TECNOLOGIE ELETTRICHE PER L'INFORMATICA INDUSTRIALE

Ingegneria Informatica TECNOLOGIE ELETTRICHE PER L'INFORMATICA INDUSTRIALE

0612700044
DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA DELL'INFORMAZIONE ED ELETTRICA E MATEMATICA APPLICATA
CORSO DI LAUREA
INGEGNERIA INFORMATICA
2022/2023



ANNO CORSO 3
ANNO ORDINAMENTO 2017
SECONDO SEMESTRE
CFUOREATTIVITÀ
324LEZIONE
324LABORATORIO
Obiettivi
L'INSEGNAMENTO FORNISCE LE COMPETENZE ESSENZIALI FINALIZZATE ALLA ANALISI E ALLA PROGETTAZIONE DI SEMPLICI CIRCUITI E APPARATI ELETTRICI ED ELETTRONICI PER IL SETTORE DELLA INFORMATICA INDUSTRIALE. IN PARTICOLARE, SONO FORNITI GLI ELEMENTI SALIENTI PER LA GESTIONE DEI DISPOSITIVI (SENSORI, ATTUATORI, ...) INCLUSI NELLA REALIZZAZIONE DI SISTEMI CONTROLLATI DA MICROCONTROLLORE (E.G. ARDUINO, RASPBERRY, ...), QUALI I SISTEMI EMBEDDED.
GLI ARGOMENTI SONO INTRODOTTI MEDIANTE UN APPROCCIO APPLICATIVO BASATO SU ESEMPI REALI DI SISTEMI DI RILEVAZIONE E ATTUAZIONE CONTROLLATI DA SISTEMI INFORMATICI.
IL MATERIALE DIDATTICO E' 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.

L'INSEGNAMENTO E' EROGATO IN ITALIANO.


CONOSCENZE E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE
- PRINCIPALI STRUTTURE E DISPOSITIVI DI INTERESSE NEI PROCESSI AUTOMATIZZATI.
- INTERFACCIAMENTO DI COMPONENTI DI DIVERSE CARATTERISTICHE ELETTRICHE
- PRINCIPI ID FUNZIONAMENTO E CARATTERISTICHE DI SENSORI PER IL RILIEVO DELLE PRINCIPALI GRANDEZZE FISICHE
- PRINCIPI ID FUNZIONAMENTO E CARATTERISTICHE DI ATTUATORI UTILIZZATI NEI SISTEMI DI AUTOMAZIONE INDUSTRIALE (MOTORI DC STEP E BRUSHLESS, ATTUATORI LINEARI).
- CIRCUITI CONTENENTI AMPLIFICATORI OPERAZIONALI (SOMMATORI, INSEGUITORI DI TENSIONE, INTEGRATORI, DERIVATORI).
- PRINCIPI E SCHEMI CIRCUITALI PER LA CONVERSIONE ANALOGICO/DIGITALE E DIGITALE/ANALOGICA.

CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE APPLICATE
- SAPER SCEGLIERE I DISPOSITIVI DI RILEVAZIONE E ATTUAZIONE IN RELAZIONE ALLE CONDIZIONI DI LAVORO.
- SAPER ANALIZZARE LE PRESTAZIONI STATICHE E DINAMICHE DI ATTUATORI ELETTROMECCANICI. SAPER ANALIZZARE CIRCUITI CONTENENTI AMPLIFICATORI OPERAZIONALI.
- SAPER EFFETTUARE L’ANALISI INGRESSO-USCITA NEL DOMINIO DEL TEMPO E DELLA FREQUENZA DI SENSORI O CIRCUITI BASATI SU AMPLIFICATORI OPERAZIONALI.
- PROGETTARE, REALIZZARE E TESTARE SEMPLICI SISTEMI DI RILEVAZIONE/ATTUAZIONE BASATI SU MICROCONTROLLORI (ARDUINO, RASPBERRY, ...).
- REDIGERE UNA RELAZIONE TECNICA DI PROVA.
Prerequisiti
L'INSEGNAMENTO RICHIEDE LA CONOSCENZA DEGLI ARGOMENTI DI ELETTROTECNICA
Contenuti
UNITÀ DIDATTICA (UD) 1: RICHIAMI DI TEORIA DEI CIRCUITI (H LEZIONE (LEZ)/ESERCITAZIONE (ES)/LABORATORIO (LAB)3/0/0)
- 1 (3 ORE LEZ): INTERFACCIAMENTO DI CIRCUITI: MASSIMO TRASFERIMENTO DI POTENZA, ADATTAMENTO DI IMPEDENZA COLLEGAMENTI IN CASCATA DI DOPPI BIPOLI, FUNZIONI DI TRASFERIMENTO; AUTO E MUTUA INDUTTANZA, TRASFORMATORE IDEALE
CONOSCENZE E CAPACITA’ DI COMPRENSIONE (D1): CONOSCERE LE CONDIZIONI PER IL COLLEGAMENTO OTTIMALE DI COMPONENTI
CONOSCENZE E CAPACITA’ DI COMPRENSIONE APPLICATE (D2): CALCOLARE LE PRESTAZIONI DI UN CIRCUITO COMPOSTO DA PIÙ COMPONENTI O BLOCCHI FUNZIONALI

UD 2: AMPLIFICATORE OPERAZIONALE (6/3/3)
- 2 (3 H LEZ): CARATTERISTICHE DI AMPLIFICATORI OPERAZIONALI (OP-AMP); RETROAZIONE; CIRCUITI STATICI (AMPLIFICATORI INVERTENTE E NON INVERTENTE, OSCILLATORE, INSEGUITORE, SOMMATORE)
- 3 (3 H LEZ): INTEGRATORI; DERIVATORI; FILTRI)
- 4 (3 H ES) SIMULAZIONE DI CIRCUITI CONTENENTI OP-AMP
- 5 (3 H LAB): REALIZZAZIONE DI CIRCUITI CONTENENTI OP-AMP E RILIEVO DELLE CARATTERISTICHE OTTENUTE
D1: CARATTERISTICHE DI UN OP-AMP
D2: SIMULARE E VALUTARE LE CARATTERISTICHE DI SEMPLICI CIRCUITI CON OP-AMP; RILEVARE SPERIMENTALMENTE DLE CARATTERISTICHE DI USCITA DI UN CIRCUITO CON OP-AMP.

UD 3: SENSORI (6/0/3)
- 6 (3 H LEZ): CLASSIFICAZIONE, PRINCIPI DI FUNZIONAMENTO E CARATTERISTICHE DEI PRINCIPALI TIPI DI SENSORI
- 7 (3 H LEZ): SENSORI DI TEMPERATURA, SENSORI DI FORZA E PRESSIONE, SENSORI DI POSIZIONE
- 8(3 H LAB): VERIFICA SPERIMENTALE DELLE CARATTERISTICHE DI SENSORI
D1: CARATTERISTICHE DEI PRINCIPALI TIPI DI SENSORI
D2: SCEGLIERE UN SENSORE CON ASSEGNATE SPECIFICHE; VALUTARE LE PRESTAZIONI DI UN SENSORE

UD 4: ATTUATORI ELETTROMECCANICI (6/0/3)
- 9 (3 H LEZ): ELEMENTI DI ELETTROMECCANICA, PRINCIPI DI FUNZIONAMENTO E CARATTERISTICHE DI MOTORI ELETTRICI
- 10 (3 H LEZ): CARATTERISTICHE STATICHE E DINAMICHE DI MOTORI IN DC BRUSH E BRUSHLESS; MOTORI A PASSO
- 11 (3 H LAB): VERIFICA SPERIMENTALE DELLE CARATTERISTICHE DI UN SEMPLICE AZIONAMENTO CON MOTORE DC
D1: CARATTERISTICHE STATICHE E DINAMICHE DI UN MOTORE DC
D2: SCEGLIERE UN MOTORE DC SULLA BASE DELLE SPECIFICHE ASSEGNATE

