MODULO DI ELETTRONICA INDUSTRIALE

Modulo Generico
Codice dell'attività formativa: 
21052-2

Scheda dell'insegnamento

Per studenti immatricolati al 1° anno a.a.: 
2016/2017
Insegnamento (nome in italiano): 
MODULO DI ELETTRONICA INDUSTRIALE
Tipo di attività formativa: 
Attività formativa Caratterizzante
Tipo di insegnamento: 
Opzionale
Settore disciplinare: 
ELETTRONICA (ING-INF/01)
Anno di corso: 
3
Anno accademico di offerta: 
2018/2019
Crediti: 
6
Responsabile della didattica: 
Mutuazioni

Altre informazioni sull'insegnamento

Ciclo: 
Primo Semestre
Obbligo di frequenza: 
No
Ore di attività frontale: 
48
Ambito: 
Ingegneria elettronica
Materiali didattici: 
Prerequisiti

Per un’adeguata comprensione degli argomenti è richiesta la conoscenza dei principali argomenti trattati nei corsi di Elettronica.

Obiettivi formativi

Al termine del corso lo studente possiede una conoscenza approfondita dei principali aspetti ingegneristici e tecnologici connessi con la realizzazione, a livello industriale, di sistemi destinati all’acquisizione, all’elaborazione ed al controllo di grandezze fisiche ambientali quali temperatura, forza, accelerazione, ecc.
A tale scopo la prima parte del corso è dedicata alla presentazione di diversi tipi di trasduttori in grado di convertire grandezze fisiche generiche in grandezze di tipo elettrico. Da queste è possibile passare ad una tensione che abbia determinate proprietà attraverso opportune reti di condizionamento. La grandezza fisica misurata può essere tenuta sotto controllo attraverso l’impiego di attuatori, che permettono di intervenire sul processo, ai quali viene dedicata la seconda parte del corso. Nella terza parte, infine, vengono illustrate le principali modalità di realizzazione della sezione di elaborazione che, a partire dalla grandezza fisica misurata dal trasduttore, stabilisce come controllare l’attuatore.

Contenuti dell'insegnamento

Introduzione al corso
- Sistema di controllo per processi industriali.

Trasduttori
- Generalità sui trasduttori: classificazione, caratteristiche statiche e dinamiche.
- Trasduttori di posizione lineare: a potenziometro, elettro-ottico, capacitivo a lamina, capacitivo cilindrico, a induttanza variabile, trasformatore differenziale.
- Trasduttori di posizione angolare: a potenziometro. Encoder binario e a codice Gray, Encoder incrementale.
- Trasduttore di velocità: trasduttore elettromagnetico.
- Trasduttore di velocità angolare: dinamo tachimetrica, elettroottico, a carica e scarica capacitiva.
- Trasduttore di accelerazione: a massa e molla, servoaccelerometro, accelerometro piezoelettrico.
- Trasduttore di deformazione: Estensimetri: misura di forze, della coppia, della pressione.
- Trasduttore di temperatura: termocoppie e termopile, termoresistenze, termistori, trasduttori integrati di temperatura
- Rivelatori di radiazione.
- MEMS e eircuiti di interfaccia per microsensori integrati

Reti di condizionamento
- Amplificatori di tensione, di corrente e di carica.
- Misure di R e G.
- Circuiti a ponte.
- Reti per sensori elettro-ottici.
- Raddrizzatori sincroni e asincroni.
- Trasmissione del segnale e collegamento con microcontrollore.

Attuatori
- Introduzione agli azionamenti elettrici. Valvole elettroniche di potenza.
- Diodi, tiristori: SCR, TRIAC. Interruttori controllati: BJT, GTO, IGBT.
- Motore in Corrorrente Continua. Motore Passo Passo. Circuiti per il pilotaggio di motori passo-passo.Circuiti per il pilotaggio di motori passo-passo. Power MOSFET driving circuit, Motion control, Switching regulator.

Controllo
- Introduzione ai sistemi di controllo.
- ASICs, PLD, FPGA.
- Struttura di un microcontrollore.

Testi di riferimento

- Dispense delle lezioni disponibili sul sito http://elearning2.unibg.it/ilias4
- Sensors and Transducers, M.J. Usher and D.A. Keating
- Elettronica di potenza Convertitori e applicazioni Ned Mohan, Tore M. Undeland, William P. Robbins Milano: Hoepli, c2005
- Handbook of microcontrollers, Myke Predko, New York : McGraw-Hill, 1999

Metodi didattici

La didattica si svolgerà tramite lezioni frontali. Durante il corso saranno organizzati incontri con ricercatori ed esperti del settore finalizzati all’approfondimento di particolari applicazioni di elettronica industriale.

Modalità verifica profitto e valutazione

La verifica dell'apprendimento avviene attraverso una prova scritta finale di 2 ore. La prova scritta consiste di 6 quesiti a risposta aperta che riguardano gli aspetti teorici del corso, ciascuno corrispondente a 5 punti.
I risultati dello scritto vengono resi pubblici sullo sportello studente.
Non sono previste prove intermedie.