Misure Elettriche ed Elettroniche

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Settore

: Prof. Nicola Locci e Prof. Carlo Muscas [email protected]

- (Tel: +39 070 675 5873) http://www.diee.unica.it/misure/index.php ING-INF/07

Crediti

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Calendario

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Anno Accademico Obiettivi

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Prerequisiti

: 9 CFU - Durata: 90 ore 2° Anno - 2° Semestre - Corso di Laurea in Ingegneria Elettrica ed Elettronica. 2013-2014 Fornire le conoscenze di base nel campo delle Misure Elettriche Elettroniche. Introdurre la moderna strumentazione di misura. Trattare gli aspetti sperimentali delle Misure. I contenuti del Corso di Elettrotecnica.

Esame

: Scritto/Orale

1. Introduzione alle misure (4 ore)

Scopo e natura delle misure. Le misure elettriche. I segnali di misura. Gli errori di misura. La riferibilità delle misure.

metrologia. L’accreditamento dei laboratori. Il Sistema Internazionale di unità di misura. Il ruolo della

2.

Incertezza di misura (9 ore)

Espressione delle incertezze.

La Norma ISO-GUM. Valutazione delle incertezze di tipo A e B. Richiami di probabilità e statistica. Legge di propagazione delle incertezze. Verifiche di conformità.

3. Misure elettriche di base (20 ore)

Misura delle grandezze elettriche fondamentali. Effetto dell’inserzione di uno strumento. Misure di grandezze alternate. Il valore efficace. Misure di potenza. L’errore di fase. Multimetri analogici. Strumento magnetoelettrico. Multimetri digitali. Schemi a blocchi. Misure TRMS. Amplificazione e attenuazione. Misure di resistenza. Specifiche degli strumenti di misura. Oscilloscopio analogico.

Il CRT e la deflessione del fascio elettronico. Il canale verticale. La base dei tempi. Il trigger. Oscilloscopi a due tracce. Le sonde di tensione 1X e 10X.

4. Misure di frequenza e di tempo (8 ore)

Schemi di principio e a blocchi. Il contatore universale. Errori. Il contatore binario e BCD. Il display a 7 segmenti.

5. Sistemi di misura digitali (20 ore)

Conversione AD e DA. Campionamento, quantizzazione, codifica. Risoluzione. Diagrammi ingresso-uscita. Il disturbo di quantizzazione. Il sample & hold. Schemi e specifiche dei convertitori AD e DA. Convertitori DA a rete pesata e R/2R. Convertitori AD ad approssimazioni successive e flash. Convertitori a doppia rampa. Sistemi di acquisizione dati. Schemi a uno e più canali. Schede plug-in. Oscilloscopio digitale a memoria (DSO). Strumentazione Virtuale. Comunicazione fra strumenti. Analisi dei segnali campionati. Il teorema del campionamento. Aliasing e Leakage.

6. Circuiti d’ingresso analogici (8 ore)

Il riferimento per i potenziali. L’amplificatore per strumentazione. La reiezione del modo comune. Amplificatori di isolamento. Disturbi nelle misure. Collegamenti a massa. Accoppiamenti induttivi e capacitivi. Le schermature.

7. Analisi nel dominio della frequenza (6 ore)

Analizzatore di spettro FFT. Analizzatore di spettro a eterodina.

8. Esercitazioni Sperimentali in Laboratorio (15 ore)

Confronto fra Multimetro analogico e digitale. Misure di tensioni alternative. Comportamento in frequenza. Misura di resistenza a due e a quattro morsetti.

E2

- Impiego dell’Oscilloscopio. Compensazione delle sonde. Rilievo della caratteristica V-I di un bipolo.

E3

- Elementi di Strumentazione Virtuale.

E4

- Uso delle schede di acquisizione dati con strumenti virtuali di base.

E5

- Analisi di segnali nel dominio della frequenza con strumenti virtuali. Aspetti operativi per il corretto campionamento.

Bibliografia

1. Dispense del Docente al link: http://www.diee.unica.it/misure/index.php

6. U. Pisani: Misure Elettroniche. POLITEKO Edizioni, 1999 7. G. Iuculano, D. Mirri: Misure Elettroniche. CEDAM, 2002 2. Modern Electronic Instrumentation & Measurements, Helfrick A D, Prentice-Hall Of India Pvt Ltd, (2003) 3. Technology of Electrical Measurements, I. Kollar, Gy Koranyi, P. Osvath, P. Pataki, John Wiley & Sons Ltd (1993) 4. Principles of Electrical Measurement, Slawomir Tumanski, CRC Press, Taylor & Francis Group (2006) 5. M. Savino: Fondamenti di scienza delle misure. Nuova Italia Scientifica, 1992