PROGRAMMA DEL CORSO (A.A. 2023-2024)
 

 

PROGRAMMA DELLE LEZIONI

 

Misura e incertezza

vocabolario di metrologia, grandezze fisiche e loro misurazione

errori e incertezza di misura

propagazione degli errori per misure indirette

valor medio e deviazione standard di misure ripetute

leggi di distribuzione di probabilità

valutazione dell'incertezza tipo

propagazione dell'incertezza di misura per misure indirette

incertezza composta ed estesa

presentazione dei risultati

 

Unità di misura e campioni

il Sistema Internazionale

unità di misura fondamentali e derivate

campioni delle unità di misura

gli istituti metrologici, i laboratori di taratura e la riferibilità delle misure

 

Multimetro digitale

convertitore a doppia rampa

contributi di incertezza in uno strumento digitale

il multimetro digitale: voltmetro, amperometro e ohmmetro

specifiche di un multimetro digitale e valutazione dell'incertezza

reiezione dei disturbi differenziali nei multimetri digitali

misurazione di grandezze in alternata: convertitori a valor medio e di picco

 

Oscilloscopio digitale

generalità sugli oscilloscopi

la conversione analogico-digitale: campionamento, quantizzazione, codifica

convertitori a inseguimento, ad approssimazioni successive e flash

struttura dell'oscilloscopio digitale

il canale verticale

le sonde compensate

memoria video e memoria dati, tempo di campionamento equivalente

la modalità di sincronizzazione e il trigger

modalità di campionamento: in tempo reale, in tempo equivalente sequenziale e casuale

la base tempi

problematiche di aliasing

accuratezza verticale e della base tempi

 

Analizzatore di spettro digitale

l'analisi in frequenza dei segnali

l'analizzatore di spettro real-time, schema di principio

generalità su DFT e FFT

i problemi di leakage e finestratura

specifiche di un analizzatore di spettro: range di frequenza, risoluzione spettrale, distorsione armonica, range dinamico, incertezza

 

Frequenzimetro a contatore

struttura dello strumento e principio di funzionamento

misura diretta di frequenza o di periodo

risoluzione di misura

valutazione dell'incertezza di misura

misura di intervalli temporali e di sfasamento tra segnali

misura di frequenze elevate

 

Sistemi automatici di misura

generalità sui sistemi automatici di misura (ATE)

strumentazione "stand alone", "da sistema" e schede DAQ

architetture dei sistemi ATE

principali standard di interfacciamento per sistemi ATE

software per la programmazione di un sistema ATE

il software LabVIEW

 

 

PROGRAMMA DELLE ESERCITAZIONI

 

Misure con multimetro digitale

misure di tensione continua e alternata

misure di corrente continua

misure di resistenza

misure volt-amperometriche di resistenza

 

Misure con oscilloscopio digitale

misure elementari sull'asse delle ampiezze: valori efficaci di tensioni sinusoidali e in onda quadra

misure elementari sulla base tempi: frequenza di un'onda sinusoidale, duty cycle di un'onda quadra

caratterizzazione di un filtro RC: misura della risposta in frequenza in modulo e fase, tempo di salita della risposta al gradino

misure su filtri RLC: risposte di tipo sovra-smorzato e sotto-smorzato, risonanza, sovraelongazione

analisi spettrale di segnali mediante operazione di FFT

 

Sviluppo di strumenti virtuali in ambiente LabVIEW

introduzione a LabVIEW

utilizzo delle waveform in LabVIEW

utilizzo di una scheda DAQ per acquisire segnali tramite LabVIEW

sviluppo di uno strumento virtuale per la misurazione del valore efficace e della frequenza di tensioni alternate

esempio di valutazione dell'incertezza di misura tramite simulazione Monte Carlo