ID:
64409
Tipo Insegnamento:
Opzionale
Durata (ore):
0
CFU:
0
Url:
INGEGNERIA ELETTRONICA E INFORMATICA/Ingegneria dell'automazione Anno: 3
Anno:
2024
Dati Generali
Periodo di attività
Annualità Singola (19/09/2024 - 05/06/2025)
Syllabus
Obiettivi Formativi
Il corso intende fornire un’esauriente introduzione alla strumentazione elettronica analogica e digitale tipicamente utilizzata nei laboratori di ricerca e sviluppo. In aggiunta, durante il corso vengono fornite le nozioni di base per valutare ed esprimere l’incertezza di misura.
Le principali conoscenze acquisite saranno:
- Capacità di valutare ed esprimere l’incertezza di misura.
- I principi di funzionamento della strumentazione analogica e digitale.
- Le tecniche di misura utilizzate per la caratterizzazione, in regime statico e dinamico, di dispositivi e circuiti elettronici.
- Introduzione alla programmazione per il controllo automatico degli strumenti e l’automatizzazione di una misura.
Le principali abilità (ossia la capacità di applicare le conoscenze acquisite) saranno:
- Utilizzo della strumentazione di laboratorio (i.e. oscilloscopio, analizzatore di spettro, multimetro digitale, generatore di funzioni, alimentatore).
- Caratterizzazione di dispositivi (e.g. diodi e transistori) e circuiti (e.g. amplificatori, oscillatori) in regime statico e dinamico.
- Capacità di eseguire una scelta ragionata sulla strumentazione e la tecnica di misura necessaria per una particolare applicazione.
- Capacità di costruire un sistema di misura con più strumenti e automatizzarne il funzionamento.
Le principali conoscenze acquisite saranno:
- Capacità di valutare ed esprimere l’incertezza di misura.
- I principi di funzionamento della strumentazione analogica e digitale.
- Le tecniche di misura utilizzate per la caratterizzazione, in regime statico e dinamico, di dispositivi e circuiti elettronici.
- Introduzione alla programmazione per il controllo automatico degli strumenti e l’automatizzazione di una misura.
Le principali abilità (ossia la capacità di applicare le conoscenze acquisite) saranno:
- Utilizzo della strumentazione di laboratorio (i.e. oscilloscopio, analizzatore di spettro, multimetro digitale, generatore di funzioni, alimentatore).
- Caratterizzazione di dispositivi (e.g. diodi e transistori) e circuiti (e.g. amplificatori, oscillatori) in regime statico e dinamico.
- Capacità di eseguire una scelta ragionata sulla strumentazione e la tecnica di misura necessaria per una particolare applicazione.
- Capacità di costruire un sistema di misura con più strumenti e automatizzarne il funzionamento.
Prerequisiti
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Insegnamento raggruppato: 64437 - AUTOMAZIONE INDUSTRIALE
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Concetti di base di controlli automatici.
Analisi matematica I
Concetti base di fisica I (forza, coppia, potenza etc)
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Insegnamento raggruppato: 64439 - SISTEMI ELETTRONICI DI MISURA (mutua dall'attività formativa SISTEMI ELETTRONICI DI MISURA - 64405 del CdS INGEGNERIA ELETTRONICA E INFORMATICA - 1328)
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Le seguenti conoscenze, in aggiunta agli argomenti trattati nel corso di “Circuiti elettrici: fondamenti e laboratorio”, risultano necessarie:
- Concetti elementari di teoria della probabilità.
- Concetti di base di elettronica analogica e digitale.
Insegnamento raggruppato: 64437 - AUTOMAZIONE INDUSTRIALE
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Concetti di base di controlli automatici.
Analisi matematica I
Concetti base di fisica I (forza, coppia, potenza etc)
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Insegnamento raggruppato: 64439 - SISTEMI ELETTRONICI DI MISURA (mutua dall'attività formativa SISTEMI ELETTRONICI DI MISURA - 64405 del CdS INGEGNERIA ELETTRONICA E INFORMATICA - 1328)
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Le seguenti conoscenze, in aggiunta agli argomenti trattati nel corso di “Circuiti elettrici: fondamenti e laboratorio”, risultano necessarie:
- Concetti elementari di teoria della probabilità.
