1. Цели освоения дисциплины
| 1.1. | Знакомство с компьютерными технологиями сбора и обработки данных. Освоение технологии графического программирования (виртуальных приборов). Изучение методов и средств автоматизации экспериментальных исследований в области радиофизики. Изучение алгоритмов компьютерной обработки сигналов и данных. |
|---|
2. Место дисциплины в структуре ООП
| Цикл (раздел) ООП: Б1.О.1.04 |
3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины
| ОПК-3 | Способен понимать принципы работы современных информационных технологий и использовать их для решения задач профессиональной деятельности. |
| ОПК-3.1 | Владеет методами использования информационных технологий и программных средств при решении задач профессиональной деятельности. |
| ОПК-3.2 | Знает принципы работы современных информационных технологий. |
| ОПК-3.3 | Владеет основными навыками применения информационных систем и программных средств для решения задач профессиональной деятельности. |
| В результате освоения дисциплины обучающийся должен | |
| 3.1. | Знать: |
|---|---|
| 3.1.1. | Знает принципы работы современных информационных технологий. |
| 3.2. | Уметь: |
| 3.2.1. | Владеет основными навыками применения информационных систем и программных средств для решения задач профессиональной деятельности. |
| 3.3. | Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть): |
| 3.3.1. | Владеет методами использования информационных технологий и программных средств при решении задач профессиональной деятельности. |
4. Структура и содержание дисциплины
| Код занятия | Наименование разделов и тем | Вид занятия | Семестр | Часов | Компетенции | Литература |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Раздел 1. Разработка систем сбора и обработки данных на основе платформы Arduino и программы Logger Pro | ||||||
| 1.1. | Обзор методов реализации компьютерных технологий сбора и обработки данных. Анализ аппаратных и программных средств, применяемых для построения систем сбора и обработки данных. Построение систем сбора данных на основе платформы Arduino. Экосистема Arduino. Возможности микроконтроллера Arduino. Программная среда Arduino IDE. Технология разработки и выполнения программы контроллером. | Лекции | 4 | 2 | ОПК-3.1, ОПК-3.2, ОПК-3.3 | Л2.2 |
| 1.2. | Скачивание и установка Arduino IDE. Освоение функциональных возможностей программной среды Arduino IDE. Технология разработки и выполнения программ в Arduino IDE. | Практические | 4 | 2 | ОПК-3.2, ОПК-3.3 | |
| 1.3. | Обзор методов реализации компьютерных технологий сбора и обработки данных. Анализ аппаратных и программных средств, применяемых для построения систем сбора и обработки данных. Построение систем сбора данных на основе платформы Arduino. Экосистема Arduino. Возможности микроконтроллера Arduino. Программная среда Arduino IDE. Технология разработки и выполнения программы контроллером. | Сам. работа | 4 | 14 | ОПК-3.2, ОПК-3.3 | Л1.1, Л2.2 |
| 1.4. | Ввод отсчётов аналогового сигнала в виде кода и в виде напряжения. Использование примеров Arduino IDE. Ввод аналогового сигнала с датчика температуры и расчёт температуры. Ввод отсчётов переменного аналогового сигнала в виде массива отсчётов напряжения. Определение частоты дискретизации. Повышение частоты дискретизации. Перенос массива отсчётов в Logger Pro. Функции обработки данных в Logger Pro. | Лекции | 4 | 4 | ОПК-3.1, ОПК-3.3 | Л1.1, Л2.2 |
