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POLITECNICO DI MILANO – CORSO DI LAUREA TRIENNALE IN INGEGNERIA BIOMEDICA NOME INSEGNAMENTO: BIOELETTROMAGNETISMO E STRUMENTAZIONE BIOMEDICA PARTE II DOCENTE: PROF. ALESSANDRA PEDROCCHI 19 Giugno 2019 Cognome e Nome Matricola Firma del candidato Visto di chi assiste alla prova Si vuole progettare una piattaforma dinamometrica per il monitoraggio e l’allenamento dell’equilibrio in pazienti affetti da Parkinson . Il dispositivo deve essere in grado di misurare le forze di contatto del soggetto con la pedana e di estrarne il centro di pressione, identificato dalla proiezione del baricentro del soggetto sul piano della piattaforma. I pazienti, in posizione eretta sopra la piattafor ma, eseguono degli esercizi riabilitativi allo scopo di allenare il loro equilibrio. La pedana è composta da quattro trasduttori piezoelettrici cilindrici tangenti alle estremità della piattaforma (come in figura), che ha dimensioni 40 x40 cm. Ciascun sensore è acquisito e condizionato indipendentemente. 1. Dato il raggio di ciascun sensore p ari a 2 cm e noto il materiale (quarzo), si dimensioni l’altezza del trasduttore cilindrico tale per cui la sensitività rispetto alla forza esercitata sul trasduttore in banda passante sia pari a 50*10-3 V/N. Si ricorda che: 𝜀𝜀0 = 8.85 10−12 𝑚𝑚 𝐹𝐹 𝜀𝜀𝑅𝑅,𝑞𝑞𝑞𝑞𝑞𝑞𝑞𝑞𝑞𝑞𝑞𝑞= 3.75 𝑘𝑘𝑞𝑞𝑞𝑞𝑞𝑞𝑞𝑞𝑞𝑞𝑞𝑞= 2 𝑝𝑝𝑝𝑝 𝑁𝑁 𝜌𝜌𝑞𝑞𝑞𝑞𝑞𝑞𝑞𝑞𝑞𝑞𝑞𝑞= 20 𝐺𝐺 Ω 𝑚𝑚 2. Nota una frequenza di risonanza di 5MHz e ipotizzando di acquisire la tensione ai capi del trasduttore piezoelettrico con un amplificatore di tensione ideale con impedenza d’ingresso infinita e capacità d’ingresso nulla , e sapendo che la capacità dovuta ai cablaggi è pari a 1nF, si disegni il diagramma di Bode del modulo della F.d.T. che lega la tensione in uscita alla forza in ingresso indicando le frequenze di eventuali poli/zeri,…