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AUTRONICA2.1 Autronica LEZIONE N° 2. AUTRONICA2.2 Apparati elettronici nella vita quotidiana Sistemi elettronici nella vita quotidiana.Sistemi elettronici.

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1 AUTRONICA2.1 Autronica LEZIONE N° 2

2 AUTRONICA2.2 Apparati elettronici nella vita quotidiana Sistemi elettronici nella vita quotidiana.Sistemi elettronici nella vita quotidiana. –Apparecchi telefonici. –Apparecchi radio. –Televisione. –Sistemi audio. –Personal computer. –Sistemi di controllo industriale. –Sistemi di sicurezza su autovetture (e.g. ABS). –Sistemi di iniezione e di accensione. –Domotica –………………………………….

3 AUTRONICA2.3 Campi di Applicazione Sistemi Elettronici per lAutomobileSistemi Elettronici per lAutomobile Sistemi Elettronici per le TelecomunicazioniSistemi Elettronici per le Telecomunicazioni Sistemi Elettronici per il ConsumerSistemi Elettronici per il Consumer Sistemi Elettronici per per i processi IndustrialiSistemi Elettronici per per i processi Industriali Sistemi Elettronici per per lautomazioneSistemi Elettronici per per lautomazione Sistemi Elettronici per la MedicinaSistemi Elettronici per la Medicina Sistemi Elettronici per lElaborazione (Office)Sistemi Elettronici per lElaborazione (Office)

4 AUTRONICA2.4 Esempi di Sistemi Elettronici Esempio 1: Ricevitore radioEsempio 1: Ricevitore radio Esempio 2 : Amplificatore audioEsempio 2 : Amplificatore audio Sistema di elaborazione Sistema di elaborazione Antenna Altoparlante Sistema di elaborazione Sistema di elaborazione Microfono Altoparlante

5 AUTRONICA2.5 Esempi di Sistemi Elettronici Esempio 3: Controllo specchietti in automobili

6 AUTRONICA2.6 Elettronica nellauto: connessione distribuita di sistemi elettronici per acquisizione (smart sensor), elaborazione (ECU-Electronic Control Unit), attuazione (ACU-Actuator Control unit)

7 AUTRONICA2.7 Sistema Elettronico: Schema Generale SENSORESENSOREATTUATOREATTUATORE ELABORATOREELABORATORE ~~~~~~ ~~~~~~ AMP A / D ~~~~~~ ~~~~~~ AMP D / A ELABORATORE DIGITALE Sequenz. (M.S.F.) Sequenz. (M.S.F.) A.U. (R.C.) A.U. (R.C.) MEM (RAM, ROM) MEM (RAM, ROM) REG. (F - F) REG. (F - F) L.U. (R.C) L.U. (R.C) I / O

8 AUTRONICA2.8 Blocchi Fondamentali Sensore/trasduttoreSensore/trasduttore –Trasforma la grandezza fisica che si vuole acquisire in un segnale elettrico (tensione, corrente, variazione di resistenza, capacità, induttanza, etc.) AttuatoreAttuatore –Trasforma un segnale elettrico in una grandezza fisica di interesse (movimento, forza, luce, etc.) Sistema di elaborazioneSistema di elaborazione –esegue operazioni lineari e/o non lineari sul segnale dingresso per fornire in uscita il segnale di pilotaggio dellattuatore

9 AUTRONICA2.9 Tipi di segnali IngressiIngressi –Natura dei sensori In larga parte forniscono segnali analogiciIn larga parte forniscono segnali analogici –Variazione di tensione, corrente –Variazione di resistenza, capacità, induttanza, …. Segnali digitali di raggiunta posizioniSegnali digitali di raggiunta posizioni UsciteUscite –Natura dellattuatore Segnali analogiciSegnali analogici –a frequenza variabile –ampiezza variabile Segnali ON – OFF DigitaliSegnali ON – OFF Digitali

