Corso di Misure Elettriche (I Modulo) A.A. 2006-2007 Docente: Prof. Stefano Pisa ORARIO LEZIONI MARTEDI 10.15-11.45 AULA 29 MERCOLEDI 08.30-10.00 AULA 8 GIOVEDI 14.00-15.30 AULA 7 LABORATORIO ENERGETICA: VIA DEL CASTRO LAURENZIANO (GIOVEDI 14.00-15.30) 1
Programma del corso METROLOGIA OSCILLOSCOPIO ANALOGICO MULTIMETRO ANALOGICO MULTIMETRO DIGITALE OSCILLOSCOPIO DIGITALE FREQUENZIMETRI A CONTATORE MISURATORI DI CAMPO E DI SAR ESERCITAZIONI DI LABORATORIO METROLOGIA grandezze fisiche e loro misurazione, unità di misura e sistema SI, campioni delle udm e istituti metrologici, misure dirette e indirette, errori e incertezze, classificazione delle incertezze, incertezza per misure indirette, incertezza per misure dirette. 2
OSCILLOSCOPIO ANALOGICO principi di funzionamento, il tubo a raggi catodici, il canale orizzontale, il canale verticale, la modalità x-y, la sonda compensata, valutazione dell incertezza della misura. OSCILLOSCOPIO ANALOGICO principi di funzionamento, il tubo a raggi catodici, il canale orizzontale, il canale verticale, la modalità x-y, la sonda compensata, valutazione dell incertezza della misura. 3
Oscilloscopi Analogici 200 MHz HM 2005 1494 EURO GoodWill GOS-622G 20 MHz 500 EURO MULTIMETRO ANALOGICO il galvanometro d Arsonval, l amperometro in corrente continua, il voltmetro in continua, il tester analogico, voltmetri a valor medio, voltmetri a valore di picco, voltmetri a valore efficace, valutazione dell incertezza della misura. 4
MULTIMETRO ANALOGICO il galvanometro d Arsonval, l amperometro in corrente continua, il voltmetro in continua, il tester analogico, voltmetri a valor medio, voltmetri a valore di picco, voltmetri a valore efficace, valutazione dell incertezza della misura. Multimetri Analogici ICE Tipo 2820 R 78 EURO ICE Tipo 680R 78 EURO 5
MULTIMETRO DIGITALE voltmetri numerici, voltmetro a semplice e doppia integrazione, incertezze nei convertitori, specifiche di un voltmetro numerico, valutazione dell incertezza della misura, ingressi dei voltmetri. MULTIMETRO DIGITALE voltmetri numerici, voltmetro a semplice e doppia integrazione, incertezze nei convertitori, specifiche di un voltmetro numerico, valutazione dell incertezza della misura, ingressi dei voltmetri. 6
Multimetri Digitali DA BANCO: PORTATILE: ICE MD5600 150 EURO Ailent: 34410A Digital Multimeter, 6 1/2 Digit High Performance 1200 Euro OSCILLOSCOPIO DIGITALE struttura dello strumento, modalità di campionamento, funzioni di trigger, sistema di visualizzazione, Incertezze. 7
Oscilloscopi Digitali Oscilloscopi digitali TPS2000 2 Gs 200 MHz Lecroy Serie WaveMaster 8000 20 Gs 6 GHz 100kEuro FREQUENZIMETRI A CONTATORE misura diretta di frequenza, misura diretta di periodo, incertezza di misura. 8
Frequenzimetri a Contatore Agilent 53132A Universal Frequency Counter, 12 digit/sec Fino a 12.5 GHz Anritsu Microwave Frequency Counter Model: MF2400 Fino a 40 GHz MISURATORI DI CAMPO E DI SAR misure a banda larga, misure di SAR, incertezza di misura. 9
Misuratori di Campo e di SAR LABORATORIO Analogico LABORATORIO Analogico Via del Castro Laurenziano 10
LABORATORIO Digitale Via del Castro Laurenziano TESTO CONSIGLIATO Umberto Pisani, Misure elettroniche. Strumentazione elettronica di misura, Politeko. APPUNTI INTEGRATIVI SITO DOCENTE http://ladispe.delen.polito.it (PISANI) SWILAB = SoftWare Instruments LABoratory http://www.elet.polimi.it/upload/svelto/didattica/index_didattica.html (NORGIA/SVELTO) http://www.gmee.deit.univpm.it (PIRANI) 11
SWILAB SoftWare Instruments LABoratory SWILAB: installazione Scaricare il software da: http://ladispe.eln.polito.it/main/materiale.asp Eseguire il setup Impostare la scheda grafica con risoluzione cromatica non superiore a 16 bit 12
Generatore Analogico Oscilloscopio Analogico 13
Oscilloscopio Digitale Voltmetro Analogico 14
Voltmetro Vettoriale DUT (esempi presenti nella directory Examples) 15
Sorgente onda quadra + RC + oscilloscopio Misure assistite da computer interfaccia GPIB LabVIEW 16
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Labview Front Panel Labview Block Diagram 18
LabVIEW getting started LabVIEW measure 19
RICHIAMI SU CIRCUITI ANALOGICI OPERAZIONALE INVERTENTE NON INVERTENTE INTEGRATORE E DERIVATORE DIFFERENZIALE TRIGGER DI SMITH OPERAZIONALE Operazionale ideale: Amplificazione infinita (A = ) Massa virtuale (corrente nulla con tensione nulla) Impedenza d ingresso infinita (Z IN = ) Impedenza di uscita nulla (Z OUT = 0) 20
INVERTENTE I 1 = I 2 = V 1 /R 1 V 0 = -V 1 R 2 /R 1 Z IN = V 1 /I 1 = R 1 NON INVERTENTE I 1 = I 2 V 1 /R 1 = (V 0 V 1 )/R 2 Z IN = V 0 = V 1 (1 + R 2 / R 1 ) 21
INTEGRATORE V 0 / V 1 = -Z 2 /Z 1 = -1/jωCR 1 DERIVATORE V 0 / V 1 = -Z 2 /Z 1 = -jωcr 1 22
DIFFERENZIALE V 0 = R 4 /R 3 (1+2R 2 /R 1 )(V 1 -V 2 ) TRIGGER DI SMITH V OH V IL = -V OH R 1 /R 2 V IH = -V OL R 1 /R 2 V OL V + = V I R 2 / (R 1 + R 2 ) + V 0 R 1 / (R 1 + R 2 ) = 0 V I = -V O R 1 /R 2 23
OPERAZIONALE NON IDEALE La tensione di offset è la tensione di uscita quando gli ingressi dell operazionale sono cortocircuitati tra di loro. 24