Przykładowe tematy teoretyczne do sprawdzianu z Podstaw Metrologii
Wykład 1
• Jednostki podstawowe i pomocnicze układu SI.
• Zasada tworzenia jednostek pochodnych i wielokrotnych w układzie SI.
• Różnica między obserwacją a pomiarem (przykłady).
• Międzynarodowa i krajowa służba miar.
• Co to jest GUM?
• Definicja i schemat blokowy procesu pomiarowego.
• Zasady
zaokrąglania liczb przybliżonych, działania arytmetyczne na liczbach przybliżonych - praktyczna umiejętność stosowania.
• Wzory
wielkościowe i przystosowane (definicja, istotne różnice).
Wykład 2
• Wymień i omów 4 etapy uogólnionego procesu pomiarowego.
• Czym
różni się bezpośrednia od pośredniej metoda pomiarowa (podaj przykłady pomiaru obu metodami)?
• Czym
różni się komparacyjna od kompensacyjnej zerowej metody pomiarowej (podaj przykłady pomiaru obu metodami)?
• W jaki sposób uzyskujemy stan całkowitej kompensacji w zerowej metodzie kompensacyjnej.
• Różnica między klasyczną i różnicową wychyłową metodą pomiarową (podaj przykłady pomiaru obu metodami).
• Klasa
przyrządu, bezwzględny i względny błąd graniczny.
• Rodzaje
oddziaływań będące źródłem niepewności wyniku pomiaru.
• Wpływ, źródła mierzonej wielkości, przyrządu pomiarowego, otoczenia i człowieka na niepewność wyniku pomiaru.
• Zasady
zaokrąglania wyniku pomiaru, praktyczna umiejętność stosowania.
Wykład 3 i 4
• Założenia i postać rozkładu normalnego (Gaussa) gęstości prawdopodobieństwa.
• Porównaj
rozkład normalny i jednostajny zmiennej losowej, wskaż na istotne różnice między nimi.
• Na czym polega klasowanie zmiennej losowej?
• Parametry
rozkładu normalnego zmiennej losowej i ich definicja (wzory).
• Na czym polega estymacja punktowa przy statystycznym opracowaniu wyników pomiaru?
• Na czym polega estymacja przedziałowa przy statystycznym opracowaniu wyników pomiaru?
• Kiedy
stosujemy
rozkład normalny a kiedy Studenta przy statystycznym opracowaniu wyników pomiaru?
• Co
określa prawdopodobieństwo wystąpienia zmiennej losowej w danym przedziale <x1, x2 >?
• Jak
określamy szerokość przedziału ufności?
• Jaka jest różnica między poziomem ufności a poziomem istotności?
Wykład 5
• Co rozumiemy pod pojęciem "niepewność" wyniku pomiaru? Wymień i omów składowe niepewności
• Co to jest błąd wyniku pomiaru i jaki jest jego związek z niepewnością pomiaru?
• Co to jest skorygowany wynik pomiaru?
• Jaka jest różnica miedzy niepewnością standardową i niepewnością rozszerzoną?
• Metody szacowania składowych niepewności ( typu A i typu B).
• Jak
określamy niepewność wyniku pomiaru wykonanego metodą bezpośrednią?
• Jak
określamy niepewność wyniku pomiaru wykonanego metodą pośrednią?
• W jaki sposób powinien być podany pełny wynik pomiaru?
Wykład 6
• Wymień i krótko scharakteryzuj znane Ci metody opracowania wyników pomiaru.
• Zasady graficznego przedstawiania wyników pomiaru.
• Metody wyznaczania stałych równania opisującego wyniki eksperymentu. Ich zalety i wady.
• Istota metody wybranych punktów wyznaczania stałych równania analitycznego - praktyczna umiejętność stosowania.
• j.w. dla metody "zerowych różnic w grupach".
• j.w. dla metody najmniejszej sumy kwadratów.
• Co
składa się na model matematyczny przyrządu pomiarowego?
