SENSORI E ATTUATORI

Ingegneria Informatica SENSORI E ATTUATORI

0622700086
DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA DELL'INFORMAZIONE ED ELETTRICA E MATEMATICA APPLICATA
CORSO DI LAUREA MAGISTRALE
INGEGNERIA INFORMATICA
2021/2022

OBBLIGATORIO
ANNO CORSO 2
ANNO ORDINAMENTO 2017
PRIMO SEMESTRE
CFUOREATTIVITÀ
324LEZIONE
324LABORATORIO
Obiettivi
L’INSEGNAMENTO CONSENTE DI ACQUISIRE LE COMPETENZE SULLE PRINCIPALI TIPOLOGIE DI SENSORI E ATTUATORI
E SUL LORO INTERFACCIAMENTO A MICROCONTROLLORI IN SISTEMI DI TIPO EMBEDDED FINALIZZATE ALLA REALIZZAZIONE DI APPLICAZIONI IN AMBITO IOT.

CONOSCENZE E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE
CONOSCENZA DEL PRINCIPIO DI FUNZIONAMENTO DEI PIÙ COMUNI SENSORI E ATTUATORI. CARATTERISTICHE DI UN
SENSORE. CONOSCENZA DEI METODI PER L’INTERFACCIAMENTO DI SENSORI ED ATTUATORI CON DISPOSITIVI
EMBEDDED DI USO COMUNE PER APPLICAZIONI INDUSTRIALI.

CONOSCENZE E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE APPLICATE
SCEGLIERE SENSORI ED ATTUATORI PER ALCUNE DELLE PIÙ COMUNI APPLICAZIONI INDUSTRIALI. INTERFACCIARE
FISICAMENTE E LOGICAMENTE SENSORI ED ATTUATORI CON UN SISTEMA EMBEDDED. PROGETTARE ED IMPLEMENTARE APPLICAZIONI IN AMBITO IOT CHE PREVEDANO L’UTILIZZO DI SENSORI ED ATTUATORI IN SEMPLICI
SISTEMI DI CONTROLLO O ATTUAZIONE BASATI SU MICROCONTROLLORI.

Prerequisiti
PER IL PROFICUO RAGGIUNGIMENTO DEGLI OBIETTIVI PREFISSATI DALL’INSEGNAMENTO, RAPPRESENTANO UN UTILE PREREQUISITO LE CONOSCENZE DI ELETTROTECNICA E DI CONTROLLI AUTOMATICI.
Contenuti
RICHIAMI DI TEORIA DEI CIRCUITI E DI ELETTROMAGNETISMO (ORE LEZIONE/ESERCITAZIONE/LABORATORIO 4/0/0).
CAMPO MAGNETICO E CAMPO DI INDUZIONE MAGNETICA. RILUTTANZA. CIRCUITI MAGNETICI LINEARI. MATERIALI FERROMAGNETICI. INDUTTORI ACCOPPIATI. AUTO E MUTUA INDUZIONE.

FONDAMENTI DI MISURE (ORE LEZIONE/ESERCITAZIONE/LABORATORIO 6/2/2).
ACCURATEZZA DI UNA MISURA. INCERTEZZA. PROPAGAZIONE DELL’ERRORE. CONVERSIONE A/D E D/A. FREQUENZA DI CAMPIONAMENTO E QUANTIZZAZIONE. SCELTA DEL NUMERO DI BIT E DELLA FREQUENZA DI CAMPIONAMENTO. ERRORE DI QUANTIZZAZIONE. ANALISI DI CARATTERISTICHE DI A/D COMMERCIALI. AMPLIFICATORE OPERAZIONALE: PROPRIETÀ E CONFIGURAZIONI CIRCUITALI. DIMENSIONAMENTO DI UN CIRCUITO DI INTERFACCIA PER APPLICAZIONI IOT.

MOTORE IN CORRENTE CONTINUA (ORE LEZIONE/ESERCITAZIONE/LABORATORIO 6/0/4)
PRINCIPIO DI FUNZIONAMENTO. CARATTERISTICA MECCANICA ED ELETTROMECCANICA DEL MOTORE AD ECCITAZIONE INDIPENDENTE. MOTORI BRUSHLESS, PASSO-PASSO ED A RILUTTANZA VARIABILE. INTERFACCIAMENTO DI UN MOTORE ELETTRICO DC DI PICCOLA POTENZA CON UN SISTEMA EMBEDDED. (ORE LEZIONE/ESERCITAZIONE/LABORATORIO 6/0/4)

SENSORI E TRASDUTTORI (ORE LEZIONE/ESERCITAZIONE/LABORATORIO 8/4/4)
GENERALITÀ. PARAMETRI CARATTERISTICI. SENSORI DI TENSIONE. SENSORI RESISTIVI. SENSORI INDUTTIVI. SENSORI DI PROSSIMITÀ INDUTTIVI. SENSORI DI SPOSTAMENTO INDUTTIVI. SENSORI CAPACITIVI. SENSORI CAPACITIVI DI PROSSIMITÀ E DI LIVELLO. SENSORI AD EFFETTO HALL. SENSORI DI TEMPERATURA. RTD, TERMISTORI, TERMOCOPPIE.
SENSORI DI ACCELERAZIONE. SENSORI DI ACCELERAZIONE MEMS. RFID. SENSORI ADAS: CAMERA, RADAR, LIDAR, ULTRASOUND.
INTERFACCIAMENTO DI SENSORI CON DISPOSITIVI EMBEDDED.

