1008288 - ELECTRONIC MEASUREMENTS A - Z
Modulo 1008290 - MODULO B

Obiettivi del corso
Il modulo si prefigge di fornire le conoscenze di base sui sistemi di misura digitali e sui Sistemi Automatici di Misura. In particolare, saranno introdotti i fondamenti della conversione A/D ed i principi di funzionamento della strumentazione digitale, dei sistemi di acquisizione dati e dei sistemi automatici di misura. Durante il coso saranno anche forniti contenuti relativi all'impiego di software per lo sviluppo di strumentazione virtuale.
Durante il modulo sono previste delle esercitazioni finalizzate a fornire agli studenti nozioni pratiche sull'impiego della strumentazione digitale, dei sistemi di acquisizione dati e sullo sviluppo di Sistemi Automatici di Misura. Le suddette esercitazioni rappresentano un'occasione importante per acquisire quelle "soft-skills" tipiche delle attività pratico-sperimentali.
Le lezioni del modulo vengono impartite in lingua inglese. Tuttavia, al fine di trasferire il linguaggio tecnico, tipico della disciplina, le nozioni di base di misure verranno impartite in italiano e in inglese.
Inoltre, lo studente sarà in grado di coordinarsi con i colleghi nello svolgimento di attività di gruppo, svolte con l'ausilio di un tutor.
 
Conoscenza e comprensione - knowledge and understaning
Sulla base delle nozioni acquisite durante il corso, lo studente sarà in grado di comprendere i meccanismi fondamentali alla base di un sistema di misura e di una sessione di misura, con particolare riferimento ai sistemi di misura digitale.
 
Capacità di applicare conoscenza e comprensione - Applying knowledge and understaning
Alla fine del modulo lo studente sarà in grado di progettare ed utilizzare un semplice sistema automatico di misura e di eseguire sessioni di misura sperimentali utilizzando strumentazione digitale e sistemi di acquisizione dati.
 
Autonomia di giudizio (Making judgements)
Alla fine del modulo lo studente sarà in grado di analizzare criticamente le prestazioni di un sistema di misura basato sull'impiego di strumentazione elettronica o l'esito di una sessione di misura. Tale capacità viene acquisita anche mediante esercitazioni partecipate in classe ed attività di gruppo in laboratorio.
 
Abilità comunicative (Communication skills)
Alla fine del modulo lo studente sarà in grado di discutere su argomenti inerenti i sistemi di misura basati sull'impiego di strumentazione elettronica e l'implementazione di sessioni di misura, usando un linguaggio tecnico appropriato alla disciplina. E' in grado di riportare, in forma analitica, i risultati di un processo di misurazione. Tali abilità vengono sviluppate anche mediante la stesura di relazioni sulle attività di laboratorio.
 
Capacità di apprendimento (Learning skills)
Alla fine del modulo lo studente avrà acquisito la capacità di approfondire, anche in maniera autonoma, le tematiche trattate durante l'insegnamento. Lo studente sarà in grado di leggere e comprendere testi scientifici nell'ambito delle misure e manuali di strumentazione, sia in Italiano sia in Inglese. Tale capacità viene acquisita attraverso lo studio individuale dei testi suggeriti e l'analisi collettiva di estratti da manuali, durante le esercitazioni e le prove di laboratorio.

Le lezioni del modulo vengono impartite in lingua inglese. Tuttavia, al fine di trasferire il linguaggio tecnico, tipico della disciplina, le nozioni di base di misure verranno impartite in italiano e in inglese.

L'insegnamento prevede sia lezioni frontali, sia esercitazioni di laboratorio mirate a mettere in pratica i contenuti delle nozioni teoriche. Le esperienze laboratoriali saranno svolte in gruppo e con l'ausilio di un tutor.

Le suddette modalità di svolgimento sono in linea con con gli obiettivi formativi dell'insegnamento che si prefiggono sia un trasferimento di conoscenza su nozioni di misure di base, sia l'applicazione di tali competenze in scenari sperimentali.

Qualora l'insegnamento venisse impartito in modalità mista o a distanza potranno essere introdotte le necessarie variazioni rispetto a quanto dichiarato in precedenza, al fine di rispettare il programma previsto e riportato nel syllabus.

Propedeuticità culturali: conoscenza della strumentazione analogica di misura e dei metodi di misura (confronto, zero e sostituzione).

Il corso prevede propedeucità formali per l'insegnamento di Elettrotecnica.

Il modulo non prevede obbligo di frequenza. 

