LABORATORIO DI MISURE e MISURE E STRUMENTAZIONE BIOMEDICA

Fondamenti di teoria della misurazione. Le unità di misura. L’incertezza di misura. La propagazione dell’incertezza nelle misurazioni indirette. Guida all’espressione dell’incertezza di misura: UNI CEI ENV 13005.

Caratteristiche metrologiche principali degli strumenti di misura. Problematiche di inserzione della strumentazione nei circuiti di misura.

Principali metodi di misura delle grandezze elettriche. Metodi di confronto. Metodi di ponte. Metodi di misura di resistenza elettrica. Metodo della caduta di potenziale. Metodo di ponte di Wheatstone. Metodo volt-amperometrico. Metodi di misura di impedenza. Metodo di ponte di De Sauty. Schermatura nei ponti in alternata. Metodo di ponte di Owen.

Strumentazione elettronica e numerica di base: Conversione Analogico/Numerica, Oscilloscopio Analogico, Multimetro Numerico, Generatore di Funzione Arbitrario, Oscilloscopio Numerico, Impedenzimetro numerico, Analizzatore di Spettro. Strumentazione di base per la misura diretta di periodo e frequenza: Contatore numerico, Contatore reciproco.

Ultimo aggiornamento: 19-09-2023

- PALLAS ARENY - WEBSTER, Sensors and Signal Conditioning, John Wiley & Sons.

- DOEBELIN, Measurement Systems. Application and Design, McGraw-Hill.

- G. ZINGALES, "Misure Elettriche - Metodi e strumenti", UTET Libreria, Torino.

- C. Offelli, D. Petri, “Lezioni di Strumentazione Elettronica”, Città Studi Edizioni, 1994.

Ultimo aggiornamento: 19-09-2023

Obiettivo del Corso:

Il corso affronta le tematiche inerenti le misure elettriche ed elettroniche e la teoria della misurazione.

Obiettivo del corso è fornire i fondamenti teorici e pratici della teoria della misurazione e dei principali metodi di misura al fine di mettere in condizioni l’allievo di utilizzare la strumentazione di base e di interpretarne correttamente le specifiche.

Si intende quindi facilitare l’allievo nell’acquisizione di un appropriato livello di autonomia sia nella conoscenza teorica sia nell’utilizzo degli strumenti di misura di base. Si intende stimolare la sua capacità di riflessione e di comunicazione delle nozioni acquisite attraverso un linguaggio scientifico adeguato.

Conoscenza e comprensione:

Al superamento dell’esame lo studente conoscerà ed avrà compreso i fondamenti teorici e patici della teoria della misurazione, i principali metodi di misura e la valutazione dell’incertezza di misura.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione:

Al superamento dell’esame lo studente sarà in grado di applicare le conoscenze teoriche acquisite per la conduzione di un processo di misura utilizzando gli strumenti di misura di base.

Autonomia di giudizio:

Al superamento dell’esame lo studente sarà in grado di esaminare criticamente ed interpretare i risultati di misura ottenuti. Inoltre, lo studente sarà in grado di individuare autonomamente la più idonea procedura di misura per determinare il misurando considerato.

Abilità comunicative:

A seguito del superamento dell’esame, lo studente sarà in grado di comunicare le conoscenze acquisite attraverso un linguaggio tecnico-scientifico adeguato a interlocutori specialisti e non specialisti.

Capacità di apprendimento:

A seguito del superamento dell’esame, lo studente sarà in grado di approfondire in autonomia le conoscenze acquisite e di applicarle autonomamente allo studio dei nuovi argomenti da affrontare nella prosecuzione del proprio percorso di studio e in ambito lavorativo.

Ultimo aggiornamento: 19-09-2023

nessuno

Ultimo aggiornamento: 19-09-2023

Lezione frontale e attività laboratoriale

Ultimo aggiornamento: 19-09-2023

n.a.

Ultimo aggiornamento: 19-09-2023

Modalità di accertamento e valutazione:

La prova d’esame consiste in una verifica scritta inerente due esercizi numerici sul calcolo dell'incertezza di misura, un quesito inerente la teoria su uno strumento di misura ed un ulteriore quesito su un metodo di misura.

Le votazioni di ciascuna quesito saranno espresse in trentesimi (/30). Il voto finale sarà ottenuto dalla media aritmetica delle quattro votazioni conseguite maggiorata per eccesso.

Nella prova saranno valutate le capacità di natura tecnica raggiunte dallo Studente ed il rigore metodologico delle risoluzioni proposte in risposta ai quesiti formulati. Tale prova ha la durata massima di tre ore, e allo Studente sarà consentito l’uso di una calcolatrice. Durante la prova si valuterà la capacità dello studente di comunicare le nozioni acquisite attraverso un linguaggio scientifico adeguato, nonché la capacità di esposizione dei contenuti teorici che stanno alla base della prova pratica.

