2011 tema di Elettronica per l'indirizzo Elettronica e Telecomunicazioni

www.matematicamente.it M320 – Esame di stato di istituto tecnico industriale

Corso di ordinamento

Indirizzo: Elettronica e telecomunicazioni

Tema di: Elettronica

(Testo valevole per i corsi di ordinamento e per i corsi del progetto sperimentale “Sirio”)

In un sistema automatizzato di riempimento e pesatura vengono impiegati due trasduttori. Il primo è un trasduttore ad ultrasuoni ed è impiegato per rilevare la posizione di un recipiente in cui deve essere versata una quantità prefissata di materiale. Il secondo è una cella di carico ed ha il compito di misurare il peso totale del contenitore con il materiale affinché venga riempito con la quantità predefinita.

Il trasduttore di posizione ha un’uscita in corrente 4-10 mA:

• Alla distanza minima di 60 mm eroga 4 mA.
• Alla distanza massima di 500 mm eroga 10 mA.

Il trasduttore di forza è di tipo a ponte resistivo e possiede un’uscita di tipo differenziale.

Alimentando il ponte con una tensione di 10 V e applicando la forza massima pari a 30 N si ottiene una tensione differenziale di 0,36 V.

Occorre valutare la posizione del recipiente con un errore massimo di 5 mm e misurare la forza peso con un errore massimo di 0,05 N.

I segnali provenienti dai due trasduttori devono essere condizionati e convertiti in segnali numerici per essere inviati ad un personal computer che gestisce l’impianto.

Il candidato, fatte le ipotesi aggiuntive ritenute idonee:

1. Disegni uno schema a blocchi del sistema di acquisizione, spiegando le varie parti.
2. Dimensioni i circuiti di condizionamento dei segnali provenienti dai due trasduttori.
3. Scelga la frequenza di campionamento.
4. Indichi la risoluzione ed il tipo di convertitore analogico-digitale impiegato.
5. Proponga il tipo di strumentazione più idonea per collaudare il funzionamento dei circuiti di condizionamento.

www.matematicamente.it Svolgimento del tema di elettronica

Per l’indirizzo di elettronica e telecomunicazioni (23 giugno 2011)

(Autore Prof.ssa Maria Rosa Malizia)

Punto 1: Disegnare lo schema a blocchi del sistema di acquisizione spiegando ogni sua parte

Trasduttore di posizione ad ultrasuoni

Circuito di condizionamento I/V

AMUX

21

ADC

PC

Trasduttore con cella di carico

Circuito di condizionamento V/V

So

Nello schema a blocchi ho introdotto due circuiti di condizionamento, uno per ogni trasduttore.