№ 1

1. Общие сведения об измерениях и средствах измерений

 Понятия “физическая величина” и “измерение”. Как классифицируются измерения по способу получения результата (способу обработки экспериментальных данных для получения результата)? Дайте им определения. Приведите примеры. Укажите область использования.

2. Термометры сопротивления (ТС)

 Принцип действия, устройство и метрологические характеристики. Физическая природа терморезистивного эффекта в металлах и полупроводниках.

 Металлические ТС: требования к применяемым материалам. Сравнительная характеристика и область применения различных материалов, используемых для металлических ТС (медь, никель, вольфрам, платина). Оценка их преимуществ и недостатков (в том числе и на основании их физических свойств). Их свойства, типы градуировок.  Полупроводниковые ТС: область применения, преимущества и недостатки.

3. Тензорезистивные преобразователи

 Вывод выражения для коэффициента тензочувствительности проволочного тензорезистора и его составляющие. Составляющие тензоэффекта..  Чувствительность тензопреобразователя и показатель, которым она оценивается. Максимальная величина этого показателя. Преимущества металлических тензорезисторов.

4. Индуктивные преобразователи

 Принцип действия. Выражение для индуктивности. Методы изменения индуктивности (2).  Характеристики и диапазон измерений при различных способах изменения индуктивности.  Схемы включения одинарных индуктивных преобразователей. Схемы с делителем напряжения и резонансные схемы.

№ 2

1. Основные понятия метрологии

 Что такое “принцип измерения”? Приведите примеры.  Что такое “метод измерения”? Перечислите методы измерений. Что положено в основу их классификации? Дайте им определения, укажите преимущества и недостатки, а также область применения. Приведите примеры.

2. Измерительные схемы с термометрами сопротивления (ТС)

 Чем определяется допустимый ток через ТС? Относительная и абсолютная величины изменения сопротивления ТС. Величина изменения выходного сигнала медного ТС при токе 10мА и сопротивлении R₀=100 Ом. Особенности условий измерения выходной величины (2-3). Основной метод измерения.

 Уравновешенные мосты: необходимость, принцип работы. Автоматизация уравновешивания электромеханическим способом: преимущества и недостатки. Мост с электронным статическим уравновешиванием.

3. Полупроводниковые тензорезисторы

 Принцип действия. Какие факторы являются причиной тензоэффекта? Особенности установки на объект (соединения с объектом).

 Преимущества (8) и недостатки (4) полупроводниковых тензорезисторов.

 Материалы, способы нанесения или изготовления тензочувствительных материалов и преобразователей.  Характеристики полупроводниковых тензорезисторов.

4. Индуктивные преобразователи

Мостовая схема включения. Условия равновесия для индуктивного моста. Регулировка фазы.  Дифференциальные схемы. Мостовая схема с дифференциальным датчиком.

№ 3

1. Средства измерений

 Понятия “средства измерений”. Виды средств измерений.  Понятие “меры”. Приведите примеры мер.  Дайте определения понятиям “измерительный прибор”, “измерительный преобразователь”, “датчик”, “измерительная установка”, “измерительно-информационная система” (ИИС).  Как подразделяются измерительные преобразователи по способу представления величин и по способу представления показаний? (по выполнению задачи)?

2. Измерительные схемы с термометрами сопротивления (тс)

 Нормирующий измерительный преобразователь (НИП) для термометров сопротивления на базе усилителя тока с отрицательной обратной связью. Объясните его назначение и принцип его действия. Докажите, что напряжение в диагонали моста прямо пропорционально току на выходе НИП.

3. Полупроводниковые тензорезисторы

 Влияние температуры на результаты измерений с помощью полупроводниковых тензорезисторов. Какие измерительные схемы целесообразно использовать и почему?  Полупроводниковые тензодатчики в составе измерителей давления и силы: конструктивная схема и классы точности.  Области применения тензорезисторов с точки зрения возможной погрешности.

4. Трансформаторные преобразователи

 Понятие взаимной индукции. Выражение для взаимной индукции. Принцип действия трансформаторных преобразователей.  Дифференциальные схемы включения.  Что необходимо учитывать при подключении питающих и измерительных обмоток трансформаторных преобразователей?

 Ферродинамический преобразователь угла поворота.

 Метрологические характеристики дифференциальных трансформаторов. Область применения. Преимущества перед индуктивными преобразователями. Недостатки.

№ 4

1. Средства измерений

 Какие принципы преобразования (по виду естественного выходного сигнала) используются в измерительных преобразователях электрических средств измерений неэлектрических величин (2)? Укажите их достоинства и недостатки. Приведите примеры конкретных физических величин, назовите электрические параметры, в которые они преобразуются, и назовите физические эффекты, положенные в основу этих преобразований.

2. Измерительные схемы с термометрами сопротивления (тс)

 Устранение влияния соединительной линии. Трёхпроводная схема.  Является ли устранение влияния линии при трёхпроводной системе полным? Поясните свой ответ на схеме с неуравновешенным мостом.  Схема с опорным генератором тока (БНТС). В чём преимущества подобной схемы?

3. Тензорезистивные преобразователи (ТР) – метрологические характеристики

 Влияние температуры и причины температурных погрешностей. Как влияет температура на величину выходного сигнала тензорезистора? От чего оно зависит?  Выражение для величины температурных погрешностей. Конструктивные способы снижения температурной погрешности ТР.

 Схемная компенсация температурных погрешностей. В чём её сущность?

4. Гальвано-магнитные преобразователи (датчики Холла)

 Принцип действия. Выражение для ЭДС Холла. Материалы.  Метрологические характеристики гальваномагнитных преобразователей (3-4).  Почему гальваномагнитные преобразователи редко используются для дискретизации угла поворота коленчатого вала в автомобильных ДВС?  Источники погрешностей.

 Преимущества, недостатки, область применения.

№ 5

1. Погрешность измерения и погрешность средства измерения (СИ).

 Как различаются средства измерений по назначению (категории средств измерений)? Укажите назначение различных категорий средств измерений.

 Что такое “класс точности”? Какая величина используется для его количественной оценки? Какие классы точности используются для средств измерений различных категорий?  Способы нормирования погрешностей средств измерений (4…5).