- Concetti di base di elettronica analogica e digitale.
Metodi didattici
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Insegnamento raggruppato: 64437 - AUTOMAZIONE INDUSTRIALE
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Il corso è organizzato nel seguente modo:
- lezioni in aula su tutti gli argomenti del corso;
- esercitazioni nel laboratorio di Informatica con utilizzo del software Codesys per la realizzazione e la simulazione grafica di macchine automatiche programmate nei linguaggi della norma (SFC, LADDER ed ST)
Le esercitazioni (2 ore ciascuna) sono in numero di 4 o 5, e ogni studente lavora singolarmente.
Al termine di ogni argomento di teoria vengono svolti in classe alcuni esercizi presi dalle precedenti prove d'esame
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Insegnamento raggruppato: 64439 - SISTEMI ELETTRONICI DI MISURA (mutua dall'attività formativa SISTEMI ELETTRONICI DI MISURA - 64405 del CdS INGEGNERIA ELETTRONICA E INFORMATICA - 1328)
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Il corso è organizzato nel seguente modo:
* Lezioni in aula su tutti gli argomenti del corso.
* Esercitazioni nel Laboratorio Didattico di Elettronica dove gli studenti saranno divisi in gruppi (2 studenti per gruppo). Gli studenti seguiranno 6 esercitazioni guidate di 2 ore ciascuna.
Durante il periodo delle lezioni e per la preparazione all’esame gli studenti avranno libero accesso al laboratorio al fine di perfezionare la loro competenza nell’utilizzo della strumentazione.
Insegnamento raggruppato: 64437 - AUTOMAZIONE INDUSTRIALE
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Il corso è organizzato nel seguente modo:
- lezioni in aula su tutti gli argomenti del corso;
- esercitazioni nel laboratorio di Informatica con utilizzo del software Codesys per la realizzazione e la simulazione grafica di macchine automatiche programmate nei linguaggi della norma (SFC, LADDER ed ST)
Le esercitazioni (2 ore ciascuna) sono in numero di 4 o 5, e ogni studente lavora singolarmente.
Al termine di ogni argomento di teoria vengono svolti in classe alcuni esercizi presi dalle precedenti prove d'esame
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Insegnamento raggruppato: 64439 - SISTEMI ELETTRONICI DI MISURA (mutua dall'attività formativa SISTEMI ELETTRONICI DI MISURA - 64405 del CdS INGEGNERIA ELETTRONICA E INFORMATICA - 1328)
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Il corso è organizzato nel seguente modo:
* Lezioni in aula su tutti gli argomenti del corso.
* Esercitazioni nel Laboratorio Didattico di Elettronica dove gli studenti saranno divisi in gruppi (2 studenti per gruppo). Gli studenti seguiranno 6 esercitazioni guidate di 2 ore ciascuna.
Durante il periodo delle lezioni e per la preparazione all’esame gli studenti avranno libero accesso al laboratorio al fine di perfezionare la loro competenza nell’utilizzo della strumentazione.
Verifica Apprendimento
L’esame consiste in due prove che possono essere sostenute separatamente.
1) Una prova scritta, durante la quale lo studente dovrà dimostrare di aver assimilato i principi alla base del funzionamento degli strumenti trattati durante il corso, collegata ad una sessione di laboratorio nella quale lo studente sarà chiamato a caratterizzare il comportamento di un circuito elettronico utilizzando la strumentazione presente in laboratorio.
La prova ha una durata di tre ore e mezzo.
2) - Un esercizio di programmazione ladder
- un esercizio di programmazione SFC
- un esercizio di messa in scala di variabili
- un esercizio di disegno di schema elettrico
- un esercizio di disegno di schema pneumatico
- domande scritte di teoria
La prova ha una durata di due ore e mezzo
Le due prove contribuiscono con pesi uguali alla valutazione finale. L’esame si considera superato se entrambe le prove vengono superate con un punteggio minimo di 18 su 30.
Il superamento dell’esame è prova dell’aver acquisito le conoscenze e le relative capacità di applicarle in relazione agli obiettivi formativi precedentemente indicati.