| 1.5. | Ввод аналогового сигнала с потенциометра. Ввод аналогового сигнала с датчика температуры и расчёт температуры. Ввод аналогового сигнала с генератора переменного напряжения. Измерение амплитуды и частоты периодического сигнала. Ввод и расчёт параметров затухающих колебаний. | Лабораторные | 4 | 8 | ОПК-3.2, ОПК-3.3 | |
| 1.6. | Настройка таблиц и графиков в Logger Pro. Функции вычисляемого столбца. Работа с диалоговым окном криволинейной аппроксимации. | Практические | 4 | 4 | ОПК-3.2, ОПК-3.3 | |
| 1.7. | Ввод отсчётов аналогового сигнала в виде кода и в виде напряжения. Использование примеров Arduino IDE. Ввод аналогового сигнала с датчика температуры и расчёт температуры. Ввод отсчётов переменного аналогового сигнала в виде массива отсчётов напряжения. Определение частоты дискретизации. Повышение частоты дискретизации. Перенос массива отсчётов в Logger Pro. Функции обработки данных в Logger Pro. | Сам. работа | 4 | 12 | ОПК-3.2, ОПК-3.3 | Л2.2 |
| 1.8. | Ввод и вывод цифровых сигналов. Управление дискретными индикаторами и исполнительными элементами с помощью цифровых выходов. Использование широтно-импульсной модуляции (ШИМ) для формирования непрерывного управляющего воздействия на нагрузку. Управление светодиодом и двигателем постоянного тока. | Лекции | 4 | 2 | ОПК-3.1, ОПК-3.3 | Л1.1, Л2.2 |
| 1.9. | Ввод и вывод цифровых сигналов. Управление дискретными индикаторами и исполнительными элементами с помощью цифровых выходов. Использование широтно-импульсной модуляции (ШИМ) для формирования непрерывного управляющего воздействия на нагрузку. Управление светодиодом и двигателем постоянного тока. | Сам. работа | 4 | 8 | ОПК-3.1, ОПК-3.3 | Л1.1, Л2.2 |
| 1.10. | Разработка программы управления яркостью светодиода и скоростью двигателя постоянного тока. Разработка программы управления шаговым двигателем. | Лабораторные | 4 | 8 | ОПК-3.2, ОПК-3.3 | Л1.1, Л2.2 |
| 1.11. | Разработка программы управления яркостью светодиода и скоростью двигателя постоянного тока. Разработка программы управления шаговым двигателем. | Сам. работа | 4 | 12 | ОПК-3.1, ОПК-3.2, ОПК-3.3 | |
| 1.12. | Использование библиотек в Arduino IDE. Подключение датчиков с интерфейсам I2C и SPI к Arduino с помощью библиотек. Подключение датчиков освещённости и давления к Arduino IDE. | Лекции | 4 | 2 | ОПК-3.1, ОПК-3.2, ОПК-3.3 | |
| 1.13. | Подключение датчиков расстояния, освещённости и давления с помощью библиотек. | Лабораторные | 4 | 8 | ОПК-3.2, ОПК-3.3 | |
| 1.14. | Использование библиотек в Arduino IDE. Подключение датчиков с интерфейсам I2C и SPI к Arduino с помощью библиотек. Подключение датчиков освещённости и давления к Arduino IDE. | Сам. работа | 4 | 13 | ОПК-3.2, ОПК-3.3 | |
| Раздел 2. Сбор, обработка и представление данных с помощью оборудования National Instruments и технологии виртуальных приборов. | ||||||
| 2.1. | Системы сбора данных компании National Instruments. Применение технологии виртуальных приборов для программирования систем сбора данных. Среда LabVIEW и технология графического программирования. | Лекции | 4 | 4 | ОПК-3.2, ОПК-3.3 | Л2.2 |
| 2.2. | Функции обработки числовых, логических и строковых типов данных. Функции сравнения. | Практические | 4 | 4 | ОПК-3.2, ОПК-3.3 | |
| 2.3. | Функции обработки числовых, логических и строковых типов данных. Функции сравнения. | Сам. работа | 4 | 12 | ОПК-3.2, ОПК-3.3 | Л1.1 |
| 2.4. | Структуры и графические индикаторы LabVIEW. | Лекции | 4 | 2 | ОПК-3.1 | Л2.2 |
