Теорія невизначеностей у вимірюваннях
Мета вивчення дисципліни – вироблення у студентів системного підходу до основних понять теорії невизначеностей вимірювань з урахуванням розподілу процедури вимірюван-ня на основні вимірювальні операції, джерел виникнення невизначеностей вимірювання, що випускається, особливостей обробки результатів вимірювання.
Практичне значення та використання отриманих знань – дисципліна «Теорія неви-значеностей у вимірюваннях» призначена для формування компетенцій в галузі метрології та інформаційно-вимірювальних технологій із використанням математичних методів розра-хунку характеристик точності вимірювань. Освоєння дисципліни дозволить майбутнім фа-хівцям планувати процедуру вимірювання виходячи з мети вимірювання; визначати за нор-мованими характеристиками засобів вимірювальної техніки результат вимірювання та ін-струментальну складову невизначеності вимірювання, подавати результат із зазначенням невизначеності вимірювання; здійснювати опрацювання результатів прямих (одноразових та багаторазових) вимірювань, опосередкованих (одноразових та багаторазових) вимірю-вань, сукупних та сумісних вимірювань
Тематика та види навчальних занять
Для денної форми здобуття освіти
Лекційні заняття
Лекція 1. «Поняття невизначеностей вимірювання. Ймовірнісні характеристики ре-зультату та невизначеностей вимірювання».
Лекція 2. «Розподіл ймовірностей. Графік накопичених частот та гістограма».
Лекція 3. «Функції розподілення невизначеностей вимірювання. Точкові оцінки та інтервальні параметри функції розподілу невизначеностей вимірювання».
Лекція 4. «Класифікація невизначеностей вимірювання. Методи оцінювання складо-вих невизначеності вимірювання».
Лекція 5. «Форми представлення невизначеностей вимірювання. Стандартна неви-значеність, сумарна невизначеність»
Лекція 6. «Форми представлення невизначеностей вимірювання. Розширена невизна-ченість, відносна невизначеність».
Лекція 7. «Складання звіту щодо невизначеностей вимірювання. Описання процедури отримання результату вимірювання»
Лекція 8. «Невизначеності вимірюваної величини»
Лекція 9. «Невизначеності вимірювального експерименту»
Лекція 10. «Обробка результатів вимірювання. Прямі вимірювання»
Лекція 11. «Обробка результатів вимірювання. Опосередковані вимірювання».
Лекція 12. «Обробка результатів вимірювання. Сумісні вимірювання»
Лекція 13. «Обробка результатів вимірювання. Сукупні вимірювання»
Лекція 14. «Порівняння алгоритмів оцінювання похибок та невизначеностей вимірювання».
Лекція 15. «Взаємний перерахунок характеристик похибок та характеристик невизначеностей вимірювання».
Практичні заняття
Практичне заняття № 1 «Основні поняття теорії невизначеностей вимірювань».
Мета роботи: засвоєння поняття теорії невизначеностей та правил визначення ймовірнісних характеристик результату та невизначеностей вимірювання, точкових оцінок та інтервальних параметрів функції розподілу невизначеностей вимірювання.
Практичне заняття № 2, 3. «Методи оцінювання та способи вираження невизначенос-тей вимірювання».
Мета заняття: практичне засвоєння навичок оцінювання та способи вираження невизначеностей вимірювання, а також складання звіту щодо невизначеностей вимі-рювання.
Практичне заняття № 4. «Джерела та види невизначеностей».
Мета заняття: практичне засвоєння навичок аналізу джерел виникнення невизначе-ностей вимірювання.
Практичне заняття № 5, 6. «Обробка результатів вимірювання».
Мета заняття: практичне засвоєння навичок розрахунків невизначеностей вимірю-вань
Практичне заняття № 7. «Порівняльний аналіз методик розрахунку похибок та неви-значеностей вимірювань».