ATTUATORI ALLO STATO SOLIDO (ORE LEZIONE/ESERCITAZIONE/LABORATORIO 4/2/2)
DISPOSITIVI A SEMICONDUTTORE: DIODO, MOSFET, TIRISTORE. CONVERSIONE STATICA DELL’ENERGIA. CIRCUITI A PONTE DI DIODI E CONTROLLATI. PONTE H PER IL CONTROLLO MOTORI DC

TOTALE ORE LEZIONE/ESERCITAZIONE/LABORATORIO 28/8/12
Metodi Didattici
L’INSEGNAMENTO CONTEMPLA LEZIONI, ESERCITAZIONI IN AULA AL CALCOLATORE ED UNA SIGNIFICATIVA PARTE DI ESERCITAZIONI PRATICHE DI LABORATORIO. LE ESERCITAZIONI IN AULA, ESSENZIALMENTE BASATE SULL’USO DI UN SIMULATORE, COSTITUISCONO UN COMPLETAMENTO DELLE LEZIONI TEORICHE E SONO FINALIZZATE ALLA COMPRENSIONE DI ALCUNI CONCETTI LEGATI ALL’USO DI SENSORI E TRASDUTTORI E AL LORO INTERFACCIAMENTO CON UN SISTEMA EMBEDDED. LE ESERCITAZIONI DI LABORATORIO SONO DEDICATE ALLA VERIFICA SPERIMENTALE DI CASI-STUDIO ELEMENTARI. SUCCESSIVAMENTE GLI STUDENTI SVOLGONO ALCUNE ATTIVITÀ IN AUTONOMIA, SOTTO LA GUIDA DEI DOCENTI DELL’INSEGNAMENTO CHE SONO PRESENTI IN LABORATORIO. L’ATTIVITÀ DI LABORATORIO PREVEDE ANCHE LO SVILUPPO DI PROGETTI REALIZZATI DA PICCOLI GRUPPI DI STUDENTI.
Verifica dell'apprendimento
LA PROVA DI ESAME È FINALIZZATA A VALUTARE NEL SUO COMPLESSO: LA CONOSCENZA E LA CAPACITÀ DI COMPRENSIONE DEI CONCETTI PRESENTATI, LA CAPACITÀ DI APPLICARE TALI CONOSCENZE AD UN SISTEMA REALE CHE PREVEDA UN SISTEMA EMBEDDED INTERFACCIATO CON SENSORI ED ATTUATORI, L’AUTONOMIA DI GIUDIZIO, LE ABILITÀ COMUNICATIVE E LA CAPACITÀ DI APPRENDERE. ESSA CONSISTE IN UN COLLOQUIO ORALE, DELLA DURATA DI CIRCA 30 MINUTI, INCENTRATO ANCHE SUI RISULTATI DELLE ATTIVITÀ DI LABORATORIO SVOLTE IN AUTONOMIA DAGLI STUDENTI. IL RAGGIUNGIMENTO DEGLI OBIETTIVI È CERTIFICATO AL TERMINE DELL'ESAME CON UNA VALUTAZIONE IN TRENTESIMI.

IL VOTO MINIMO (18) VIENE CONSEGUITO MOSTRANDO UNA CONOSCENZA DEGLI ASPETTI DI BASE RELATIVI AI PRINCIPALI SENSORI ED ATTUATORI ED AI CIRCUITI DI CONDIZIONAMENTO DEL SEGNALE ELETTRICO PRESENTATI NEL CORSO.

IL VOTO MASSIMO (30) VIENE ATTRIBUITO ALLO STUDENTE CHE DIMOSTRI UNA CAPACITA' DI APPLICARE I CONCETTI SVILUPPATI NELL'AMBITO DEL CORSO A CONTESTI ANCHE PIU' AMPI DI QUELLI TRATTATI.

LA LODE VIENE ATTRIBUITA AL CANDIDATO CHE ABBIA DIMOSTRATO UNA SIGNIFICATIVA PADRONANZA DEI CONTENUTI METODOLOGICI ED APPLICATIVI, PRESENTANDO GLI ARGOMENTI CON NOTEVOLE PROPRIETÀ DI LINGUAGGIO E CAPACITÀ DI ELABORAZIONE AUTONOMA ANCHE IN CONTESTI DIVERSI DA QUELLI PROPOSTI DAL DOCENTE.

Testi
FABBRICATORE, ELETTROTECNICA E APPLICAZIONI, LIGUORI
KUSKO, FITZGERALD, KINGSLEY, MACCHINE ELETTRICHE, FRANCO ANGELI
J.FRADEN, HANDBOOK OF MODERN SENSORS, SPRINGER

MATERIALE DIDATTICO INTEGRATIVO SARÀ DISPONIBILE NELLA SEZIONE DEDICATA DELL'INSEGNAMENTO ALL'INTERNO DELLA PIATTAFORMA E-LEARNING DI ATENEO (HTTP://ELEARNING.UNISA.IT) ACCESSIBILE AGLI STUDENTI DEL CORSO TRAMITE LE CREDENZIALI UNICHE DI ATENEO.
Altre Informazioni
L'INSEGNAMENTO È EROGATO IN ITALIANO.

  BETA VERSION Fonte dati ESSE3 [Ultima Sincronizzazione: 2021-09-16]