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B003670 - MISURE ELETTRICHE
Principali informazioni
Lingua Insegnamento
Contenuto del corso
Libri di testo consigliati
Obiettivi Formativi
Prerequisiti
Metodi Didattici
Altre Informazioni
Modalità di verifica apprendimento
Programma del corso
Anno Accademico 2018-19
Anno di corso
Secondo Anno - Secondo Semestre
Dipartimento di Afferenza
Ingegneria dell'Informazione
Tipo insegnamento
Attività formativa monodisciplinare
Settore Scientifico disciplinare
ING-INF/07 - MISURE ELETTRICHE ED ELETTRONICHE
Crediti Formativi
9
Ore Didattica
81
Periodo didattico
25/02/2019 ⇒ 07/06/2019
Frequenza Obbligatoria
No
Tipo Valutazione
Voto Finale
Contenuto del corso
mostra
Programma del corso
mostra
Docenza
Lingua Insegnamento
Italiano
Contenuto del corso
Concetti fondamentali di metrologia; valutazione dell'incertezza di misura; sensori, strumenti e metodi per misure in bassa frequenza
Libri di testo consigliati (Cerca nel catalogo della biblioteca)
Il testo di riferimento è:
A.Zanobini, S.Giovannetti
Incertezza di Misura e Acquisizione di Segnali - Teoria ed esercizi risolti
Esculapio Editore - Bologna
Altri testi, utili per coprire altre parti del corso sono i seguenti:
- Bava, Ottoboni, Svelto: Fondamenti della misurazione, Esculapio editore, Bologna.
- Bava, Galzerano, Norgia, Ottoboni, Svelto: Misure elettroniche di laboratorio, Pitagora editrice, Bologna.
- Norgia, Pesatori, Svelto: Esercizi di misure, Esculapio editore, Bologna.
Il testo seguente è utile per la parte di statistica e calcolo delle probabilità:
- Navidi, Probabilità e statistica per l'ingegneria e le scienze, McGrawHill editore
Infine di interesse per il corso sono anche:
- Offelli, Petri: Lezioni di strumentazione elettronica, CittàStudiEdizioni.
- Pisani: Misure elettroniche, strumentazione elettronica di misura, Politeko editore.
- Doeblin: Strumeti e metodi di misura, McGrawHill editore.
Sul web:
M. Garetto: Statistica, Lezioni ed Esercizi, Quaderni Didattici del Dipartimento di Matematica, quaderno #13 - Novembre 2002
http://www.minitab.com (SW: MINITAB)
http://www.metrodata.de (SW: GUM Workbench)
http://www.ni.com (SW: LABView)
A.Zanobini, S.Giovannetti
Incertezza di Misura e Acquisizione di Segnali - Teoria ed esercizi risolti
Esculapio Editore - Bologna
Altri testi, utili per coprire altre parti del corso sono i seguenti:
- Bava, Ottoboni, Svelto: Fondamenti della misurazione, Esculapio editore, Bologna.
- Bava, Galzerano, Norgia, Ottoboni, Svelto: Misure elettroniche di laboratorio, Pitagora editrice, Bologna.
- Norgia, Pesatori, Svelto: Esercizi di misure, Esculapio editore, Bologna.
Il testo seguente è utile per la parte di statistica e calcolo delle probabilità:
- Navidi, Probabilità e statistica per l'ingegneria e le scienze, McGrawHill editore
Infine di interesse per il corso sono anche:
- Offelli, Petri: Lezioni di strumentazione elettronica, CittàStudiEdizioni.
- Pisani: Misure elettroniche, strumentazione elettronica di misura, Politeko editore.
- Doeblin: Strumeti e metodi di misura, McGrawHill editore.
