 |
Luigi ROVATI
Professore Ordinario
Dipartimento di Ingegneria "Enzo Ferrari"
|
Insegnamento: Instrumentation and measurement methods
Electronics Engineering - Ingegneria Elettronica (Offerta formativa 2021)
Obiettivi formativi
Il corso vuole fornire le conoscenze e le competenze di base dei metodi e strumenti di misura ed all'interpretazione consapevole dei risultati delle misure. Fornisce inoltre agli studenti gli strumenti essenziali per analizzare e comprendere gli aspetti di progettazione e per poter mettere a punto dei sistemi di misura basati su sensori e approcci ottici.
Per una più completa comprensione degli obiettivi formativi, si rimanda alla lettura dei risultati di apprendimento attesi a seguito dello svolgimento del presente percorso formativo.
Prerequisiti
conoscenze di fisica con particolare riferimento alle onde elettromagnetiche. Basi di misure elettroniche, elettronica e di ottica.
Programma del corso
Sensori: (3 CFU)
Il modello del sensore
Sensori passivi
Sensori a deformazione
Sensori termici
Sensori ad effetto Hall
Sistemi di misura ottici: (3 CFU)
Fondamenti di ottica
Strumentazione ottica per misure dimensionali
Basi di utilizzo LabVIEW (3 CFU)
Metodi didattici
Le lezioni di tutto l'anno accademico saranno svolte in presenza in lingua inglese. Molti esercizi sono svolti durante le lezioni pratiche e le attività di laboratorio sono progettate per fornire agli studenti l'opportunità di consolidare le loro conoscenze teoriche. Per la preparazione dell'esame, le spiegazioni fornite dal docente devono essere integrate con lo studio dei libri di testo consigliati.
Testi di riferimento
S. Donati: "Electro-Optical Instrumentation - Sensing and Measuring with Lasers", Prentice Hall, USA, 2004, ISBN 013 0161610-9
R. Pallàa-Areny and J. G. Webster "Sensor and Signal Conditioning" J. Wiley&Sons, Inc., NY, 2001
Verifica dell'apprendimento
L'esame consiste in due prove in presenza: la prima è obbligatoria mentre la seconda è opzionale.
La prova obbligatoria è scritta ed ha una durata di due ore e si compone di:
(i) due domande si concentrano principalmente sulla capacità di risolvere problemi pratici; queste domande richiedono passaggi numerici. A queste due domande è attribuito un punteggio di 11 punti ciascuna.
(ii) cinque domande chiuse a scelta multipla. Queste domande presentano cinque opzioni di risposta ciascuna, una sola delle quali è esatta. Alla risposta esatta è attribuito 2 punti, alla risposta non data 0 e alla risposta errata: -1.
Non è consentita la consultazione di libri di testo o appunti durante la prova scritta mentre è necessaria una calcolatrice tascabile. Dopo la prova scritta ad ogni studente viene assegnato un punteggio su una scala 0-30. Se il punteggio è di almeno 18/30, lo studente può chiedere di accedere alla seconda parte dell'esame. La parte opzionale dell’esame è orale e consiste in ulteriori domande e problemi riguardanti problemi teorici e pratici. Dopo questa prova, allo studente viene assegnato un secondo punteggio compreso tra -2/30 e +2/30.
Pre la verifica delle capacità acquisite è prevista un'attività di laboratorio obbligatoria sull'uso della piattaforma labview. A conclusione delle attività di laboratorio è prevista la presentazione di un progetto a cui viene attribuito un punteggio.
Il punteggio complessivo è calcolato come somma algebrica dei due punteggi. Il voto finale è calcolato come 0,8 * (punteggio complessivo esame) + 0,2 * (punteggio laboratorio), dove il punteggio laboratorio viene assegnato sulla base delle relazioni di laboratorio.
Risultati attesi
Conoscenze e capacità di comprensione: tramite le lezioni in aula e le discussioni collegiali lo studente apprende le metodologie di progettazione da applicare ai sistemi di misura; acquisisce la capacità di comprendere la letteratura tecnica e le specifiche della strumentazione elettronica di base. Capacità di applicare conoscenza e comprensione: tramite le discussioni in aula e la preparazione all'esame lo studente apprende ad applicare le conoscenze acquisite per la comprensione del funzionamento, l'applicazione e la definizione delle specifiche tecniche necessarie al loro impiego della strumentazione elettronica di base. Abilità comunicative: tramite la preparazione all’esame lo studente sviluppa la capacità di esprimere i concetti appresi con linguaggio appropriato Capacità di apprendimento: le attività descritte consentono allo studente di acquisire gli strumenti teorici e metodologici per provvedere autonomamente al proprio aggiornamento.