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CODICE 106718
ANNO ACCADEMICO 2024/2025
CFU
SETTORE SCIENTIFICO DISCIPLINARE ING-INF/07
LINGUA Italiano
SEDE
  • GENOVA
PERIODO 1° Semestre
PROPEDEUTICITA
Propedeuticità in ingresso
Per sostenere l'esame di questo insegnamento è necessario aver sostenuto i seguenti esami:
MATERIALE DIDATTICO AULAWEB

PRESENTAZIONE

Nel corso della propria attività lavorativa, il laureato facilmente dovrà progettare, gestire o, semplicemente, utilizzare sistemi di misurazione. Indipendentemente dal contesto e dalla complessità del sistema di misurazione, i principi di metrologia da soddisfare sono sostanzialmente similari. Saranno approfonditi in particolare gli aspetti legati all'energia elettrica, all'interazione con le reti elettriche (anche in ottica smart grids), della valutazione delle caratteristiche e prestazioni di sistemi elettrici e componenti, etc.

Il corso quindi intende fornire le basi per poter approcciare una esigenza metrologica e per l'elaborazione dei dati ottenuti da misurazioni.

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

Acquisire la conoscenza degli elementi base per l'effettuazione di misure elettriche prevalentemente in ambito industriale e in campo.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

Gli studenti saranno in grado di:

- progettare una misura e conoscere la strumentazione più idonea ad effettuarla; esempi di misure: misure di resistenza o impedenza, misure di isolamento elettrico, misure di potenza e di power quality;

- trattare statisticamente i risultati di misura in un'ottica di verifica e di valutazione dell'incertezza; esempi: gestione degli outliers, valutazione della dispersione, significatività del campione, approcci Tipo A e Tipo B alla valutazione dell'incertezza;

- elaborare i risultati con semplici tecniche di signal processing, quali analisi di Fourier e potenza del segnale, filtraggio, correlazione.

PREREQUISITI

Risoluzione di circuiti elettrici in CA e CC, sia con metodi simbolici, fasoriali e nel dominio del tempo.

Concetti di impedenza, ammettenza, potenza (attiva e reattiva), armoniche.

Funzioni matematiche di base, analisi di Fourier (serie di Fourier).

MODALITA' DIDATTICHE

Lezioni frontali con slides e lavagna (circa 48 ore), uso Matlab interattivo ed esercitazioni (circa 8 ore), laboratorio (circa 4 ore).

PROGRAMMA/CONTENUTO

Il corso è suddiviso in 5 parti:

1) Concetti di probabilità e statistica, applicati ai problemi di analisi dei risultati di misura: variabili aleatorie (continue e discrete), distribuzioni di probabilità e principali proprietà (media, dispersione, momenti di ordine superiore); combinazioni di v.a. (probabilità congiunta e condizionata), istogrammi, teorema del limite centrale.

2) Principi di metrologia: sistema di misura e modello, errori o scarti, stime, intervallo di confidenza, incertezza con applicazione dei concetti della parte 1).

3) Campionamento, acquisizione dati ed elaborazione dei segnali: banda di un segnale e campionamento; trasformata di Fourier discreta; conversione analogico/digitale, rumore e distorsione, varie forme di rapporto segnale-disturbo, analisi dominio frequenza, ricostruzione del segnale; concetti base di filtri; altre tecniche, quali correlazione; esempi pratici di acquisizione ed elaborazione con oscilloscopio e Matlab;

4) Strumentazione e sistemi di misura: principi di misura voltamperometrico, a ponte, etc.; esempi di strumenti e relativi principi di funzionamento (multimetro, oscilloscopio, power meter); sensori e catene di misura: parametri e prestazioni dei sensori, esempi per temperatura e grandezze elettriche.

5) Esempi di misure: misura di resistenza basso valore e alto valore, misura di isolamento, misura di potenza, misura di impedenza.

TESTI/BIBLIOGRAFIA

Dispense del corso in forma di slides parzialmente in Italiano e in Inglese.

Testi:

i) John Taylor, An Introduction to Error Analysis, 2nd ed., University Science Books, California, 1997. ISBN: 0-935702-42-3

ii)  Douglas C. Montgomery and George C. Runger, Applied Statistics and Probability for Engineers, 5th or 6th ed., Wiley, 2010-2013. ISBN: 978-1118539712

iii) JCGM 100, Evaluation of measurement data — Guide to the expression of uncertainty in measurement, 2008

Altri testi in forma di estratti, manuali o articoli vengono indicati a lezione, resi disponibili mediante AulaWeb o web-link.

DOCENTI E COMMISSIONI

Commissione d'esame

ANDREA MARISCOTTI (Presidente)

MICAELA CASERZA MAGRO

FABIO D'AGOSTINO

LUIS RAMON VACCARO (Presidente Supplente)

LEZIONI

Orari delle lezioni

L'orario di questo insegnamento è consultabile all'indirizzo: Portale EasyAcademy

ESAMI

MODALITA' D'ESAME

Esame scritto con 3 domande a risposta libera e relativi pesi. Punteggio totale 30.

Breve esame orale per la discussione delle risposte fornite e dei calcoli svolti.

MODALITA' DI ACCERTAMENTO

Le domande di esame sono "problemi" o "esercizi", divisi in una parte più generale (che verifica la conoscenza per la parte di teoria) e una con valori numerici assegnati ai parametri e calcoli da svolgere (questa parte verifica che l'Allievo sia in grado di applicare la teoria, e in alcuni casi può richiedere di formulare ipotesi aggiuntive per colmare un dettaglio volutamente ambiguo nella descrizione del problema).

Calendario appelli

Data appello Orario Luogo Tipologia Note
27/01/2025 10:00 GENOVA Scritto + Orale Aula D1 - Opera Pia - padiglione C (Ex CNR)
14/02/2025 10:00 GENOVA Scritto + Orale Aula D1 - Opera Pia - padiglione C (Ex CNR)
30/06/2025 10:00 GENOVA Scritto + Orale Aula D1 - Opera Pia - padiglione C (Ex CNR)
28/07/2025 10:00 GENOVA Scritto + Orale Aula D1 - Opera Pia - padiglione C (Ex CNR)
12/09/2025 10:00 GENOVA Scritto + Orale Aula D1 - Opera Pia - padiglione C (Ex CNR)