ID:
A001282
Durata (ore):
72
CFU:
9
Url:
INGEGNERIA BIOMEDICA/PERCORSO COMUNE Anno: 3
Anno:
2023
Dati Generali
Periodo di attività
Primo Semestre (25/09/2023 - 15/12/2023)
Syllabus
Obiettivi Formativi
OF 1 (Conoscenza e comprensione): Fornire le conoscenze sulle procedure di misura di grandezze elettriche, la stima dell’incertezza e l’utilizzo di sensori per l’uomo e il suo benessere. Fornire le conoscenze, le metodologie e i concetti base di statistica per l’interpretazione/elaborazione dei dati provenienti da procedure di misura e per la stima e la valutazione dell’incertezza in diversi ambiti applicativi.
OF 2 (Capacità di applicare conoscenza e comprensione): Maturare le competenze circa l’impiego di elettrodi e sensori sul corpo umano, con particolare attenzione alla sensoristica indossabile connessa a sistemi portatili di acquisizione automatica dei dati. Maturare le competenze metrologiche di base circa il collaudo, la calibrazione e omologazione di strumentazione elettrica.
OF 3 (Autonomia di giudizio): Sviluppo di un adeguato grado di autonomia di giudizio nell’individuare soluzioni tecnologiche più adeguate nell’impiego di procedure di misura e sistemi di sensori.
OF 4 (Abilità comunicative): Favorire la capacità di comunicazione e collaborazione in ambiti lavorativi fortemente interdisciplinari.
OF 5 (Capacità di apprendimento): Sviluppo della capacità di aggiornamento sull’evoluzione tecnologico-scientifica del settore delle misure e della sensoristica dedicata ad applicazioni di misure sull’uomo.
OF 2 (Capacità di applicare conoscenza e comprensione): Maturare le competenze circa l’impiego di elettrodi e sensori sul corpo umano, con particolare attenzione alla sensoristica indossabile connessa a sistemi portatili di acquisizione automatica dei dati. Maturare le competenze metrologiche di base circa il collaudo, la calibrazione e omologazione di strumentazione elettrica.
OF 3 (Autonomia di giudizio): Sviluppo di un adeguato grado di autonomia di giudizio nell’individuare soluzioni tecnologiche più adeguate nell’impiego di procedure di misura e sistemi di sensori.
OF 4 (Abilità comunicative): Favorire la capacità di comunicazione e collaborazione in ambiti lavorativi fortemente interdisciplinari.
OF 5 (Capacità di apprendimento): Sviluppo della capacità di aggiornamento sull’evoluzione tecnologico-scientifica del settore delle misure e della sensoristica dedicata ad applicazioni di misure sull’uomo.
Prerequisiti
Principi di Fisica, Elettrotecnica, Elettronica.
Metodi didattici
Congruentemente con gli obiettivi formativi, il corso prevede lezioni frontali con
materiale didattico in formato elettronico preparato dal docente riguardanti gli aspetti fondamentali di misurazione e sensori, consultazione di data sheet di componenti e strumenti, esercitazioni numeriche su valutazioni di incertezza nelle procedure di misurazione.
materiale didattico in formato elettronico preparato dal docente riguardanti gli aspetti fondamentali di misurazione e sensori, consultazione di data sheet di componenti e strumenti, esercitazioni numeriche su valutazioni di incertezza nelle procedure di misurazione.
