Docente

prof. Antonio AFFANNI

Crediti

6 CFU

Lingua

Inglese

Obiettivi formativi specifici

Misure di spettro. Analisi armonica dei segnali mediante l'uso della trasformata di Fourier. Principio di funzionamento dei principali strumenti di misura operanti nel dominio della frequenza.

Competenze acquisite

- Scegliere le impostazioni della strumentazione per realizzare in maniera corretta l'analisi armonica dei segnali.
- Comprendere i datasheet di strumenti complessi quali analizzatori di spettro e network analysers.
- Conoscere il funzionamento dei sensori per la misura delle principali grandezze fisiche e scelta del sensore opportuno in base alle esigenze di progetto.
- Progettare circuiti di condizionamento e interfacciare sensori a sistemi di acquisizione digitale.

Programma

Campionamento e trasformata discreta di Fourier: spettro e frasformata di Fourier; aliasing; finestre principali e scelta della finestra opportuna; misura di segnali in presenza di rumore e sua riduzione attraverso medie vettoriali o RMS (8 ore).
Analizzatori di spettro: principio di funzionamento, principali caratteristiche e blocchi costitutivi (10 ore).
Analizzatori di rete: parametri S; tipologie di analizzatore (scalari e vettoriali); calibrazione (8 ore).
Introduzione alla sensoristica: definizioni preliminari, classificazione dei sensori in base all'uscita (2 ore).
Richiami di metrologia: definizioni e propagazione dell'incertezza di misura (2 ore).
Sensori di temperatura: RTD, NTC, PTC, termocoppie, circuiti integrati (4 ore).
Sensori di pressione: sensori a membrana piezoresistivi e capacitivi (2 ore).
Sensori di flusso: pressione differenziale (Pitot, Venturi), elettromagnetici, a ultrasuoni, anemometro a filo caldo (4 ore).
Sensori di livello e posizione lineare e angolare: potenziometrico, capacitivo, LVDT, magnetostrittivo, encoder assoluto e incrementale, encoder capacitivo, encoder a effetto Hall, encoder a magnetoresistori (4 ore).
Sensori  inerziali MEMS: accelerometri e giroscopi attraverso elementi piezoresistivi o a capacità differenziale (2 ore).
Sensori di corrente: sensori a effetto Hall open loop e closed loop (2 ore).
Condizionamento del segnale: circuiti di condizionamento del segnale per sensori resistivi, capacitivi o self generating (2 ore).
Laboratorio (10 ore).

Bibliografia

- Slides del docente
- J. Fraden, Handbook of modern sensors: physics, designs and applications, 3rd ed. Springer, 2003
- D. Mirri, G. Iuculano, Misure Elettroniche, Cedam

Modalità d'esame

prova scritta e orale

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