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Laboratorio di Strumentazione Automatica
01TUPNC
A.A. 2020/21
Lingua dell'insegnamento
Italiano
Corsi di studio
Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria Elettrica - Torino
Organizzazione dell'insegnamento
| Didattica | Ore |
|---|---|
| Lezioni | 30 |
| Esercitazioni in laboratorio | 30 |
Docenti
| Docente | Qualifica | Settore | h.Lez | h.Es | h.Lab | h.Tut | Anni incarico |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Parvis Marco | Professore Ordinario | IMIS-01/B | 30 | 0 | 30 | 0 | 5 |
Collaboratori
Didattica
| SSD | CFU | Attivita' formative | Ambiti disciplinari | ING-INF/07 | 6 | F - Altre attività (art. 10) | Altre conoscenze utili per l'inserimento nel mondo del lavoro |
|---|
2020/21
Il corso intende fornire le informazioni per il corretto uso della strumentazione di misura di tipo automatico e per lo sviluppo di processi complessi di misura in ambito industriale.
Il corso si connota con una sostanziale parte sperimentale in laboratorio in cui si utilizzeranno le nozioni acquisite e si svilupperà la capacità di operare su microcontrollori di basso costo.
Gli studenti avranno a disposizione semplici schede to Arduino che utilizzeranno per la realizzazione di sistemi automatici di misura
The course is designed to let students to understand the correct use of the automatic instrumentation and to lear how to develop complex measurement systems in the industrial environment.
The curse has a large experimental part to be carried out in the laboratory where the theoretical part acquired is aplied. The experimental part is concentrated on the use of low-cost microcontrollers.
All students will used simple Arduino boards which will be used for the development of simple automatic measurement systems.
Il principale obiettivo del corso consiste nel rendere gli allievi in grado di progettare correttamente un sistema automatico di misurazione complesso. Questa abilità sarà acquisita dagli studenti principalmente in laboratorio con lo sviluppo di sistemi di misura con uso di microcontrollori e strumentazione interfacciata ai calcolatori.
Main goal of the course is to make students aware and capable of designing complex measurement systems. Such a capability will be obtained by the students many with the development of automatic measurement systems based on microcontrollers.
Conoscenze acquisite in un corso di misure elettriche, funzionamento dei principali componenti elettronici analogici e numerici, conoscenze di base di fisica e di programmazione.
Knowledge acquired in the course on electrical measurements, basic use of the electronic analog and digital components, basics on programming.
Architettura di un sistema complesso di misura con uso di calcolatori. Sistemi di misura distribuiti. Sistemi di programmazione per l’impiego della strumentazione interfacciata a calcolatori (3h)
Microcontrollori e sistemi di misura; uso dei convertitori A/D a basso costo per lo sviluppo di applicazioni di misura, preparazione all’uso dei microcontrollori in laboratorio (6h).
Circuiti di ingresso analogici differenziali/single ended e precauzioni d’uso (3h).
Interfacce per la connessione di strumentazione e calcolatori: bus di campo e bus seriali, IEEE488, VXI, LXI. (6h)
Elaborazione digitale dell’informazione: filtri digitali, tecniche di riduzione del rumore. Preparazione all’uso delle tecniche digitali in laboratorio (3 h).
Panoramica sui principali sensori e trasduttori di impiego industriale (3 h)
Basic architecture of complex measurement systems, distributed measurement systems, software for interfacing instrument to a computer (3h)
Microcontrollers and measurement systems, Analog to digital converters, use of micro controllers for use in the laboratory (6h).
Analog input circuits differential and single ended, use, tip and tricks (3h).
Field bus, IEEE488, VXI, LXI. (6h)
Digital signal processing, filters noise reduction, use of digital techniques in the laboratory (3 h).
