Corso molto interdisciplinare che costruisce il collegamento tra conoscenze teoriche e pratiche impartite in altri corsi e insegna allo studente a interagire con la realtà nella sua complessità adottando modelli il più semplice possibile compatibilmente con il livello di incertezza dettato dalla necessità di prendere decisioni ingegneristicamente perseguibili.

- Conoscenza dei concetti generali di Metrologia, in particolare per quanto riguarda l’incertezza di misura e dei campioni di riferimento delle grandezze fisiche.
- Conoscenza delle tecniche di valutazione e di specificazione dell’incertezza, e capacità di applicarle a problemi di misura.
- Conoscenza della strumentazione elettronica di misura e capacità di scegliere quella più adatta allo scopo in situazioni pratiche, identificandone le caratteristiche importanti in ordine al raggiungimento dell’incertezza desiderata e/o al giudizio di fattibilità.

Corsi di base in Elettronica, Fisica, Analisi matematica e Teoria dei Segnali

Metrologia (1 CFU)
- Unità e Campioni di riferimento delle grandezze elettromagnetiche e di Tempo e Frequenza
- Valutazione, propagazione e discussione dell’incertezza di Tipo A e di Tipo B

Misure di Tempo e Frequenza (3 CFU)
- Contatori di frequenza e intervallo di tempo
- Sorgenti di frequenza: oscillatori e sintetizzatori. Stabilità a breve e lungo termine, purezza spettrale, accuratezza. Ruolo dei circuiti risonanti e fattore di qualità Q. Anelli di aggancio in fase.
- Analizzatori di spettro analogici e digitali

Misure di tensione e corrente (1,5 CFU)
- Oscilloscopi e sonde. Errori di consumo e larghezza di banda.
- Incertezza da non-idealità dei componenti elettronici
- Conversione AC/DC. Tester e multimetri. Voltmetri in continua. Convertitori ADC e DAC
- Voltmetro vettoriale

Misure di impedenza (1,5 CFU)
- Metodi voltamperometrico, di sostituzione, a ponte. Ponte linearizzato. Misure a quattro morsetti. Interfacciamento di sensori resistivi. Strain gauge e Pt100.
- Q-metro. Impedenzimetro vettoriale e analizzatori di rete

Misure di potenza elettrica (1 CFU)
- Potenza transitante e potenza dissipata. Potenza disponibile
- Voltmetro a vero valore efficace. Ponte bolometrico. Wattmetro elettronico. Wattmetro termico

Tre esercitazioni pratiche (da 3 ore) in laboratorio didattico su misure di Tempo e Frequenza, su misure di Impedenza e di interfacciamento con sensori resistivi.

Esercitazioni in aula sulla valutazione e la propagazione dell’incertezza e su temi di esame.

E.O.Doebelin: Measurement Systems - Mc Graw Hill
De Marchi- Lo Presti: Incertezze di Misura - CLUT
Rubiola - De Marchi - Leschiutta: Esercizi di Misure Elettriche ed Elettroniche - CLUT

Sono disponibili copie dei lucidi utilizzati nelle lezioni, esempi scritti di esame ed esercizi, testi e manuali per le esercitazioni di laboratorio. Questo materiale è disponibile su un sito web o attraverso il portale della didattica.

L'esame finale consiste in una prova scritta composta di 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 propagazione dell'incertezza in misurazioni indirette. Indipendentemente dal punteggio finale, per considerare superato l'esame, lo studente deve raggiungere almeno 15/30 in ciascuna delle due parti. Nella prima sessione di esami immediatamente dopo la fine del corso, lo studente può anche chiedere siano valutate le relazioni sulle esercitazioni di laboratorio, che possono consentire di incrementare la votazione fino ad un massimo di 4/30. Il docente si riserva di procedere ad una valutazione orale in caso di dubbi relativi alle prove scritte e/o alle eventuali relazioni.