Programmazione di dipartimento

DIPARTIMENTO DI ELETTRONICA
PROGRAMMAZIONE GENERALE
A. S. 2016-2017
MATERIE:
TECNOLOGIE INFORMATICHE
SCIENZE E TECNOLOGIE APPLICATE
ELETTROTECNICA ED ELETTRONICA
TECNOLOGIE E PROGETTAZIONE DI SISTEMI ELETTRICI ED ELETTRONICI
SISTEMI AUTOMATICI
ELETTROTECNICA, ELETTRONICA E AUTOMAZIONE
Le discipline in oggetto sono tutte caratterizzate da orari esigui, programmi vasti e da vincoli di propedeuticità che
rendono irrinunciabile la coordinazione interdisciplinare. In questa programmazione, per ciascuna materia e per classi
parallele, verranno indicati i contenuti fondamentali, i collegamenti interdisciplinari e gli obiettivi minimi da
raggiungere, nonché le attività di laboratorio. E’ stato necessario un adeguamento di questa programmazione alle nuove
linee guida alla luce delle esperienze maturate nei precedenti anni di completamento della riforma e delle modifiche
degli Esami di Stato.
TECNOLOGIE INFORMATICHE
per l’indirizzo Elettrotecnica ed Elettronica articolazione ELETTRONICA
per l’indirizzo Trasporti e Logistica articolazione COSTRUZIONE DEL MEZZO AERONAUTICO
per l’indirizzo Meccanica, Meccatronica ed Energia articolazione ENERGIA
CLASSI PRIME
TECNOLOGIE INFORMATICHE
Contenuti
Informazioni, dati e loro codifica. Architettura e componenti di un computer. Funzioni principali di un sistema
operativo. Software di utilità e alcuni software applicativi. Concetto di algoritmo. Fasi risolutive di un problema e loro
rappresentazione. Fondamenti di programmazione. Cenni di linguaggi ad alto livello. Fogli di calcolo. Video scrittura. I
data base relazionali. Le slide come strumento multimediale. La rete Internet. Funzioni e caratteristiche della rete
Internet: la comunicazione e la ricerca. Normativa sulla privacy e sul diritto d’autore.
LABORATORIO
La didattica di laboratorio, fondata sui principi del “problem-solving” permette di focalizzare l’attenzione degli allievi
sul problema, sollecitando lo sviluppo di metodologie finalizzate all’approccio integrato del sapere scientifico e tecnico
promosso in un contesto partecipativo ove ciascun discente, ricopra indistintamente il ruolo di produttore e consumatore
di conoscenze ed esperienze.
A tal fine, può risultare utile contestualizzare il processo di apprendimento in uno specifico dominio applicativo come,
l’utilizzo delle suite del tipo office student. Verranno svolte esercitazioni sul sistema operativo Microsoft Windows e
qualche esercitazione sulla distribuzione Ubuntu di linux. In particolare, si focalizzerà l’attenzione degli studenti sui
seguenti argomenti:
● Gestione delle risorse hw;
● Installazione e disinstallazione di programmi;
● Gestione dei files;
● Creazione di documenti, fogli di calcolo e presentazioni;
● Gestione di client di posta elettronica (con particolare attenzione alle configurazioni POP ed IMAP)
Collegamenti interdisciplinari
I contenuti sviluppati in Tecnologie Informatiche sono propedeutici a tutte le materie tecnico-scientifiche e trovano
applicazione anche nelle materie linguistico-umanistiche.
Obiettivi minimi
Riconoscere le caratteristiche funzionali di un computer: calcolo, elaborazione e comunicazione. Riconoscere e
utilizzare le funzioni di base di un sistema operativo. Utilizzare applicazioni elementari di scrittura, calcolo e grafica.
Raccogliere, organizzare e rappresentare informazioni. Impostare e risolvere problemi con un linguaggio di
programmazione. Utilizzare la rete Internet per ricercare dati e fonti. Utilizzare la rete per comunicazioni interpersonali.
Riconoscere i limiti e i rischi dell’uso della rete. Uso delle risorse in cloud.