Мета заняття: вивчення правил взаємного перерахунку характеристик похибок та ха-рактеристик невизначеностей вимірювання
Для заочної форми здобуття освіти
Лекційні заняття
Лекція 1. «Поняття невизначеностей вимірювання. Ймовірнісні характеристики ре-зультату та невизначеностей вимірювання».
Лекція 4. «Класифікація невизначеностей вимірювання. Методи оцінювання складо-вих невизначеності вимірювання».
Практичні заняття
Практичне заняття №1. «Методи оцінювання та способи вираження невизначеностей вимірювання».
Мета заняття: практичне засвоєння навичок оцінювання та способи вираження неви-значеностей вимірювання, а також складання звіту щодо невизначеностей вимірювання.
Консультації здійснюються впродовж семестру згідно встановленого розкладу.
Індивідуальна робота
Для денної та заочної форми здобуття освіти
Індивідуальна робота для здобувачів денної та заочної форм навчання не передбачена планом
Форми контрольних заходів та оцінювання результатів навчання
Контрольні заходи здійснюються у формі поточного та підсумкового контролю.
Для денної форми здобуття освіти
Підсумковий контроль з навчальної дисципліни проводиться після завершення її ви-вчення з метою встановлення досягнення здобувачем вищої освіти заявлених програмних результатів навчання і оцінювання рівня цих досягнень. Форма підсумкового контролю за-лік. Залік накопичувальний. Максимальна оцінка 100 балів. У випадку, коли здобувач про-тягом семестру набрав більше 60 балів, він отримує «зараховано».
Формою проведення поточного контролю є дві модульні контрольні роботи за кож-ну з яких здобувач вищої освіти отримує 30 балів. За виконання 7 практичних робіт здобу-вач вищої освіти отримує 40 балів.
Для заочної форми здобуття освіти
Підсумковий контроль з навчальної дисципліни проводиться після завершення її ви-вчення з метою встановлення досягнення здобувачем вищої освіти заявлених програмних результатів навчання і оцінювання рівня цих досягнень. Форма підсумкового контролю за-лік. Залік накопичувальний. Максимальна оцінка 100 балів. У випадку, коли здобувач про-тягом семестру набрав більше 60 балів, він отримує «зараховано».
Формою проведення поточного контролю є виконання контрольної роботи за вико-нання якої здобувач вищої освіти отримує 60 балів, за виконання парктичної роботи – 40 балів.
К1. Здатність проводити аналіз складових похибки за їх суттєвими ознаками, оперувати складовими похибки/невизначеності у відповідності з моделями вимірювання.
К2. Здатність здійснювати опрацювання результатів прямих (одноразових та багаторазових) вимірювань, опосередкованих (одноразових та багаторазових) вимірювань, сукупних та сумісних вимірювань.
Вища математика;
Фізика;
Обчислювальна техніка та програмування;
Опрацювання результатів вимірювань
ПРН1. Знання основних понять метрології та її методології;
ПРН2. Знання основ вимірювальної техніки, необхідних при проведенні експери-ментальних досліджень і обробки результатів експериментів;
ПРН3. Знання способів подання результатів вимірювання з невизначеністю;
ПРН4. Знання способів нормування метрологічних характеристик засобів вимірю-вальної техніки і способів їх оцінювання за розрахунками і експериментом;
ПРН5. Уміння застосовувати способи подання результату вимірювання з невизна-ченістю;
ПРН6. Уміння оцінювати похибки прямих і непрямих, одноразових і багаторазових вимірювань з урахуванням характеристик об’єкта, засобів вимірювальної техніки, умов вимірювань і подавати результати вимірювань з невизначеністю;
ПРН7. Знання способів нормування метрологічних характеристик засобів вимірю-вальної техніки і способів їх оцінювання за розрахунками і експериментом;
ПРН8. Уміння планувати послідовність дій при проведенні вимірювальних операцій та опра-цюванні результатів вимірювань.