Strumentazione Biomedica

Al termine dell’insegnamento, lo studente avrà acquisito le conoscenze e le competenze necessarie per comprendere i principi di funzionamento dei sistemi di misura e acquisizione dei segnali biomedici e per analizzarne criticamente le prestazioni.

In particolare, lo studente sarà in grado di:

* **comprendere e descrivere** l’architettura di una catena di misura biomedica, identificando la funzione dei diversi elementi che la compongono, dalla trasduzione del segnale fino alla sua acquisizione e rappresentazione digitale;
* **conoscere e interpretare** le principali caratteristiche metrologiche statiche e dinamiche di un sistema di misura, quali sensibilità, accuratezza, precisione, risoluzione, linearità, isteresi, deriva e risposta dinamica;
* **identificare e valutare** le principali sorgenti di errore e di incertezza associate alla misura di grandezze biomediche, distinguendo tra errori sistematici e casuali e valutando gli effetti dell’interconnessione tra i diversi elementi della catena di misura;
* **analizzare e dimensionare semplici circuiti di condizionamento del segnale**, valutando gli effetti dell’amplificazione, dell’adattamento di impedenza, della misura differenziale e delle configurazioni a ponte;
* **comprendere i principi dell’acquisizione digitale dei segnali biomedici**, con particolare riferimento al campionamento, al teorema di Nyquist, all’aliasing, alla quantizzazione e alla conversione analogico-digitale;
* **individuare strategie appropriate per preservare la qualità del segnale**, attraverso la corretta scelta dei parametri di acquisizione, il filtraggio anti-aliasing e la riduzione del rumore e delle interferenze;
* **applicare i principi teorici alla soluzione di problemi quantitativi**, calcolando le principali grandezze che caratterizzano una catena di misura e valutando criticamente la congruità dei risultati ottenuti;
* **selezionare e motivare soluzioni strumentali appropriate** in relazione alle caratteristiche del segnale biomedico da acquisire e ai requisiti della misura.

Al termine del corso, lo studente dovrà inoltre essere in grado di utilizzare correttamente la terminologia propria della strumentazione biomedica, interpretare specifiche tecniche e schemi funzionali di semplici sistemi di acquisizione e comunicare in modo chiaro le scelte progettuali e i risultati dell’analisi.

Al termine dell’insegnamento, lo studente avrà acquisito le conoscenze e le competenze necessarie per comprendere i principi di funzionamento dei sistemi di misura e acquisizione dei segnali biomedici e per analizzarne criticamente le prestazioni.

In particolare, lo studente sarà in grado di:

* **comprendere e descrivere** l’architettura di una catena di misura biomedica, identificando la funzione dei diversi elementi che la compongono, dalla trasduzione del segnale fino alla sua acquisizione e rappresentazione digitale;
* **conoscere e interpretare** le principali caratteristiche metrologiche statiche e dinamiche di un sistema di misura, quali sensibilità, accuratezza, precisione, risoluzione, linearità, isteresi, deriva e risposta dinamica;
* **identificare e valutare** le principali sorgenti di errore e di incertezza associate alla misura di grandezze biomediche, distinguendo tra errori sistematici e casuali e valutando gli effetti dell’interconnessione tra i diversi elementi della catena di misura;
* **analizzare e dimensionare semplici circuiti di condizionamento del segnale**, valutando gli effetti dell’amplificazione, dell’adattamento di impedenza, della misura differenziale e delle configurazioni a ponte;
* **comprendere i principi dell’acquisizione digitale dei segnali biomedici**, con particolare riferimento al campionamento, al teorema di Nyquist, all’aliasing, alla quantizzazione e alla conversione analogico-digitale;
* **individuare strategie appropriate per preservare la qualità del segnale**, attraverso la corretta scelta dei parametri di acquisizione, il filtraggio anti-aliasing e la riduzione del rumore e delle interferenze;
* **applicare i principi teorici alla soluzione di problemi quantitativi**, calcolando le principali grandezze che caratterizzano una catena di misura e valutando criticamente la congruità dei risultati ottenuti;
* **selezionare e motivare soluzioni strumentali appropriate** in relazione alle caratteristiche del segnale biomedico da acquisire e ai requisiti della misura.