Il voto finale sarà attribuito secondo il seguente criterio di valutazione:

30 - 30 e lode: conoscenza completa, approfondita e critica degli argomenti, ottima proprietà di linguaggio, completa ed originale capacità interpretativa, piena capacità di applicare autonomamente le conoscenze per risolvere gli esercizi e quesiti proposti;

26 - 29: conoscenza completa e approfondita degli argomenti, piena proprietà di linguaggio, completa ed efficace capacità interpretativa, in grado di applicare autonomamente le conoscenze per risolvere gli esercizi e quesiti proposti;

24 - 25: conoscenza degli argomenti con un buon grado di apprendimento, buona proprietà di linguaggio, corretta e sicura capacità interpretativa, capacità di applicare in modo corretto la maggior parte delle conoscenze per risolvere gli esercizi e quesiti proposti;

21 - 23: conoscenza adeguata degli argomenti, ma mancata padronanza degli stessi, soddisfacente proprietà di linguaggio, corretta capacità interpretativa, limitata capacità di applicare autonomamente le conoscenze per risolvere gli esercizi e quesiti proposti;

18 - 20: conoscenza di base degli argomenti principali, conoscenza di base del linguaggio tecnico, capacità interpretativa sufficiente, capacità di applicare le conoscenze basilari acquisite;

Insufficiente: non possiede una conoscenza accettabile degli argomenti trattati durante il corso.

Ultimo aggiornamento: 19-09-2023

4 Istruzione di Qualità

Ultimo aggiornamento: 19-09-2023

Fondamenti di teoria della misurazione. Le unità di misura. L’incertezza di misura. La propagazione dell’incertezza nelle misurazioni indirette. Guida all’espressione dell’incertezza di misura: UNI CEI ENV 13005.

Caratteristiche metrologiche principali degli strumenti di misura. Problematiche di inserzione della strumentazione nei circuiti di misura.

Principali metodi di misura delle grandezze elettriche. Metodi di confronto. Metodi di ponte. Metodi di misura di resistenza elettrica. Metodo della caduta di potenziale. Metodo di ponte di Wheatstone. Metodo volt-amperometrico. Metodi di misura di impedenza. Metodo di ponte di De Sauty. Schermatura nei ponti in alternata. Metodo di ponte di Owen.

Strumentazione elettronica e numerica di base: Conversione Analogico/Numerica, Oscilloscopio Analogico, Multimetro Numerico, Generatore di Funzione Arbitrario, Oscilloscopio Numerico, Impedenzimetro numerico, Analizzatore di Spettro. Strumentazione di base per la misura diretta di periodo e frequenza: Contatore numerico, Contatore reciproco.

Sensori e trasduttori di misura. Caratteristiche metrologiche dei sensori.

Caratteristiche di ampiezza e frequenza dei principali segnali di interesse biomedico.

Elettrocardiografo e segnale ECG.

Misure di temperatura.

Misura e monitoraggio della pressione arteriosa.

Programmazione LabView e realizzazione di un strumento di misura virtuale per l’acquisizione ed elaborazione di segnali ECG.

Implementazione di un filtro digitale per la rimozione di rumore ed artefatti.

LabVIEW Biomedical Toolkit.

Biomedical Data Acquisition and Signal Processing.

Ultimo aggiornamento: 19-09-2023

- PALLAS ARENY - WEBSTER, Sensors and Signal Conditioning, John Wiley & Sons.

- DOEBELIN, Measurement Systems. Application and Design, McGraw-Hill.

- G. ZINGALES, "Misure Elettriche - Metodi e strumenti", UTET Libreria, Torino.

- C. Offelli, D. Petri, “Lezioni di Strumentazione Elettronica”, Città Studi Edizioni, 1994.

-Branca, F. P. Fondamenti di Ingegneria Clinica-Volume 1. Springer Science & Business Media

-Branca, F. P. Fondamenti di Ingegneria Clinica-Volume 2: Volume 2: Ecotomografia (Vol. 2). Springer Science & Business Media

-Webster, J. G. (ed.), Medical instrumentation: application and design, Fourth edition, John Wiley & Sons, Hoboken, NJ, 2010

Ultimo aggiornamento: 19-09-2023

Obiettivo del Corso:

Il corso affronta le tematiche inerenti le misure elettriche ed elettroniche e la teoria della misurazione.

Obiettivo del corso è fornire i fondamenti teorici e pratici della teoria della misurazione e dei principali metodi di misura al fine di mettere in condizioni l’allievo di utilizzare la strumentazione di base e di interpretarne correttamente le specifiche.

Si intende quindi facilitare l’allievo nell’acquisizione di un appropriato livello di autonomia sia nella conoscenza teorica sia nell’utilizzo degli strumenti di misura di base. Si intende stimolare la sua capacità di riflessione e di comunicazione delle nozioni acquisite attraverso un linguaggio scientifico adeguato.

Il corso affronta le tematiche inerenti le misure e la strumentazione di misura in ambito biomedico.

