Misure elettroniche II - Corsi di Laurea a Distanza - …corsiadistanza.polito.it/on-line/misure_ele_II/lez_pdf/u...Misure Elettroniche II Introduzione al corso © 2006 Politecnico

Misure Elettroniche II Introduzione al corso

© 2006 Politecnico di Torino1

Misure elettroniche II



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Indice degli argomenti

Introduzione e collocazione del corso

Obiettivi ed organizzazione del modulo

Materiale didattico e argomenti trattati

Supporti didattici

Introduzione al corso



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Riferimenti del docente

Prof. Umberto PisaniDipartimento di ElettronicaPolitecnico di TorinoEmail: [email protected]: 011 5644047

Corsi tenuti (2006):Introduzione alla sperimentazioneFondamenti di misure elettronicheStrumentazione e sistemi di misuraSensori, attuatori, e tecniche di misura di componenti elettronici (Master Sistemi Embedded)

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Collocazione del corso

Concetti base misure ed incertezze, strumentazione di base analogica e numerica

Matematica, fisica, elettrotecnica, elementi di statistica

MISURE ELETTRONICHE

Sistemi elettronici, fondamenti di controlli, fondamenti di teoria dei segnali

MISURE ELETTRONICHE II

Metodi di misura, Strumentazione di misura avanzata, Sistemi di misura gestiti da computer



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Denominazione dei corsi in presenza

Concetti base misure ed incertezze, strumentazione di base analogica e numerica

Matematica, fisica, elettrotecnica, elementi di statistica

Fondamenti di Misure Elettroniche

Sistemi elettronici, fondamenti di controlli, fondamenti di teoria dei segnali

Strumentazione e sistemi di misura

Metodi di misura, Strumentazione di misura avanzata, Sistemi di misura gestiti da computer




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Obiettivi metodologici e formativi

Analisi dei metodi di misura delle principali grandezze elettriche

Applicabili alla misura di qualunque grandezza fisica trasformata in grandezza elettrica (sensori e trasduttori)

Definizione di una procedura di misura e analisi delle sorgenti di errori e di incertezza

Tecniche di correzione degli errori

Problemi connessi alle analisi spettrali

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Obiettivi di conoscenza e informativi

Strumentazione di misura avanzata: modalitàoperative, prestazioni e limiti

Sistemi di misura programmabili e problematiche nella definizione di interfacce standard per la gestione del sistema

Recenti sviluppi nella architettura e nellaprogettazione della strumentazione virtuale



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Cosa si sarà in grado di fare

Scegliere il metodo e la tecnica più opportuna per misurare una grandezza elettrica in funzione delle specifiche, accuratezza e costi

Comprendere le specifiche, prestazioni e limiti di strumentazione commerciale

Progettare un sistema di misura tradizionale

Progettare un processo di misura utilizzando strumentazione virtuale

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Organizzazione del corso

Organizzato in Unità dedicate ciascuna ad uno specifico argomento

Ciascuna Unità comprende varie Lezioni dedicate a particolari aspetti e/o metodi che si riferiscono all’argomento dell’Unità

Alcune Lezioni trattano esclusivamente esempi numerici con esercizi svolti



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Organizzazione di ciascuna lezione

Sono indicati i prerequisiti e gli obiettivi della lezione

Normalmente le lezioni contengonoelementi di teoriaelementi di riflessione e collegamento con altre disciplinealcuni documenti esterni

da aprire con hotwords presenti nelle slideda stampare prima di seguire la lezione

domande di riepilogo e verifica dell’apprendimento

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Esempi, esercizi, test

Esempi ed eserciziproblemi completamente svolti, partendo dalle specifiche fino al risultato numerico

Test di autovalutazionedomande al termine di ogni lezionein alcuni casi si suggerisce una impostazioneper tutti viene indicato il riferimento alle slide dove l’argomento è stato trattato



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Esercitazioni di laboratorio

Il corso ha caratteristiche spiccatamente sperimentali

Le esercitazioni di laboratorio costituiscono parte essenziale

Queste saranno proposte dai tutori con diverse tipologie a seconda delle disponibilità di laboratorio

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Scopo dei laboratori

L’esecuzione di esercitazioni sperimentali mettelo studente in grado di:

impostare la procedura sperimentale scegliere la strumentazione di misura e utilizzarla in modo correttoanalizzare i limiti dei modelli usati individuare le sorgenti di errori sistematicidefinire le procedure per correggere tali errori stimare correttamente le incertezze di misurapresentare in modo adeguato i risultati di misura




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Materiale didattico

CD con videolezioniesercizi,test di autovalutazione

Materiale in retecollocazione e contenuti indicati dai tutorimateriale nel sito del Ladispe

Materiale per il corso in presenzasul portale della didattica del corso di “Strumentazione e sistemi di misura”esercizi, scritti di esame con e senza soluzione



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Materiale didattico per i laboratori

