B003670 - MISURE ELETTRICHE

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Materiale didattico fornito nel Moodle del corso.

Fornire le competenze minime per la misura delle grandezze elettriche di base (tensione, corrente, resistenza, impedenza) attraverso oscilloscopio e multimetro e sonde di tensione e di corrente. Capacità di valutare la qualità del risultato di misura (incertezza di misura). Conoscenza delle regole di scrittura e della terminologia delle misure.

Nessuna precedenza di esame ma per una piena comprensione degli argomenti del corso è necessaria un'adeguata competenza di matematica (Analisi I e II), fisica (Fisica I e II), teoria dei circuiti, statistica.

Lezioni in aula ed esercitazioni di laboratorio.

Esame orale avente per oggetto i risultati ottenuti durante le esercitazioni ed il programma esteso.

- Risposta al gradino e risposta in frequenza di sistemi elettrici di ordine 0, 1 e 2. Attenuatori resistivi, filtri passa basso, passa alto, passa banda, elimina banda.

- Il sistema internazionale delle unità di misura.

- L'oscilloscopio analogico. Disposizione dei comandi sul pannello frontale. Impedenza d'ingresso. Modalità di accoppiamento verticale (AC,DC, GND), attenuatore compensato, modalità di ingresso (ALT, CHOP, ADD, INV). Circuiti di sincronismo (trigger) e di generazione della rampa (base dei tempi principale), modalità di sgancio della rampa (AUTO, NORM, SINGLE), accoppiamento del trigger (DC, AC, LF-REJ, HF-REJ). Base dei tempi ritardata: espansione di forma d'onda mediante l'uso della doppia base dei tempi e misura di tempo di ritardo. Regolazione di HOLD-OFF (applicazione a casi pratici). Risposta in frequenza dell'oscilloscopio analogico, banda, risposta al gradino. Misure di tempi di salita.

- Oscilloscopi digitali: Vantaggi rispetto agli analogici. Schema a blocchi. Tecnica di campionamento tempo-reale. Valori di progetto di un oscilloscopio tempo-reale: scelta della frequenza di campionamento in relazione alla banda analogica (banda tempo-reale), profondità di memoria. Convertitore A/D flash, campionamento sequenziale ("interleaved"). Modalità di rappresentazione Sample, Peak, High-resolution. Tecnica di campionamento tempo-equivalente casuale. Interpolatore di trigger. Limiti di frequenza della tecnica tempo-equivalente casuale. Tecnica di campionamento tempo-equivalente sequenziale. Limiti di frequenza della tecnica di campionamento tempo-equivalente sequenziale. Limiti di dinamica degli oscilloscopi tempo-equivalente sequenziali. Risposta in frequenza dell'oscilloscopio digitale, banda, risposta al gradino. Misure di tempi di salita.

- Sonde di tensione per oscilloscopio. Sonde ad alta impedenza: modello fisico e circuitale, compensazione, risposta in frequenza e al gradino nei casi di sonda compensate e non compensata, impedenza d'ingresso sonda compensata.

- Sonde di corrente a trasformatore. Modello fisico e rappresentazione circuitale mediante induttori mutuamente accoppiati. Risposta in frequenza della sonda di corrente, impedenza di trasferimento. Legame fra i parametri del modello fisico e le caratteristiche fisiche e geometriche della sonda di corrente.

- Multimetro digitale. Schema a blocchi. Misura di tensione continua e alternata. Misura di corrente continua e alternata. Misura di resistenza. Verifica di continuità e delle giunzioni. Schema di convertitore AC/DC ad elevata sensibilità. Schema di convertitore A/D ad integrazione. Reiezione del modo normale (NMR). Reiezione del modo comune (CMRR, CMR). Analisi delle specifiche tecniche: interpretazione dei simboli, limiti di applicazione delle specifiche (campi di temperatura ed umidità), limiti di impiego dello strumento, limiti di accuratezza.

- Incertezza di misura. Modello della misurazione, densità di probabilità, valutazione di incertezza di categoria A e categoria B, propagazione delle incertezze. Propagazione delle densità di probabilità (metodo Monte Carlo), intervallo di copertura.