SCIENZE E TECNOLOGIE APPLICATE
per l’indirizzo Elettrotecnica ed Elettronica articolazione ELETTRONICA
CLASSI SECONDE
SCIENZE E TECNOLOGIE APPLICATE
Contenuti
Concetti di corrente, tensione e resistenza elettrica, concetti di forza elettromotrice e potenza elettrica, generatori di
tensione costante, principio di funzionamento dei diodi a semiconduttore, metodi per lo studio delle reti elettriche
passive, lineari e non lineari, bilanci energetici, algebra di Boole. Sistema di numerazione binario, cenni di cad elettrico
ed elettronico, sistemi di numerazione e codici, componenti logici elementari, circuiti di codifica e decodifica, diodo led
e display a led . Semplici circuiti elettrici per civile abitazione, unità di misura delle grandezze elettriche,
strumentazione di base, misura di corrente, tensione e resistenza. Introduzione ai sistemi PV. Cenni di analisi
energetica. Metodi di rappresentazione dei dati e di documentazione fogli di calcolo elettronico, uso di software
dedicati. Effetti della tensione e della corrente sulla salute della persona, norme sulla sicurezza nei luoghi di lavoro.
Collegamenti interdisciplinari
Tecnologie Informatiche. Uso del pc. Conoscenza e uso del pacchetto Office, in particolare Excel . Conoscenza del cad
e di software dedicati.
Obiettivi minimi
Conoscere i procedimenti dell'elettrotecnica e dell'elettronica nello studio e nella progettazione di impianti e di
apparecchiature elettriche ed elettroniche . Conoscere la strumentazione di laboratorio e di settore e applicare i metodi
di misura per effettuare verifiche, controlli e collaudi.
ELETTROTECNICA ED ELETTRONICA
TECNOLOGIE E PROGETTAZIONE DI SISTEMI ELETTRICI ED ELETTRONICI
SISTEMI AUTOMATICI
per l’indirizzo Elettrotecnica ed Elettronica articolazione ELETTRONICA
CLASSI TERZE
ELETTROTECNICA ED ELETTRONICA
Contenuti
ELETTROTECNICA. Grandezze elettriche, bipoli elettrici e loro collegamenti. Metodi di risoluzione delle reti
elettriche lineari: leggi di Kirchhoff, teorema di Millmann, sovrapposizione degli effetti, teorema di Thevenin, teorema
di Norton. Misure elettriche: aspetti generali e misura delle grandezze fondamentali. Reti capacitive a regime costante.
Fenomeni transitori nei circuiti capacitivi. Grandezze magnetiche e i loro legami, circuiti magnetici. Interazioni tra
circuiti elettrici e campi magnetici. Fenomeni transitori nei circuiti induttivi.
ELETTRONICA. Variabili binarie, operatori logici elementari, porte logiche. Circuiti logici integrati, famiglie logiche
Algebra di Boole e circuiti logici. Sviluppo e realizzazione di funzioni booleane. Sintesi di forme algebriche minime per
le funzioni booleane. Circuiti combinatori: codificatore, codificatore con priorità, decoder, decoder-driver per display a
7 segmenti, MUX, DMUX. Circuiti sequenziali: latch, flip-flop, shift register, contatori.
LABORATORIO
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Misure di grandezze elettriche
Verifica della legge di Ohm
Verifica dei principi di Kirchhoff
Partitore di tensione e di corrente
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Porte logiche ( moduli didattici)
Realizzazione di una funzione logica con porte logiche integrate
Sistemi combinatori
Collegamenti interdisciplinari
Matematica. Concetto di linearità. Metodi di risoluzione di un sistema di equazioni lineari. Il piano cartesiano e
l’equazione della retta. Curva esponenziale.
Fisica. Elettrologia. Magnetismo.
Obiettivi minimi
ELETTROTECNICA. Conoscere le varie grandezze elettriche e saper scrivere correttamente i loro valori, utilizzando
le unità di misura appropriate. Conoscere i legami tra le varie grandezze. Conoscere le caratteristiche dei bipoli elettrici
lineari. Conoscere e saper applicare i principali metodi di risoluzione di una rete elettrica lineare di media complessità.