Indirizzo Ladispe: http://ladispe.delen.polito.it

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Strumentazione e schede di laboratorio

Strumentazione:caratteristiche tecniche della strumentazione disponibilecaratteristiche metrologiche e accuratezza

Materiale didattico:schede relative alle esercitazioni di laboratorioschemi di relazioniriferirsi al materiale didattico sviluppato per l’analogo corso in presenza “Strumentazione e sistemi di misura”



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Testi di riferimento

G. Zingales: Misure Elettriche-Metodi e strumentiUtet Libreria-Torino, 1992

per le misure di impedenzaponti di misurariferimenti in ciascuna lezione

U. Pisani: Misure ElettronicheEd. Politeko,Torino, 2000

riferimenti in ciascuna lezione

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Misura di resistenze e di impedenze

Tecniche volt-amperometriche in DC

Tecniche volt-amperometriche in AC

Tecniche di zero: ponte in DC

Tecniche di zero: ponte in AC

Tecniche di risonanza: il Q-metro



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Generatori di segnale

Generatore sinusoidale BF

Generatori di funzione

Generatori sinusoidali a RF

Generatori a battimenti

Oscillatori a quarzo

Generatori di segnale sintetizzati

Generatori per sintesi indiretta

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Analizzatore di spettro

Generalità sull’analisi spettrale

Analizzatori a scansione

Analizzatori a doppia conversione



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Sistemi automatici di misura

Lo standard BUS IEEE488

Strumentazione virtuale

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Misure di potenza

Misure a BF

Misure a RF




Supporti didattici



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Supporti per l’attività sperimentale

Caratteristiche particolari di un corso a distanza di tipo sperimentaleSuperamento del vincolo spazio-temporaleSperimentazione non in presenza da affiancare a quella effettivamente svolta in laboratorioAd integrazione delle attività di laboratorio sono stati sviluppati due strumenti didattici:

laboratorio realizzato con strumenti completamente virtuali (Swilab)laboratorio con fruibilità remota via Internet (MeLa)

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Sperimentazione virtuale

Swilab



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Swilab

È possibile scaricare dei file eseguibili ciascuno dei quali realizza un particolare strumento di misura:

generatori di segnale, oscilloscopio analogico e numerico, voltmetro fasometro, …DUT (Device Under Test)

Il DUT consiste in un circuito a un ingresso e due possibili uscite che può essere testato e misuratocollegandolo agli strumenti virtuali

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Swilab

Il DUT può comprendere elementi passivi (R,L,C, diodi) e attivi (transistori, amplificatori operazionali) la cui topologia ed i cui valoripossono essere cambiatiBasato su un simulatore SPICE completamente trasparente all’utenteEccitazione sinusoidale o con f.d.o. diversemediante generatore virtuale applicato ai morsetti di ingressoFacilità di realizzazione di circuiti diversi da quelli previsti in libreria



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Generatore di segnali virtuale

Pannello del generatore di segnali

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Oscilloscopio virtuale

Pannello dell’oscilloscopio



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Circuito in prova

Circuito di un rivelatore di cresta con evidenziata la finestra dei parametri circuitali

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Misure sul circuito in prova

Oscillogrammi in ingresso (V1) ed in uscita (V2)



Supporti didattici

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Sperimentazione a distanza

Sistema Mela



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Modalità di accesso al MeLa

Strumentazione reale utilizzabile in remotoSu richiesta, da fare ai tecnici del LADISPE, inviando una Email verrà assegnata una password per accedere al Sistema MeLaLa stessa esercitazione può essere eseguita da più utenti collegati in remotoSistema di gestione delle code di accessoSi sceglie on-line il tipo di esperimento da eseguire

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Rack del sistema Mela

Strumentazione disponibile su rack



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Interfacce di strumenti reali 1/3

Generatore di segnali

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Oscilloscopio numerico



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Analizzatore di spettro

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Esperimenti eseguibili in remoto

Esperimenti reali eseguibili in remoto:misure su filtromisure su mixerponte di Wheatstone……

I dati di misura sono trasferiti via rete all’utenteche può scrivere una relazione e presentare i risultati



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Misura su un filtro

Filtro P.B. collegato a:FGEN (gen. segnali)DSO (oscill. Digit.)

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Misura su un mixer

Mixer collegato a:FGEN (generatore segnali)QUARTZ (oscillatore a quarzo)FFT VSA(Analizz. FFT)



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Ponte di Wheatstone

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Utilizzo a fini didattici di Labview

Ambiente di programmazione ad oggetti Labview



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Labview

A seguito di accordi con National Instruments èdisponibile gratuitamente su CD il programma Labview

L’utilizzo previsto è solo per fini didattici

Per ottenere il programma:prendere accordi con il tutorcontattare i tecnici Ladispe inviando una mailfirmare un modulo di impegno per l’utilizzo esclusivo del programma a fini didattici

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