| 2.5. | Разработка виртуальных приборов с применением структур Цикл по условию, Цикл с фиксированным числом итераций, Вариант, Последовательность и Формульный узел. Использование элемента Сдвиговый регистр. Расчёт и модификация одномерных и двумерных массивов. Работа с кластерами. Вывод массивов на графические индикаторы. | Лабораторные | 4 | 8 | ОПК-3.2, ОПК-3.3 | |
| 2.6. | Использование структур и графических индикаторов для расчёта, отображения и вывода колебаний. Вывод колебаний через звуковую карту и через блок myDAQ. | Практические | 4 | 4 | ОПК-3.2, ОПК-3.3 | Л2.1 |
| 2.7. | Использование структур и графических индикаторов для расчёта, отображения и вывода колебаний. Функции вывода колебаний через звуковую карту и через блок myDAQ. | Сам. работа | 4 | 8 | ОПК-3.2, ОПК-3.3 | |
| 2.8. | Расчёт амплитудно-частотных и фазочастотных характеристик линейных цепей. | Лекции | 4 | 2 | ОПК-3.1, ОПК-3.2, ОПК-3.3 | |
| 2.9. | Разработка виртуальных приборов для измерения амплитудно-частотных характеристик линейных цепей и определения их параметров. | Лабораторные | 4 | 8 | ОПК-3.2, ОПК-3.3 | |
| 2.10. | Экспресс-ВП измерения амплитуды и частоты. Разработка ВП измерения частоты и разности фаз. Вид и параметры АЧХ и ФЧХ типовых линейных RLC-цепей. Связь параметров характеристик с номиналами цепей. | Сам. работа | 4 | 12 | ОПК-3.2, ОПК-3.3 | |
| 2.11. | Математическая обработка данных. Аппроксимация данных и сигналов линейными и нелинейными функциями. Метод наименьших квадратов. Расчёт коэффициентов линейной аппроксимирующей функции. | Лекции | 4 | 2 | ОПК-3.1, ОПК-3.2, ОПК-3.3 | |
| 2.12. | Разработка виртуального прибора для измерения вольт-амперной характеристики (ВАХ) полупроводникового диода. Измерение ВАХ, | Лабораторные | 4 | 8 | ОПК-3.2, ОПК-3.3 | |
| 2.13. | Аппроксимация ВАХ диода линейными и нелинейными функциями. Выбор функции аппроксимации. | Практические | 4 | 4 | ОПК-3.2, ОПК-3.3 | |
| 2.14. | Схемы измерения вольт-амперных характеристик диодов. Функции аппроксимации. | Сам. работа | 4 | 12 | ОПК-3.2, ОПК-3.3 | |
5. Фонд оценочных средств
| 5.1. Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины |
| ОЦЕНКА СФОРМИРОВАННОСТИ КОМПЕТЕНЦИИ ОПК-3 Способен понимать принципы работы современных информационных технологий и использовать их для решения задач профессиональной деятельности. ПРИМЕРЫ ЗАДАНИЙ ЗАКРЫТОГО ТИПА Вопрос 1. В соответствии с теоремой Котельникова частота дискретизации при оцифровке аналогового сигнала должна быть а. Как минимум в два раза выше верхней частоты сигнала б. Как минимум в два раза ниже верхней частоты сигнала ОТВЕТ: а Вопрос 2. Единицы каких физических величин относятся к основным в системе СИ? а. Температура б. Яркость в. Сила электрического тока ОТВЕТ: а, в Вопрос 3. Отметьте термины, которыми может характеризоваться датчик а. измерительный преобразователь б. чувствительный элемент в. исполнительный элемент ОТВЕТ: а,б Вопрос 4. Какие качества должно иметь средство измерения а. Нормированные метрологические характеристики б. Возможность хранить и (или) воспроизводить единицу физической величины в. Высокое быстродействие ОТВЕТ: а,б Вопрос 5. Каким требованиям должен удовлетворять датчик а. однозначная зависимость выходной величины от входной б. стабильность характеристик во времени в. линейность характеристики преобразования ОТВЕТ:а,б Вопрос 6. К какому типу датчиков относится датчик Холла а. К генераторным б. К параметрическим ОТВЕТ: б Вопрос 7. Сколько проводов (не считая земли, конечно) может содержать интерфейс типового цифрового датчика а. Один б. Три в. Четыре ОТВЕТ: а,б Вопрос 8. Что понимается под термином «Сбор данных» а. процесс выполнения