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Scheda Riassuntiva
Anno Accademico 2019/2020
Scuola Scuola di Ingegneria Industriale e dell'Informazione
Insegnamento 089010 - SISTEMI DI ACQUISIZIONE DATI
Docente Pesatori Alessandro
Cfu 5.00 Tipo insegnamento Monodisciplinare

Corso di Studi Codice Piano di Studio preventivamente approvato Da (compreso) A (escluso) Insegnamento
Ing Ind - Inf (1 liv.)(ord. 270) - CO (360) INGEGNERIA INFORMATICA*AZZZZ086036 - SISTEMI VIRTUALI DI ACQUISIZIONE DATI
I1AAZZZZ089010 - SISTEMI DI ACQUISIZIONE DATI

Obiettivi dell'insegnamento

Il corso di Sistemi di Acquisizione Dati, sostanzialmente svolti in presenza in aula-laboratorio, si propongono di fornire allo studente le competenze di base per l'uso della moderna strumentazione di acquisizione dati e l'interfacciamento di strumentazione di misura. Inoltre saranno illustrati alcuni metodi per l'elaborazione e l'analisi statistica di ampi insiemi di dati.


Risultati di apprendimento attesi

Conoscenza e comprensione

A seguito del superamento dell’esame lo studente conosce:

  • qual è la moderna strumentazione di acquisizione dati utilizzata per misurare
  • le regole di base utilizzate per l’acquisizione dati senza perdere informazioni;
  • le strutture di base di un linguaggio di programmazione di acquisizione dati;
  • come gestire i dati acquisiti: elaborarli, manipolarli e salvarli in diversi tipi di formati.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione

Dati specifici casi di progetto, gli studenti saranno in grado di:

 

  • dettagliare i requisiti specifici;
  • capire i requisiti e progettare la struttura corretta per gestire i dati;
  • analizzare e commentare specifiche scelte di architetture software;
  • Sviluppare e testare il codice che soddisfi le specifiche di progettazione.

Autonomia di giudizio

A seguito del superamento dell’esame lo studente è in grado di:

·       Selezionare ed eventualmente modificare l’architettura di misura utilizzata.

·       Scegliere ed eventualmente strutturare le configurazioni datie di elaborazione  per il problema considerato.

Capacità di apprendimento

·       • Gli studenti impareranno a sviluppare un vero progetto di acquisizione dati collaborando con altri studenti nello sviluppo;

·       • Gli studenti che scelgono di lavorare al progetto di facoltativo, impareranno come condurre un'attività di ricerca su aspetti specifici dell'ingegneria, sviluppando alcune soluzioni innovative e alcuni esperimenti empirici.


Argomenti trattati

La conversione analogico/digitale; risoluzione e limiti di accuratezza per i valori numerici; numero di bit equivalenti del convertitore A/D. Voltmetri digitali e multimetri: errore di quantizzazione, risoluzione, numero di bit e numero di cifre in un convertitore A/D. Esempi di voltmetri differenziali (approssimazioni successive e flash). Principio di integrazione e voltmetro integratore a doppia rampa. I contatori di frequenza, principi operativi e accuratezza. Descrizione dei sistemi di Acquisizione Dati (DAQ) e limiti prestazionali; modalità di installazione ed impiego di schede PCI per l'acquisizione multicanale e la generazione di segnali di controllo. Protocolli di comunicazione tra strumenti (RS232, IEEE488 e USB).

Programmazione in ambiente LabVIEWTM e realizzazione di strumenti virtuali (VI) per eseguire misure e acquisizioni temporizzate. Analisi, rappresentazione, salvataggio ed elaborazione dei dati di misura con il Software LabVIEWTM. Sistema di trasmissione dati a coda e parallelizzato. Utilità dei SubVI (sottoprogrammi) all'interno di un programma principale. Sviluppo base di un progetto di misura con controlli custom, subvi e libreria. Sviluppo di una macchina a stati finiti per la gestione di una acquisizione. Sviluppo di un sistema a coda per l'acquisizione di segnali. Sviluppo di applicazioni per la misura di frequenza attraverso l'impiego di contatori. Controllo gate e acquisizioni su tempi lunghi. Impiego di strumenti virtuali attraverso internet.