Al termine del corso, lo studente dovrà inoltre essere in grado di utilizzare correttamente la terminologia propria della strumentazione biomedica, interpretare specifiche tecniche e schemi funzionali di semplici sistemi di acquisizione e comunicare in modo chiaro le scelte progettuali e i risultati dell’analisi.

Al termine dell’insegnamento, lo studente avrà acquisito le conoscenze e le competenze necessarie per comprendere i principi di funzionamento dei sistemi di misura e acquisizione dei segnali biomedici e per analizzarne criticamente le prestazioni.

In particolare, lo studente sarà in grado di:

* **comprendere e descrivere** l’architettura di una catena di misura biomedica, identificando la funzione dei diversi elementi che la compongono, dalla trasduzione del segnale fino alla sua acquisizione e rappresentazione digitale;
* **conoscere e interpretare** le principali caratteristiche metrologiche statiche e dinamiche di un sistema di misura, quali sensibilità, accuratezza, precisione, risoluzione, linearità, isteresi, deriva e risposta dinamica;
* **identificare e valutare** le principali sorgenti di errore e di incertezza associate alla misura di grandezze biomediche, distinguendo tra errori sistematici e casuali e valutando gli effetti dell’interconnessione tra i diversi elementi della catena di misura;
* **analizzare e dimensionare semplici circuiti di condizionamento del segnale**, valutando gli effetti dell’amplificazione, dell’adattamento di impedenza, della misura differenziale e delle configurazioni a ponte;
* **comprendere i principi dell’acquisizione digitale dei segnali biomedici**, con particolare riferimento al campionamento, al teorema di Nyquist, all’aliasing, alla quantizzazione e alla conversione analogico-digitale;
* **individuare strategie appropriate per preservare la qualità del segnale**, attraverso la corretta scelta dei parametri di acquisizione, il filtraggio anti-aliasing e la riduzione del rumore e delle interferenze;
* **applicare i principi teorici alla soluzione di problemi quantitativi**, calcolando le principali grandezze che caratterizzano una catena di misura e valutando criticamente la congruità dei risultati ottenuti;
* **selezionare e motivare soluzioni strumentali appropriate** in relazione alle caratteristiche del segnale biomedico da acquisire e ai requisiti della misura.

Al termine del corso, lo studente dovrà inoltre essere in grado di utilizzare correttamente la terminologia propria della strumentazione biomedica, interpretare specifiche tecniche e schemi funzionali di semplici sistemi di acquisizione e comunicare in modo chiaro le scelte progettuali e i risultati dell’analisi.

Al termine dell’insegnamento, lo studente avrà acquisito le conoscenze e le competenze necessarie per comprendere i principi di funzionamento dei sistemi di misura e acquisizione dei segnali biomedici e per analizzarne criticamente le prestazioni.

In particolare, lo studente sarà in grado di:

* **comprendere e descrivere** l’architettura di una catena di misura biomedica, identificando la funzione dei diversi elementi che la compongono, dalla trasduzione del segnale fino alla sua acquisizione e rappresentazione digitale;
* **conoscere e interpretare** le principali caratteristiche metrologiche statiche e dinamiche di un sistema di misura, quali sensibilità, accuratezza, precisione, risoluzione, linearità, isteresi, deriva e risposta dinamica;
* **identificare e valutare** le principali sorgenti di errore e di incertezza associate alla misura di grandezze biomediche, distinguendo tra errori sistematici e casuali e valutando gli effetti dell’interconnessione tra i diversi elementi della catena di misura;
* **analizzare e dimensionare semplici circuiti di condizionamento del segnale**, valutando gli effetti dell’amplificazione, dell’adattamento di impedenza, della misura differenziale e delle configurazioni a ponte;
* **comprendere i principi dell’acquisizione digitale dei segnali biomedici**, con particolare riferimento al campionamento, al teorema di Nyquist, all’aliasing, alla quantizzazione e alla conversione analogico-digitale;
* **individuare strategie appropriate per preservare la qualità del segnale**, attraverso la corretta scelta dei parametri di acquisizione, il filtraggio anti-aliasing e la riduzione del rumore e delle interferenze;
* **applicare i principi teorici alla soluzione di problemi quantitativi**, calcolando le principali grandezze che caratterizzano una catena di misura e valutando criticamente la congruità dei risultati ottenuti;
* **selezionare e motivare soluzioni strumentali appropriate** in relazione alle caratteristiche del segnale biomedico da acquisire e ai requisiti della misura.

