SCIENZE PROPEDEUTICHE
Anno accademico 2021/2022 - 1° anno- INFORMATICA: Angelo Nicolosi
- MISURE ELETTRICHE ED ELETTRONICHE: Carlo Trigona
- FISICA APPLICATA: Anna Maria Gueli
SSD
- INF/01 - Informatica
- ING-INF/07 - Misure elettriche e elettroniche
- FIS/07 - Fisica applicata (a beni culturali, ambientali, biologia e medicina)
Semestre: 1°
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Obiettivi formativi
- MISURE ELETTRICHE ED ELETTRONICHE
Gli obiettivi formativi specifici sono funzionali alla figura professionale che il corso si propone di formare, ovvero quella dell'esperto nell’ambito delle misure elettriche elettroniche, sensori ed elementi di trasduzione inerenti l’ambito della radiologia medica per immagini e radioterapia.
In tale contesto, il Corso si propone di formare tecnici con una idonea preparazione scientifica di base ed una adeguata padronanza dei metodi e dei contenuti tecnico-scientifici generali dell'Ingegneria elettronica con particolare enfasi verso la metrologia di base e i dispositivi di trasduzione in ambito audiometrico.
Conoscenza e comprensione
Lo studente acquisirà la conoscenza su metrologia, sistemi di misura, sensori e trasduttori anche in ambito audiometrico. Le applicazioni principali saranno relative agli ambiti dell'ingegneria elettronica polarizzati verso un aspetto professionalizzante in accordo con il Corso di Laurea.
Capacità di applicare conoscenza e comprensione
Alla fine del corso gli studenti avranno le competenze necessarie per svolgere misure, con opportuna metodologia e sistemi, identificandone le sezioni e le funzionalità principali.
Autonomia di giudizio
Gli studenti acquisiranno autonomia di giudizio per una accurata analisi dei sistemi considerati.
Abilità comunicative
Lo studente rafforzerà il linguaggio tecnico dei sistemi di misura con l'obiettivo di potersi adeguatamente presentare sul mondo del lavoro con adeguate competenze ed un adeguato profilo tecnico.
Capacità di apprendimento
Lo studente sarà in grado di ampliare autonomamente le proprie conoscenze di misure elettriche ed elettroniche anche attraverso l’approfondimento dei testi di riferimento, su articoli di riviste scientifiche specializzate.
- FISICA APPLICATA
Il corso si propone la conoscenza dei principi fisici relativi alla propagazione delle onde elastiche le cui proprietà hanno applicazioni nella formazione e nella rivelazione dei suoni da parte dei sistemi biologici.
Modalità di svolgimento dell'insegnamento
- MISURE ELETTRICHE ED ELETTRONICHE
Lezioni frontali
Qualora l'insegnamento venisse impartito in modalità mista o a distanza potranno essere introdotte le necessarie variazioni rispetto a quanto dichiarato in precedenza, al fine di rispettare il programma previsto e riportato nel syllabus.
- FISICA APPLICATA
L'insegnamento prevede lezioni frontali e test di verifica in ingresso, in itinere e alla fine dell'intero corso.
Qualora l'insegnamento venisse impartito in modalità mista o a distanza potranno essere introdotte le necessarie variazioni rispetto a quanto dichiarato in precedenza, al fine di rispettare il programma previsto e riportato nel syllabus.
Prerequisiti richiesti
- MISURE ELETTRICHE ED ELETTRONICHE
Per il proficuo raggiungimento degli obiettivi prefissati allo studente sono richiesti i seguenti prerequisiti:
principi di matematica e fisica/elettronica. - FISICA APPLICATA
Conoscenza degli argomenti dei programmi di Matematica e Fisica previsti per l'Ammissione al Corso di Laurea.
Frequenza lezioni
- MISURE ELETTRICHE ED ELETTRONICHE
Obbligatoria
- FISICA APPLICATA
Obbligatoria.
Contenuti del corso
- MISURE ELETTRICHE ED ELETTRONICHE
Cenni sui sistemi di misura
Schematizzazione a blocchi funzionali di un sistema di misura. Grandezze di influenza e grandezze interferenti. Compensazione dei disturbi e delle grandezze d’influenza. Esempi di strumenti: il milliamperometro, il misuratore di pressione.
Cenni di metrologia
Misure e misurazioni. Sistema internazionale di unità di misura. Incertezza di tipo A e B. Curva di taratura. Sensibilità e risoluzione degli strumenti di misura.
L’oscilloscopio analogico
Schema a blocchi funzionali dell’oscilloscopio analogico. Principio di funzionamento. Principali controlli dell’oscilloscopio.
L’oscilloscopio digitale
Schema a blocchi funzionali di un oscilloscopio digitale. Campionamento di un segnale analogico. Criteri di scelta del tempo di campionamento. Confronto tra oscilloscopio analogico e digitale.
