Scheda Insegnamento: SENSORI E SISTEMI DI ACQUISIZIONE DATI A.A. 2017/2018
  • Corso di Laurea: INGEGNERIA MECCANICA (LM-33)
  • Codice: 17345
  • Crediti: 9
  • Anno Off. Formativa: 2017/2018
  • Anno di Corso: 1
  • Erogazione: I semestre
  • Docente: STEFANO ROSSI

Programma

Obiettivi formativi:
L’obiettivo fondamentale del corso di Sensori e Sistemi di Acquisizione Dati è quello di fornire allo studente conoscenza dei metodi e degli strumenti di analisi e acquisizione di segnali elettrici di piccola ampiezza con particolare attenzione ai sistemi hardware e software per l’acquisizione e la gestione dati appartenenti alla piattaforma commerciale Labview. Inoltre verrà fornita allo studente una conoscenza relativa ai sensori inerziali.

Risultati di apprendimento attesi:
Conoscenza e capacità di comprensione: Conoscere il funzionamento delle schede di acquisizione dati, conoscere il software di acquisizione ed analisi dati Labview, conoscere il funzionamento dei sensori inerziali, conoscere la cinematica dei corpi rigidi essenziale per comprendere gli algoritmi di utilizzo dei sensori inerziali.
Capacità di applicare conoscenza e comprensione: Avere una comprensione dell’approccio scientifico corretto nel campo delle misure. Avere le capacità di sviluppare programmi in linguaggio Labview volti alla acquisizione ed alla elaborazione di segnali elettrici. Avere la capacità di svolgere in modo autonomo una taratura di strumenti quali termistori, misuratori di distanza, accelerometri e giroscopi.
Autonomia di giudizio: Essere in grado di interpretare i risultati sperimentali. Sapere scegliere in modo autonomo il migliore strumento da utilizzare nelle misure legate all’analisi del movimento. Sapere implementare in modo autonomo software di analisi dati.
Abilità comunicative: Avere la capacità di redigere un report legato alla sperimentazione. Sapere leggere un certificato/rapporto di taratura e un datasheet. Saper interpretare un programma scritto in Labview.
Capacità di apprendimento: Capacità di saper utilizzare il rigore metodologico appreso anche a campagne di misura differenti da quelle studiate durante il corso. Capacità di applicare il software Labview a setup di misura differenti da quelli presentati durante il corso.

Programma dettagliato:
Gli argomenti trattati nel corso e le esperienze di laboratorio sono di seguito riportati:
Lezioni teoriche frontali:
1. Misure di spostamento velocità e accelerazione tramite sensori inerziali e sistemi optoelettronici;
2. Nozioni base di cinematica dei corpi rigidi: matrici di rotazione, rototraslazione, angoli di eulero;
3. Conversione Analogico Digitale;
4. Sistemi di acquisizione dati;
5. Filtri digitali;
6. Software per l’acquisizione dati Labview: Introduzione all’ambiente Labview, Diagramma a blocchi, Componenti di una VI, Implementazione di cicli while, for, Array e cluster, Programmazione a stati, Gestione degli errori, Programmazione DAQ utilizzando l’hardware NI myDAQ;

Esercitazioni pratiche di laboratorio:
1. Realizzazione di un circuito per la misura di temperatura con software di acquisizione ed analisi dati;
2. Analisi di segnali digitali tramite accensione di led;
3. Taratura di un misuratore di distanza;
4. Implementazione di filtri digitali per l’analisi di un segnale acustico;
5. Realizzazione di un banco di taratura di un servomotore da modellismo;
6. Realizzazione di un sistema inerziale utilizzando accelerometri e giroscopi;

Testi consigliati

E. O. DOEBELIN Strumenti e metodi di misura", Mac Graw Hill (libro integrativo)
Documentazione integrativa redatta dal docente e scaricabile da MOODLE
Manuale Labview messo a disposizione dalla National Instruments e scaricabile da MOODLE

Propedeuticità

Nessuna

Frequenza

Facoltativa

Metodologia didattica

Ore lezione: 72

Valutazione del profitto

Prova orale, prova pratica

Descrizione dei metodi di accertamento

Viene valutato il livello delle conoscenze acquisite dallo studente sui temi trattati nel corso, nonché l'efficacia e chiarezza nell'esposizione. La preparazione dello studente viene valutata tramite una prova pratica da svolgere presso il centro di calcolo e, in caso di esito positivo, da una prova orale. Durante la prova pratica lo studente deve implementare un programma per l’acquisizione, la gestione e l’analisi dati in linguaggio Labview. Durante la prova orale vengono discussi i software implementati durante le esperienze di laboratorio. La votazione finale è la media tra i voti della prova pratica e della prova orale più o meno tre punti derivanti dalla valutazione del lavoro svolto durante le esperienze di laboratorio.

The level of the acquired knowledge and the ability to clear explain the learned arguments are assessed by means of an experimental activity and an oral exam. During the experimental activity, the student has to program an acquisition or analysis software written in Labview. During the oral exam, the student's reports on laboratory experiences and on the theoretical part of course. The final grade is evaluated by the average between the oral exam and the experimental activity. Plus/minus three points will be added from a global evaluation of the laboratory experiences.

Luogo lezioni

Aula Informatica V Lotto Campus Riello, Largo dell'Università

Orario lezioni

Lunedì ore 10.00-13.00 Aula Informatica
Martedì ore 14.00-17.00 Aula Informatica

Comunicazioni

L'orario di ricevimento è il martedì dalle 10:30 alle 17:00 previa richiesta tramite email. Ricevimento fuori dal giorno indicato può essere concordato di volta in volta con il docente.