измерений физических явлений б. запись результатов измерений в любом виде для дальнейшего анализа в. компьютерная обработка результатов измерений ОТВЕТ: а, б Вопрос 9. Укажите операции, которые включает согласование сигналов а. Усиление б. Линеаризация в. Модуляция ОТВЕТ: а, б Вопрос 10. К какой измерительной схеме не рекомендуется подключать заземлённый источник сигнала а. К схеме с общим заземлённым проводом б. К дифференциальной схеме в. К схеме с общим незаземлённым проводом ОТВЕТ: а Вопрос 11. Укажите датчик, представляющий собой плавающий источник а. Термистор б. Термопара в. Тензорезистор ОТВЕТ: б Вопрос 12. Какой функцией описывается прямая ветвь ВАХ диода а. Гиперболической б. Экспоненциальной в. Параболической ОТВЕТ: б Вопрос 13. Как зависит мощность, рассеиваемая на резисторе, от приложенного напряжения а. Пропорциональна напряжению б. Пропорциональна квадрату напряжения в. Пропорциональна кубу напряжения ОТВЕТ: б Вопрос 14. От чего зависит разность соседних частот звуковых колебаний, на которых создаются стоячие волны в резонаторе? а. От скорости звука и длины резонатора б. От скорости звука и диаметра резонатора в. От атмосферного давления и материала резонатора ОТВЕТ: а Вопрос 15. К какому закону стремится амплитудное распределение случайной погрешности при усреднении отсчетов измеряемой величины а. К нормальному б. К равномерному в. К параболическому ОТВЕТ: а Вопрос 16. Как зависит среднеквадратичное отклонение среднего значения от количества измерений? а. Обратно пропорционально числу измерений б. Обратно пропорционально корню квадратному от числа измерений ОТВЕТ: б КРИТЕРИИ ОЦЕНИВАНИЯ: Каждое задание оценивается одним баллом. Оценивание КИМ теоретического характера в целом: "отлично" - верно выполнено 85 - 100% заданий; "хорошо" - верно выполнено 70 - 84 % заданий; "удовлетворительно" - верно выполнено 51 - 69 % заданий; "неудовлетворительно" - верно выполнено 50% или менее 50% заданий; ПРИМЕРЫ ЗАДАНИЙ ОТКРЫТОГО ТИПА 1.Покажите функциональные возможности окон и палитр среды графического программирования LabVIEW; 2.Покажите возможности взаимного преобразования числовых, логических и строковых типов данных. 3.Как можно рассчитать координаты вершин равностороннего треугольника, задав координату центра и одной из вершин? 4.Какое число будет на выходе функции Compound Arithmetic, если настроить её на выполнение логической функции, а на входы подать целые числа в представлении U8? Поясните – как в этом случае формируется результат. 5.Покажите свойство полиморфизма числовых, логических и строковых функций. 6.Покажите возможности настройки элементов управления и терминалов с числовым, логическим и строковым типом данных с помощью контекстного меню. 7.Как можно считать ASCII код символа? 8.Покажите пример программирования узла Expression Node. 9.Покажите 3 способа ввода массива в структуры For Loop и While Loop. 10.Рассчитайте последовательность чисел Фиббоначи 11.Покажите способы вывода нескольких наборов данных на графические индикаторы Waveform Chart, Waveform Graph и XY- Graph. 12.Покажите варианты управления структурой Case данными числового, логического и строкового вида. 13.Создайте виртуальный прибор, который осуществляет скользящее усреднение отсчётов массива сигнала а) окном из 3 весовых коэффициентов с весами hi=0,25, 0,5, 0,25 i=-1, 0, 1; б) окном из 5 весовых коэффициентов с весами -0,5, -0,25, 0, 0,25, 0,5. Поясните различия в действии таких окон на примере прямоугольного сигнала. Алгоритм формирования j-го отсчёта выходного сигнала следующий: . 14.Имеется последовательность чисел, содержащая n элементов. Определить, сколько из них больше своих соседей (соседями считаются элементы, находящиеся слева и справа от рассматриваемого элемента). 15.Задана квадратная матрица порядка n. Определить, является ли она магическим квадратом, т.е. таким, в котором сумма всех строк, столбцов, а также элементов, находящихся на главной и побочной диагоналях, одинакова. |