Attività di Laboratorio

Realizzazione di strumenti virtuali per l’acquisizione dal campo di dati sperimentali: elaborazione, rappresentazione grafica, salvataggio, e analisi statistica (media, media mobile, varianza) dei dati numerici. Realizzazione di programmi di misura di segnali analogici e digitali. Generazione di segnali analogici e digitali. Sviluppo di progetti specifici per gli studenti. Ogni studente di Sistemi di Acquisizione Dati svolgerà 32 ore di laboratorio suddivise in 8 sessioni  Durante ogni sessione verrà effettuata, individualmente ma sempre sotto la guida del Responsabile, la realizzazione di programmi progressivamente più avanzati. I dettagli del meccanismo di funzionamento e valutazione del laboratorio verranno presentati a lezione/esercitazione nelle prime ore del Corso.

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Prerequisiti

Costituiscono utile propedeuticità agli argomenti del corso le conoscenze di base di Informatica.


Modalità di valutazione

Le prove d'esame assegnano un punteggio in trentesimi, da 0 sino al voto massimo di 30 e lode, ricavandolo dai risultati conseguiti con il lavoro in aula e con il progetto/esame in presenza, e dall’esito di una breve prova di teoria scritta. Per chiunque volesse migliorare ulteriormente il voto sarà possibile svolgere un orale.
In ogni caso le modalità d'esame saranno coerenti con quanto deliberato a tale proposito dall’Ateneo e dalla Scuola di Ing. Industriale e dell'Informazione e le date delle singole prove saranno comunicate con un congruo anticipo.

Prova scritta

Teoria di acquisizione:

• Conoscenza dei fondamenti della teoria di acquisizione;

• Conoscenza dello stato dell'arte della strumentazione di misura;

Soluzione di problemi di acquisizione dati

• Sviluppo della giusta struttura di acquisizione;

• Stima dei costi computazionali;

• Gestione dati ed elaboraione.

• Esercizi sul test e sull’analisi del software

Esercizi incentrati sugli aspetti di design del software:

• Definizione dell'architettura per un sistema di misurazione distribuito

• Organizzazione di diversi compiti paralleli all'interno di un progetto.

Valutazione di un elaborato di laboratorio

  • Valutazione della progetto di lavoro sperimentale sviluppato dagli studenti individualmente

Bibliografia
Risorsa bibliografica facoltativaJohn Essick, Hands-On Introduction to LabVIEW for Scientists and Engineers, Editore: Oxford University Press, USA, Anno edizione: 2008, ISBN: 978-0195373950
Risorsa bibliografica facoltativaGary Johnson; Richard Jennings, LabVIEW Graphical Programming, Editore: McGraw-Hill Professional; 4th edition, Anno edizione: 2006, ISBN: 978-0071451468
Risorsa bibliografica facoltativaMateriale generale sull'uso di LabVIEW http://zone.ni.com/devzone/cda/tut/p/id/5247
Risorsa bibliografica facoltativaRisorsa online all'avviamento di LabVIEW http://zone.ni.com/devzone/cda/tut/p/id/5247

Software utilizzato
Nessun software richiesto

Forme didattiche
Tipo Forma Didattica Ore di attività svolte in aula
(hh:mm)
Ore di studio autonome
(hh:mm)
Lezione
28:00
42:00
Esercitazione
10:00
15:00
Laboratorio Informatico
12:00
18:00
Laboratorio Sperimentale
0:00
0:00
Laboratorio Di Progetto
0:00
0:00
Totale 50:00 75:00

Informazioni in lingua inglese a supporto dell'internazionalizzazione
Insegnamento erogato in lingua Italiano
Disponibilità di materiale didattico/slides in lingua inglese
Disponibilità di libri di testo/bibliografia in lingua inglese
Possibilità di sostenere l'esame in lingua inglese
Disponibilità di supporto didattico in lingua inglese
schedaincarico v. 1.8.0 / 1.8.0
Area Servizi ICT
03/12/2022