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POLITECNICO DI MILANO – CORSO DI LAUREA TRIENNALE IN INGEGNERIA BIOMEDICA NOME INSEGNAMENTO: BIOELETTROMAGNETISMO E STRUMENTAZIONE BIOMEDICA PARTE II NOME DOCENTE: ALESSANDRA PEDROCCHI Data 12 settembre 2017 COGNOME E NOME MATRICOLA FIRMA DEL CANDIDATO DOCUMENTO DI IDENTITÀ Tipo Numero: Emesso da: Il: Visto di chi assiste alla prova scritta Un sistema digitale per il monitoraggio della pressione sanguigna (Fig.1 – b) è basato su sensori di pressione capacitivi. Il dispositivo è formato da una sottile lamina quadrata di alluminio (peso specifico 2.75∙103 Kg/m3), spessa 0.1 mm, che viene messa in oscillazione dall’onda della pressione arteriosa (Fig.1 – a). La lamina oscilla e subisce una forza di ritorno elastico ve rso la sua posizione di riposo con coefficiente elastico k = 56 kN/m. Inoltre la lamina subisce una forza d’attrito proporzionale alla velocità di movimento con coefficiente η = 0.01158 Ns/m. Per acquisire lo spostamento della lamina, essa viene usata come armatura mobile per altre due coppie di a rmature disposte come in Fig. 1 - c. Le quattro armature C1, C2, C3 e C4 , in condizioni nominali, si trovano a una distanza d 0 = 0.12 mm dalla lamina di alluminio. Fig.1: a) esempio schematico di onda di pressione arteriosa; b) dispositivo digitale per il monitoraggio della pressione sanguigna; c) schema di acquisizione del segnale di pressione arteriosa. 1. Determinare il lato della lamina quadrata di alluminio che garantisca una pulsazione naturale (𝜔𝑛) del sistema pari a 4.5 ∙ 104 [𝑟𝑎𝑑] 𝑠 . 2. Si determini lo smorzamento del sistema. 3. Disegnare il circuito che massimizza la sensitività del sistema rispetto alla variazione di posizione della lamina (∆𝑥). Calcolare la funzione di trasferimento in forma simbolica, che lega ∆𝑥 con la variazione della tensione in…