Strumentazione virtuale con PC, Software LabView e schede di acquisizione dati
Trasduttori in ambito audiometrico
Cenni sui sensori
Sensori resistivi di temperatura e deformazione, accelerometri, magnetometri fluxgate. Cenni sul condizionamento dei segnali.
Attività Sperimentale in laboratorio con strumentazione elettronica
- FISICA APPLICATA
Onde meccaniche e acustica. Perturbazioni e modello ondulatorio. Legge di propagazione delle onde. Interferenza delle onde. Onde stazionarie. Il suono. Propagazione delle onde sonore. Impedenza acustica.
Il suono nei sistemi biologici. Livelli di sensazione sonora. Legge di Weber-Fechner. Decibel. Curve di sensibilità dell'orecchio umano. La ricezione di onde elastiche nei sistemi biologici. La fonazione.
Testi di riferimento
- MISURE ELETTRICHE ED ELETTRONICHE
A. Brandolini, R. Ottoboni, Fondamenti di metrologia, società editrice Esculapio
G. Iuculano, D.Mirri, Misure elettroniche, CEDAM
E. O. Doebelin, Measurement systems, McGraw Hill
Norme UNI 4546, Appunti di lezione
- FISICA APPLICATA
[1] Lascialfari A., Borsa F, Gueli A.M., Principi di fisica per indirizzo biomedico e farmaceutico, EdiSES, 2020
[2] Bellia G., Fisica per un anno, 21 spunti di conoscenza, Idelson Gnocchi, 2021
[3] Davidson R.C., Metodi Matematici per un Corso introduttivo di Fisica ‐ EdiSes, 2013
[4] Appunti forniti dal docente
Programmazione del corso
INFORMATICA | |||
Argomenti | Riferimenti testi | ||
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1 | Concetti di base:definizione di Informatica, Hardware e software | Giuseppe Chiavola ECDL Guida all’esame per la patente del computer | |
2 | Immagini digitali: Definizioni e loro rappresentazione | Slides docente | |
3 | Sicurezza IT: Protezione locale e in rete | ECDL Guida all’esame per la patente del computer + Slides Docente | |
4 | Navigazione e Internet: Descrizione dei servizi disponibili | ECDL Guida all’esame per la patente del computer | |
5 | Elaborazione di testi: descrizione funzionalità | Slides docente | |
6 | Fogli di calcolo: descrizione funzionalità | Slides docente | |
MISURE ELETTRICHE ED ELETTRONICHE | |||
Argomenti | Riferimenti testi | ||
1 | metrologia di base, incertezza di misura, sensori, trasduttori | A. Brandolini, R. Ottoboni, Fondamenti di metrologia, società editrice Esculapio, G. Iuculano, D.Mirri, Misure elettroniche, CEDAM, E. O. Doebelin, Measurement systems, McGraw Hill | |
FISICA APPLICATA | |||
Argomenti | Riferimenti testi | ||
1 | Onde meccaniche e acustica. | [1] Cap. 10; [2] Cap. 16; [4] | |
2 | Il suono nei sistemi biologici. | [1] Cap. 10; [2] Cap. 16; [4] |
Verifica dell'apprendimento
Modalità di verifica dell'apprendimento
- MISURE ELETTRICHE ED ELETTRONICHE
Prova orale
Learning assessment may also be carried out on line, should the conditions require it.
- FISICA APPLICATA
La valutazione delle conoscenze acquisite viene realizzata in due fasi: una prova scritta seguita da un colloquio.
La prova scritta consiste di domande a scelta multipla, domande aperte e problemi sugli argomenti trattati a lezione con particolare attenzione a quelli riguardanti la percezione del suono e la fonazione. Le risposte alle domande e le soluzioni devono essere opportunamente commentate e giustificate.
La prova orale consiste nella discussione dello svolgimento della prova scritta e, insieme ai colleghi degli altri moduli del Corso Integrato, su argomenti delle tre discipline. Generalmente si tratta di 3 domande su altrettanti argomenti delle 3 discipline.
La verifica dell’apprendimento potrà essere effettuata anche per via telematica, qualora le condizioni lo dovessero richiedere.
Esempi di domande e/o esercizi frequenti
- MISURE ELETTRICHE ED ELETTRONICHE
Elementi funzionali dei sistemi di misura;
Disturbi e influenza durante la misura di segnali
Incertezza tipo A,B
Performance negli strumenti di misura
Sensori e trasduttori
Strumenti di misura virtuali (misure coadiuvate da software e calcolatore)
- FISICA APPLICATA
Le prove d'esame, sia scritta che orale, vertono principalmente sui seguenti argomenti:
Il suono e la propagazione delle onde sonore.
Sensazione sonora e legge di Weber-Fechner.
Definizione di decibel.
Curve di sensibilità dell'orecchio umano e la percezione sonora.
La fonazione.