Sul web:
M. Garetto: Statistica, Lezioni ed Esercizi, Quaderni Didattici del Dipartimento di Matematica, quaderno #13 - Novembre 2002
http://www.minitab.com (SW: MINITAB)
http://www.metrodata.de (SW: GUM Workbench)
http://www.ni.com (SW: LABView)
Obiettivi Formativi
Impartire i concetti fondamentali di metrologia, valutazione dell'incertezza di misura e di sensori, strumenti e metodi per misure in bassa frequenza
Prerequisiti
Concetti di base di statistica e calcolo delle probabilità
Metodi Didattici
Lezioni di didattica frontale, esercitazioni in laboratorio e seminari
Altre Informazioni
Molto altro su:
www.misureelettriche.unifi.it
www.misureelettriche.unifi.it
Modalità di verifica apprendimento
Prova scritta, prova di conoscenza del software Labview, prova orale.
Programma del corso
1- Impostazione metrologica di base. Introduzione. Sito web. Perché si misura: motivazioni di tipo commerciale e legale, di tipo tecnico e scientifico; termini e definizioni fondamentali in metrologia, la metrologia sul WEB. Grandezze di influenza e loro specifiche. Il procedimento conoscitivo sperimentale, tipi di grandezze.
2- Il linguaggio della metrologia. Risultato di misura come intervallo di valori; la misura come variabile aleatoria. La misura e la probabilità; valore atteso e varianza di un risultato di misura. Il software MINITAB per un'analisi statistica. Alcune distribuzioni continue: distribuzioni uniforme e normale. Il contributo di Taylor e di Tchebycheff. Intervalli di confidenza in un risultato di misura.
3- Statistica descrittiva e inferenziale. Distribuzioni di frequenza e grafici, Indici di posizione e di variabilità, Correlazione fra variabili. Teoria dei campioni. distribuzioni t e chi-quadro, F. Stima dei parametri: Intervalli di confidenza per la media, Intervalli di confidenza per la proporzione, Intervalli di confidenza per la varianza e per il rapporto di due varianze. Test delle ipotesi: Test di ipotesi sulla media, Test di ipotesi sulla proporzione, Test di ipotesi sulla varianza e sul rapporto di due varianze. Test chi quadro: Test di adattamento, Test chi quadro di indipendenza.
4- La stima delle incertezze nel procedimento di misurazione (norma GUM e ISO/TAG 4/WG 3). Errore e incertezza. Definizioni e sorgenti di incertezza. Il modello probabilistico. Classificazione tipo A e tipo B. Incertezza standard. Incertezza standard combinata nelle misure indirette. Misura simultanea di più grandezze. Fattore di copertura. Incertezza estesa. Presentazione di un risultato di misura. La compatibilità delle misure. Metodi di misurazione: a lettura diretta e a letture ripetute; per opposizione, per sostituzione e con memoria della funzione di taratura. Misurazioni indirette: somma, prodotto, quoziente e potenza di misure. Esempio pratico di calcolo delle incertezze nella misura della resistenza di un resistore con ohmetro, metodo volt-amperometrico e ponte di Wheatstone. Introduzione al supplemento 1 alla GUM. Il software GUM-Workbench per la valutazione dell'incertezza.
5- La caratterizzazione di un dispositivo per misurazione. Prestazioni e prescrizioni in regime stazionario (funzione di taratura, isteresi, risoluzione, accuratezza, ripetibilità, stabilità, prescrizioni d'uso) e dinamico (risposta in frequenza e risposta al transitorio). Il Sistema Internazionale di unità di misura SI. Unità di base e supplementari e relative unità (UNI 10003 - D.M. 591). Principali grandezze derivate e relative unità. Unità di misura di uso comune non appartenenti al Sistema Internazionale. Multipli e sottomultipli. Regole di scrittura. L'organizzazione internazionale della metrologia (ISO, IEC, CEN, CENELEC) Sistema Nazionale di Taratura (UNI, CEI).
6- Misura di grandezze elettriche continue ed alternate: Teoria. Definizioni e principi di funzionamento degli strumenti di misura per grandezze elettriche. I decibel. Effetto di carico. Strumenti di misurazione per grandezze non elettriche: sensori, classificazione, parametri fondamentali e caratteristiche costruttive, principali effetti fisici coinvolti. Strumenti di misurazione e controllo per grandezze elettriche: classificazione.
