La misurazione e la corretta analisi dei risultati di misura sono fondamentali in ogni attività industriale e di ricerca.
L’insegnamento si innesta su conoscenze elementari di scienza delle misure già acquisiti, e si pone l'obiettivo di fornire alla studentessa e allo studente la capacità di saper applicare e di sviluppare le conoscenze pregresse a contesti più avanzati e complessi, per quanto attiene alle strategie di misura, alla strumentazione e alla valutazione delle incertezze.
L'allieva e l'allievo vengono guidati, attraverso lo studio e l'applicazione di alcuni differenti metodi per la misura delle principali grandezze elettriche, a sviluppare capacità di confrontare criticamente complessità e risultati ottenibili da diverse strategie di misura.
Particolare attenzione viene dedicata alle misure di grandezze legate alle applicazioni industriali e di sviluppo tecnologico.
L’insegnamento si innesta su conoscenze elementari di scienza delle misure già acquisiti, e si pone l'obiettivo di fornire alla studentessa e allo studente la capacità di saper applicare e di sviluppare le conoscenze pregresse a contesti più avanzati e complessi, per quanto attiene alle strategie di misura, alla strumentazione e alla valutazione delle incertezze.
L'allieva e l'allievo vengono guidati, attraverso lo studio e l'applicazione di alcuni differenti metodi per la misura delle principali grandezze elettriche, a sviluppare capacità di confrontare criticamente complessità e risultati ottenibili da diverse strategie di misura.
Particolare attenzione viene dedicata alle misure di grandezze legate alle applicazioni industriali e di sviluppo tecnologico.
scheda docente
materiale didattico
1. Sistemi ed unità di misura
2. Conservazione e disseminazione delle unità elettriche
3. Campioni per corrente Continua
4. Campioni di Capacità
5. Altri Campioni per Corrente Alternata
6. Metrologia elettrica primaria
• Strumentazione
1. Strumenti Elettromeccanici (Principi di funzionamento, Criteri Costruttivi, Il moto degli Strumenti, Principali Strumenti Indicatori, Rivelatori di Zero, Strumenti Speciali)
2. Strumenti Elettronici (Amplificatori di Misura, Strumentazione Elettronica Analogica, Conversione Analogico-Digitale, Strumentazione Numerica e Digitale, Strumentazione a Campionamento)
3. Trasduttori
4. Divisori e derivatori
5. Trasformatori di Misura
6. Elementi e Convertitori Speciali (Pinze amperometriche, convertitori a effetto Hall, bobina di Rogowsky)
7. Esempi Pratici di Strumentazione (Voltmetri analogici e digitali, Amperometri Analogici e Digitali, Wattmetri Analogici e Digitali, Multimetri, Pinze Amperometriche, Oscilloscopi Digitali, altra strumentazione di supporto presente in laboratorio utile alle esperienze di laboratorio).
• Misure su Circuiti
1. Misure su Circuiti in Corrente Continua (Misure di Corrente, Misure di Tensione, Misure di Potenza)
2. Misure su Circuiti in Alternata monofase in bassa potenza e bassa frequenza (Misure di Corrente, Misure di Tensione, Misure di Potenza, Misure di Impedenza ed Impedenzimetro)
3. Misure di Potenza su circuiti in Corrente Alternata Monofase
4. Principi generali delle Misure su Circuiti Trifase (Misure su sistemi trifasi a tre fili, Misure di potenza attiva sui circuiti trifasi, misure di potenza reattiva, misure del fattore di potenza)
5. Misure di Energia
6. Metodi di Misura (Metodi di Zero, Metodi di Ponte in C.C., Metodi di Ponte in C.A., Metodi Potenziometrici)
• La qualità dell’energia elettrica (Power Quality)
• Problematiche specifiche degli impianti elettrici
1. Sensoristica (Velocimetri, accelerometri, misure di vibrazioni, Termocoppie, sensori di temperatura vari, termografia, Ecometri per rilevamento guasti su linee elettriche, Sensori per il monitoraggio delle emissioni)
2. Misure di resistenza di terra, misure di isolamento elettrico
• Esperienze di Laboratorio (Teoria e Pratica)
A) Verifica della legge di Ohm
B) Misure in Continua ad Alta accuratezza con Potenziometro in Continua
C) Metodo Volt-Amperometrico
D) Misura di potenza con il metodo Volt-Amperometrico
