[V] - Misure Elettroniche

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Strumenti elettrici ed elettronici

Errori ed incertezze. Risoluzione. Da errore a incertezza. Dithering. Accuratezza. Errore di lettura. Partitore compensato.

Schermature

Realizzazione (materiali, fori, collegamenti di massa). Strumenti a due morsetti (rumore normale e comune, schermo a massa, disturbi, coassiale e floating, misure bilanciate con strumenti sbilanciati). Strumento a tre morsetti (schema e circuito, reiezioni, cavo schermato, disturbi nel caso reale). Strumenti a quattro morsetti (schema, metodi di misura, terra di Wagner).

Voltmetri numerici

Caratteristiche generali (peculiarità, misure in alternata, schema generale, classificazione). Non ad integrazione (a rampa lineare, a rampa discreta, potenziometrico, ad approssimazioni successive, potenziometrico a gradinata, a ricircolazione del resto). Ad integrazione (a conversione di frequenza, ad integrazione interpolata, potenziometrico ad integrazione, a doppia rampa, reiezione del modo normale). Convertitori (panoramica, valore medio, valore di picco, vero valore efficace, confronto degli errori).

Misure di corrente e resistenza

Misure in alternata

Convertitori AC/DC (picco, medio, vero valore efficace). Voltmetri in alta frequenza (conversione/amplificazione, amplificazione/conversione). Voltmetri a banda pesata. Voltmetro vettoriale a radiofrequenza.

Oscilloscopi

Oscilloscopio analogico (fosfori, sensibilità verticale e frequenza di taglio, base dei tempi e sensibilità orizzontale, sincronizzazione, doppia base dei tempi e misura di tempo, multi-traccia). Tubo a raggi catodici con memoria (principio, persistenza fissa e variabile). Oscilloscopio digitale (frequenza di campionamento, banda passante, risoluzione, profondità di memoria). Oscilloscopio a memoria digitale. Oscilloscopio digitale vero e proprio (modalità di campionamento in tempo reale/equivalente e coerente/incoerente, modalità di visualizzazione S&H/highres/average/envelope/dithering). Acquisitore (profondità di memoria, risoluzione, modalità di acquisizione).

Misure di frequenza

Misure del tempo. Campioni atomici (schema di principio, maser all'idrogeno, risonatore al cesio, cella a gas rubidio). Oscillatore al quarzo (caratteristiche, circuito equivalente, modi di vibrazione, instabilità termica, montaggi, invecchiamento). Segnali campione (frequenze e codifica, errore di allocazione, instabilità a breve, invecchiamento, sistemi per confronto). Contatori numerici (misura di frequenza, misura di periodo).

Generatori di segnale

Classificazioni. Oscillatore a ponte di Wien. Sintetizzatori (sintesi diretta, indiretta, errori). Generatori di radiofrequenza (schema a circuito risonante LC, circuito oscillante della portante, schema a moltiplicazione). Generatore di sweep (schemi e metodo panoramico). Generatori di funzione (schema generale, formatore triangolare e quadra, sinusoide, impulsi, rampa, variazioni di simmetria, singoli periodi, generatore arbitrario di funzioni).

Analizzatore di spettro

Rumore (classificazione e caratterizzazione, misura della cifra di rumore, generatori di rumore). Distorsione (classificazione, distorsione armonica, intermodulazione).

Misure di impedenza

Impedenze (resistore, induttore, condensatore, metodi di misura). Metodo a ponte (principio, misure di capacità, misure di induttanza, ponte a bracci di raccordo per medie frequenze, ponte di Schering per alte frequenze). Metodo voltamperometrico (schema di base, schema per alte frequenze, misuratore LCR per basse frequenze). Q-metro a risonanza (schema, varianti per sostituzione serie e parallelo).

Misure di potenza

Considerazioni sulla frequenza. Metodo a sostituzione del carico (principio, errore di adattamento, resistori del secondo ordine, metodo fotometrico, a trasformatore, puramente resistivo, calorimetrico, calorimetrico a flusso). Metodi bolometrici (bolometri attivi e passivi). Metodo a potenza passante (a tre amperometri, accoppiatore direzionale).

Controlli colorimetrici

Concetto di SPD (percezione del colore, somma e sottrazione di colori).
Misura del colore: sorgenti e illuminanti, condizioni di illuminazione, coordinate colorimetriche (principio di sovrapposizione, sistema RGB, sistema XYZ, somme e sottrazioni), valutazione differenze di colore (ellissoidi, sistema CIElab, statistica dei controlli colorimetrici).

Sensori e trasduttori

Sensori piezoelettrici a ultrasuoni: acustoelasticità (onde longitudinali e trasversali, moduli elastici), generazione di ultrasuoni (trasduttori, frequenze, banda, eccitazione), trasmissione degli ultrasuoni (angoli critici, attenuazioni, risoluzione, tecnica eco e per trasmissione), controllo del fascio (direttività, campo vicino, focalizzazione con cortine), microscopio acustico (kessler, slam), flussimetria a densità, generazione acustica, flussimetria doppler (effetto doppler, sistema CW e PW), generazione fotoacustica (vantaggi, processi di conversione, trasduttore fotoacustico, trasduttori in fibra).
Sensori per grandezze meccaniche: accelerometro piezoelettrico, estensimetro resistivo.
Trasduttori al silicio: vantaggi e svantaggi, piezoresistività, estensimetro, accelerometro, misura di pressione, sensore capacitivo.
Altri sensori: a BJT piezoelettrico, temperatura, pressione, parametri tipici.
Sensori di temperatura: termocoppie (effetto Seebek, montaggi), termistori e termoresistori, termocoppie integrate e termopile, sensori a giunzioni (diodo e transistor).
Sensori di radiazione: fotoconduttori, fotogiunzioni.
Sensori magnetici: magnetoresistori, sensori ad effetto Hall (di potenza, di corrente, di movimento), magnetodiodi e magnetotransistor, sonda per corrente continua.

Sistemi automatici di misura