Docente/i: Silvano Donati  

Denominazione del corso: Strumentazione optoelettronica
Codice del corso: 064173
Corso di laurea: Ingegneria Elettronica
Settore scientifico disciplinare: ING-INF/01
L'insegnamento è caratterizzante per: Ingegneria Elettronica
Crediti formativi: CFU 5
Sito web del corso: www-3.unipv.it/donati

Obiettivi formativi specifici

Il corso si propone di fornire una trattazione dei metodi e di misura optoelettronici applicati all ingegneria, trattando dapprima i fondamenti delle tecniche di misura e relativo sviluppo strumentale, quindi mostrandone l applicazione ai molteplici settori ove la strumentazione optoelettronica e' divenuta insostituibile, cioe l industriale, l avionico, il medicale e il biologico. Sono obbiettivi del corso: (i) la conoscenza scientifica della materia e (ii) la capacita  progettuale in riferimento agli strumenti di misura optoelettronici, in particolare con l eccellenza del Gruppo Elettroottica riguardo alle prestazioni di banda e rumore. E costante nel corso lo stimolo a pensare in termini di concezione innovativa dei metodi di misura e di nuove tecniche per realizzarli, sapendo assimilare in esse l evoluzione delle tecnologie elettroniche di base che l ingegnere della strumentazione trova disponibili.

Programma del corso

Sistemi di puntamento e di allineamento, livelle laser. Strumentazione di misura per diffrazione, sensori di diametri e granulometri. Telemetri a triangolazione, esempi di progetto. Telemetri a modulazione di ampiezza, impulsati e sinusoidali: bilancio di sistema, sviluppi strumentali, teoria del trattamento ottimo. La famiglia dei LIDAR per il telerilevamento. Interferometri per misura di spostamenti,: configurazione base a conteggi di quarti d'onda, estensione della risuluzione con trattamento analogico e digitale. Correzione dell indice rifrazione, analisi dei limiti fisici. Vibrometri per l'industria e la diagnostica strutturale, sviluppi strumentali. Speckle pattern: proprieta statistiche. Strumentazione a speckle-pattern per il rilievo di vibrazioni e deformazioni. Velocimetri Doppler per fluidi, schemi di principio, prestazioni, sviluppi strumentali. Giroscopi laser e a fibra ottica, progetto e prestazioni, campi di applicazione. Altre tecnologie per la giroscopia (MEMS, piezo, a fascio molecolare). Sensori a fibra ottica (estensimetri, sensore di corrente, termometri, fasci di fibre). Memorie ottiche - Stampanti laser e reprografia.

Prerequisiti

E' richiesta la conoscenza delle nozioni di base di elettronica, di dispositivi elettronici e dei principali sistemi e schemi per l'acquisizione e l'elaborazione dei segnali. E' richiesta inoltre la conoscenza di concetti di base attinenti l'optoelettronica e la fotonica, cioe': sorgenti laser a semiconduttore e LED, fotorivelatori, fibre ottiche, propagazione di onde elettromagnetiche.

Tipologia delle attività formative

Lezioni (ore/anno in aula): 30
Esercitazioni (ore/anno in aula): 6
Attività pratiche (ore/anno in aula): 12

Materiale didattico consigliato

Testo; S.Donati: Electrooptical Instrumentation, Prentice Hall 2004 ISBN 013 0161610-9

Modalità di verifica dell'apprendimento

Prova finale scritta con 5 domande o semplici problemi di 60 minuti, piu' una prova orale supplementare di 15-30 minuti. Lo studente a sua richiesta potra' anche avvalersi di una prova in itinere