E) Misura di una impedenza con il metodo industriale
F) Misura di Impedenza con il metodo dei Ponti a bassa frequenza
G) Misura della caratteristica dei filtri
H) Misura Resistenza di Terra
Programma
• Unità e Campioni delle Misure Elettriche1. Sistemi ed unità di misura
2. Conservazione e disseminazione delle unità elettriche
3. Campioni per corrente Continua
4. Campioni di Capacità
5. Altri Campioni per Corrente Alternata
6. Metrologia elettrica primaria
• Strumentazione
1. Strumenti Elettromeccanici (Principi di funzionamento, Criteri Costruttivi, Il moto degli Strumenti, Principali Strumenti Indicatori, Rivelatori di Zero, Strumenti Speciali)
2. Strumenti Elettronici (Amplificatori di Misura, Strumentazione Elettronica Analogica, Conversione Analogico-Digitale, Strumentazione Numerica e Digitale, Strumentazione a Campionamento)
3. Trasduttori
4. Divisori e derivatori
5. Trasformatori di Misura
6. Elementi e Convertitori Speciali (Pinze amperometriche, convertitori a effetto Hall, bobina di Rogowsky)
7. Esempi Pratici di Strumentazione (Voltmetri analogici e digitali, Amperometri Analogici e Digitali, Wattmetri Analogici e Digitali, Multimetri, Pinze Amperometriche, Oscilloscopi Digitali, altra strumentazione di supporto presente in laboratorio utile alle esperienze di laboratorio).
• Misure su Circuiti
1. Misure su Circuiti in Corrente Continua (Misure di Corrente, Misure di Tensione, Misure di Potenza)
2. Misure su Circuiti in Alternata monofase in bassa potenza e bassa frequenza (Misure di Corrente, Misure di Tensione, Misure di Potenza, Misure di Impedenza ed Impedenzimetro)
3. Misure di Potenza su circuiti in Corrente Alternata Monofase
4. Principi generali delle Misure su Circuiti Trifase (Misure su sistemi trifasi a tre fili, Misure di potenza attiva sui circuiti trifasi, misure di potenza reattiva, misure del fattore di potenza)
5. Misure di Energia
6. Metodi di Misura (Metodi di Zero, Metodi di Ponte in C.C., Metodi di Ponte in C.A., Metodi Potenziometrici)
• La qualità dell’energia elettrica (Power Quality)
• Problematiche specifiche degli impianti elettrici
1. Sensoristica (Velocimetri, accelerometri, misure di vibrazioni, Termocoppie, sensori di temperatura vari, termografia, Ecometri per rilevamento guasti su linee elettriche, Sensori per il monitoraggio delle emissioni)
2. Misure di resistenza di terra, misure di isolamento elettrico
• Esperienze di Laboratorio (Teoria e Pratica)
A) Verifica della legge di Ohm
B) Misure in Continua ad Alta accuratezza con Potenziometro in Continua
C) Metodo Volt-Amperometrico
D) Misura di potenza con il metodo Volt-Amperometrico
E) Misura di una impedenza con il metodo industriale
F) Misura di Impedenza con il metodo dei Ponti a bassa frequenza
G) Misura della caratteristica dei filtri
H) Misura Resistenza di Terra
Testi Adottati
DISPENSE E VIDEO TUTORIAL A CURA DEL DOCENTEBibliografia Di Riferimento
Fondamenti di Scienze delle Misure, Mario Savino Misure Elettriche, Giuseppe ZingalesModalità Erogazione
Il corso prevede lezioni frontali e lezioni in laboratorio. Per entrambe la modalità di erogazione preferita è quella frontale in presenza (soprattutto per la parte di laboratorio). Non si esclude che, in situazioni dovute a cause esogene di forza maggiore sia possibile usufruire della didattica a distanza principalmente per la parte teorica del corso.Modalità Valutazione
L'esame si comporrà di due fasi: 1) una prima fase pratica nella quale si chiederà di svolgere una esercitazione di laboratorio tra quelle annunciate nel programma; l'esperienza si concluderà con un elaborato scritto che descriverà quanto effettuato nella prova pratica ed alla quale sarà dato un voto in trentesimi. Superata questa fase si potrà accedere alla seconda. 2) Una sezione orale nella quale si discuterà di uno o più argomenti trattati durante le lezioni frontali. Anche l'elaborato frutto della prima fase potrebbe essere oggetto della discussione orale. Anche questa fase verrà valutata con un voto in trentesimi Superate le due fasi, il voto sarà la composizione dei due voti emersi nelle valutazioni della prima e seconda fase.