• Co to jest wzorcowanie, cechowanie, legalizacja przyrządu pomiarowego?
• Co to jest charakterystyka statyczna przyrządu pomiarowego?
• Jak
możemy wyznaczyć charakterystykę statyczną przyrządu pomiarowego?
• Wymień i zdefiniuj parametry charakterystyki statycznej.
• Charakterystyka statyczna elektrycznego przetwornika siły dana jest zależnością: a) I = 0,258 ⋅ F + 4
[mA]
F <0, 60 daN>
b) I = 0,0048 ⋅ F2 + 0,258 ⋅ F + 4
[mA]
F <0, 60 daN>
Jaka jest czułość tego przetwornika dla F = 0,5 kN?
• Co to jest charakterystyka dynamiczna przyrządu i kiedy jej znajomość jest niezbędna?
• Klasyfikacja
przyrządów pomiarowych ze względu na ich właściwości dynamiczne.
• Omów i krótko scharakteryzuj metody wyznaczania właściwości dynamicznych przyrządów pomiarowych.
• Omów metodę wyznaczania właściwości dynamicznych przyrządu za pomocą wymuszenia harmonicznego.
• Co to jest częstotliwość graniczna przyrządu pomiarowego, zaznacz ją na charakterystyce amplitudowej?
• Jak definiowane jest tłumienie przyrządu pomiarowego?
Wykład 9/10
• Co to jest przetwornik pomiarowy?
• Klasyfikacja
przetworników.
• Czym
różni się przetwornik generacyjny od parametrycznego?
• Na wybranych przykładach omów przetworniki mechaniczne.
• Na wybranych przykładach omów przetworniki pneumatyczne.
• Czym
różni się przetwornik indukcyjny od indukcyjnościowego?
• Zasada pracy przetworników piezoelektrycznych, ich zalety i wady.
• Omów pomiar temperatury badanego elementu przetwornikiem termoelektrycznym i rezystancyjnym.
• Zasada pracy przetworników tensometrycznych. O ile zmieni się oporność 100Ω tensometru konstantano-wego (K=2,0) pod wpływem zmiany odkształcenia ε = 1 ‰?
• Zasada pracy przetworników pojemnościowych wykonanych w oparciu o kondensator płaski i ich charakterystyki statyczne.
• Naszkicuj
zmianę czułości pojemnościowego przetwornika ciśnienia z a) zmienną odległością elektrod, b) zmienną powierzchnią elektrod w funkcji sygnału wejściowego.
• W jakim celu budowane są różnicowe układy przetworników - podaj przykład układu.
Wykład 11
• Na wejście elektrycznego wzmacniacza prądu a) stałego, b) zmiennego o wzmocnieniu k = 500
wprowadzono sygnał harmoniczny o częstotliwości f = 1,2 kHz, amplitudzie 120 mV i składowej stałej 20
mV. Podaj częstotliwość, amplitudę i składową stałą na wyjściu wzmacniacza w obu przypadkach.
• Na czym polega proces filtracji sygnału pomiarowego?
• Kiedy
niemożliwe jest przeprowadzenie procesu filtracji?
• Podaj charakterystyki filtrów: a) dolnoprzepustowego, b) górnoprzepustowego, c) pasmowoprzepustowego, d) pasmowozaporowego.
• Zastosowanie
filtracji
w
metrologii.
• Omów proces modulacji sygnału pomiarowemu, wskaż na istotne różnice między modulacją amplitudy i częstotliwości.
Wykład 12
• Zasada pracy miernika elektromagnetycznego, równanie przetwarzania, zastosowanie miernika.
• Zalety i wady optycznych metod rejestracji.
• Zasada pracy i zakres zastosowań oscyloskopu elektronicznego.
Wykład 13
• Porównaj gwiazdową i liniową konfigurację systemu pomiarowego.
• Na czym polega asynchroniczna transmisja sygnału pomiarowego?
• Omów sposoby doprowadzenia sygnału pomiarowego do komputera.
• Czym
charakteryzują się przyrządy wirtualne?