| 5.2. Темы письменных работ для проведения текущего контроля (эссе, рефераты, курсовые работы и др.) |
| Темы исследовательских заданий: 1. Измерение температуры термисторами (2 вида – 10 кОм и 100 кОм). Сравнение результатов. 2. Измерение зависимости освещённости, создаваемой точечным излучателем, от расстояния (измерение расстояния – датчиком расстояния). 3. Сравнительный анализ измерения расстояния различными датчиками. 4. Измерение зависимости атмосферного давления от высоты. 5. Измерение температуры термопарой. 6. Чувствительность датчика тока к магнитному полю Земли и компенсация этого влияния. 7. Сравнение световой эффективности белых светодиодов и ламп накаливания. 8. Проверка паспортных данных светодиодных ламп. 9. Измерение ускорения свободного падения с помощью датчика расстояния. 10. Измерение зависимости периода колебаний пружинного маятника от массы груза и жёсткости пружины (использование датчика расстояния). 11. Измерение КПД электрического чайника. 12. Проверка закона Малюса для поляризаторов 13. Метеостанция на одном датчике (bmp280, bmp180 или bme280). 14. Сравнение индукции магнитного поля обычного и неодимового магнита. Оценка возможности измерения магнитного поля проводника с током. 15. Измерение пульса. 16. Измерение веса тензометрическим датчиком. 17. Автоматизация измерения вольт-амперной характеристики диода. 18. Измерение характеристик солнечной батареи. 19. Оценка зависимости скорости звука от температуры. |
| 5.3. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации |
| 1.Анализ аппаратных и программных решений в задачах автоматизации научных исследований. Суть технологии виртуальных приборов. 2.Функциональные возможности структур в LabVIEW. 3.Способы генерации гармонических колебаний в LabVIEW. Роль частоты дискретизации в формировании колебаний с заданными параметрами. Измерение амплитудно-частотных и фазочастотных характеристик линейных цепей с помощью генерации и ввода колебаний. 4.Способы генерации случайных данных в LabVIEW. Расчёт точечных оценок выборки случайных данных. Построение гистограммы распределения. 5.Линейная и нелинейная аппроксимация данных в LabVIEW: Метод наименьших квадратов. Вывод выражений для расчёта коэффициентов линейной аппроксимации. Программная реализация линейной и нелинейной аппроксимации. 6.Спектральный анализ сигналов в LabVIEW: Аппроксимация периодических сигналов гармоническими функциями. Использование для расчёта косинусных и синусных коэффициентов процедур, опирающихся на БПФ (FFT) – быстрое преобразование Фурье. Использование Экспресс-ВП Spectral Measurements и ВП FFT из палитры Transforms. Ввод с помощью блоков сбора данных реальных типовых сигналов и анализ их амплитудного спектра. 7.Программирование систем сбора данных в LabVIEW: Состав систем сбора данных. Измерение параметров аналоговых и цифровых сигналов. Понятие о согласовании сигналов. Параметры систем сбора данных. Заземление источников сигналов. Типы измерительных систем. Измерения с различными источниками сигналов. Конфигурирование измерительной задачи с помощью Помощника по сбору данных (DAQ Assistant). 