1) Una prova scritta, durante la quale lo studente dovrà dimostrare di aver assimilato i principi alla base del funzionamento degli strumenti trattati durante il corso, collegata ad una sessione di laboratorio nella quale lo studente sarà chiamato a caratterizzare il comportamento di un circuito elettronico utilizzando la strumentazione presente in laboratorio.
La prova ha una durata di tre ore e mezzo.
2) - Un esercizio di programmazione ladder
- un esercizio di programmazione SFC
- un esercizio di messa in scala di variabili
- un esercizio di disegno di schema elettrico
- un esercizio di disegno di schema pneumatico
- domande scritte di teoria
La prova ha una durata di due ore e mezzo
Le due prove contribuiscono con pesi uguali alla valutazione finale. L’esame si considera superato se entrambe le prove vengono superate con un punteggio minimo di 18 su 30.
Il superamento dell’esame è prova dell’aver acquisito le conoscenze e le relative capacità di applicarle in relazione agli obiettivi formativi precedentemente indicati.
Testi
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Insegnamento raggruppato: 64437 - AUTOMAZIONE INDUSTRIALE
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Il materiale di riferimento che contiene tutti gli argomenti del corso è costituito dalle dispense in formato pdf fornite dal docente e presenti sul sito del corso.
Ulteriore testo per approfondimento sul controllo del moto:
G. Canini e C. Fantuzzi: "Il controllo del moto per Macchine Automatiche", Pitagora, Bologna 2003
Ulteriore testo di approfondimento per la programmazione e i PLC:
Karl-Heinz J. and M. Tiegelkamp "IEC61131-3: Programming Industrial Automation Systems", Springer, Germany, 2001.
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Insegnamento raggruppato: 64439 - SISTEMI ELETTRONICI DI MISURA (mutua dall'attività formativa SISTEMI ELETTRONICI DI MISURA - 64405 del CdS INGEGNERIA ELETTRONICA E INFORMATICA - 1328)
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Non esiste un testo che copra tutti gli argomenti del corso.
Per approfondimenti si suggeriscono i seguenti testi:
- G. Iuculano, D. Mirri, “Misure elettroniche”, Ed. CEDAM.
- D. Mirri, “Strumentazione elettronica di misura”, Ed. CEDAM.
- U. Pisani, “Misure elettroniche”, Ed. POLITEKO.
- A. Carullo, U. Pisani, A. Vallan, “Fondamenti di misure e strumentazione elettronica”, Ed. CLUT.
- M. Norgia, R. Ottoboni, A. Pesatori, C. Svelto, “Misure - Dai fondamenti alla strumentazione”, Ed. Esculapio.
- N. Kularatna, “Digital and Analogue Instrumentation: Testing and Measurement”, IEE.
Altri testi di supporto:
- A. Zanobini, S. Giovannetti, “Incertezza di misura e acquisizione di segnali”, Ed. Esculapio.
- S. Leschiutta, “Misure Elettroniche”, Ed. Pitagora Editrice Bologna.
- G. Iuculano, “Introduzione a probabilità, statistica e processi stocastici nell’Ingegneria e nelle Scienze Fisiche”, Ed. Pitagora Editrice Bologna.
- J. R. Taylor, “Introduzione all’analisi degli errori”, Ed. Zanichelli.
- A. De Marchi, L. Lo Presti, “Incertezze di misura”, Ed. CLUT.
- G. Colella, "Manuale di metrologia e strumentazione elettronica", Ed. Hoepli.
- A. Ferrero, D. Petri, P. Carbone, M. Catelani, “Modern Measurements: Fundamentals and Applications”, IEEE-Wiley
Insegnamento raggruppato: 64437 - AUTOMAZIONE INDUSTRIALE
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Il materiale di riferimento che contiene tutti gli argomenti del corso è costituito dalle dispense in formato pdf fornite dal docente e presenti sul sito del corso.
Ulteriore testo per approfondimento sul controllo del moto:
G. Canini e C. Fantuzzi: "Il controllo del moto per Macchine Automatiche", Pitagora, Bologna 2003
Ulteriore testo di approfondimento per la programmazione e i PLC:
Karl-Heinz J. and M. Tiegelkamp "IEC61131-3: Programming Industrial Automation Systems", Springer, Germany, 2001.
