Il corso intende fornire le informazioni di base per la corretta gestione di un generico processo di misurazione e per l'impiego della strumentazione di misura di grandezze elettriche in bassa frequenza. Per la gestione di un processo di misurazione si farà riferimento al quadro normativo ed agli accordi internazionali relativi all'organizzazione internazionale della metrologia ed all'espressione dell'incertezza di misura. La parte relativa alla misurazione di grandezze elettriche in bassa frequenza comprenderà lezioni in aula ed esercitazioni sperimentali volte a familiarizzare con metodi e strumenti descritti a lezione.

Il principale obiettivo del corso consiste nel rendere gli allievi in grado di progettare correttamente un processo di misurazione e presentare i risultati di misura. Questa abilità sarà acquisita dagli studenti con l’applicazione sperimentale della teoria in esercitazioni di laboratorio in cui saranno realizzati semplici processi di misura impiegando strumentazione descritta a lezione. Alla fine del corso gli studenti dovranno essere in grado di progettare un sistema di misura scegliere gli strumenti e calcolare le incertezze finali

Regole di base dei circuiti elettrici e funzionamento dei principali componenti elettronici analogici e numerici; regole di derivazione di funzioni; elementi di base di probabilità e statistica; elementi di fisica, elementi di analisi matematica.

Organizzazione internazionale della metrologia e sistema SI. Riferibilità e taratura della strumentazione. Misurazioni dirette ed indirette (6h) Incertezza di misura nelle misure dirette ed indirette: modello deterministico e modello probabilistico (6 h). Caratterizzazione metrologica di un dispositivo per misurazione. Verifica metrologica della strumentazione ed assicurazione della qualità (3h) Cenni ai convertitori A/D paralleli, ad approssimazioni successive ed a integrazione, generalità sul teorema del campionamento e sulla stima di grandezze elettriche in alternata a partire da segnali campionati. (6 h). Schema a blocchi, struttura ed uso degli oscilloscopi digitali (3 h). Principi di funzionamento degli strumenti analogici elettromeccanici in corrente continua ed alternata e degli strumenti digitali per misurazione di grandezze continue ed alternate (6 h) Misurazione di energia e potenza in sistemi elettrici monofase e trifase (3 h). Cenni ai trasformatori di misura, caratteristiche, prestazioni e applicazioni (3 h).

Lezioni teoriche 36h Esercitazioni in aula sulla stima dell'incertezza (3 h) Esercitazioni in laboratorio: Misurazione di resistenza in corrente continua. Misura di resistenza di basso valore a quattro morsetti, stima dell’incertezza (3h) Esercitazione sull'uso dell'oscilloscopio (6 h) Esercitazioni d'uso di strumenti analogici e digitali per la misurazione di grandezze continue ed alternate (6 h) Misurazioni in corrente alternata: impedenza e potenza in regime monofase e trifase (6 h).

Testi (in italiano) A. Carullo, U. Pisani, A. Vallan, "Fondamenti di misure e strumentazione elettronica', Edizioni C.L.U.T." Torino, 2006 G. Zingales, "Misure Elettriche - Metodi e Strumenti", UTET Libreria, Torino, 1986 L.D. Jones, A.F. Chin, "Electronic Instruments and Measurements", second edition, Englewood Cliffs Prentice-Hall, 1991 Dispense per l'esecuzione delle esercitazioni di laboratorio.

Modalità di esame: Prova orale obbligatoria;

Prova orale su tutti gli argomenti del corso con particolare attenzione alle problematiche di previsione e calcolo dell'incertezza in una misurazione indiretta. Sarà sempre richiesto di essere in grado di calcolare tale incertezza e sapere quali valori di incertezza devono essere dichiarati per i diversi tipi di strumentazione descritte a lezione. La durata della prova orale dipenderà dalla capacità dello studente di calcolare tale incertezza e di norma non supererà i 60 minuti

Modalità di esame: Prova scritta (in aula);

Prova scritta contenente un problema di progetto di un sistema di misura con valutazione dell’incertezza 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 durata della prova non supererà i 90 minuti. Durante la prova scritta non possono essere consultati appunti e/o libri 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 4/30 alla votazione finale. Esclusivamente a richiesta del docente ed esclusivamente dopo la valutazione della prova scritta e delle eventuali relazioni, esame orale.