Conoscere i principali strumenti di misura. Saper eseguire semplici misure di grandezze elettriche. Saper valutare i
risultati di una misura e gli errori commessi.
ELETTRONICA.. Conoscere la struttura dell’algebra di Boole, le sue proprietà e i suoi teoremi. Saper semplificare
con le mappe di Karnaugh le funzioni booleane di alcuni semplici circuiti combinatori. Conoscere le più importanti
famiglie logiche e i circuiti integrati digitali fondamentali. Conoscere la differenza tra circuito combinatorio e circuito
sequenziale.
TECNOLOGIE E PROGETTAZIONE DI SISTEMI ELETTRICI ED ELETTRONICI
Contenuti
Concetti di sicurezza e protezione. Proprietà dei materiali conduttori ed isolanti. Impianti elettrici civili ; disegno degli
impianti elettrici. Componenti elettronici ( condensatori, induttori, resistori, relè, potenziometri,). Strumenti di misura.
Cenni sulla progettazione degli impianti elettrici con tecnologie CAD.
LABORATORIO
Realizzazione di impianti cablati su pannello estraibile:
● Impianto interrotto con lampada ad incandescenza.
● Impianto deviato con lampada ad incandescenza.
● Impianto invertito con lampada ad incandescenza.
● Impianto deviato con lampada fluorescente a catodo caldo.
● Impianto con relè interruttore e lampada fluorescente a catodo caldo comandata da due punti.
● Impianto citofonico con posto interno e porter esterno.
● Avviamento di motore asincrono trifase mediante teleruttore
Collegamenti interdisciplinari
Per coordinare meglio la trattazione degli argomenti con le altre discipline propedeutiche, verrà svolta inizialmente la
parte relativa ai materiali e quindi quella relativa alla sicurezza e prevenzione degli infortuni, rimandando al secondo
quadrimestre la trattazione dei componenti elettronici.
Obiettivi minimi
Conoscenza della normativa vigente sulla sicurezza degli impianti e sulla protezione dai contatti diretti e indiretti. Saper
eseguire e interpretare disegni tecnici e realizzare l’impianto relativo. Conoscenza dei componenti elettronici passivi.
SISTEMI AUTOMATICI
Contenuti
Sistemi di numerazione posizionale: binario, esadecimale, BCD, aritmetica digitale, complemento a due,
rappresentazione in virgola mobile.
I sistemi informatici: l’architettura hardware di un computer, le periferiche del pc, la memoria centrale del pc, le porte
di comunicazione del pc, architettura software di un elaboratore, i sistemi operativi, le reti di computer.
Fondamenti di teoria dei sistemi: sistemi e modelli, cenni sul metodo delle trasformate, componenti elementari,
diagrammi a blocchi, analisi dei sistemi, sistemi lineari. Corso CISCO IT-Essential .
Linguaggi di Programmazione: C++ : l’ambiente a linea di comando, tipi di dati, variabili e costanti, le funzioni del
linguaggio .
LABORATORIO
● Programmazione (linguaggio C++, oppure BASIC o altro)
● Introduzione all’utilizzo del sistema ARDUINO
●
Collegamenti interdisciplinari
La parte relativa alla teoria dei sistemi dovrebbe essere svolta senza addentrarsi troppo nell’analisi dei modelli
matematici.
Obiettivi minimi
Conoscere i principali sistemi di numerazione posizionale. Saper convertire i numeri da un sistema di numerazione
all’altro e saper eseguire su di essi le operazioni aritmetiche Conoscenza degli argomenti più significativi quali :
memorie di massa e non, file system, i sistemi operativi , reti e concetto di protocollo; concetto e definizione di sistema,
il metodo delle trasformate.
