Docente/i: Gian Mario Bertolotti  

Denominazione del corso: Trasduttori e attuatori per applicazioni biomediche e industriali()
Codice del corso: 502569
Corso di laurea: Bioingegneria, Ingegneria Informatica
Sede: Pavia
Settore scientifico disciplinare: ING-INF/06
L'insegnamento è caratterizzante per: Ingegneria Informatica
Crediti formativi: CFU 6
Sito web del corso: n.d.

Obiettivi formativi specifici

Il corso di Elettronica Industriale ha l'obiettivo di fornire agli studenti una visione teorica e pratica di un sistema digitale che permetta l'acquisizione e l'elaborazione di grandezze fisiche ambientali come temperatura, forza, accelerazione, ecc. applicando concetti e tecniche in gran parte già affrontate nei corsi di Fisica, Elettronica e Calcolatori.

Programma del corso

Catene elettroniche di misura.

Introduzione al corso
Sistemi di misura. Catena elettronica di acquisizione e controllo. Segnali analogici e digitali. Analisi di Fourier (cenni). Spettro in frequenza. Filtri passa-basso, passa-alto, passa-banda. Diagrammi di Bode. Analisi della risposta al gradino.

Trasduttori
Generalità sui trasduttori. Trasduttori di misura della posizione lineare e angolare, della velocità lineare ed angolare, dell'accelerazione, della pressione, della temperatura, della portata, del livello e dell'acidità.

Reti di condizionamento
Convertitori tensione-corrente e corrente-tensione, carica-tensione, frequenza-tensione. Circuiti a ponte. L'uso degli amplificatori operazionali nelle catene di misura: amplificazione con diodo e convertitore AC-DC a semionda singola e doppia. Raddrizzatore sincrono. Amplificatore per strumentazione. Problemi legati al campionamento: il teorema di Shannon. Interfacciamento verso il microprocessore. Realizzazione di un circuito peer il set point analogico digitale. Visualizzazione su display LCD.

Attuatori
SCR, Triac e Transistor unigiunzione. Motore in corrente continua. Motore passo-passo.

Algoritmi di controllo
Ripresa del controllo proporzionale, proporzionale-integrale e proporzionale-integrale-derivativo. Controllo in cascata e feed-forward. Controllori numerici. Controllo di velocità. Predittore di Smith. Compensazione di un ritardo puro. Tecniche numeriche e controllori ottimali.

Processi industriali
Esempi di catene di acquisizione e controllo di processi in applicazioni tipiche del mondo dell'automazione.

Prerequisiti

Nozioni generali di elettronica, controlli, calcolatori elettronici e fondamenti di informatica.

Tipologia delle attività formative

Lezioni (ore/anno in aula): 45
Esercitazioni (ore/anno in aula): 0
Attività pratiche (ore/anno in aula): 0

Materiale didattico consigliato

D. Dotti - R. Lombardi. Dispense di Elettronica Industriale. Cusl. Testo di riferimento.

Francesco Leporati. Materiale didattico fornito dal docente. (si veda il sito del corso gamma.unipv.it/eleind).

Modalità di verifica dell'apprendimento

La preparazione dello studente verra' valutata attraverso una prova scritta. E' prevista la possibilita di sostenere una prova orale integrativa.