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Insegnamento raggruppato: 64439 - SISTEMI ELETTRONICI DI MISURA (mutua dall'attività formativa SISTEMI ELETTRONICI DI MISURA - 64405 del CdS INGEGNERIA ELETTRONICA E INFORMATICA - 1328)
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Non esiste un testo che copra tutti gli argomenti del corso.
Per approfondimenti si suggeriscono i seguenti testi:
- G. Iuculano, D. Mirri, “Misure elettroniche”, Ed. CEDAM.
- D. Mirri, “Strumentazione elettronica di misura”, Ed. CEDAM.
- U. Pisani, “Misure elettroniche”, Ed. POLITEKO.
- A. Carullo, U. Pisani, A. Vallan, “Fondamenti di misure e strumentazione elettronica”, Ed. CLUT.
- M. Norgia, R. Ottoboni, A. Pesatori, C. Svelto, “Misure - Dai fondamenti alla strumentazione”, Ed. Esculapio.
- N. Kularatna, “Digital and Analogue Instrumentation: Testing and Measurement”, IEE.
Altri testi di supporto:
- A. Zanobini, S. Giovannetti, “Incertezza di misura e acquisizione di segnali”, Ed. Esculapio.
- S. Leschiutta, “Misure Elettroniche”, Ed. Pitagora Editrice Bologna.
- G. Iuculano, “Introduzione a probabilità, statistica e processi stocastici nell’Ingegneria e nelle Scienze Fisiche”, Ed. Pitagora Editrice Bologna.
- J. R. Taylor, “Introduzione all’analisi degli errori”, Ed. Zanichelli.
- A. De Marchi, L. Lo Presti, “Incertezze di misura”, Ed. CLUT.
- G. Colella, "Manuale di metrologia e strumentazione elettronica", Ed. Hoepli.
- A. Ferrero, D. Petri, P. Carbone, M. Catelani, “Modern Measurements: Fundamentals and Applications”, IEEE-Wiley
Contenuti
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Insegnamento raggruppato: 64437 - AUTOMAZIONE INDUSTRIALE
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Introduzione all'automazione industriale, controllori a logica programmabile (PLC), struttura dei PLC, programmazione di PLC sotto norma IEC61131-3 ( linguaggi LD, ST, IL, SFC, FBD), lettura di schemi elettrici e componenti elettromeccanici di un quadro per macchina automatica, principi di pneumatica
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Insegnamento raggruppato: 64439 - SISTEMI ELETTRONICI DI MISURA (mutua dall'attività formativa SISTEMI ELETTRONICI DI MISURA - 64405 del CdS INGEGNERIA ELETTRONICA E INFORMATICA - 1328)
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Il corso prevede 60 ore di didattica tra lezioni ed esercitazioni, così distribuite:
- Introduzione (2.5 ore)
- Incertezza di misura (7.5 ore)
- Multimetro digitale (5 ore)
- Oscilloscopio digitale (10 ore)
- Analizzatore di spettro (10 ore)
- NI LabVIEW (10 ore)
- Esercitazioni di laboratorio (15 ore)
Insegnamento raggruppato: 64437 - AUTOMAZIONE INDUSTRIALE
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Introduzione all'automazione industriale, controllori a logica programmabile (PLC), struttura dei PLC, programmazione di PLC sotto norma IEC61131-3 ( linguaggi LD, ST, IL, SFC, FBD), lettura di schemi elettrici e componenti elettromeccanici di un quadro per macchina automatica, principi di pneumatica
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Insegnamento raggruppato: 64439 - SISTEMI ELETTRONICI DI MISURA (mutua dall'attività formativa SISTEMI ELETTRONICI DI MISURA - 64405 del CdS INGEGNERIA ELETTRONICA E INFORMATICA - 1328)
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Il corso prevede 60 ore di didattica tra lezioni ed esercitazioni, così distribuite:
- Introduzione (2.5 ore)
- Incertezza di misura (7.5 ore)
- Multimetro digitale (5 ore)
- Oscilloscopio digitale (10 ore)
- Analizzatore di spettro (10 ore)
- NI LabVIEW (10 ore)
- Esercitazioni di laboratorio (15 ore)
Lingua Insegnamento
ITALIANO
Corsi
Corsi
3 anni
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