CLASSI QUARTE
ELETTROTECNICA ED ELETTRONICA
Contenuti
ELETTROTECNICA. Corrente alternata monofase; valore efficace delle grandezze sinusoidali; rappresentazione
vettoriale e simbolica delle grandezze sinusoidali; circuito RL e RC; concetto di impedenza; circuito RLC, frequenza di
risonanza; risoluzione di impedenze serie e parallelo; leggi di Ohm e principi di Kirchhoff in c.a.; risoluzione di
impedenze parallelo con il metodo delle conduttanze e suscettanze; potenza attiva reattiva e apparente; teorema di
Boucherot; rifasamento; risoluzioni di reti elettriche in c.a. monofase. Corrente alternata trifase; schema di principio di
un alternatore trifase; collegamento tra le fasi di un generatore e di un utilizzatore trifase; sequenza, simmetria ed
equilibrio tra le fasi; proprietà degli utilizzatori con collegamento a stella ed a triangolo; potenza nei sistemi trifase
equilibrati; rifasamento; risoluzioni di reti elettriche in c.a trifase. Elementi fondamentali delle macchine elettriche.
Trasformatore monofase: principio di funzionamento, cenni costruttivi, circuito equivalente a carico, bilancio
energetico. Trasformatore trifase: principio di funzionamento, cenni costruttivi, circuito equivalente a carico.
ELETTRONICA. Il diodo a giunzione, tipi di diodo, applicazioni dei diodi (raddrizzatori, rivelatore di picco,
limitatori), funzione di trasferimento e risposta in frequenza dei circuiti elettronici (grafici in scala logaritmica,
definizione di decade, le misure in decibel), i filtri passivi, risposta al gradino di un circuito RC, i transistor (BJT,
JFET, MOSFET), teoria dei quadripoli, amplificatori a transistor, l’amplificatore differenziale, la reazione, gli
amplificatori operazionali e alcune applicazioni lineari.
LABORATORIO
● Filtri passivi
● Carica e scarica del condensatore
● Curva caratteristica del diodo
● Circuiti con i diodi
● Curve caratteristiche di uscita del BJT e JFET
● Risposta in frequenza di un amplificatore
●
Collegamenti interdisciplinari
Matematica. Trigonometria. I numeri complessi e le loro operazioni. Curva esponenziale e logaritmica. Equazione
della retta e della parabola.
Elettrotecnica. Risoluzione delle reti elettriche lineari in corrente continua, capacità e grandezze magnetiche.
Per evitare sovrapposizioni con Elettrotecnica, si può avviare il programma di Elettronica partendo dai diodi e loro
applicazioni, coordinando il lavoro con T.D.P., per proseguire con i filtri e quindi con gli amplificatori.
Lo svolgimento di argomenti quali l'amp. op. e l’amp. differenziale sarà limitato alle applicazioni e agli aspetti
funzionali con l’ausilio delle esperienze di laboratorio, mentre per la parte riguardante i circuiti con i diodi e gli
amplificatori a BJT e JFET sarà indispensabile il coordinamento con il docente di TDP, che svilupperà gli aspetti
tecnologici dei componenti .
Obiettivi minimi
Conoscenza e utilizzo delle leggi e principi per la risoluzione dei circuiti elettrici in corrente alternata monofase e
trifase. Conoscenza del funzionamento del trasformatore monofase e trifase .
Conoscenza e funzionamento dei principali dispositivi elettronici (diodi, transistori, amp.op.) e delle loro principali
applicazioni. Analisi delle configurazioni fondamentali degli amplificatori a BJT e JFET. Conoscenza dei principali
strumenti di misura. Saper stilare una relazione tecnica.
TECNOLOGIE E PROGETTAZIONE DI SISTEMI ELETTRICI ED ELETTRONICI
Contenuti
Componenti : cenni ai tubi elettronici, semiconduttori, diodi, BJT, JFET , MOSFET.
Trasformatore. Alimentatore stabilizzato. Disegno di circuiti elettronici e circuiti stampati.
LABORATORIO
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Progettazione degli impianti elettrici con tecnologie CAD.
Collaudo e strumentazione: collaudo dei circuiti stampati relativi alle esercitazioni mediante Tester per il
rilievo dei valori della tensione nei punti di misura più indicativi - Oscilloscopio - Ricerca guasti.
Realizzazione di circuiti stampati, a singola faccia, mediante l'uso di trasferibili resistenti all'acido e successiva
immersione in una soluzione acquosa di percloruro ferrico.
