SISTEMI ELETTRONICI DI MISURA
Anno accademico e docente
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- English course description
- Anno accademico
- 2022/2023
- Docente
- GIANNI BOSI
- Crediti formativi
- 6
- Percorso
- Ingegneria elettronica e wireless
- Periodo didattico
- Secondo Semestre
- SSD
- ING-INF/01
Obiettivi formativi
- Il corso intende fornire un’esauriente introduzione alla strumentazione elettronica analogica e digitale tipicamente utilizzata nei laboratori di ricerca e sviluppo. In aggiunta, durante il corso vengono fornite le nozioni di base per valutare ed esprimere l’incertezza di misura.
Le principali conoscenze acquisite saranno:
- Capacità di valutare ed esprimere l’incertezza di misura.
- I principi di funzionamento della strumentazione analogica e digitale.
- Le tecniche di misura utilizzate per la caratterizzazione, in regime statico e dinamico, di dispositivi e circuiti elettronici.
- Introduzione alla programmazione per il controllo automatico degli strumenti e l’automatizzazione di una misura.
Le principali abilità (ossia la capacità di applicare le conoscenze acquisite) saranno:
- Utilizzo della strumentazione di laboratorio (i.e. oscilloscopio, analizzatore di spettro, multimetro digitale, generatore di funzioni, alimentatore).
- Caratterizzazione di dispositivi (e.g. diodi e transistori) e circuiti (e.g. amplificatori, oscillatori) in regime statico e dinamico.
- Capacità di eseguire una scelta ragionata sulla strumentazione e la tecnica di misura necessaria per una particolare applicazione.
- Capacità di costruire un sistema di misura con più strumenti e automatizzarne il funzionamento. Prerequisiti
- Le seguenti conoscenze, in aggiunta agli argomenti trattati nel corso di “Circuiti elettrici: fondamenti e laboratorio”, risultano necessarie:
- Concetti elementari di teoria della probabilità.
- Concetti di base di elettronica analogica e digitale. Contenuti del corso
- Il corso prevede 60 ore di didattica tra lezioni ed esercitazioni, così distribuite:
- Introduzione (2.5 ore)
- Incertezza di misura (10 ore)
- Multimetro digitale (5 ore)
- Oscilloscopio digitale (5 ore)
- Analizzatore di spettro (7.5 ore)
- Sorgenti di segnale (2.5 ore)
- NI LabVIEW (17.5 ore)
- Esercitazioni di laboratorio (10 ore) Metodi didattici
- Il corso è organizzato nel seguente modo:
- lezioni videoregistrate che coprono tutti gli argomenti del corso.
- focus group con cadenza settimanale, in cui saranno analizzati gli argomenti di teoria con l’eventuale ausilio di esercizi e dimostrazioni pratiche. Particolare attenzione sarà posta sugli argomenti oggetto della prova d’esame.
- esercitazioni in laboratorio di informatica sulla programmazione in ambiente NI LabVIEW.
- esercitazioni in laboratorio di elettronica sull’utilizzo della strumentazione di misura.
Per garantire la fruibilità dei contenuti previsti nelle attività in presenza agli studenti che seguiranno il corso a distanza, le lezioni saranno erogate in streaming o accompagnate da videoregistrazioni.
A causa del numero limitato di postazioni presenti nei laboratori, gli studenti potrebbero dover partecipare alle esercitazioni in gruppi (max 2 persone per gruppo) distribuiti su più turni. Modalità di verifica dell'apprendimento
- L’esame consiste in un’unica prova scritta della durata complessiva di 3 ore. Essa è suddivisa in 3 sezioni:
1. esercizio sul calcolo dell’incertezza di misura (max 10 punti, sufficienza a 6 punti)
2. questionario con domande a risposta aperta relativa alla strumentazione di misura (max 13 punti, sufficienza a 7 punti)
3. questionario con domande a risposta multipla o breve sulla programmazione in ambiente NI LabVIEW (max 10 punti, sufficienza a 5 punti)
La prova permette di ottenere un massimo di 33 punti, e si ritiene superata se lo studente raggiunge la sufficienza su tutte e tre le sezioni, con un punteggio minimo di 18 punti complessivi.
Durante la prova non è possibile consultare testi, appunti o altro materiale.
Per motivi organizzativi la lista d'esame si chiude due giorni lavorativi prima della data dell'appello. Testi di riferimento
- Non esiste un testo che copra tutti gli argomenti del corso.
Per approfondimenti si suggeriscono i seguenti testi:
Gaetano Iuculano, Domenico Mirri, “Misure Elettroniche”, Ed. CEDAM.
Umberto Pisani, “Misure Elettroniche”, Ed. POLITEKO.
Nihal Kularatna, “Digital and Analogue Instrumentation: Testing and Measurement”, IEE.
Altri testi di supporto:
Sigfrido Leschiutta, “Misure Elettroniche”, Ed. Pitagora Editrice Bologna.
Gaetano Iuculano, “Introduzione a probabilità, statistica e processi stocastici nell’Ingegneria e nelle Scienze Fisiche”, Ed. Pitagora Editrice Bologna.
John R. Taylor, “Introduzione all’analisi degli errori”, Ed. Zanichelli.
Alessio Carullo, Umberto Pisani, Alberto Vallan, "Fondamenti Di Misure e Strumentazione Elettronica", Ed. CLUT.
Andrea De Marchi, Letizia Lo Presti, “Incertezze di misura”, Ed. CLUT.
Giovanni Colella, "Manuale di metrologia e strumentazione elettronica", Ed. Hoepli.
