Politecnico di Torino | |||||||||||||||||
Anno Accademico 2011/12 | |||||||||||||||||
01NVIOQ Sistemi di misura e sensori |
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Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria Elettronica (Electronic Engineering) - Torino |
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Esclusioni: 01NNK |
Presentazione
The course is taught in Italian.
Insegnamento obbligatorio per la Laurea Magistrale in Ingegneria Elettronica collocato al I periodo didattico del I anno. In questo corso si completano le conoscenze di Misure elettroniche, che gli studenti devono aver acquisito nella laurea, estendendole a strumentazione automatica ed alle tecniche di verifica e collaudo di apparecchiature elettroniche e non ed ai principali sensori. |
Risultati di apprendimento attesi
- Principi di funzionamento delle principali categorie di sensori di grandezze fisiche in uso nelle moderne industrie.
- Capacità di interpretare le specifiche fornite dai costruttori per i diversi tipi di sensori e di scegliere i componenti più opportuni. - Conoscenza delle caratteristiche e delle potenzialità della moderna strumentazione digitale - Capacità di utilizzare la moderna strumentazione digitale e di interpretare le specifiche fornite dai costruttori - Conoscenza delle principali architetture di sistemi di misura complessi e distribuiti e dei bus di interconnessione della strumentazione - Capacità di progettare un sistema di acquisizione dati e di collaudo scegliendo gli strumenti e le tecniche per connetterli tra loro - Conoscenza delle principali tecniche di controllo e programmazione della strumentazione - Capacità di scrivere un programma di gestione di un sistema di acquisizione e collaudo - Cenni alla conoscenza delle problematiche legate alla certificazione ed alla riferibilità della strumentazione - Capacità di pianificare una procedura di conferma metrologica della strumentazione |
Prerequisiti / Conoscenze pregresse
Concetto di grandezza fisica, misura, misurazione ed incertezza
Trattamento della propagazione dell'incertezza secondo i modelli deterministico e probabilistico Conoscenza della strumentazione di base per la misurazione di grandezze elettriche Conoscenza dei metodi di misura di base (diretti ed indiretti, di confronto, di zero, di ponte) Conoscenza dell'uso degli amplificatori operazionali e dei filtri. Conoscenza dei fondamenti del campionamento e della conversione analogico/digitale Conoscenza degli elementi di base di probabilità e statistica |
Programma
Moderna strumentazione per la diagnostica: oscilloscopi digitali, analizzatori di stati logici, analizzatori spettro e di reti, generatori di segnali, di funzioni e di test pattern, schede di acquisizione dati e condizionamento e relative tecniche di programmazione comando (30)
Sistemi di misura complessi e relative architetture e tecniche di interconnessione, bus seriali e paralleli (RS485, fieldbus, VXI, PXI,'), ambienti di programmazione procedurali, sistemi di misura distribuiti LAN e WAN. (20) Problematiche di qualita', taratura e riferibilità della strumentazione (10) Principio di funzionamento e prestazioni delle principali categorie di sensori per grandezze fisiche e dei relativi sistemi di condizionamento del segnale, microsensori intelligenti, cenni sui nanosensori. Tecniche di riduzione del rumore (20) |
Organizzazione dell'insegnamento
Le esercitazioni in aula, integrate con le lezioni verteranno sulla progettazione di sistemi di acquisizione e condizionamento dei dati. Sono inoltre previste da 3 a 5 esercitazioni sperimentali, con gli studenti divisi in gruppi di 3-5 componenti, sullo sviluppo di sistemi automatici di misura e sulla verifica di taratura della strumentazione. I temi dei laboratori sono proposti dal docente durante il corso ed aggiornati sulla base delle disponibilità dei laboratori. È suggerita, ma non obbligatoria, la stesura di una breve relazione su ciascun gruppo di laboratori omogenei.
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Testi richiesti o raccomandati: letture, dispense, altro materiale didattico
Reperibili portale della didattica ed accessibili agli studenti del corso:
Dispensa di oltre 100 pagine (in inglese) sulla programmazione dei sistemi di acquisizione dati Dispensa su taratura, riferibilità e conferma metrologica della strumentazione di misura Copia dei lucidi utilizzati durante le lezioni, comprendenti esempi di progettazione e di problemi richiesti in sede di esame. Elenco di puntatori a pagine web da cui scaricare manuali di strumentazione, documentazione e white papers (prevalentemente in inglese) |
Criteri, regole e procedure per l'esame
Esame scritto con quesiti a risposta aperta ed un esercizio di progettazione di un sistema di acquisizione. Per gli studenti che lo desiderano, limitatamente alla prima sessione di esami dopo la conclusione del corso, valutazione delle relazioni di laboratorio prodotte.
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Orario delle lezioni |
Statistiche superamento esami |
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