Collegamenti interdisciplinari
Verranno svolti gli argomenti con riferimento esclusivo all’aspetto tecnologico completando gli aspetti teorici già
affrontati in elettronica. La lettura dei data-sheet per la scelta dei dispositivi e per le problematiche relative comporterà
l’interessamento dell’insegnante di Inglese.
Obiettivi minimi
Conoscenza dei componenti elettronici attivi e passivi di base. Capacità di leggere uno schema circuitale elettronico e di
realizzare il corrispondente circuito stampato anche con software dedicati: EAGLE, ORCAD, MULTISIM.
SISTEMI AUTOMATICI
Contenuti
Il PLC, introduzione a trasduttori ed attuatori, sintesi di reti sequenziali, dispositivi di memoria e programmabili,
architettura di un microprocessore, tecniche di colloquio tra CPU e periferiche, DMA, concetti di linguaggio macchina,
linguaggio Assembly, fase di Editing, fase di assemblaggio, di linking, il Debugger, Sistemi Lineari del secondo ordine.
Progetto e simulazione di automi, tipi di automi, automi di Moore e di Mealy, microcontrollori PIC.
Linguaggio di programmazione: C++
LABORATORIO
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Il sistema di sviluppo ARDUINO: programmazione ed applicazioni.
PLC (programmazione dei PLC delle famiglie SIEMENS e OMRON)
Collegamenti interdisciplinari
La risposta temporale dei sistemi lineari con la trasformata di Laplace potrà essere studiata dopo che in Matematica
saranno stati trattati le derivate e gli integrali. In ultima analisi si potrebbe ricorrere al semplice utilizzo delle formule
approfondendo poi in quinto anno gli aspetti non trattati della L-trasformata.
Obiettivi minimi
Conoscenza degli argomenti più significativi quali il PLC, i trasduttori, i Sistemi Lineari e i diagrammi di Bode .
CLASSI QUINTE
ELETTROTECNICA ED ELETTRONICA
Contenuti
ELETTROTECNICA. Motori elettrici: principi di funzionamento e applicazioni. Cenni sugli impianti fotovoltaici.
ELETTRONICA. Amplificatore operazionale e sue applicazioni. Generatori di forme d’onda. Oscillatori sinusoidali.
Conversioni e convertitori. Filtri attivi.
LABORATORIO
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Configurazioni invertente e non invertente dell’A.O.
Comparatori con A.O.
Derivatore e integratore
Multivibratori con A.O. e con TIMER 555
Oscillatori sinusoidali
Convertitori DAC e ADC
Collegamenti interdisciplinari
Matematica. Limiti. Derivate. Integrali.
Obiettivi minimi
Conoscenza dei problemi della generazione dei segnali e della conversione. Analisi di semplici circuiti. Saper
dimensionare semplici circuiti a partire da specifiche di progetto.
TECNOLOGIE E PROGETTAZIONE DI SISTEMI ELETTRICI ED ELETTRONICI
Contenuti
Elettronica di potenza, circuiti integrati, , memorie, dispositivi opto-elettronici, strumenti di misura, circuiti stampati a
doppia faccia con il metodo della fotoincisione. Cenni al PLC e alle comunicazioni tra PLC e reti. Cenni ai trasduttori e
agli attuatori.
LABORATORIO
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Schemi di principio secondo le Norme CEI di disegno.
Sbroglio in caso di doppia faccia: uso di fogli lucidi in acetato.
Circuito stampato lato piste e lato componenti.- Passo e piano di foratura.
Progettazione dallo schema elettrico allo sbroglio con l'uso di pacchetti CAD per i circuiti elettronici (Eagle).
Documentazione con pacchetti informatici elaboratori di testi e/o tabelle e/o disegni di uso comune.
Realizzazione di circuiti stampati a singola faccia mediante l'uso di trasferibili ed a doppia faccia mediante
l'uso della tecnica della fotoincisione.
Collaudo dei dispositivi realizzati mediante uso di Tester, Multimetro digitale ed Oscilloscopio per il rilievo
dei valori delle grandezze elettriche e delle forme d'onda della tensione nei punti di misura più significativi.
Tecniche di ricerca guasti.