Verifica Apprendimento
L'esame consiste in una prova scritta, seguita da una prova orale. Durante la prova scritta si chiede di eseguire lo svolgimento completo di dieci esercizi in forma di domande a risposta multipla, domande a risposta aperta, ed esercizi numerici. Gli argomenti e il livello di difficoltà degli esercizi corrispondono al programma svolto e ai testi di riferimento indicati. Il tempo assegnato per la prova scritta è di due ore. La valutazione della prova scritta è fatta in trentesimi. La prova scritta si ritiene superata se la valutazione complessiva non è inferiore a 18/30. Superata la prova scritta, essa ha validità per tutto l’anno accademico entro il quale dovrà essere sostenuta la prova orale. La prova orale è incentrata sugli argomenti trattati durante il corso, a partire da una discussione critica della prova scritta. Essa ha il duplice scopo di verificare il livello di conoscenza e di comprensione dei contenuti del corso e di valutare l'autonomia di giudizio, la capacità di apprendimento, l'abilità comunicativa e proprietà di linguaggio scientifico e indi valutare le facoltà logico-deduttive acquisite dallo studente. Il voto finale è espresso in trentesimi e tiene conto della valutazione ottenuta durante la prova scritta e durante la prova orale. Durante lo svolgimento del corso sono previste due prove scritte in itinere. Lo studente che supera le prove in itinere è esonerato dalla prova scritta e può direttamente sostenere la prova orale. Le prove in itinere sono relative agli argomenti trattati durante il corso e si tengono rispettivamente a metà ed alla fine del corso (in date che vengono concordate durante le lezioni con gli studenti). A ciascuna prova si assegna una valutazione in trentesimi. La prova scritta è superata se la media delle due prove di verifica è pari o maggiore a 18/30. Durante le prove scritte è possibile utilizzare una calcolatrice.
Testi
Materiale didattico a cura del docente.
Manuali di strumentazione.
Datasheet e application note di sensori e dispositivi.
Manuali di strumentazione.
Datasheet e application note di sensori e dispositivi.
Contenuti
Fondamenti di misura
- Motivazioni. Definizione di misura. Il sistema internazionale di misura, definizione delle unità di misura fondamentali. Vocabolario internazionale di metrologia (VIM) e Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement (GUM). I metodi di misura. Incertezza e errore. Misurazioni dirette ed indirette.
- Incertezza di misura con il modello deterministico e probabilistico. Incertezza
strumentale, di lettura, intrinseca. Propagazione di incertezza nelle misure indirette.
Incertezza di tipo A e di tipo B.
Strumentazione e metodi.
- Strumentazione elettronica di base, multimetro, oscilloscopio. Incertezze ed effetti sistematici.
- Metodi voltamperometrici.
- Misura a 4 fili
- Richiami sui principi fondamentali della conversione analogico/digitale.
Sensori:
- Principi di funzionamento.
- caratteristiche di merito.
- Sensori indossabili e relative applicazioni.
- Biosensori.
- Sensori di ossigeno e pulsossimetri.
- Sensori per il glucosio.
- sensori di temperatura.
- Estensimetri.
- Accelerometri.
Sistemi di misura basati su sistemi embedded e relative applicazioni in ambito biomedicale.
- Sistemi Arduino-like.
- Interfacciamento di sensori tramite sistemi Arduino-like.
- Motivazioni. Definizione di misura. Il sistema internazionale di misura, definizione delle unità di misura fondamentali. Vocabolario internazionale di metrologia (VIM) e Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement (GUM). I metodi di misura. Incertezza e errore. Misurazioni dirette ed indirette.
- Incertezza di misura con il modello deterministico e probabilistico. Incertezza
strumentale, di lettura, intrinseca. Propagazione di incertezza nelle misure indirette.
Incertezza di tipo A e di tipo B.
Strumentazione e metodi.
- Strumentazione elettronica di base, multimetro, oscilloscopio. Incertezze ed effetti sistematici.
- Metodi voltamperometrici.
- Misura a 4 fili
- Richiami sui principi fondamentali della conversione analogico/digitale.
Sensori:
- Principi di funzionamento.
- caratteristiche di merito.
- Sensori indossabili e relative applicazioni.
- Biosensori.
- Sensori di ossigeno e pulsossimetri.
- Sensori per il glucosio.
- sensori di temperatura.
- Estensimetri.
- Accelerometri.
Sistemi di misura basati su sistemi embedded e relative applicazioni in ambito biomedicale.
- Sistemi Arduino-like.
- Interfacciamento di sensori tramite sistemi Arduino-like.
Lingua Insegnamento
ITALIANO
Corsi
Corsi
INGEGNERIA BIOMEDICA
Laurea
3 anni
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Persone
Persone
Professori/esse Ordinari/e
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