7- Misura di grandezze elettriche continue ed alternate: Strumenti. Strumenti indicatori analogici elettromeccanici ed elettronici. Contatori elettronici. Voltmetri numerici e cenni ai convertitori analogico digitali. Multimetri numerici. Oscilloscopi di tipo digitale. Il software LABView: interfaccia modulo PC per applicazioni personalizzate di strumenti virtuali di misura.
2- Il linguaggio della metrologia. Risultato di misura come intervallo di valori; la misura come variabile aleatoria. La misura e la probabilità; valore atteso e varianza di un risultato di misura. Il software MINITAB per un'analisi statistica. Alcune distribuzioni continue: distribuzioni uniforme e normale. Il contributo di Taylor e di Tchebycheff. Intervalli di confidenza in un risultato di misura.
3- Statistica descrittiva e inferenziale. Distribuzioni di frequenza e grafici, Indici di posizione e di variabilità, Correlazione fra variabili. Teoria dei campioni. distribuzioni t e chi-quadro, F. Stima dei parametri: Intervalli di confidenza per la media, Intervalli di confidenza per la proporzione, Intervalli di confidenza per la varianza e per il rapporto di due varianze. Test delle ipotesi: Test di ipotesi sulla media, Test di ipotesi sulla proporzione, Test di ipotesi sulla varianza e sul rapporto di due varianze. Test chi quadro: Test di adattamento, Test chi quadro di indipendenza.
4- La stima delle incertezze nel procedimento di misurazione (norma GUM e ISO/TAG 4/WG 3). Errore e incertezza. Definizioni e sorgenti di incertezza. Il modello probabilistico. Classificazione tipo A e tipo B. Incertezza standard. Incertezza standard combinata nelle misure indirette. Misura simultanea di più grandezze. Fattore di copertura. Incertezza estesa. Presentazione di un risultato di misura. La compatibilità delle misure. Metodi di misurazione: a lettura diretta e a letture ripetute; per opposizione, per sostituzione e con memoria della funzione di taratura. Misurazioni indirette: somma, prodotto, quoziente e potenza di misure. Esempio pratico di calcolo delle incertezze nella misura della resistenza di un resistore con ohmetro, metodo volt-amperometrico e ponte di Wheatstone. Introduzione al supplemento 1 alla GUM. Il software GUM-Workbench per la valutazione dell'incertezza.
5- La caratterizzazione di un dispositivo per misurazione. Prestazioni e prescrizioni in regime stazionario (funzione di taratura, isteresi, risoluzione, accuratezza, ripetibilità, stabilità, prescrizioni d'uso) e dinamico (risposta in frequenza e risposta al transitorio). Il Sistema Internazionale di unità di misura SI. Unità di base e supplementari e relative unità (UNI 10003 - D.M. 591). Principali grandezze derivate e relative unità. Unità di misura di uso comune non appartenenti al Sistema Internazionale. Multipli e sottomultipli. Regole di scrittura. L'organizzazione internazionale della metrologia (ISO, IEC, CEN, CENELEC) Sistema Nazionale di Taratura (UNI, CEI).
6- Misura di grandezze elettriche continue ed alternate: Teoria. Definizioni e principi di funzionamento degli strumenti di misura per grandezze elettriche. I decibel. Effetto di carico. Strumenti di misurazione per grandezze non elettriche: sensori, classificazione, parametri fondamentali e caratteristiche costruttive, principali effetti fisici coinvolti. Strumenti di misurazione e controllo per grandezze elettriche: classificazione.
7- Misura di grandezze elettriche continue ed alternate: Strumenti. Strumenti indicatori analogici elettromeccanici ed elettronici. Contatori elettronici. Voltmetri numerici e cenni ai convertitori analogico digitali. Multimetri numerici. Oscilloscopi di tipo digitale. Il software LABView: interfaccia modulo PC per applicazioni personalizzate di strumenti virtuali di misura.