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Collegamenti interdisciplinari
Verranno svolti gli argomenti con riferimento esclusivo all’aspetto tecnologico completando gli aspetti teorici studiati
in elettronica. La lettura dei data-sheet per la scelta dei dispositivi e per le problematiche relative comporterà
l’interessamento dell’insegnante di Inglese.
Obiettivi minimi
Conoscenza dei componenti elettronici attivi. Capacità di leggere uno schema circuitale elettronico e di realizzare il
corrispondente circuito stampato.
SISTEMI AUTOMATICI
Contenuti
Automazione e sistemi di controllo. Sistemi a catena aperta. Sistemi a catena chiusa. Sistemi a controllo ON/OFF. Dal
dominio del tempo al dominio della frequenza. Trasformazione secondo Laplace. Risposta nel dominio del tempo.
Rappresentazione della F.d.T.. Poli e zeri. Diagrammi di Bode. Diagrammi di Nyquist. Piano delle radici. Analisi dei
sistemi lineari del 1° e del 2° ordine.
Trasformazione e antitrasformazione. I segnali canonici. Analisi nel dominio del tempo e della frequenza. I sistemi di
controllo analogici. Gli errori e loro classificazione. I disturbi parametrici. La stabilità. Il criterio di Nyquist. Il criterio
di Bode. Metodi di compensazione. I regolatori standard. I trasduttori e i sensori. Interfacciamento con il computer.
Il PLC, struttura, programmazione e realizzazione di semplici circuiti.
Terminare il linguaggio C++ : le strutture di controllo, gli Array, i puntatori e le funzioni aritmetiche.
LABORATORIO
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Trasduttori, attuatori e circuiti di controllo (sistemi di controllo, trasduttori di temperatura integrati, di campo
magnetico, di velocità, fotoelettrici, di posizione, di forza e di livello)
Il sistema di sviluppo ARDUINO: programmazione ed applicazioni.
PLC (programmazione dei PLC delle famiglie SIEMENS e OMRON)
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Collegamenti interdisciplinari
Il corso verte principalmente sull’analisi dei sistemi a catena chiusa in tempo continuo e sulla loro compensazione e
sullo studio dei controlli di piccoli sistemi, sia di tipo on-off che di tipo continuo.
Obiettivi minimi
Saper analizzare la stabilità di un sistema. Saper apportare gli opportuni accorgimenti per la stabilizzazione di un
sistema. Saper interfacciare sistemi I/O al computer.
ELETTROTECNICA, ELETTRONICA e AUTOMAZIONE
per l’indirizzo Trasporti e Logistica
articolazione COSTRUZIONE DEL MEZZO AERONAUTICO
CLASSI TERZE
Contenuti
ELETTROTECNICA
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Fondamenti di elettrologia ed elettromagnetismo: elettrostatica e magnetismo, corrente e tensione elettrica,
potenza, resistenza e conduttanza, legge di Ohm ed effetto Joule, resistività e conduttività, condensatori e
induttori.
Forme d’onda delle grandezze elettriche: grandezze continue e alternate, parametri caratteristici delle
grandezze alternate, grandezze sinusoidali e loro rappresentazione vettoriale e simbolica.
Circuiti in corrente continua e corrente alternata monofase: circuito puramente resistivo (serie, parallelo e
partitori di tensione e di corrente), circuito puramente induttivo, circuito puramente capacitivo, circuiti
RL/RC/RLC, potenza in corrente continua e alternata.
Metodi di soluzione delle reti elettriche: leggi di Kirchhoff.
ELETTRONICA
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Fondamenti di elettronica digitale: variabili binarie, operatori logici elementari, porte logiche. Circuiti logici
integrati, famiglie logiche. Sistemi di numerazione posizionale. Algebra di Boole e circuiti logici. Sviluppo e
realizzazione di funzioni booleane. Sintesi di forme algebriche minime per le funzioni booleane.
AUTOMAZIONE
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Fondamenti di sistemi e automazione: sistemi e modelli, forme di rappresentazione, schemi a blocchi e loro
riduzione, sistemi in catena aperta e catena chiusa.
Introduzione al PLC: generalità, struttura, componenti, elementi funzionali, introduzione alla programmazione.
LABORATORIO.
