Di seguito elenchiamo la strumentazione che era già disponibile nei laboratorio dell'INAF-OAC

• Oscilloscopio Digitale Rohde & Schwartz   Mod. RTO 1044  4 GHz, 4 channels  20 Gsample/s;

• Oscilloscopio modello AGILENT - MSOX2012A mixed signal, 2+8 channel, 100MHz con DSOX2WAVEGEN WaveGen 20 MHz function generator e con DSOX2DVM Integrated Digital Volmeter

• Network Analyzer - Hewlett Packard Mod. 8753C  300kHz   -  3GHz

• Function Wave generator    - Hewlett Packard 33120A  - 15MHz         

• Oscilloscopio  - Hewlett Packard  54600B    100MHz            

• Generatori di segnali AGILENT 33511B, 20MHz, 1 Channel, with arbitrary waveform generator

• Alimentatori Tti   Mod.  PL303QMD-P(G) Dual 0-30V/0-3°  USB/RS232/LAN(LXI)/GPIB  

• Alimentatori  Tti  Mod.  PL303-P(G) Single 0-30V/0-3A  USB/RS232/LAN(LXI)/Analog/GPIB  

• Stazione saldante WELLER - T0053402670 WD 1000T  unità saldante digitale 80W, 230V, con WHD 10T 

• Stazione saldante WELLER - T0053378699 WR 2000A stazione ad aria calda 2 canali 300W/230V

• Stazione saldante WELLER - T0053645689 WFE 2KIT2 unità portatile di filtraggio 230V/50HZ + kit per 2 postazioni         

• AZ210, bromografo doppia faccia con 8 lampade da 15W Area lavoro 260 x 355mm    

• Forno di rifusione Mechatronika MR10  “lead free” - versione da banco – per schede elettroniche          

• Macchina posizionamento componenti  Pick and Place EXPERT -FP     

• Fresatrice ProtoMat LPKF C100 HF 

• N. 8 Banchi da lavoro di dimensione mm.2000 x 800 x 850-1500

• Rohde & Schwartz ® FSV Signal and Spectrum Analyzer 10 Hz – 40 GHz

• Rohde & Schwartz ®  Vector Network Analyzer ZVA 67   da 10MHz a 67 GHz (possibilità di upgrade fino a 110GHz)

• VISION ENGINEERING Lynx stereo Microscopio

• AGILENT Noise Figure Analyzer N8972A   10MHz -  1.5GHz

• Bondatrice  Kulicke & Soffa  4526 Manual Wedge Bonder

• Rohde & Schwartz ® Power meter E4416A NRP2

• NRP-Z85 1411.7501.02 Wideband power sensor,50MHz - 40GHz;

• Symmetricom    -   Phase Noise Test Set mod.  5115A

• Hewlett Packard  - Synthesized signal generator 8664A   0.1  - 3000MHz

• Rohde & Schwartz ® SMB 100°  Signal generator  100 KHz – 40 GHz

• Agilent  Spectrum Analyzer E4446A  3 Hz – 44 GHz

• U2004A 9kHz-6GHz USB Sensor

• KIT 2004/40 Sistema di misura composto da: Misuratore di campi elettromagnetici mod.PMM 8053B, sensore di campi elettrici EP645, sensore isotropico di campi elettrici e magnetici EHP-C, accessori

• Holzworth Modello HSM4001A - 4GHz, RF Synthesizer module + HCM1-USB Comm module

Elenco materiale acquisito nell'ambito della piattaforma SARDASENSORS

Di seguito illustreremo l’elenco delle strumentazioni ed attrezzature acquistate dall’INAF-Osservatorio Astronomico di Cagliari e dal DIEE dell’Università degli studi di Cagliari nell’ambito del progetto Top Down SARDASENSORS.

 National Instruments Hardware

N. 1   Compact DAQ: Modulo acquisizione dati a 8-slot Ethernet progettato per misure elettriche e sensore distribuite o remote.

 cDAC – 9188

NI 9211 4-Ch ±80 mV, 14 S/s, 24-Bit TC and Diff AI

NI 9401 8-Channel, 100 ns, TTL Digital Input/Output Module

NI 9381

NI 9328

Combinando diversi moduli I/O C Series specifici per i sensori con la tecnologia NI Signal Streaming, la piattaforma NI CompactDAQ offre prestazioni e facilità di utilizzo in un sistema a misure miste flessibile e avanzato. Il sistema di acquisizione di cui stiamo parlando è quello mostrato nella figura seguente:

