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Scheda Riassuntiva
Anno Accademico 2016/2017
Scuola Scuola di Ingegneria Industriale e dell'Informazione
Insegnamento 099324 - SENSOR SYSTEMS
Docente Villa Federica Alberta
Cfu 5.00 Tipo insegnamento Monodisciplinare

Corso di Studi Codice Piano di Studio preventivamente approvato Da (compreso) A (escluso) Insegnamento
Ing Ind - Inf (Mag.)(ord. 270) - MI (481) COMPUTER SCIENCE AND ENGINEERING - INGEGNERIA INFORMATICA*AZZZZ099324 - SENSOR SYSTEMS

Programma dettagliato e risultati di apprendimento attesi

GOALS

The course SENSOR SYSTEMS will provide the basis for understanding how sensors work (photodiodes, temperature sensors, microphones, MEMS, etc.) and for designing analog and digital front-end circuits.

 

COURSE CONTENTS

1. SENSORS AND INDUSTRIAL APPLICATIONS

Basics on sensors: light, imaging, temperature, audio, strain, position, magnetic field, weight, proximity, acceleration and orientation (MEMS).

Basics on noise: spectral power, equivalent bandwidth, effective value, Signal-to-Noise Ratio.

Case studies on industrial applications.

2. ANALOG FRONT-END CIRCUITS

Operational Amplifier (OpAmp): ideal structure, open loop and negative feedback, non-idealities.

Stability of OpAmp circuits and frequency compensation techniques.

Linear circuits with OpAmps and analog filters, Instrumentation Amplifier (INA).

Non-linear circuits with OpAmps: superdiode, Schmidt trigger, oscillator.

Case studies on circuits with OpAmps and SPICE circuital simulations.

3. MIXED-SIGNAL ELECTRONICS

Sampling and Multiplexing: S&H circuits, static and dynamic errors, aliasing.

Digital-to-Analog Converters (DAC): architectures, precision and accuracy, conversion speed, trade-offs.

Analog-to-Digital Converters (ADC): architectures, timings, performance.

Under- and Over-sampling, Sigma-Delta modulator, noise-shaping and SNR.

Data Acquisition boards (DAQs): data-sheets, selection criteria.

Case studies on circuits employing S&Hs, DACs and ADCs connected to a microcontroller.

4. CASE STUDIES

Unmanned Aerial Vehicle (UAV, drone) sensor network.

Water quality control sensor system.


Note Sulla Modalità di valutazione

Course assessment is based on a written test (with analytical exercises and projects, covering the whole course contents). In case of positive result (written test ranking higher than 17/30), an oral discussion (again on the contents of the whole course) will follow.

The examination is passed if the overall mark is equal or higher than 18/30.

Official dates of the exam sessions will be given in advance and will be placed within the official exam sessions periods.


Bibliografia
Risorsa bibliografica obbligatoriaFranco Zappa, Electronic Systems, Editore: Esculapio, Bologna, Anno edizione: 2012, ISBN: 9788874885510

Mix Forme Didattiche
Tipo Forma Didattica Ore didattiche
lezione
30.0
esercitazione
20.0
laboratorio informatico
0.0
laboratorio sperimentale
0.0
progetto
0.0
laboratorio di progetto
0.0

Informazioni in lingua inglese a supporto dell'internazionalizzazione
Insegnamento erogato in lingua Inglese
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. 1.6.1 / 1.6.1
Area Servizi ICT
06/04/2020