La frequenza delle lezioni è comunque fortemente consigliata, anche per il carattere fortmente sperimentale delle argomentazioni trattate.

E' invece previsto l'obbligo di frequenza (del 70%), per ciascun modulo, per accedere alle prove intermedie.

Parte I: Gli strumenti di misura numerici

• La conversione A/D, campionamento e quantizzazione
• La strumentazione numerica (Misure di Tempo, Frequenza, Tensione)
• I convertitori A/D e D/A: rampa numerica, rampa lineare, a inseguimento, doppia rampa, flash, approssimazioni successive.
• L’oscilloscopio numerico (Esempi)
• L’Analizzatore di spettro numerico
• I sistemi automatici di misura
• Sistemi di acquisizione dati
• Sistemi distribuiti di misura (IEEE488.2)
• LabVIEW

Parte II: Metodi e schemi di misura

• Misura di tempo, frequenza e fase 
• Misure sui sistemi del primo ordine

Parte III: Esercitazioni

• Misure con l’oscilloscopio di Tempo
• Misure con l’oscilloscopio di Frequenza
• Misure con l’oscilloscopio di Sfasamento
• Misure sul circuito RC
• Esercitazione su LabVIEW per lo sviluppo di un SADD
• Esercitazione su LabVIEW per la caratterizzazione di un circuito RC
• Esercitazione su LabVIEW per lo sviluppo di un SAM

G. Zingales, “Misure elettriche: metodi e strumenti”, UTET, Torino, 1993

G. Iuculano, D. Mirri, “Misure Elettroniche”, CEDAM 2002

Tutorial LabVIEW

Tutorial DAQ

Tutorial GPIB

L'esame consiste di una prova orale, contestuale per i moduli A e B. L'esame orale verrà valutato sulla base della correttezza formale e pertinenza degli argomenti sviluppati, la qualità del linguaggio tecnico adottato, la capacità di fornire la soluzione corretta per i problemi proposti. 

Relativamente al modulo B, l'esame consiste di una prova orale, tipicamente con 3 domande. Una domanda verte sulla strumentazione numerica, una sui metodi di misura e una sull'impiego di strumentazione di misura e l'implementazione dei metodi di misura. Ciascuna domanda viene valutata con un voto che va da 1 a 10. Il voto complessivo della prova, in trentesimi, consiste nella somma dei voti delle tre domande. La durata tipica della prova è di 30 min.

Prova in itinere Modulo B

Per gli studenti che abbiano soddisfatto gli obblighi di presenza, è possibile accedere alle prove in itinere che si tengono alla fine di ciascun modulo e le cui data sono pubblicate a cura del CdL sul Calendario degli Esami. Le prove in itinere verranno valutate sulla base della la capacità di fornire la soluzione adeguata per i problemi proposti, la correttezza formale e la completezza dello svolgimento dei quesiti, la qualità del linguaggio tecnico adottato,  la correttezza nell'esecuzione dei calcoli necessari e dei risultati forniti. 

Relativamente al modulo B, la prova in itinere consiste di quesiti liberi o a risposta multipla, per una valutazione complessiva di massimo 30 punti.  La durata della prova è di 2 h. 

Regole generali per la valutazione delle Prove in itinere (Mod. A e Mod. B)

Ciascuna prova in itinere (A e B) si intende superata con (18/30). Superando entrambe le prove è possibile acquisire direttamente il voto finale del corso (con punteggio massimo pari a 30/30, ottenuto come arrotondamento della media aritmetica dei punteggi delle due prove), oppure sfruttare i risultati di una sola delle prove (verrà calcolata la media con la prova orale, necessaria per il modulo di cui non si ha un risultato valido per la prova in itinere).

La validità di ciascuna prova in itinere è limitata all’AA in cui la prova stessa è stata sostenuta.

A garanzia di pari opportunità e nel rispetto delle leggi vigenti, gli studenti interessati possono chiedere un colloquio personale in modo da programmare eventuali misure compensative e/o dispensative, in base agli obiettivi didattici ed alle specifiche esigenze. È possibile rivolgersi anche al docente referente CInAP (Centro per l’integrazione Attiva e Partecipata - Servizi per le Disabilità e/o i DSA) del proprio Dipartimento.

La verifica dell'apprendimento potrà essere effettuata anche per via telematica, qualora le condizioni lo dovessero richiedere. 

Misure con  l'oscilloscopio

La conversione A/D e D/A

I convertitori A/D e D/A

I voltmetri numerici

Descrivere un sistema di acquisizione dati

I sistemi automatici di misura

I sistemi distribuiti di misura