UD 5: ELEMENTI DI CONVERSIONE STATICA DELL’ENERGIA (6/0/0)
- 12 (3 H LEZ) CARATTERISTICHE DI DIODI E TRANSISTOR; COMPORTAMENTO DA AMPLIFICATORI E INTERRUTTORI; CARATTERISTICHE
- 13 (3 H LEZ) PRINCIPALI SCHEMI DI CONVERSIONE; CARATTERISTICHE
D1: PRINCIPIO DI FUNZIONAMENTO DEI PRINCIPALI DISPOSITIVI ELETTRONICI UTILIZZATI COME INTERRUTTORI A STATO SOLIDO
D2: SELEZIONARE UN DISPOSITIVO A COMMUTAZIONE IN FUNZIONE DEI RATING DI TENSIONE E CORRENTE

UD 6: PROGETTO DI UN SISTEMA BASATO SU MICROCONTROLLORE (3/3/3)
- 14 (3 H LEZ) DEFINIZIONE DELLE ESIGENZE DI POTENZA E SELEZIONE DEI COMPONENTI
- 15 - (3 H ES) REALIZZAZIONE DEL SISTEMA
- 16 - (3 H LAB) TEST E VALIDAZIONE DELLE PRESTAZIONI
D1: CONOSCERE LE PROBLEMATICHE DI ASSORBIMENTO IN POTENZA E DI INTERFACCIAMENTO DEI SISTEMI DI CONTROLLO DIGITALI ED ATTUATORI
D2: SAPER INTERFACCIARE UN MICROCONTROLLORE CON SEMPLICI ATTUATORI DI TIPO ELETTROMECCANICO, ELETTRONICI E PER IL CONTROLLO MOTORI DC