N. 1   Compact RIO : Modulo acquisizione dati a 8 slot per elaborazione, controllo e temporizzazione personalizzati di I/O

NI cRIO-9068 Controller Dual-Core 667 MHz con FPGA Artix-7

NI 9381, 0-5V, 8-Ch AI, 8-Ch AO, 4-Ch LVTTL DIO, C Series

NI 9211 4-Ch ±80 mV, 14 S/s, 24-Bit TC and Diff AI

NI 9764 , GPS time

Il Sistema della National ha una configurazione come quella mostrata nella figura seguente:

N. 7 - NI myDAQ : piattaforma DAQ (Data Acquisition) a basso costo ; include hardware con otto strumenti definiti da software, incluso un generatore di funzione, un oscilloscopio e un DMM

N. 7  - NI myRIO 1900: dispositivo embedded

per sistemi ingegneristici reali e completi

N. 1 - Scheda NI USB-9263 :dispositivo di output analogico a 4 canali con frequenza di aggiornamento da 100 kS/s per canale

N. 2 - Schede NI USB- 6343: 32 AI, 48 DIO,4AO, 500KS/S single channel

 

Tutti i moduli della National Instruments elencati sopra sono stati scelti ed acquistati in quanto si tratta di moduli general purpose che vengono largamente utilizzati nel mondo della ricerca, della formazione ma anche dell’industria. La National Instruments è una grandissima azienda che vende i propri prodotti e sistemi elettronici in tutto il mondo e che produce e sviluppa un software molto user friendly e performante come il Labview che è diffuso ed utilizzato in molti settori tecnologici. La nostra scelta è ricaduta sui moduli e sul software della National proprio per la sua grande diffusione, prestazioni e facilità di utilizzo, programmazione e configurazione. Questi moduli permetteranno alle aziende del cluster di riuscire a mettere in piedi un banco di misura e test in modo semplice e rapido per poter dimostrare il funzionamento del loro sensore o della loro idea tecnologica. Abbiamo scelto moduli di diverse prestazioni e capacità di calcolo in modo da poter coprire sia la parte più semplice e facilmente utilizzabile anche nella didattica come i MyDAQ e i MyRIO, sia dei moduli come i CompatctDAQ e CompactRIO che invece vantano prestazioni ben più performanti ed avanzate. Anche presso il DIEE dell’Università di Cagliari, sia il Labview che i moduli National vengono largamente utilizzati nella didattica e nei laboratori di ricerca e sviluppo.

Licenze di utilizzo dei Software di progettazione Labview e Multisim

 

Come descritto in precedenza, abbiamo deciso di adottare i moduli e il software della National Instruments per la loro grande diffusione, buon rapporto qualità prezzo, facilità di utilizzo e programmazione. Il software con cui si possono programmare, interfacciare ed utilizzare facilmente questi moduli è il Labview che si programma utilizzando dei blocchi di codice che si collegano con dei fili virtuali e con della strumentazione virtuale. La conoscenza di Labview fra l’altro apre numerose porte anche agli studenti e al personale delle aziende che lo utilizzano vista la grande diffusione e considerazione che ha in tutti i settori tecnologici. Il software Multisim invece è un software di simulazione elettronica con il quale è possibile fare gli schematici dei circuiti, simulare il loro comportamento con l’utilizzo di una grande libreria di strumenti e componenti virtuali e quindi prevedere le prestazioni del circuito prima della sua realizzazione pratica.

 Licenza del Software progettazione elettronica Cadsoft EAGLE Standard Ed. multiusers

Il software di progettazione elettronica EAGLE è uno dei software più largamente utilizzati nell’industria soprattutto per la realizzazione dello sbroglio dei componenti e delle PCB. Abbiamo deciso di acquisire una licenza di questo software anche per il suo grande utilizzo da parte delle aziende del cluster e quindi in vista di una standardizzazione ed uniformità degli strumenti di progettazione da parte delle aziende e dell’Università che lo può proporre e utilizzare con i propri studenti in modo che questi si possano preparare meglio per poter lavorare con le aziende del cluster.

Software di progettazione elettromagnetica HFSS ANSYS

Oltre alla progettazione di circuiti elettronici analogico digitali in bassa frequenza, diverse aziende del cluster hanno necessità di progettare anche circuiti e dispositivi a più alta frequenza per i quali è necessario utilizzare altri tool di simulazione. Uno dei più utilizzati e performanti è certamente HFSS che permette appunto di fare simulazione di circuiti e dispositivi operanti ad alte frequenze tenendo conto dei diversi fenomeni che si verificano quando i segnali funzionano nei range di frequenza superiori ai GHz.

