измерения, чувствительностьточностьнадежность и др. Погрешности средств измерений. Аддитивная и мультипликативная составляющие погрешностей приборов. Классы точности средств измерений. Метрологическое обоснование выбора средств измерений, Меры электрических величин. Меры ЭДС и напряжения. Меры электрического сопротивленияиндуктивностивзаимной индуктивности и емкости. Электромеханические измерительные приборы. Основы теории приборов электромеханической группы. Конструктивные особенности, узлы и детали приборов. Классификация и принципы маркировки приборов. Магнитоэлектрические приборы. Магнитоэлектрические измерительные механизмы и приборы: принцип действия, устройство, уравнение преобразования и характер шкалы. Основные типы при3 № темы Номер, наименование темы и содержание лекции боров, их метрологические и эксплуатационные характеристики и область применения. Магнитоэлектрические логометры и приборы на их основе. Магнитоэлектрические гальванометры. Магнитоэлектрические приборы с преобразователями. Электромагнитные механизмы и приборы. Устройство и принцип действия электромагнитных амперметров и вольтметров. Астатические приборы. Электромагнитные логометры и приборы на их основе. Основные типы приборов, их метрологические и эксплуатационные характеристики и область применения. Электро- и ферродинамические приборы. Устройство, принцип действия электро- и ферродинамических амперметроввольтметров и ваттметров. Астатические приборы электродинамической системы. Электро- и ферродинамические логометры и приборы на их основе. Метрологические и эксплуатационные характеристики электро- и ферродинамических приборов. Электростатические приборы. Устройство и принцип действия электростатических вольтметров. Индукционные механизмы и приборы. Устройство и принцип действия. счетчиков электрической энергии. Метрологические и эксплуатационные характеристики счетчиков. Электронные измерительные приборы, Электронные вольтметры постоянного и переменного тока. Преобразователи амплитудного, среднего и действующего значений переменного напряжения. Приборы сравнения. Одинарные и двойные мосты постоянного тока. Одинарные мосты переменного тока. Устройство, принцип действияусловия равновесия, методика применения. Компенсаторы. Устройство и принцип действия компенсаторов постоянного и переменного тока. Применение компенсаторов. Автоматические мосты и компенсаторы. Устройство, принцип действия. Применение автоматических мостов и компенсаторов. Регистрирующие приборы. Назначение и классификация регистрирующих приборов, Самопишущие приборы. Электроннолучевые осциллографы. Цифровые измерительные приборы (ЦИП). Классификация. Принципы преобразования сигналов в код. Аналого-цифровые преобразователи. Основные узлы и элементная база современных ЦИП. Метрологические характеристики ЦИП. Цифровые вольтметры, мультиметры, ваттметры, счетчики электрической энергиичастотомеры, мосты постоянного и переменного тока. Микропроцессорные ЦИП. Вспомогательные измерительные преобразователи. Шунтыдобавочные резисторыизмерительные трансформаторы тока и 4 № темы 4 5 Номер, наименование темы и содержание лекции напряжения. Оценка погрешностей. ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ, МАГНИТНЫХ И НЕЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН Измерение тока и напряжения в цепях постоянного и переменного тока промышленной и повышенной частоты. Измерение мощности и учет электрической энергии в цепях постоянного и переменного тока промышленной частоты. Измерение активной и реактивной мощности. Учет активной и реактивной энергии в трехфазных цепях переменного тока. Включение ваттметров и счетчиков через измерительные трансформаторы тока и напряжения. Особенности учета электрической энергии по двойному тарифу. Электронные счетчики электрической энергии. Измерение сопротивлений приборами прямого действия. Измерение сопротивлений изоляции электроустановок и заземляющих устройств, Измерение емкости, индуктивности и взаимной индуктивности. Измерение коэффициента мощности приборами прямого действия. Измерение частоты переменного тока. Измерение магнитных величин. Измерение магнитного потока магнитной индукции и напряженности магнитного поля. Измерение неэлектрических величин. Общие вопросы измерения неэлектрических величин электрическими средствами. Структурная схема измерительной цепи. Назначение и классификация измерительных преобразователей неэлектрических величин. Устройство и принцип действия основных типов преобразователей. Средства обработки сигналов, получаемых от измерительных преобразователей. ОЦЕНКА ПАРАМЕТРОВ КАЧЕСТВА ЗЛЕКТРОЭНЕРГИИ Показатели и нормы качества электроэнергии. Термины и определения. Отклонения частоты. Колебания напряжения и фликер. Несинусоидальность напряжения. Несимметрия напряжений в трехфазных системах. ГОСТ Р 54149-2010. Приборная оценка. 5 4 Объем дисциплины и виды учебной работы Очная форма обучения Курс 3,семестр 5, часов /з.е. Вид учебной работы Аудиторные занятия – всего лекции практические занятия лабораторные работы Самостоятельная работа – всего Курсовой проект (работа) Контрольные (расчётно-графические) работы Вид промежуточной аттестации (зачет, экзамен) Всего по дисциплине 64/1,8 18/0,5 30/0,86 16/0,44 53/1,5 Экзамен 27/0,7 144/4 6