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POLITECNICO DI MILANO – CORSO DI LAUREA TRIENNALE IN INGEGNERIA BIOMEDICA NOME INSEGNAMENTO: BIOELETTROMAGNETISMO E STRUMENTAZIONE BIOMEDICA PARTE II NOME DOCENTE: GIANCARLO FERRIGNO Data 24 Febbraio 2016 COGNOME E NOME MATRICOLA FIRMA DEL CANDIDATO DOCUMENTO DI IDENTITÀ Tipo Numero: Emesso da: Il: Visto di chi assiste alla prova scritta Per il controllo del respiro in soggetti affetti da patologie polmonari, si deve progettare una fascia elastica sensorizzata da indossare durante il sonno notturno. Sulla fascia elastica è in collato un singolo strain gauge, che si ipotizza avere un fattore di gauge G pari a 2.5 e resistenza nominale R n = 50 kΩ a T = 25°C . I movimenti toracici esercitati dal paziente sulla fascia elastica, causano un allungamento/accorciamento dello strain gauge che può essere approssimato con una sinusoide con periodo di 2 secondi e ampiezza di 0.1 cm, dalla lunghezza di riposo L 0 = 1 cm. Lo strain gauge viene inserito in una configurazione a pont e di Wheatstone, con altre tre resistenze R = Rn, come mostrato in Figura 1. Figure 1 1) Calcolare la tensione V 1 in uscita dal ponte di Wheatstone a fine inspirazione (massimo allungamento) e a fine espirazione (massimo accorciamento) in funzione della sola tensione di alimentazione Vi. 2) Data una tensione di alimentazione Vi di 1.5 V, qual è il valore della potenza ma ssima erogata dal generatore? 3) Con la tensione di alimentazione specificata al punto 2, calcolare il valore numerico, in condizioni di riposo, della sensitività dell’uscita V 1 rispetto alla variazione di lunghezza ΔL. Se la resistenza nominale dello strain gauge e delle resistenze variasse in funzione della temperatura del paziente con la seguente relazione R(T)=R0(1+αT) con T espresso in °C e α pari a 5 °C-1, qual è la nuova formula…
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