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Principi di sicurezza nell’utilizzo degli spazi laboratoriali e nell’espletamento delle esercitazioni.
Misure elettriche: aspetti generali e misura delle grandezze fondamentali.
Uso dei principali strumenti di laboratorio: amperometro, voltmetro, wattmetro, multimetro, frequenzimetro,
oscilloscopio.
Metodo volt-amperometrico per la misura di una resistenza.
Resistenze in serie e parallelo.
Verifica del partitore di tensione e di corrente
Verifica dei due principi di Kirchhoff
Misura del modulo e della fase di un segnale sinusoidale
Rilievo della curva di carica e scarica di un condensatore.
Verifica del funzionamento delle porte logiche fondamentali.
Realizzazione e studio di un circuito combinatorio
Collegamenti interdisciplinari
Matematica: equazioni di primo grado, il piano cartesiano e l’equazione della retta, la curva esponenziale.
Fisica (biennio): materiali e corrente elettrica, legge di Ohm.
Tecnologie informatiche (primo anno), Scienze e Tecnologie applicate (secondo anno): hardware e software.
Obiettivi minimi
ELETTROTECNICA. Conoscere le varie grandezze elettriche e saper scrivere correttamente i loro valori, utilizzando
le unità di misura appropriate. Conoscere i legami tra le varie grandezze. Conoscere le caratteristiche dei bipoli elettrici
lineari. Saper risolvere semplici circuiti in corrente continua e corrente alternata. Conoscere i principali strumenti di
misura. Saper eseguire semplici misure di grandezze elettriche. Saper valutare i risultati di una misura e gli errori
commessi.
ELETTRONICA. Conoscere i principali sistemi di numerazione posizionale. Saper convertire i numeri da un sistema
di numerazione all’altro e saper eseguire su di essi le operazioni aritmetiche. Conoscere le caratteristiche delle principali
porte logiche. Conoscere la struttura dell’algebra di Boole e le sue proprietà. Saper risalire da una funzione logica al
corrispondente circuito e viceversa. Saper semplificare con le mappe di Karnaugh le funzioni booleane di alcuni
semplici circuiti combinatori.
AUTOMAZIONE. Saper distinguere le diverse tipologie di sistemi e modelli. Saper ricavare un semplice schema a
blocchi conoscendo le caratteristiche del sistema. Saper ridurre un semplice schema a blocchi. Distinguere sistemi in
catena aperta e chiusa. Conoscere le caratteristiche principali di un PLC.
LABORATORIO. Saper stilare una relazione tecnica.
CLASSI QUARTE
Contenuti
ELETTROTECNICA
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Circuiti in corrente alternata monofase: impedenze in serie e in parallelo, teorema di Boucherot, rifasamento.
Sistemi trifase: schema di principio di un alternatore trifase; collegamento tra le fasi di un generatore e di un
utilizzatore trifase; sequenza, simmetria ed equilibrio tra le fasi; proprietà degli utilizzatori con collegamento a
stella ed a triangolo; potenza nei sistemi trifase equilibrati; rifasamento.
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Elementi fondamentali delle macchine elettriche: caratteristiche fisiche e costruttive, perdite e rendimento.
Trasformatore monofase: principio di funzionamento, cenni costruttivi, circuito equivalente e bilancio
energetico. Cenni sul trasformatore trifase. Introduzione alle macchine elettriche rotanti.
Impianti elettrici di bordo: normativa, tipi di alimentazione e di impianti, metodi di generazione della corrente
elettrica, raddrizzatori trifase.
ELETTRONICA
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Fondamenti di elettronica analogica: materiali semiconduttori e loro proprietà, proprietà e caratteristiche dei
diodi, proprietà e caratteristiche dei transistor BJT, filtri, circuiti oscillanti, circuiti risonanti, amplificatori.
Sensori e traduttori: definizioni, caratteristiche e applicazioni. Classificazione dei sensori e dei trasduttori.
AUTOMAZIONE
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Funzione di trasferimento: caratteristiche e forme di rappresentazione, cenni sulla trasformata di Laplace, f.d.t.
di semplici circuiti elettrici
PLC: introduzione, programmazione con linguaggio Ladder di semplici sistemi di controllo.
