Dipartimento di Ingegneria dell'Informazione, delle Infrastrutture e dell'Energia Sostenibile - Università Mediterranea di Reggio Calabria - Didattica

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SENSORI E TRASDUTTORI DI MISURA E SISTEMI AUTOMATICI DI MISURA

Corso

Ingegneria Elettronica

Curriculum

Curriculum unico

Orientamento

Generale

Anno Accademico

2020/2021

Crediti

Settore Scientifico Disciplinare

ING-INF/07

Anno

Secondo anno

Unità temporale

Primo semestre

Ore aula

Attività formativa

Attività formative caratterizzanti

Canale unico

Docente

CLAUDIO DE CAPUA

Obiettivi

Descrizione sintetica:
Il corso affronta le tematiche inerenti i sensori e lo sviluppo di sistemi automatici di misura.

Acquisizione conoscenze su:
Il Corso si propone di fornire un approccio metodologico all’utilizzo critico della strumentazione di misura. Obiettivo principale è rendere gli allievi in grado di progettare una catena di misura automatica e/o di acquisizione dati. Verranno studiate e analizzate le principali architetture di un ATE, partendo da semplici sistemi modulari di misura sino ad arrivare a sistemi complessi automatici per misure da remoto. Attraverso esperienze pratiche di laboratorio sarà acquisita dimestichezza nell’uso dei principali pacchetti software di sviluppo e dell’hardware più diffuso nel settore delle misure elettriche/elettroniche.

Programma

Architettura generale di un sistema di misura. Sistemi di acquisizione dati: condizionamento del segnale, multiplexer, sample and hold, convertitori AD/DA, memoria digitale. Analisi dei problemi legati al campionamento. Rumore nei sistemi elettronici e metodi di reiezione. Protocolli Standard di comunicazione e sistemi di interfacciamento: RS232, IEEE488, Wi-Fi, Bluetooth. Controllo remoto di strumentazione numerica: LabView. Interfacciamento remoto di strumentazione: generatore di forma d’onda, multimetro, power supply, oscilloscopio, contatore, unita switch. Metodi generali per l'elaborazione e l'analisi statistica dei dati di misura. Analisi dei problemi legati alla discretizzazione temporale e tecniche interpolative. Realizzazione di sistemi automatici di misura mediante reti locali: LAN. Sistemi per telemisure. Esperienze di laboratorio per la realizzazione di stazioni automatiche di misura: taratura automatica di un multimetro ed un oscilloscopio, generazione di una forma d’onda arbitraria, trasferimento di forme d’onda dall’oscilloscopio mediante bus IEEE488, schede di acquisizione e condizionamento dei segnali.
Caratteristiche metrologiche dei sensori. Il modello del sensore: funzione di conversione, grandezze di influenza, campo di misura, campo di variabilita dell'uscita, comportamento energetico. La caratterizzazione del sensore. Il funzionamento in regime stazionario. Caratteristiche statiche: Sensibilita, Linearita, Soglia, Risoluzione, Incertezza. Il funzionamento in regime dinamico. Caratteristiche dinamiche: tempo di risposta e risposta in frequenza. Principi di funzionamento dei sensori passivi. Principi di funzionamento dei sensori attivi. Tecnologie di realizzazione dei sensori. Principali architetture di acquisizione dati. Condizionamento dei sensori: scopi e criteri di progetto. Condizionamento dei sensori resistivi. Condizionamento dei sensori a reattanza. Condizionamento dei sensori in tensione. Amplificatori di misura. Tecniche di linearizzazione della caratteristica dei sensori. Sensori Intelligenti. Trasduttori “Smart”: autocompensazione, autocalibrazone, e autoverifica; multisensing. Web Sensors. Il monitoraggio su larga scala attraverso le reti distribuite di sensori. Realizzazione di una rete di sensori secondo le linee guida dello Standard IEEE 1451. Il problema della raccolta e del processamento dei dati: tecniche di ottimizzazione. Data processing e sensor data fusion. Il problema della risposta dei dati di misura ai limiti di specifica: conformita a specifiche secondo lo Standard EN ISO 14253. Principali applicazioni in ambito industriale ed ambientale. Esperienze pratiche di Laboratorio.
Il corso fa parte del programma “Academy” promosso da National Instruments, durante il corso vengono appresi tutti i contenuti dei moduli “Labview Core 1” e “Labview Core 2” consentendo un’approfondita conoscenza del software e mettendo lo studente in condizione di poter sostenere l’esame di certificazione base di conoscenza del software Labview CLAD.

Testi docente

Appunti delle Lezioni
Manuali NI Labview Core1 e NI Labview Core 2
Ernest O. Doebelin, Strumenti e metodi di misura, McGraw-Hill

Erogazione tradizionale

Sì

Erogazione a distanza

Frequenza obbligatoria

Sì

Valutazione prova scritta

Valutazione prova orale

Sì

Valutazione test attitudinale

Valutazione progetto