Misure Elettriche ed Elettroniche

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Gilberta Moretti
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1 Misure Elettriche ed Elettroniche Università degli Studi di Sassari Facoltà di Medicina e Chirurgia Corso di Laurea in Tecniche Audioprotesiche Tecniche di Laboratorio Biomedico Anno Accademico 2011/2012 Docente: Ing.

2 Contatti Docente: Ing. Inserite [mee nome cdl] nell'oggetto della mail, grazie!!

3 Modalità Esame Modalità: Prova scritta Eventuale prova orale (se p. scritta positiva)

4 Argomenti Introduzione generale al corso Misura

5 Introduzione generale Un segnale ed in generale un'informazione devono essere misurati Un'errore nella fase di misurazione comporta errori in tutte le fasi successive del data processing La misurazione rappresenta il primo processo che si svolge quando si vuole studiare un sistema In questo contesto si fa riferimento a segnali di tipo elettrico circuiti elettrici e circuiti elettronici

6 Misura La misura di un parametro può essere di due tipologie: Diretta Indiretta La misura diretta consente di rilevare direttamente il valore cui siamo interessati attraverso un opportuno strumento; La misura indiretta consente di ricavare il valore del parametro in esame a partire dalla misura di altri parametri correlati.

7 Misura La lunghezza di un corpo è misurata direttamente utilizzando un metro, un righello, etc; La temperatura di un corpo è una misura indiretta quando il suo valore è posto in relazione al valore assunto da una resistenza (termoresistenza); L'incertezza associata ad una misura è data dal livello di indeterminazione del risultato finale della misurazione: ovvero quando i valori che un parametro può assumere sono maggiori di uno;

8 Misura Come si rappresenta l'incertezza? La variabile α oggetto della misura può assumere i seguenti valori: x +/- ε ε è lo scarto o incertezza assoluta Esempio: Tensione misurata ai capi di un bipolo 12mv +/- 0.5

9 Misura La misura di corrente elettrica e di tensione può essere svolta in maniera diretta con un opportuno strumento; Lo strumento in esame viene collegato al circuito esaminato utilizzando due terminali detti sonde; Usualmente la sonda rossa indica il terminale positivo; Un Voltmetro ideale misura la tensione tra le due sonde (rossa + e nera -); Un Amperometro ideale misura la corrente che passa tra le due sonde (ha V nulla ai capi colorati).

10 Strumenti Caratteristiche di uno strumento: Statiche: descrivono la performance di uno strumento quando l'input è costante o varia poco nel tempo (rispetto alla dinamica dello strumento) Dinamiche: descrivono la performance di uno strumento quando l'input varia nel tempo

11 Caratteristiche Statiche Alcune caratteristiche statiche: Accuratezza Precisione Risoluzione Riproducibilità Input Ranges Linearità

12 Caratteristiche Statiche Accuratezza: l'accuratezza di una singola quantità misurata è la differenza tra il valore vero ed il valore misurato diviso per il valore vero (in percentuale): accuratezza %= V vero V mis 100 V vero

13 Caratteristiche Statiche Precisione: esprime il dettaglio di una grandezza misurata Es.: Viene misurata una tensione elettrica da due strumenti i cui valori di output sono: Strumento 1: 12,48 V Strumento 2: 12,478 V Il secondo strumento è più preciso del primo

14 Caratteristiche Statiche Risoluzione: la più piccola quantità che uno strumento è in grado di rilevare. In un'immagine esistono 3 diverse tipologie di risoluzione: Risoluzione spaziale: distinguibilità di oggetti piccoli e molto vicini; Risoluzione temporale: numero di immagini acquisite in un intervallo di tempo; Risoluzione in ampiezza: minima variazione di intensità di un oggetto rilevabile

15 Caratteristiche Statiche Riproducibilità: capacità di uno strumento di misura di produrre medesimi output in presenza di medesimi input Es.: Misuro la tensione ai capi di un bipolo in cui scorre una corrente in regime dc. Ripeto la misura 3 volte e se il voltmetro è dotato della caratteristica in esame allora in output mostra sempre lo stesso valore.

16 Caratteristiche Statiche Input Ranges: insieme di valori che può assumere la grandezza esaminata. Un elettrocardiografo è uno strumento per la rilevazione del segnale elettrico cardiaco, pertanto il segnale in ingresso dev'essere una tensione nel range mv Fornendo un input molto diverso da quello indicato lo strumento non è in grado di elaborare un output e/o potrebbe danneggiarsi.

17 Caratteristiche Statiche Linearità: uno strumento è dotato di linearità se in presenza delle seguenti condizioni: C1: Input X1 Output Y1 C2: Input X2 Output Y2 Output = (Y1 + Y2) se Input = (X1 + X2) Output = ky1 se Input = kx1 Y viene calcolata come Y = F(X) funzione

18 Circuiti Elettrici ed Elettronici Un circuito elettronico è un circuito elettrico (luogo di fenomeni elettromagnetici) composto da componenti elettronici (alcuni in comune con l'elettrotecnica): Impedenza Trasformatore Transistor Componenti Integrati (op amp) Componenti digitali (porte logiche) etc.

19 Circuiti Elettronici Alcuni semplici circuiti

20 Circuiti Elettronici Realizzazione di un circuito elettrico Ovviamente il circuito stampato (dx) è molto più complesso rispetto al modello (sx)!

21 Componenti Elettronici Per comprendere come funziona un componente elettronico è necessario conoscere il suo comportamento relativamente ai fenomeni elettromagnetici

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