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. Attraverso esperienze pratiche di laboratorio sarà acquisita dimestichezza sia con i principali strumenti di misura presenti in Laboratorio (generatore di forma d’onda, multimetro, power supply, oscilloscopio) sia nell’uso dei principali pacchetti software di sviluppo e dell’hardware più diffuso nel settore delle misure elettriche/elettroniche.
Conoscenza e comprensione: a seguito del superamento dell’esame, lo studente conosce e comprende le principali architetture di un ATE, partendo da semplici sistemi modulari di misura sino ad arrivare a sistemi complessi automatici per misure da remoto, è in grado di realizzare stazioni automatiche di misura attraverso il controllo remoto dei principali strumenti da banco, sviluppando strumenti virtuali in ambiente LabView .
Autonomia di giudizio: a seguito del superamento dell’esame, lo studente sarà in grado di valutare le diverse alternative in fase di progettazione di un sistema automatico di misura, valutando le specifiche hardware e del software di acquisizione.
Abilità comunicative: nella fase di progettazione di un sistema automatico di misura lo studente deve essere in grado di determinare le esigenze hardware e software per soddisfare le specifiche del task di acquisizione che deve realizzare, interagendo dunque col responsabile del task e evidenziando eventuali criticità realizzative.
Capacità di apprendimento: durante il corso lo studente apprende passo passo come progettare un sistema automatico di misura, impara a selezionare la strumentazione, a vagliarne le specifiche tecniche da documentazione tecnica, ad utilizzare i manuali della strumentazione per implementarne il controllo remoto, a risolvere problemi di programmazione. Il metodo acquisito potrà poi esser speso anche in altri ambiti di progettazione.
Fondamenti di Misure Elettroniche I
Lezioni e Laboratorio
Prova orale preceduta da una prova pratica in laboratorio.
Per il superamento dell'esame, con una votazione minima di 18/30, è necessario superare la prova pratica di laboratorio che consiste nella realizzazione di una semplice applicazione di controllo della strumentazione. In base al livello di dettaglio con cui si realizza l'esercizio proposto, il voto per un esercizio (funzionante) potrà variare tra 18/30 e 24/30, per una realizzazione che soddisfi a livello base le funzionalità richieste, in base a motivate scelte progettuali. Per implementazioni più dettagliate, con funzionalità aggiuntive che evidenzino la padronanza dell'ambiente di sviluppo, il voto potrà variare tra 25/30 e 30/30. Alla prova orale, su fondamenti di programmazione LabView e teoria dei sistemi ATE, verranno attribuiti un massimo di 5 voti a partire dal voto sulla parte pratica, in base al livello di conoscenza degli argomenti, alla proprietà di linguaggio e alla capacità di applicare autonomamente le conoscenze per risolvere i problemi proposti.
Appunti delle Lezioni, Manuali Labview Core1 e Labview Core 2, Practical Data Acquisition for Instrumentation and Control Systems, John Park and Steve Mackay, Newnesed
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. Utilizzo in locale dei principali strumenti di misura presenti in Laboratorio, per approfondirne caratteristiche e funzioni. Controllo remoto di strumentazione grazie allo sviluppo di programmi in LabView. 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. Esperienze di laboratorio per la realizzazione di stazioni automatiche di misura utilizzando strumenti quali alimentatore, multimetro, generatore di funzione e oscilloscopio.
