Il corso si propone di fornire agli allievi le nozioni di base per la corretta progettazione di una misurazione e per la presentazione dei risultati di misura.
Durante le lezioni in aula saranno trattati i seguenti argomenti: requisiti necessari a garantire la riferibilità delle misure, il processo di taratura della strumentazione, il modello deterministico ed il modello probabilistico per la stima dell’incertezza, metodi e strumenti impiegati per la misurazione di grandezze elettriche in corrente continua ed alternata.
Durante le esercitazioni in aula saranno svolti esercizi di stima dell'incertezza di misura, mentre le esercitazioni sperimentali di laboratorio permetteranno agli allievi di familiarizzare con alcuni dei metodi e degli strumenti descritti a lezione.

- Conoscere l’organizzazione internazionale della metrologia ed il Sistema Internazionale (SI) delle unità di misura.
- Conoscere i fondamenti della misurazione e le regole di propagazione dell'incertezza secondo i modelli deterministico e probabilistico.
- Conoscere principio di funzionamento, potenzialità e limiti dei principali strumenti di misurazione di grandezze elettriche, con particolare riferimento alle loro caratteristiche metrologiche.
- Conoscere i principali metodi di misurazione diretti e indiretti di grandezze elettriche.
- Essere in grado di stimare l'incertezza di una misurazione e comunicarla in modo corretto.
- Essere in grado di scegliere lo strumento ed il metodo di misurazione più adatto ad una specifica applicazione, garantendo la riferibilità delle misure ottenute.
- Essere in grado di progettare un sistema di misura di vari tipi di grandezze, anche impiegando sistemi di programmazione commerciali

Analisi di reti elettriche in corrente continua e alternata, analisi del transitorio di circuiti elettrici e della funzione di trasferimento in regime sinusoidale.
Concetti fondamentali di analisi matematica, teoria della probabilità, statistica e teoria dei segnali.
Concetti fondamentali di analisi spettrale di segnali continui e campionati.

Organizzazione internazionale della metrologia e Sistema Internazionale (SI) delle unità di misura. Riferibilità delle misure e taratura della strumentazione. Principali caratteristiche metrologiche di un dispositivo per misurazione.
Misurazioni dirette ed indirette. Stima dell'incertezza di misura secondo i modelli deterministico e probabilistico.
Cenni al principio di funzionamento degli strumenti analogici elettromeccanici. Principio di funzionamento e applicazioni di misura dell'oscilloscopio analogico.
Metodi di confronto e di zero, metodo volt-amperometrico, metodi di ponte, metodi per la misura di potenza.

Richiami sul processo di conversione Analogico/Digitale (AD) e sui convertitori AD maggiormente impiegati negli strumenti di misura. Multimetri digitali.
L’oscilloscopio a memoria digitale: architettura di base, modalità di funzionamento, potenzialità e limiti.
Strumenti per la misurazione di frequenza e intervalli di tempo.
Tecniche analogiche e digitali per l’analisi spettrale dei segnali.
Sistemi di misura programmabili e strumentazione su scheda.

Esercitazioni in aula sulla stima dell’incertezza con i modelli deterministico e probabilistico.
Esercitazioni in laboratorio: misurazione di resistenza con multimetro digitale, metodo volt-amperometrico e ponte di Wheatstone; misurazione di parametri di segnali alternati con strumenti analogici e digitali; realizzazione di un banco di misurazione automatico con scheda di acquisizione dati e software di programmazione commerciale; uso dell’oscilloscopio a memoria digitale.
Al termine di ciascuna esercitazione, gli studenti possono redigere una relazione di gruppo, che sarà valutata ai fini del voto finale.

A. Carullo, U. Pisani, A. Vallan: Fondamenti di misure e strumentazione elettronica, Ed. CLUT Torino, 2006.
U. Pisani: Misure Elettroniche – Strumentazione elettronica di misura, Ed. Politeko, Torino, 1999.
G. Zingales: Misure Elettriche, UTET, Torino, 1992.
S. Rabinovich: Measurement Errors - Theory and Practice, American Institute of Physics, New York, 1995.

L'esame finale consiste in una prova scritta composta da due parti, una con domande e semplici esercizi a risposta chiusa e/o aperta ed una richiedente la risoluzione di problemi di uso della strumentazione e di propagazione dell'incertezza in misurazioni indirette.
Lo studente che avrà raggiunto nella prova scritta un punteggio minimo di 18/30 potrà usufruire della valutazione delle esercitazioni di laboratorio, che potranno incrementare il voto finale fino ad un massimo di 3/30.
Il docente si riserva di procedere ad una valutazione orale in caso di dubbi relativi alla prova scritta e/o alle relazioni di laboratorio.