Al termine del corso, lo studente dovrà inoltre essere in grado di utilizzare correttamente la terminologia propria della strumentazione biomedica, interpretare specifiche tecniche e schemi funzionali di semplici sistemi di acquisizione e comunicare in modo chiaro le scelte progettuali e i risultati dell’analisi.

Per acquisire un biopotenziale si ha a disposizione una coppia di elettrodi, un amplificatore, un filtro ideale,
un dispositivo sample-and-hold e un quantizzatore. Se il biopotenziale ha una banda di 250 Hz e un valore
picco-picco in ampiezza 10 μV si decida che tipo di quantizzatore usare e in seguito si determini: i) guadagno
dell’amplificatore; ii) tipo di filtro e frequenza/e di taglio; iii) frequenza di campionamento.

La sensibilità statica di uno strumento è:
a. La pendenza della curva di calibrazione
b. Il picco-picco della curva di calibrazione
c. Il valore in zero della curva di calibrazione
d. Il minimo della curva di calibrazione

Definire cosa si intende per calibrazione statica e spiegare la procedura per calibrare uno strumento

Per acquisire un biopotenziale si ha a disposizione una coppia di elettrodi, un amplificatore, un filtro ideale,
un dispositivo sample-and-hold e un quantizzatore. Se il biopotenziale ha una banda di 250 Hz e un valore
picco-picco in ampiezza 10 μV si decida che tipo di quantizzatore usare e in seguito si determini: i) guadagno
dell’amplificatore; ii) tipo di filtro e frequenza/e di taglio; iii) frequenza di campionamento.

La sensibilità statica di uno strumento è:
a. La pendenza della curva di calibrazione
b. Il picco-picco della curva di calibrazione
c. Il valore in zero della curva di calibrazione
d. Il minimo della curva di calibrazione

Definire cosa si intende per calibrazione statica e spiegare la procedura per calibrare uno strumento

Per acquisire un biopotenziale si ha a disposizione una coppia di elettrodi, un amplificatore, un filtro ideale,
un dispositivo sample-and-hold e un quantizzatore. Se il biopotenziale ha una banda di 250 Hz e un valore
picco-picco in ampiezza 10 μV si decida che tipo di quantizzatore usare e in seguito si determini: i) guadagno
dell’amplificatore; ii) tipo di filtro e frequenza/e di taglio; iii) frequenza di campionamento.

La sensibilità statica di uno strumento è:
a. La pendenza della curva di calibrazione
b. Il picco-picco della curva di calibrazione
c. Il valore in zero della curva di calibrazione
d. Il minimo della curva di calibrazione

Definire cosa si intende per calibrazione statica e spiegare la procedura per calibrare uno strumento

Per acquisire un biopotenziale si ha a disposizione una coppia di elettrodi, un amplificatore, un filtro ideale,
un dispositivo sample-and-hold e un quantizzatore. Se il biopotenziale ha una banda di 250 Hz e un valore
picco-picco in ampiezza 10 μV si decida che tipo di quantizzatore usare e in seguito si determini: i) guadagno
dell’amplificatore; ii) tipo di filtro e frequenza/e di taglio; iii) frequenza di campionamento.

La sensibilità statica di uno strumento è:
a. La pendenza della curva di calibrazione
b. Il picco-picco della curva di calibrazione
c. Il valore in zero della curva di calibrazione
d. Il minimo della curva di calibrazione

Definire cosa si intende per calibrazione statica e spiegare la procedura per calibrare uno strumento