LABORATORIO.
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Rilievo della caratteristica di un diodo.
Rilievo della caratteristica di un transistor BJT.
Analisi del funzionamento delle diverse tipologie di filtri passivi
Rilievo della caratteristica di alcuni sensori/trasduttori.
Semplici sistemi di automazione con l’uso di diverse tipologie di sensori e trasduttori, anche in forma simulata.
Collegamenti interdisciplinari
Matematica: equazioni di primo grado, i numeri complessi e le loro operazioni.
Fisica (biennio): campo elettromagnetico.
Obiettivi minimi
ELETTROTECNICA. Conoscenza e utilizzo delle leggi e principi per la risoluzione dei circuiti elettrici in corrente
alternata monofase e trifase. Conoscenza del funzionamento del trasformatore monofase. Conoscere gli elementi
fondamentali di un impianto elettrico di bordo.
ELETTRONICA. Conoscenza e funzionamento dei principali dispositivi elettronici (diodi, transistori) e delle loro
principali applicazioni. Comprendere il funzionamento dei circuiti oscillanti e risonanti. Distinguere sensori e
trasduttori. Conoscere i principali tipi di sensori/trasduttori.
AUTOMAZIONE. Definire la funzione di trasferimento. Saper programmare semplici automatismi con linguaggio
Ladder.
LABORATORIO: Saper stilare una relazione tecnica.
CLASSI QUINTE
Contenuti
ELETTROTECNICA.
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Caratteristiche principali dei motori e generatori elettrici.
Impianti elettrici di bordo: distribuzione e generazione elettrica, componenti di un impianto elettrico, cablaggi,
cavi elettrici, sezionatori, connettori, interruttori, elettromartinetti, relè, accumulatori. Illuminazione, cariche
elettrostatiche e protezione contro i fulmini.
ELETTRONICA.
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Amplificatori operazionali: caratteristiche, applicazioni lineari e non lineari.
Elementi di telecomunicazioni: fenomeni oscillanti, propagazione delle onde elettromagnetiche, antenne e loro
caratteristiche, telecomunicazioni via cavo, la radiotrasmissione.
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Radartecnica: principio di funzionamento del radar, caratteristiche e classificazione dei radar, componenti e
impieghi tipici del radar.
Avionica: generalità sulle reti avioniche, il radar secondario, la navigazione radioassistita e quella autonoma.
AUTOMAZIONE
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Diagrammi di Bode: diagrammi del modulo e della fase di una funzione di trasferimento.
Introduzione ai sistemi di controllo: sistemi di controllo in catena aperta e catena chiusa, concetto di stabilità.
Stabilità dei sistemi di controllo: definizioni, criterio di verifica di Bode.
Regolatori e controllori: precisione, prontezza, regolazione proporzionale, integrale e derivativa, regolazione
PID.
PLC: introduzione, programmazione con linguaggio Ladder di semplici sistemi di controllo.
LABORATORIO
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Amplificatore operazionale e sue applicazioni.
Generatore d’onda quadra/triangolare.
Semplici sistemi di automazione con l’uso di diverse tipologie di sensori e trasduttori, anche in forma simulata.
Collegamenti interdisciplinari
Matematica: equazioni di primo grado, rappresentazioni di funzioni su piano cartesiano o semilogaritmico.
Obiettivi minimi
ELETTROTECNICA. Conoscere il funzionamento dei principali motori elettrici. Saper descrivere un impianto di
bordo nelle sue parti.
ELETTRONICA. Conoscere le caratteristiche di un amplificatore operazioni e le sue principali applicazioni.
Comprendere in quali modi si propagano le onde elettromagnetiche. Comprendere il principio di funzionamento di un
radar
AUTOMAZIONE. Saper analizzare la stabilità di un semplice sistema con il criterio di Bode. Distinguere i principali
metodi di regolazione. Saper programmare semplici automatismi con linguaggio Ladder.
LABORATORIO: Saper stilare una relazione tecnica.
Ferentino 23 Ottobre 2016
Coordinatore di Dipartimento
Prof. Alberto Graziani