8.Сборка системы сбора данных и разработка программного обеспечения для измерения вольт-амперных характеристик диодов. Аппроксимация измеренных характеристик. Формулирование выводов о характере и качестве аппроксимации. 9.Измерение скорости звука с помощью микрофонов Vernier и интерфейса SensorDAQ. 10.Сборка схемы одно- и двухполупериодного выпрямителя и анализ амплитудных спектров сигналов на входе и выходе таких выпрямителей с помощью интерфейса myDAQ. 11.Сборка схемы управления шаговым двигателем и разработка программы управления таким двигателем с возможностью изменения скорости и направления вращения, количества одновременно включаемых обмоток. Измерение силы тяги двигателя. 12.Определение частоты сердечных сокращений с помощью датчика пульса Vernier и интерфейса SensorDAQ. 13.Определить тип реального логического элемента. |
| Приложения |
6. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
| 6.1. Рекомендуемая литература | ||||
| 6.1.1. Основная литература | ||||
| Авторы | Заглавие | Издательство, год | Эл. адрес | |
| Л1.1 | П.А. Бутырин, Т.А. Васьковская, В.В. Каратаев, С.В. Материкин | Автоматизация физических исследований и эксперимента: компьютерные измерения и виртуальные приборы на основе LabVIEW 7 (30 лекций): учеб. пособие | М.: ДМК Пресс (ЭБС Лань), 2009 | e.lanbook.com |
| 6.1.2. Дополнительная литература | ||||
| Авторы | Заглавие | Издательство, год | Эл. адрес | |
| Л2.1 | А. В. Аминев, А. В. Блохин ; под общ. ред. А. В. Блохина | Измерения в телекоммуникационных системах: учебное пособие для вузов | ЭБС "Юрайт" , 2018 | urait.ru |
| Л2.2 | А.Я. Суранов | LabVIEW 8.20: Справочник по функциям: Справочник | М.:ДМК Пресс (ЭБС Лань), 2009 | e.lanbook.com |
| 6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет" | ||||
| Название | Эл. адрес | |||
| Э1 | Интернет-сайт http://www.labview.ru/ содержит большой набор справочных материалов по LabVIEW и оборудованию сбора данных. | |||
| Э2 | optics.sgu.ru/_media/library/education/labview_basics_online.pdf И.В.Федосов Основы программирования в LabVIEW. Саратов, 2010. | |||
| Э3 | Интернет-сайт http://www.picad.com.ua/lesson.htm Уроки по LabVIEW | |||
| Э4 | Курс " Компьютерные технологии сбора и обработки данных " на Образовательном портале [Электронный ресурс] | portal.edu.asu.ru | ||
| 6.3. Перечень программного обеспечения | ||||
| LabVIEW for Education 2014 (S/N M80X78649 10 Seat License) по договору № 06/02/16 от 01.02.2016 Microsoft Windows Microsoft Office 7-Zip AcrobatReaderMicrosoft Office 2010 (Office 2010 Professional, № 4065231 от 08.12.2010), (бессрочно); Microsoft Windows 7 (Windows 7 Professional, № 61834699 от 22.04.2013), (бессрочно); Chrome (http://www.chromium.org/chromium-os/licenses), (бессрочно); 7-Zip (http://www.7-zip.org/license.txt), (бессрочно); AcrobatReader (http://wwwimages.adobe.com/content/dam/Adobe/en/legal/servicetou/Acrobat_com_Additional_TOU-en_US-20140618_1200.pdf), (бессрочно); ASTRA LINUX SPECIAL EDITION (https://astralinux.ru/products/astra-linux-special-edition/), (бессрочно); LibreOffice (https://ru.libreoffice.org/), (бессрочно); Веб-браузер Chromium (https://www.chromium.org/Home/), (бессрочно); Антивирус Касперский (https://www.kaspersky.ru/), (до 23 июня 2024); Архиватор Ark (https://apps.kde.org/ark/), (бессрочно); Okular (https://okular.kde.org/ru/download/), (бессрочно); Редактор изображений Gimp (https://www.gimp.org/), (бессрочно) | ||||
| 6.4. Перечень информационных справочных систем | ||||
