Sensors and Smart Sensing Systems
Anno accademico 2026/2027 - Docente: BRUNO ANDO'Risultati di apprendimento attesi
Obiettivi del corso
Il modulo si prefigge di fornire le conoscenze sulle
metodologie di sensing, sull’elettronica di condizionamento per i sensori e sui sistemi multi-sensoriali intelligenti. In
particolare, saranno introdotti i fondamenti dei principi di trasduzione
resistivi, reattivi e attivi e i sistemi automatici di misura. Durante il corso sono previste delle
esercitazioni finalizzate a fornire agli studenti nozioni pratiche sull'impiego
della strumentazione e dei sensori. Le suddette esercitazioni rappresentano
un'occasione importante per acquisire quelle "soft-skills" tipiche
delle attività pratico-sperimentali.
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
Il corso introduce alla conoscenza dei fondamenti per la progettazione e realizzazione di sensori e sistemi di sensori. In particolare, il corso ambisce a trasferire contenuti sui seguenti argomenti:metrologia di base finalizzata alla caratterizzazione dei sensori, metodologie di trasduzione con diversi esempi di sensori, l'elettronica di condizionamento, i sistemi multi-sensoriali intelligenti, cenni di elaborazione dei segnali di misura.
Capacità di applicare conoscenza e comprensione
Alla fine del modulo lo studente sarà in grado di:
- progettare un semplice sistema di sensori
- applicare opportunamente le metodologie per l'elaborazione dei segnali di misura
- interpretare correttamente il risultato della sessione di misura
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 su sensori e sistemi di sensori. Le esercitazioni in laboratorio saranno svolte in gruppo.
Le suddette modalità di svolgimento sono in linea con con gli obiettivi formativi dell'insegnamento che si prefiggono il trasferimento di conoscenza sull'impiego di sensori e sistemi di sensori.
Qualora l’insegnamento venisse impartito in modalità mista o a distanza potranno essere introdotte le necessarie variazioni rispetto a quanto sopra dichiarato, al fine di rispettare il programma previsto e riportato nel presente syllabus.
Prerequisiti richiesti
Conoscenze dei fondamenti della teoria della misura sono ritenute utili per una migliore fruizione dei contenuti dell'insegnamento.
Frequenza lezioni
Il modulo non prevede obbligo di frequenza. Comunque, la frequenza delle lezioni è fortemente consigliata, anche per il carattere sperimentale delle argomentazioni trattate.
Contenuti del corso
Introduzione ai sensori
[Didattica frontale: 3 ore]
Sensori resistivi: potenziometri, estensimetri, RTD
[Didattica frontale: 6 ore]
Elettronica di condizionamento per sensori resistivi
[Didattica frontale: 5 ore]
Sensori reattivi: capacitivi, induttivi
[Didattica frontale: 5 ore]
Elettronica di condizionamento per sensori reattivi
[Didattica frontale: 2 ore]
Sensori attivi: Termocoppie, piezoelettrici ed elettronica di condizionamento
[Didattica frontale: 6 ore]
Sistemi Automatici di Misura
[Didattica frontale: 6 ore]
Sistemi multi-sensoriali intelligenti
[Didattica frontale: 2 ore]
Esercitazioni su sensori e sistemi sensoriali intelligenti
[Esercitazioni: 15 ore]
Contributo dell’insegnamento agli obiettivi dell’Agenda 2030 per lo Sviluppo Sostenibile
Gli argomenti trattati nel corso e le conoscenze acquisite sono direttamente o indirettamente funzionali allo sviluppo di soluzioni tecnologiche sostenibili, oltre che contribuire ad una formazione di qualità, in accordo con gli obiettivi 3, 4, 7, 9, 11, 12, 13, 14 e 15 dell’Agenda 2030 per lo Sviluppo Sostenibile.
Testi di riferimento
E. Doebelin: Mesurement systems, Mc Graw Hill;
Pallas-Areny J.G. Webster: Sensors and Signal Conditioning
Tutorial on Smart sensor systems and sensor networks
Programmazione del corso
| Argomenti | Riferimenti testi | |
|---|---|---|
| 1 | Introduzione ai sensori | Tutorial |
| 2 | Sensori resistivi, capacitivi, induttivi, attivi, encoder ed ultrasuoni | E. Doebelin: Mesurement systems, Mc Graw Hill; |
| 3 | Elettronica di condizionamento | Pallas-Areny J.G. Webster: Sensors and Signal Conditioning. |
| 4 | Sistemi Automatici di Misura | Dispensa |
| 5 | Sistemi Multi-Sensoriali Intelligenti | Dispensa |
Verifica dell'apprendimento
Modalità di verifica dell'apprendimento
L'esame consiste in una prova orale mirata a verificare le competenze sugli argomenti trattati nel corso.
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 (https://www.cinap.unict.it/content/referenti).
La verifica dell’apprendimento potrà essere effettuata anche per via telematica, qualora le condizioni lo dovessero richiedere.
Esempi di domande e/o esercizi frequenti
Sensori resistivi
Sensori capacitivi
Sensori induttivi
Sensori attivi (Termocoppie, piezoelettrici)
Elettronica di condizionamento