Ingegneria Clinica

1. SISTEMI DI UNITA’ DI MISURA Introduzione, concetti di misura e misurazione, grandezze fisiche e loro dimensioni, equazioni dimensionali, sistemi di unità di misura con particolare riferimento al Sistema Internazionale. Cambiamento di unità di misura e fattore di ragguaglio. Sensori meccanici e sensori elettronici; sensori primari e secondari. 2. PROPRIETA’ METROLOGICHE Catena di misurazione (sensore, elaboratore, strumento terminale), tipologia di strumenti. Proprietà metrologiche degli strumenti: campo di misura, sensibilità, precisione, finezza, rapidità. Sistemi di ordine 0, I e II. 3. ELABORAZIONE STATISTICA DEI DATI Frequenza e probabilità; distribuzione normale; media e deviazione standard. Teoria degli errori, errore standard, propagazione degli errori. ------------------------------------------------------ 4. ELABORAZIONE DEL SEGNALE DI MISURA Conversione dei segnali misurati in tensione o in corrente: elaboratori analogici di segnale (amplificatori AO, filtri passivi, ponti WB, circuiti voltamperometrici, dispositivi piezoelettrici). 5. STRUMENTI NUMERICI E SISTEMI DI MISURA DIGITALI Contatori elettronici, la misura di tempo. Conversione A/D e D/A, voltmetri digitali, oscilloscopi digitali, sistemi di acquisizione. ----------------------------------------------------- 6. MISURA DELLA LUNGHEZZA E DI SPOSTAMENTO Metrologia d’officina (calibri e palmer), trasduttori elettrici di spostamento (resistivi, capacitivi, induttivi): il potenziometro, il trasformatore differenziale. Encoder lineari e angolari. 7. MISURA DELLA DEFORMAZIONE Cenni sugli estensimetri meccanici. Estensimetri elettrici a resistenza, principio di funzionamento e tecniche di applicazione, compensazione degli effetti termici, misura delle sollecitazioni semplici (trazione, flessione). Centraline estensimetriche. Sensori a fibra ottica. 8. MISURA DI MASSA E FORZA Bilance e dinamometri, celle di carico a flessione e compressione. 9. MISURA DELLA PRESSIONE Manometri differenziali a liquido, manometri metallici (Bourdon), manometri piezoelettrici. Trasduttori piezoresistivi. 10. MISURA DELLA TEMPERATURA Scala assoluta della Temperatura. Cenno sulle tipologie di termometri. Termometri bimetallici, Termometri elettrici: termometri elettrici a resistenza di platino, termistori, termocoppie (principio di funzionamento, tipologie, utilizzazione). Termometri a infrarossi (cenni). 11. MISURA DELLA VELOCITA’ Misura di velocità lineari ed angolari, tachimetri e contagiri (meccanici, elettrici, magnetici). Misura della velocità nei fluidi, tubo di Pitot. Anemometro a filo caldo. 12. MISURA DELLA PORTATA Metodi deprimogeni: diaframma, boccaglio e venturimetro. Metodi a sezione di flusso variabile: rotametro, dispositivi laminari, a turbina. Cenni sui metodi elettromagnetici ed a ultrasuoni. 4 esercitazioni: 1. Filtri passivi 2. Test di flessione e compressione 3. Misure di temperatura – sistemi del I ordine 4. Misure di pressione arteriosa “invasive” – sistemi del II ordine

Per sostenere l'esame sono necessarie "conoscenza e comprensione dei contenuti scientifici nelle materie di base ", con particolare riferimento ad Analisi I, Analisi II, Fisica I, Fisica II, Scienza delle Costruzioni, Fisica Tecnica, e "conoscenza e comprensione di elementi di elettrotecnica, elettronica, automatica e informatica applicate alla clinica e alla biomedica".

- Dispense del docente. - Doebelin Ernest O. – Measurement systems, application and design – McGraw Hill

Il corso sarà svolto in accordo alle disposizioni dell'Ateneo al momento della erogazione

La frequenza è facoltativa ma estremamente consigliata, sia per la parte di teoria che per quella di esercitazioni. Si sottolinea che le esercitazioni fanno parte integrante del programma del corso

La valutazione verrà effettuata mediante un colloquio orale, il quale può comprendere sia domande di teoria che esercizi applicativi, volto a valutare la capacità dello studente di saper esporre i concetti base, saper effettuare collegamenti fra gli aspetti più teorici e pratici, saper effettuare confronti e saper risolvere piccoli casi numerici esemplificativi.

Il corso sarà svolto in accordo alle disposizioni dell'Ateneo al momento della erogazione