TOTALE H LEZIONE/ESERCITAZIONE/LABORATORIO 27/9/12

DURANTE IL CORSO SONO EFFETTUATE PROVE DI LABORATORIO IN GRUPPI PER FORNIRE AGLI STUDENTI COMPETENZE DI CARATTERE APPLICATIVO E CAPACITA' DI LAVORARE IN GRUPPI, PRESENTARE IL LAVORO SVOLTO, ....
AL TERMINE DEL CORSO E' PREVISTO UN PROGETTO, DA REALIZZARE IN GRUPPI, DI UN SEMPLICE SISTEMA A MP BASATO SU PIATTAFORME ARDUINO, RASPBERRY, ....
SIA PER LE PROVE DI LABORATORIO CHE PER IL PROGETTO FINALE GLI STUDENTI DEVONO PRODURRE UNA RELAZIONE TECNICA CHE ILLUSTRI LE ATTIVITA' SVOLTE E I RISULTATI CONSEGUITI.
Metodi Didattici
L’INSEGNAMENTO PREVEDE LEZIONI TEORICHE, ESERCITAZIONI NUMERICHE E DI LABORATORIO.
NELLE ESERCITAZIONI IN AULA SONO ASSEGNATI AGLI STUDENTI TEMI DA SVILUPPARE UTILIZZANDO LE CONOSCENZE ACQUISITE NELLE LEZIONI TEORICHE. LO SVOLGIMENTO DEI PROBLEMI E' TIPICAMENTE GUIDATO DAL DOCENTE E TENDE A SVILUPPARE E RAFFORZARE LE CAPACITÀ DELL’ALLIEVO DI IDENTIFICARE LE TECNICHE PIÙ IDONEE ALL’APPLICAZIONE. VENGONO ANCHE PROPOSTE LE METODICHE PER PRODURRE UN ELABORATO CHIARO NEL PROCEDIMENTO ED ACCURATO NEI RISULTATI DA CONSEGUIRE.
DURANTE IL CORSO SONO EFFETTUATE PROVE DI LABORATORIO IN PICCOLI GRUPPI PER FORNIRE AGLI STUDENTI COMPETENZE DII CARATTERE APPLICATIVO E SVILUPPARE CAPACITA' TRASVERSALI (LAVORARE IN GRUPPI, PRESENTARE IL LAVORO SVOLTO, ...).
AL TERMINE DEL CORSO E' RICHIESTO LO SVILUPPO DI UN PROGETTO DA REALIZZARE IN PICCOLI GRUPPI DI UN SEMPLICE SISTEMA A MICROCONTROLLORE BASATO SU TIPICHE PIATTAFORME (ARDUINO, RASPBERRY, ...) PER SVILUPPARE CAPACITA' DI SINTESI IN ATTIVITA' DI TIPO PROGETTUALE.
SIA PER LE PROVE DI LABORATORIO CHE PER IL PROGETTO FINALE GLI STUDENTI DEVONO PRODURRE UNA RELAZIONE TECNICA CHE ILLUSTRI LE ATTIVITA' SVOLTE E I RISULTATI CONSEGUITI.
PER POTER SOSTENERE LA VERIFICA FINALE DEL PROFITTO E CONSEGUIRE I CFU RELATIVI ALLA ATTIVITA FORMATIVA, LO STUDENTE DOVRA AVERE FREQUENTATO ALMENO IL 70% DELLE ORE PREVISTE DI ATTIVITA DIDATTICA ASSISTITA.
Verifica dell'apprendimento
LA VALUTAZIONE DELL'APPRENDIMENTO AVVIENE MEDIANTE UNA PROVA ORALE TESA A VALUTARE IL GRADO DI PADRONANZA DEI RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI (CONOSCENZA E COMPRENSIONE E CONOSCENZA E COMPRENSIONE APPLICATA). IN PARTICOLARE LA PROVA PREVEDE:
- DISCUSSIONE DEI CONTENUTI DELLE RELAZIONI SULLE PROVE DI LABORATORIO EFFETTUATE DURANTE IL CORSO TESA AD ACCERTARE I LIVELLI DI CONISCENZE E COMPETENZE RELATIVE ALLE CARATTERISTICHE DEI PRINCIPALI COMPONENTI DI UN SISTEMA A MICROCONTROLLORE (SENSORI, ATTUATORI, CIRCUITI DI TRATTAMENTO DEI SEGNALI).
- DISCUSSIONE DEI CONTENUTI DEL PROGETTO FINALE TESO AD ACCERTARE I LIVELLI DI CONOSCENZE E COMPETENZE RELATIVE ALLA REALIZZAZIONE DI SEMPLICI SISTEMI DI CONTROLLO E ALLA ANALISI DELLE PRESTAZIONI.
LA DISCUSSIONE TENDE A VALUTARE LA CONOSCENZA DELLE CARATTERISTICHE DEI PRINCIPALI SENSORI ATTUATORI E DISPOSITIVI DI INTERFACCIAMENTO, LA CAPACITA' DI ANALIZZARE E DIMENSIONARE SEMPLICI PARTI SI SISTEMI DI CONTROLLO A MP PER CASI APPLICATIVI E LE CAPACITÀ ESPOSITIVE DELLO STUDENTE.
IL VOTO (MIN 18/30, MAX 30/30 CON EVENTUALE LODE) DIPENDERA' DALLA MATURITÀ ACQUISITA IN RELAZIONE AI RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI (VEDI CONOSCENZA E COMPRENSIONE E CONOSCENZA E COMPRENSIONE APPLICATA), TENENDO CONTO DELLA QUALITÀ DELL'ESPOSIZIONE DEGLI ARGOMENTI.
IL LIVELLO DI VALUTAZIONE MINIMO (18/30) È ATTRIBUITO QUANDO LO STUDENTE HA UNA LIMITATA CONOSCENZA DELLE PRINCIPALI CARATTERISTICHE DEI DIVERSI TIPI DI SENSORI E ATTUATORI PRESENTATI NEL CORSO E DIMOSTRA INCERTEZZE NELL’ANALISI DI SEMPLICI CONFIGURAZIONI PER SISTEMI A MP E NELL’APPLICAZIONE DEI CRITERI DI DIMENSIONAMENTO DEI DISPOSITIVI.
E’ PREROGATIVA DELL'ESAMINATORE DECIDERE SE E IN QUALE MISURA PARTICOLARI PUNTI DI FORZA E DI DEBOLEZZA NELLA PREPARAZIONE DELL’ALLIEVO POSSANO ESSERE COMPENSATI TRA DI LORO.