Survey on main sensors and transducers for industrial use (3 h)
Gli studenti devono utilizzare semplici schede con microcontrollore. Gli studenti possono acquistare le schede ed i sensori necessari, che ovviamente resteranno di loro proprieta'. Il docente distribuire' a coloro che lo richiedono schede e sensori, che gli studenti potranno portare al proprio domicilio ed utilizzare per sviluppare sistemi di misura che saranno poi discussi con il docente durante i laboratori. Al termine del corso le schede distribuite dovranno essere restituite. Gli studenti potranno sviluppare a casa programmi e misure, che verranno poi discusse in laboratorio.
Student have to use simple micro controller boards. Students can buy board and sensors which will remain in their property. The teacher will distribute to students who request them boards and sensors which could be taken away to home and given back at the end of the course. Students will be able to develop part of the measurement systems at home and test them in the laboratory.
Lezioni teoriche 24 ore inclusa la discussione e preparazione dei laboratori
Esercitazioni in laboratorio. Sono previste 12 esercitazioni in laboratorio per un totale di 36 ore. Le esercitazioni verteranno su principalmente su sviluppo di sistemi di misura basati su microcontrollori,
Theoretical lessons 24 hours including the laboratory preparation
Twelve practical training lessons in the laboratory for a total of 36 hours mainly devoted to the development of automatic measurement systems based on microcontrollers
Dispensa (in inglese) sull'uso di schede Arduino per la realizzazione di sistemi di misura
Dispense preparate dal docente su specifici argomenti trattati a lezione e per l'esecuzione delle esercitazioni di laboratorio.
Material provided by the teacher (in English) on the use of Arduino boards for the development of automatic measurement systems
Material provided by the teacher on specific topics developed during the theoretical lessons and the laboratories
Modalità di esame: Prova orale obbligatoria;
La prova orale verterà su tutti gli argomenti del corso e prevederà lo studio e la scelta dei componenti necessari per l'esecuzione di una misurazione automatica su un tema proposto dal docente con particolare attenzione alla sensoristica ed al costo complessivo del sistema di misura proposto. La durata della prova orale dipenderà dalla capacità dello studente di discutere le problematiche di misura e prevedere l'incertezza ottenibile e di norma non supererà i 60 minuti.
Exam: Compulsory oral exam;
The oral exam will be on all the corse topics and will contain study and voice of the components required for the execution of an automatic measurement regarding a specific problem proposed by the teacher. The exam will specifically discuss the sensor problems and the overall cost of the proposed measuring systems. The exam duration will depend on the capability of the student of be able to discuss the measurement problems and preview the final measurement uncertainty and is usually limited to a maximum of 60 mins.
Modalità di esame: Prova scritta (in aula);
Prova scritta contenente un problema di progetto di un sistema di misura automatico e quattro domande a risposta aperta su tutti gli argomenti del corso per un totale di 33/30 punti, corrispondenti alla votazione di 30 e lode. La prova avrà una durata non superiore a 90 minuti. Durante la prova scritta non si possono consultare testi e/o appunti. Valutazione opzionale delle relazioni relative alle esercitazioni esclusivamente per coloro che hanno seguito i laboratori, che raggiungono la sufficienza nella prova scritta ed esclusivamente nella prima sessione di esame (due date) al termine del corso. Le relazioni da valutare devono essere consegnate prima dell’inizio dell’esame scritto. La eventuale valutazione delle relazioni consente di aggiungere un massimo di 6/30 alla votazione finale.
Esclusivamente a richiesta del docente ed esclusivamente dopo la valutazione della prova scritta e delle eventuali relazioni, esame orale
Exam: Written test;
Written test containing a a design problems plus four open answer questions on all the material developed during the course. The written test maximum score is 33/30, which correspond to 30 cum laude. The written test duration will be no more than 90 mins. During the written test books and other material cannot be used.
Optional evaluation of the reports regarding the practical laboratory work. The evaluation is reserved to students attended the laboratory and which get a minimum score of 18/30 during the written test and only during the first exam session (two calls) at the end of the course. Reports have to be given to the teacher before the test and can contribute to the final score with a maximum of 6/30.
Only at teacher request and only after the written test evaluation (plus the optional report evaluation) oral examination.