MEASUREMENTS FOR AUTOMATION AND INDUSTRIAL PRODUCTION
Anno accademico 2018/2019 - 2° annoCrediti: 6
SSD: ING-INF/07 - Misure elettriche e elettroniche
Organizzazione didattica: 150 ore d'impegno totale, 100 di studio individuale, 35 di lezione frontale, 15 di esercitazione
Semestre: 1°
ENGLISH VERSION
Obiettivi formativi
Il corso si propone di introdurre all'uso, analisi e progettazione di Sistemi Automatici di Misura per l'Automazione e la Produzione Industriale. I temi affrontati sono: i trasduttori, i sistemi di condizionamento, la strumentazione per applicazioni industriali, il software per la connettività della strumentazione.
Alla fine del corso lo studente sarà in grado di analizzare e progettare e realizzare sistemi automatici di misura di complessità tipica.Egli sarà, inoltre, in grado di caratterizzare i sistemi realizzati mediante verifiche sperimentali.
Le lezioni vengono impartite in lingua inglese. Lo studente sarà in grado di coordinarsi con i colleghi nello svolgimento di attività di gruppo.
Modalità di svolgimento dell'insegnamento
L'insegnamento prevede sia lezioni frontali sia esercitazioni di laboratorio mirate a mettere in pratica i contenuti delle nozioni teoriche e a sviluppare le relative competenze. Le esercitazioni in laboratorio saranno svolte in gruppo.
Prerequisiti richiesti
Le propedeuticità culturali richieste appartengono alle aree dei Principi di base della Metrologia, Analisi e progettazione di circuiti elettronici, principi di programmazione.
Frequenza lezioni
La frequenza delle lezioni non è obbligatoria. La presenza in laboratorio è fortemente sollecitata. Si consiglia la frequenza del corso che prevede, oltre alle lezioni teoriche, esercitazioni numeriche partecipate e attività di gruppo.
Contenuti del corso
Unità 1. Sistemi Automatici di Misura
*I Sistemi Automatici di Misura, *LabVIEW.
Unità 2. I Trasduttori
Sensori di movimento (*estensimetri, sensori capacitivi, sensori induttivi, *LVDT), *termistori.
Sensori generanti: *termocoppie e *sensori piezoelettrici.
*Sensori sismici ed *encoders.
Unità 3. Sistemi di Sensing Intelligenti
Sensori intelligenti e reti di sensori wireless.
MEMS e power harvesting.
Unità 4. Circuiti di Condizionamento
*Il ponte di Wheatstone a deflessione, il ponte di Wheatstone linearizzato, *l'amplificatore di misura, l'elettrometro, l'amlificatore di carica.
Unità 5. Il Software per la connessione degli strumenti
I sistemi di acquisizione dati, Interfacce seriali e parallele: RS-232, USB, *IEEE488, VME, VXI.
(*) Competenze minime per il superamerto del corso.
Testi di riferimento
1) E. O. Doebelin, Strumenti e metodi di misura, McGraw-Hill
2) E. O. Doebelin, Measurement systems, McGraw-Hill
3) Ramon Pallàs-Areny John G.Webster, Sensors and Signal Conditioning, Wiley Inter-Science
4) Appunti del corso.
Programmazione del corso
| Argomenti | Riferimenti testi | |
|---|---|---|
| 1 | Unit 1. * I Sistemi Automatici di Misura, *LabVIEW,. | 1), 2, 4). |
| 2 | Unit 2. Sensori di movimento (* estensimetri, sensori capacitivi, sensori induttivi, *LVDT), *termistori. Sensori generanti: *termocoppie e *sensori piezoelettrici. *Sensori sismici ed *encoders. | 1), 2). |
| 3 | Unit 3. Sistemi di Sensing Intelligenti Sensori intelligenti e reti di sensori wireless. MEMS e power harvesting. | 4). |
| 4 | Unit 4. * Il ponte di Wheatstone a deflessione, il ponte di Wheatstone linearizzato, * l'amplificatore di misura, l'elettrometro, l'amplificatore di carica. | 3). |
| 5 | Unit 5. Interfacce seriali e parallele: RS-232, USB, *IEEE488, VME, VXI. | 2), 4). |
Verifica dell'apprendimento
Modalità di verifica dell'apprendimento
The final exam will consist of an oral test. Relevant elements for the determination of the final score will be the correctness and adequacy of the answers, the technical quality of the language, and the correctness of the solution. The student will be required to answer 3 questions. 1 question will deal with sensors and transducers (Units 2-3). 1 question will deal with conditioning circuitry (unit 4) . 1 question will deal with lab experiments or interfacing systems (Unit 5). The score of each question will be in the interval 1-10. The final score will be the summation of the partial scores. The typical duration of an examination is 30 min.
Esempi di domande e/o esercizi frequenti
Gauge Factor estimation
Instrumentation amplifier
The IEEE488 buses