1. Un bus di comunicazione industriale come PROFIBUS serve a:
💡Spiegazione
PROFIBUS (Process Field Bus) è un bus di campo standard per l'automazione industriale che collega PLC, sensori, attuatori, drives e altri dispositivi in una rete di comunicazione. Permette lo scambio di dati in tempo reale. Altri bus industriali: PROFINET, Modbus, CAN, EtherCAT.
2. Il teorema del campionamento di Nyquist-Shannon afferma che la frequenza di campionamento deve essere:
💡Spiegazione
Il teorema di Nyquist-Shannon stabilisce che per ricostruire fedelmente un segnale analogico dal campionamento digitale, la frequenza di campionamento fc deve essere almeno il doppio della frequenza massima del segnale (fc ≥ 2fmax). Per l'audio CD: fmax = 20kHz → fc = 44.1kHz.
3. Un sensore di temperatura PT100 è basato su:
💡Spiegazione
Il PT100 è un RTD (Resistance Temperature Detector) costituito da una resistenza di platino (Pt) con valore di 100Ω a 0°C. La resistenza aumenta linearmente con la temperatura. È molto preciso e stabile. Il termistore NTC diminuisce la resistenza con la temperatura, la termocoppia genera una tensione.
4. La banda passante di un sistema di comunicazione determina:
💡Spiegazione
La banda passante (bandwidth) è l'intervallo di frequenze che un canale può trasmettere e determina la capacità massima di trasferimento dati (teorema di Shannon: C = B × log₂(1 + SNR)). Una banda maggiore permette più dati al secondo. Si misura in Hz (banda analogica) o bit/s (banda digitale).
5. Il protocollo di comunicazione seriale RS-232 trasmette i dati:
💡Spiegazione
RS-232 è uno standard di comunicazione seriale che trasmette i dati un bit alla volta su un singolo filo (più massa e controlli). È stato largamente usato per collegare computer a modem, stampanti e strumenti di misura. Oggi sostituito da USB, ma ancora diffuso nell'industria.
6. Un sistema di controllo in retroazione (feedback) negativa serve a:
💡Spiegazione
La retroazione negativa confronta l'uscita reale con il valore desiderato (riferimento), calcola l'errore e lo corregge. È il principio fondamentale dell'automazione: termostati, cruise control, regolatori PID. La retroazione positiva amplifica le variazioni (usata negli oscillatori).
7. Il regolatore PID (Proporzionale-Integrale-Derivativo) è usato per:
💡Spiegazione
Il PID è l'algoritmo di controllo più diffuso nell'automazione. Le tre azioni: Proporzionale (corregge in base all'errore attuale), Integrale (elimina l'errore residuo accumulato), Derivativa (anticipa le variazioni). Usato per controllare temperatura, velocità, pressione, livello, posizione.
8. La fibra ottica trasmette informazioni utilizzando:
💡Spiegazione
La fibra ottica trasmette dati sotto forma di impulsi di luce (fotoni) attraverso un sottile filo di vetro o plastica. Vantaggi: banda larghissima, lunghe distanze senza amplificazione, immunità alle interferenze elettromagnetiche, sicurezza. È la tecnologia base delle telecomunicazioni moderne e di Internet.
9. Un sistema SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) serve a:
💡Spiegazione
SCADA è un sistema di supervisione che monitora e controlla in tempo reale impianti industriali distribuiti su vaste aree: reti elettriche, acquedotti, oleodotti, impianti chimici. Raccoglie dati dai PLC/RTU in campo, li visualizza su schermi sinottici e permette il comando remoto degli impianti.
10. La modulazione FM (Frequency Modulation) si differenzia dall'AM perché:
💡Spiegazione
In FM la frequenza della portante varia proporzionalmente all'ampiezza del segnale modulante, mantenendo l'ampiezza costante. FM è più resistente al rumore rispetto all'AM ed è usata per la radio FM (87.5-108 MHz), per la parte audio della TV analogica e nelle comunicazioni professionali.
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