10 AUTRONICA2.10 Sensori 1 Termistori, termocoppie, termoresistenzeTermistori, termocoppie, termoresistenze misura di temperaturamisura di temperatura Foto diodi e foto transistoriFoto diodi e foto transistori misura di lucemisura di luce Accelerometri e.g. MEMS (capacitivi)Accelerometri e.g. MEMS (capacitivi) misura di accellerazionimisura di accellerazioni Materiali piezoelettrici e strain gaugesMateriali piezoelettrici e strain gauges misura di forza, deformazionimisura di forza, deformazioni Potenziometri, sensori induttivi ….Potenziometri, sensori induttivi …. misura di lunghezzamisura di lunghezza Generatori tachimetrici, accelerometri, …Generatori tachimetrici, accelerometri, … misura di velocità e accelerazionemisura di velocità e accelerazione

11 AUTRONICA2.11 Sensori 2 AntenneAntenne Trasduzione onde elettromagneticheTrasduzione onde elettromagnetiche Magnetici (effetto Hall, magnetoresistivi)Magnetici (effetto Hall, magnetoresistivi) misura di campo magneticomisura di campo magnetico………………….

12 AUTRONICA2.12 Attuatori Riscaldatori resistiviRiscaldatori resistivi –per produrre calore Diodi emettitori di luce, variatori di luceDiodi emettitori di luce, variatori di luce –per controllare la luminosità SolenoidiSolenoidi –per produrre forze Motori elettriciMotori elettrici –per produrre spostamenti Altoparlanti e trasduttori ultrasoniciAltoparlanti e trasduttori ultrasonici –per produrre suoni

13 AUTRONICA2.13 Sistema di elaborazione AMP=AmplificatoreAMP=Amplificatore Filtro=Elimina le frequenze inutiliFiltro=Elimina le frequenze inutili (filtro anti aliasing – passa basso) A/D=Convertitore Analogico/DigitaleA/D=Convertitore Analogico/Digitale El. Dig.=Elaboratore NumericoEl. Dig.=Elaboratore Numerico (opera su grandezze numeriche e logiche) D/A =Convertitore Digitale/AnalogicoD/A =Convertitore Digitale/Analogico Filtro=Interpolatore (passa basso)Filtro=Interpolatore (passa basso) AMP=AmplificatoreAMP=Amplificatore

14 AUTRONICA2.14 Tipi di Elaborazione Elaborazioni lineariElaborazioni lineari –Amplificazione –Somme e/o differenze di segnali –Integrazione, derivazione –Filtraggio Elaborazioni non lineariElaborazioni non lineari –Conteggio di impulsi, temporizzazioni, … –Prodotto, divisione, log, exp,..… –Codifica/decodifica, modulazioni/demodulazioni Generazione di segnali sinusoidali, onde quadre, triangolari etc.Generazione di segnali sinusoidali, onde quadre, triangolari etc.

15 AUTRONICA2.15 Classificazione in funzione del tipo di ELABORAZIONE Sistemi Elettronici ANALOGICISistemi Elettronici ANALOGICI –Amplificazione –Interfaccia dingresso e duscita scopo: processare e trasferire linformazione fornita da un ingresso analogico con la minima DISTORSIONEscopo: processare e trasferire linformazione fornita da un ingresso analogico con la minima DISTORSIONE Sistemi Elettronici DIGITALISistemi Elettronici DIGITALI –Utilizza i dispositivi elettronici come interruttori –I segnali dingresso e duscita sono impulsivi Scopo: processare e trasferire linformazione fornita da un ingresso digitale con il minimo errore e la massima velocitàScopo: processare e trasferire linformazione fornita da un ingresso digitale con il minimo errore e la massima velocità Sistemi Elettronici di POTENZASistemi Elettronici di POTENZA –Controllo e conversione dellenergia elettrica

16 AUTRONICA2.16 Tecnologie per Sistemi Elettronici di Controllo

17 AUTRONICA2.17 Sistema Elettronico di Controllo: Esempio Engine Control Unit

18 AUTRONICA2.18 Sistema Elettronico di Controllo: Esempio Intelligent Mirror in Car

19 AUTRONICA2.19


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