7. Материально-техническое обеспечение дисциплины
| Аудитория | Назначение | Оборудование |
|---|---|---|
| Учебная аудитория | для проведения занятий лекционного типа, занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических), групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации, курсового проектирования (выполнения курсовых работ), проведения практик | Стандартное оборудование (учебная мебель для обучающихся, рабочее место преподавателя, доска) |
| 304К | лаборатория телекоммуникаций и цифрового телевидения центр систем автоматизации и управления - учебная аудитория для проведения занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических); проведения групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации | Учебная мебель на 10 посадочных мест; рабочее место преподавателя; стеллажи под лабораторное оборудование; проектор: марка INFOCUS модель IN24 - 1 единица; программно-аппаратный комплекс измерения технологических параметров на базе плат, система сбора данных AFS, средства отладки и программирования DL-NEXYS, станции паяльные ERSA (2шт.), телефон системный Panasonic KX-DT321RU-B (2шт.), IP-платформа Panasonic KX-NCP1000RU, Анализатор спектра R&S FSH8, модальная система анализа и генерации сигналов, персональные портативные устройства сбора данных NI myDAQ; методические указания по выполнению лабораторных работ по курсам "Техника приема и обработки сигналов", "Проектирование устройств на ПЛИС", "Цифровая и микропроцессорная техника". |
| 001вК | склад экспериментальной мастерской - помещение для хранения и профилактического обслуживания учебного оборудования | Акустический прибор 01021; виброизмеритель 00032; вольтметр Q1202 Э-500; вольтметр универсальный В7-34А; камера ВФУ -1; компьютер Турбо 86М; масспектрометр МРС -1; осциллограф ЕО -213- 2 ед.; осциллограф С1-91; осциллограф С7-19; программатор С-815; самописец 02060 – 2 ед.; стабилизатор 3218; терц-октавный фильтр 01023; шкаф вытяжной; шумомер 00026; анализатор АС-817; блок 23 Г-51; блок питания "Статрон" – 2 ед.; блок питания Ф 5075; вакуумный агрегат; весы; вольтметр VM -70; вольтметр В7-15; вольтметр В7-16; вольтметр ВУ-15; генератор Г-5-6А; генератор Г4-76А; генератор Г4-79; генератор Г5-48; датчик колебаний КВ -11/01; датчик колебаний КР -45/01; делитель Ф5093; измеритель ИМП -2; измеритель параметров Л2-12; интерферометр ИТ 51-30; источник "Агат" – 3 ед.; источник питания; источник питания 3222; источник питания ЭСВ -4; лабораторная установка для настройки газовых лазеров; лазер ЛГИ -21; М-кальк-р МК-44; М-калькул-р "Электроника"; магазин сопротивления Р4075; магазин сопротивления Р4077; микроскоп МБС -9; модулятор МДЕ; монохроматор СДМС -97; мост переменного тока Р5066; набор цветных стекол; насос вакумный; насос вакуумный ВН-01; осциллограф С1-31; осциллограф С1-67; осциллограф С1-70; осциллограф С1-81; осциллоскоп ЕО -174В – 2 ед.; пентакта L-100; пирометр "Промень"; пистонфон 05001; преобразователь В9-1; прибор УЗДН -2Т; скамья оптическая СО 1м; спектограф ДФС -452; спектограф ИСП -51; стабилизатор 1202; стабилизатор 3217 – 4 ед.; стабилизатор 3218; стабилизатор 3222 – 3 ед.; станок токарный ТВ-4; усилитель мощности ЛВ -103 – 4 ед.; усилитель У5-9; центрифуга ВЛ-15; частотомер Ч3-54А; шкаф металлический; эл.двигатель; электродинамический калибратор 11032 |