N. 1  SMU (Source Measure Unit) Keithley

La SMU è uno strumento indispensabile per un laboratorio di elettronica e per la progettazione elettronica in quanto permette di caratterizzare i dispositivi effettuando una misura della loro curva caratteristica I-V. A prova di ciò si evidenzia che anche il DIEE ha provveduto ad acquistare uno strumento che effettua questa misura ma con un range di grandezze in tensione e corrente molto maggiore e con una stabilità e sensibilità della misura notevolmente più performanti e quindi più adatto ad un utilizzo nella ricerca.  Nel nostro caso abbiamo preferito acquisire uno strumento di fascia economica più bassa ma più robusto e facile da utilizzare vista la varietà di persone che lo dovranno utilizzare nei nostri laboratori.

ü  N. 4 Multimetri Fluke

Il multimetro è il primo strumento che viene utilizzato nel laboratorio di elettronica per la verifica del corretto funzionamento di un circuito. Esso permette la misura di diverse grandezze e in diverse configurazioni, dalla più semplice di misura della resistenza, alla tensione, corrente, funzionamento dei diodi etc…

  N. 1  Stampante 3D Makerbot

La stampante 3D è divenuta uno strumento fondamentale per un laboratorio di elettronica che voglia sviluppare nuovi prototipi e nuovi dispositivi, in quanto permette in tempi rapidi ed economici la realizzazione di supporti e scatole di contenimento dei circuiti elettronici. Lo strumento verrà messo a disposizione delle aziende del cluster che intendano realizzare i loro supporti e sistemi.

N. 1  Pantografo da taglio Mill 511

Il pantografo è uno strumento indispensabile per la realizzazione delle parti meccaniche di un qualunque prototipo o sistema. Una volta realizzate le parti di prova e di test con la stampante 3D spesso sono necessarie parti meccaniche più robuste e strutturali che si possono realizzare con il pantografo 3D.

 ü  N. 1  Proiettore Epson

Viste le numerose presentazioni e incontri previsti nel progetto abbiamo deciso di procedere anche all’acquisto di un buon proiettore.

N. 6 PC laboratorio

Il laboratorio di elettronica dell’INAF-OAC dispone di sei banchi da lavoro che verranno messi a disposizione delle aziende partecipanti al cluster. Ognuno di questi banchi era già dotato della strumentazione di base come un oscilloscopio, un alimentatore, saldatore a stagno, multimetro, set di cacciaviti e pinzette, insomma una dotazione di base tipica per i lavori di elettronica. Per completare questa dotazione avevamo necessità di dotare i banchi anche di un PC dedicato con connessione in rete e con i software di progettazione elettronica e di controllo quali Labview, Eagle e Multisim in modo che l’azienda possa portare avanti il proprio lavoro in autonomia. I PC di questa configurazione sono costituiti dalle parti elencate nella tabella seguente:

N. 2 PC laboratorio potenziati con scheda grafica

Oltre ai PC  standard, era anche necessario poter disporre di PC con scheda grafia più performante visto che molte delle applicazioni e della aziende del cluster hanno necessità di utilizzare sensori performanti quali ad esempio la Kinect che produce un grande flusso di dati e ha bisogno per l’elaborazione real time di un processore grafico potenziato rispetto alle schede grafiche standard dei PC. Per quanto riguarda questi PC, essi sono costituiti dalle parti elencate nella tabella seguente: 

N. 2 Notebook Asus

Viste le numerose visite e incontri con le aziende del cluster, si ha la necessità di effettuare dimostrazioni,  presentazioni e sviluppo presso le loro sedi da qui l’esigenza di disporre anche di due computer portatili utilizzabili dai dipendenti dell’INAF-OAC coinvolti nel progetto SARDASENSORS.

Strumentazione acquisita dal DIEE dell’Università degli Studi di Cagliari

Il B1500 Semiconductor Device Parameter Analyzer è un potente strumento per la caratterizzazione di varie tipologie di dispositivi. Supporta varie modalità di misurazione e consente una vasta gamma di caratterizzazioni elettriche e valutazioni per i dispositivi, materiali, dei semiconduttori, componenti attivi/ passivi, e tutti i dispositivi elettrici. E’ caratterizzato da grande precisione ed accuratezza e si presta in maniera formidabile al test di circuiti stampati o sistemi elettrici di varia natura. Di seguito le immagini dello strumento acquistato.