Il corso di Laboratorio di Misure per la Biomedica ha lo scopo di fornire agli allievi le necessarie nozioni per la corretta gestione dei moderni sistemi di misura utilizzati in ambito biomedico. Saranno inoltre affrontati i concetti di base relativi allo studio, alla valutazione e all'interpretazione dei parametri vitali e dei segnali biomedicali tipici. Saranno forniti gli strumenti metodologici per misurare e analizzare i principali segnali di interesse biomedico. Al termine del corso gli allievi acquisiranno idonee competenze inerenti le misure in ambito biomedico. Gli allievi svolgeranno attività laboratoriale al fine di conseguire specifiche competenze inerenti all’uso del LabVIEW Biomedical Toolkit per la realizzazione di strumenti di misura virtuale per l’acquisizione ed elaborazione di segnali biomedicali. Obiettivo finale è guidare gli allievi nella progettazione metodologica di esperimenti e realizzazione di strumentazione virtuale per il monitoraggio di parametri vitali, facilitando l’allievo nell’acquisizione di un appropriato livello di autonomia sia nella conoscenza teorica sia nell’utilizzo degli strumenti di misura di base. Si intende stimolare la sua capacità di riflessione e di comunicazione delle nozioni acquisite attraverso un linguaggio scientifico adeguato.

Conoscenza e comprensione:

Al superamento dell’esame lo studente conoscerà ed avrà compreso i fondamenti teorici e patici della teoria della misurazione, i principali metodi di misura e la valutazione dell’incertezza di misura.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione:

Al superamento dell’esame lo studente sarà in grado di applicare le conoscenze teoriche acquisite per la conduzione di un processo di misura utilizzando gli strumenti di misura di base.

Autonomia di giudizio:

Al superamento dell’esame lo studente sarà in grado di esaminare criticamente ed interpretare i risultati di misura ottenuti. Inoltre, lo studente sarà in grado di individuare autonomamente la più idonea procedura di misura per determinare il misurando considerato.

Abilità comunicative:

A seguito del superamento dell’esame, lo studente sarà in grado di comunicare le conoscenze acquisite attraverso un linguaggio tecnico-scientifico adeguato a interlocutori specialisti e non specialisti.

Capacità di apprendimento:

A seguito del superamento dell’esame, lo studente sarà in grado di approfondire in autonomia le conoscenze acquisite e di applicarle autonomamente allo studio dei nuovi argomenti da affrontare nella prosecuzione del proprio percorso di studio e in ambito lavorativo.

Ultimo aggiornamento: 19-09-2023

nessuno

Ultimo aggiornamento: 19-09-2023

Lezione frontale e attività di laboratorio

Ultimo aggiornamento: 19-09-2023

n.a.

Ultimo aggiornamento: 19-09-2023

Modalità di accertamento e valutazione:

La prova d’esame consiste in una verifica orale preceduta da una prova pratica di laboratorio. Il superamento della prova pratica con un punteggio pari almeno a 18/30 consente di accedere alla prova orale.

La prova orale consiste in una verifica scritta inerente due esercizi numerici sul calcolo dell'incertezza di misura, un quesito inerente alla teoria su uno strumento di misura ed un ulteriore quesito su un metodo di misura.

Le votazioni di ciascuna quesito saranno espresse in trentesimi (/30). Il voto finale sarà ottenuto dalla media aritmetica delle votazioni conseguite maggiorata per eccesso.

Nella prova saranno valutate le capacità di natura tecnica raggiunte dallo Studente ed il rigore metodologico delle risoluzioni proposte in risposta ai quesiti formulati. Tale prova ha la durata massima di tre ore, e allo Studente sarà consentito l’uso di una calcolatrice. Durante la prova si valuterà la capacità dello studente di comunicare le nozioni acquisite attraverso un linguaggio scientifico adeguato, nonché la capacità di esposizione dei contenuti teorici che stanno alla base della prova pratica.

Il voto finale sarà attribuito secondo il seguente criterio di valutazione:

30 - 30 e lode: conoscenza completa, approfondita e critica degli argomenti, ottima proprietà di linguaggio, completa ed originale capacità interpretativa, piena capacità di applicare autonomamente le conoscenze per risolvere gli esercizi e quesiti proposti;

26 - 29: conoscenza completa e approfondita degli argomenti, piena proprietà di linguaggio, completa ed efficace capacità interpretativa, in grado di applicare autonomamente le conoscenze per risolvere gli esercizi e quesiti proposti;

24 - 25: conoscenza degli argomenti con un buon grado di apprendimento, buona proprietà di linguaggio, corretta e sicura capacità interpretativa, capacità di applicare in modo corretto la maggior parte delle conoscenze per risolvere gli esercizi e quesiti proposti;

21 - 23: conoscenza adeguata degli argomenti, ma mancata padronanza degli stessi, soddisfacente proprietà di linguaggio, corretta capacità interpretativa, limitata capacità di applicare autonomamente le conoscenze per risolvere gli esercizi e quesiti proposti;

18 - 20: conoscenza di base degli argomenti principali, conoscenza di base del linguaggio tecnico, capacità interpretativa sufficiente, capacità di applicare le conoscenze basilari acquisite;

Insufficiente: non possiede una conoscenza accettabile degli argomenti trattati durante il corso.

Ultimo aggiornamento: 19-09-2023

3 Salute e benessere

4 Istruzione di Qualità

Ultimo aggiornamento: 19-09-2023