edutecnica

Momento di inerzia : esercizi risolti


Esercizio 1

Un'azienda automobilistica, nel corso dei test su pista di nuovo tipo di motore, intende monitorare in tempo reale la temperatura di funzionamento in otto punti del motore.
A tal fine vengono impiegate delle termoresistenze, in cui la dipendenza delle resistenza elettrica dalla temperatura si pu supporre data dalla seguente relazione:

R(T)=Ro(1+αT) con 0<T<400C
dove
T:Temperatura in gradi centigradi
R(T): Resistenza elettrica aTC
Ro=100 Ω resistenza a 0C
α=3,675×10-3 C-1 costante di temperatura nel range di impiego

I punti del motore in cui si fa il rilevamento sono i seguenti:
1)Liquido di raffreddamento, con range 50÷200 C
2)Liquido lubrificante, con range 50÷200 C
3)Collettore di scarico, con range 200÷400C
4)No.5 punti localizzati sulla struttura metallica, con range 150÷300 C.

Un sistema basato su PC deve acquisire i dati di temperatura ogni 5 secondi con risoluzione a 8 bit, deve visualizzarli su display alfanumerico e inviarli ad una stazione fissa di controllo posta ai margini della pista, ad una distanza massima del veicolo di 1 Km. Formulate le necessarie ipotesi aggiuntive:
a) Elaborare lo schema a blocchi dettagliato di un sistema di acquisizione dei dati adeguato alle problematiche proposte, illustrando le soluzione adottate e le interazioni fra i vari componenti;
b) Progettare, dimensionandola almeno in un caso, l'elettronica d'interfacciamento dei sensori;
c) Rappresentare, nel modo che ritiene pi opportuno, le procedure relative alla gestione generale del sistema;
d) progettare e codificare in un linguaggio di propria conoscenza, sulla base dell'hardware proposto, la procedura di acquisizione di un valore di temperatura;
e) Illustrare un sistema idoneo al collegamento con la stazione di controllo.

Esercizio 2

Un apparecchio sperimentale composto di tre camere a bolle, all'interno delle quali sono stati disposti tre sensori di pressione. Ciascuno dei sensori fornisce una corrente In(t) che varia linearmente con il valore istantaneo della pressione pn(t) seguendo la legge:

In(t)=K·pn(t)+2mA

con n=1,2,3 e K=3mA/atm Gli andamenti teorici delle pressioni nelle tre camere sono rispettivamente:
P1(t)=0,5sin(50t)
P2(t)=sin(25000t)
P3(t)=5sin(500t)
Si vuole acquisire, attraverso un'opportuna interfaccia ,l'andamento della media dei valori istantanei delle pressioni nelle tre camere.
1) Progettare e dimensionare l'interfaccia analogica da inserire tra i sensori e il convertitore A/D;
2) Spiegare perch ,ai fini di una corretta acquisizione , necessario usare un circuito Sample & Hold e determinare la frequenza di campionamento per non avere perdite di informazioni;
3) Descrivere la struttura di un sistema a microprocessore per acquisire i dati dal convertitore, riportando lo schema dell'interfaccia e codificare il software con un linguaggio di propria conoscenza;
4) Descrivere il protocollo da usare per una trasmissione seriale in tempo reale dei dati raccolti verso un centro remoto.