| 519М | электронный читальный зал с доступом к ресурсам «ПРЕЗИДЕНТСКОЙ БИБЛИОТЕКИ имени Б.Н. Ельцина» - помещение для самостоятельной работы | Учебная мебель на 46 посадочных мест; 1 Флипчарт; компьютеры; ноутбуки с подключением к информационно-телекоммуникационной сети "Интернет" и доступом в электронную информационно-образовательную среду; стационарный проектор: марка Panasonic, модель PT-ST10E; стационарный экран: марка Projecta, модель 10200123; система видеоконференцсвязи Cisco Telepresence C20; конгресс система Bosch DCN Next Generation; 8 ЖК-панелей |
8. Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины
| В рамках курса «Компьютерные технологии сбора и обработки данных» студентам предоставляется возможность расширить свои знания в области автоматизации физического эксперимента с помощью микропроцессоров и систем сбора данных, а также технологий текстового и графического программирования. Эти технологии позволяет оперативно разрабатывать программное обеспечение для систем сбора, обработки и представления данных . В качестве базовых сред программирования используются среды Arduino IDE, MicroPython и LabVIEW компании National Instruments, а в качестве оборудования – контроллеры Arduino и ESP32, звуковые карты компьютеров и блоки сбора данных myDAQ. Программа курса предусматривает выполнение и защиту 8 лабораторных работ и одной индивидуальной исследовательской работы по выбору студента. По своему содержанию лабораторные работы посвящены измерению различных физических величин и решению других измерительных задач. Исследовательская работа является завершающей и готовится студентом самостоятельно. Результаты работы докладываются публично с использованием соответствующей презентации. Темы исследовательских работ также связаны с электроникой и радиофизикой. Таким образом, данный курс имеет тесные межпредметные связи с курсами «Радиоэлектроника», «Электричество и магнетизм», «Математический анализ», "Теория вероятности и математическая статистика", а его успешное освоение поможет в дальнейшем успешно выполнять лабораторные работы по радиоэлектронике, радиотехническому практикуму, технике приёма и передачи цифровых сигналов и многим другим курсам. Программа курса является достаточно напряжённой и требует для своего выполнения ответственного подхода и самодисциплины. Предусмотрен большой объём самостоятельной работы. Посещение лабораторных работ, практических занятий и лекций является обязательным, поскольку на лекциях демонстрируются приёмы программирования, а во время лабораторных работ идёт контроль выполнения заданий, а также обеспечивается решение возникающих проблем. Хотя методические указания к лабораторным работам содержат практически всю минимально необходимую информацию для выполнения таких работ, приветствуется изучение дополнительной литературы. Учебное пособие, содержащее справочные сведения и методические руководства к части лабораторных работ по данному курсу, размещено в ЭБС АлтГУ по адресу http://elibrary.asu.ru/handle/asu/6089. По итогам освоения курса студенты сдают экзамен. К экзамену допускаются студенты, сдавшие как минимум 7 лабораторных работ и защитившие индивидуальную работу. При выполнении менее 7 лабораторных работ или невыполнении индивидуальной работы оценка заранее снижается на один балл. Оценка на экзамене складывается из оценки за индивидуальную работу, а также ответа на один теоретический вопрос и выполнения практического задания. Лабораторные работы принимаются по системе зачёт/незачёт. Возможно получение оценки «отлично» без сдачи экзамена ("автомат") для студентов, хорошо работавших в семестре, своевременно выполнивших все 8 лабораторных работ и получивших такую же оценку за индивидуальную работу. |