IL LIVELLO MASSIMO (30/30) È ATTRIBUITO QUANDO LO STUDENTE DIMOSTRA UNA CONOSCENZA COMPLETA ED APPROFONDITA DEI METODI ED È IN GRADO DI RISOLVERE I PROBLEMI PROPOSTI INDIVIDUANDO I CRITERI E I METODI PIÙ APPROPRIATI PER DIMESIONARE E DISPOSITIVI E MOSTRA UNA NOTEVOLE CAPACITÀ DI COLLEGARE ED ESPORRE LE CARATTERISTICHE DEI DIVERSI TIPI DI COMPONENTI E CIRCUITI.
LA LODE VIENE ATTRIBUITA QUANDO IL CANDIDATO DIMOSTRA SIGNIFICATIVA PADRONANZA DEI CONTENUTI TEORICI ED OPERATIVI E MOSTRA DI SAPER PRESENTARE GLI ARGOMENTI CON NOTEVOLE PROPRIETÀ DI LINGUAGGIO E CAPACITÀ DI ELABORAZIONE AUTONOMA ANCHE IN CONTESTI DIVERSI DA QUELLI PROPOSTI DAL DOCENTE.
Testi
- G. RIZZONI, ELETTROTECNICA - PRINCIPI E APPLICAZIONI, MCGRAW-HILL

- T. ROSA, THE ANALYSIS AND DESIGN OF LINEAR CIRCUITS, WILEY

- N. IDA - SENSORS ACTUATORS AND THEIR INTERFACES: A MULTIDISCIPLINARY INTRODUCTION, SCITECH PUBLISHING

IL MATERIALE DIDATTICO INTEGRATIVO E' 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
ORARIO DI RICEVIMENTO
(LAB. T16 PIANO TERRA FACOLTA' DI INGEGNERIA):
DA DEFINIRE DOPO LA PUBBLICAZIONE DEL CALENDARIO DEI CORSI. CONTATTARE IL DOCENTE VIA E-MAIL

AUTONOMIA DI GIUDIZIO (MAKING JUDGEMENTS)
SAPER INDIVIDUARE LE SOLUZIONI PIÙ APPROPRIATE PER REALIZZARE UN SISTEMA DI RILIEVO/ATTUAZIONE IN UN APPARATO AUTOMATIZZATO.

ABILITÀ COMUNICATIVE (COMMUNICATION SKILLS)
SAPER DESCRIVERE IN FORMA SCRITTA IN MODO CHIARO E SINTETICO ED ESPORRE ORALMENTE CON PROPRIETÀ DI LINGUAGGIO GLI OBIETTIVI, IL PROCEDIMENTO ED I RISULTATI DELLE ELABORAZIONI EFFETTUATE.

CAPACITÀ DI APPRENDERE (LEARNING SKILLS)
ESSERE IN GRADO DI APPLICARE LE CONOSCENZE ACQUISITE A CONTESTI DIFFERENTI DA QUELLI PRESENTATI DURANTE IL CORSO, ED APPROFONDIRE GLI ARGOMENTI TRATTATI USANDO MATERIALI DIVERSI DA QUELLI PROPOSTI.
  BETA VERSION Fonte dati ESSE3 [Ultima Sincronizzazione: 2023-01-23]