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Sensori e misure per la bioingegneria
01PORMV
A.A. 2021/22
Lingua dell'insegnamento
Italiano
Corsi di studio
Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria Biomedica - Torino
Mutua
01RAGMV
Organizzazione dell'insegnamento
| Didattica | Ore |
|---|---|
| Lezioni | 45 |
| Esercitazioni in laboratorio | 15 |
Docenti
| Docente | Qualifica | Settore | h.Lez | h.Es | h.Lab | h.Tut | Anni incarico |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Vallan Alberto | Professore Associato | IMIS-01/B | 45 | 0 | 37,5 | 0 | 12 |
Collaboratori
Didattica
| SSD | CFU | Attivita' formative | Ambiti disciplinari | ING-INF/07 | 6 | D - A scelta dello studente | A scelta dello studente |
|---|
2021/22
Il corso riguarda la moderna strumentazione per la misurazione di grandezze fisiche e ha lo scopo di fornire agli allievi le nozioni di base per la corretta progettazione di un sistema di misura e di svolgere in autonomia l’analisi quantitativa delle prestazioni. Particolare enfasi sarà data alla misurazione di grandezze utili in ambito biomedicale. Il corso comprende lezioni in aula ed esercitazioni sperimentali di laboratorio dove si utilizzeranno gli strumenti e i sensori descritti a lezione e si realizzeranno e caratterizzeranno semplici, ma completi, sistemi di misura automatici.
This course is focused on electronic instruments for the measurement of physical quantities. It presents the typical instrument architectures and a detailed description of the main blocks: sensors, conditioning circuits, acquisition devices, data processing and result presentation. The course also provides analytical tools and methods for the evaluation of the measurement uncertainty and for assessment of the instrument metrological performance.
I risultati attesi riguardano la conoscenza della struttura e del principio di funzionamente di strumentazione elettronica e di sensori per grandezze fisiche, la capacità di analisi e di progetto di circuiti condizionamento per sensori e sistemi di acquisizione, il calcolo dell’incertezza di misura, l’analisi e la correzione di errori sistematici.
Lo studente dovrà poi essere in grado di analizzare le specifiche di strumenti e di sensori commerciali e di operare scelte progettuali volte ad ottenere le migliori prestazioni dal punto di vista misuristico.
Lo studente imparerà quindi ad impiegare in modo consapevole la strumentazione di laboratorio e ad analizzare in modo critico le prestazioni del sistema realizzato.
The expected outcomes are the knowledge of the main instrument architectures and working principles, the knowledge of the main sensors for physical quantities as well as their technical specifications, the analysis of sensor conditioning circuits both from the electrical and the metrological point of view. At the end this course the student will be able to analyze the uncertainty contributions of simple measurement instruments.
A relevant part of this course will be devoted to experimental activities so the students will be also able to work with electronic instruments and to develop real, although simple, measurement instruments that take advantage of the described sensors.
Elettrotecnica, fisica II, elettronica.
Circuit theory, Physics II, Electronics.
Fondamenti di misura
o Motivazioni. Definizione di misura. I metodi di misura. Incertezza e errore. Misurazioni dirette ed indirette. Incertezza di misura con il modello deterministico. Incertezza strumentale (indice di classe e formula bionomia), di lettura, intrinseca. Propagazione di incertezza nelle misure indirette
Strumentazione e metodi
o Strumentazione elettromeccanica di base, voltmetri e amperometri. Incertezze ed effetti sistematici.
o Richiami sui principi della conversione analogico/digitale e sui convertitori A/D parallelo, ad approssimazioni successive e a integrazione. Errori di risoluzione, offset guadagno e linearità. Absolute accuracy.
o Misurazione di segnali alternati. Convertitori ac-dc a singola e doppia semionda, di picco, a vero valore efficace.
o Multimetri numerici. Funzioni: tensione continua, corrente continua, tensione alternata, resistenza a due e quattro morsetti, frequenza.
o Schede di acquisizione dati. Struttura, acquisizione multi-canale, modalità di acquisizione (riferita, differenziale, single ended)
o Cenni sull’ambiente di sviluppo Labview
Sensori
o Caratteristiche e principali principi fisici di funzionamento
o Sensori di temperatura: resistivi, termocoppie, , pirometri, elettronici
o Sensori di forza: estensimetri, celle di carico, piezoelettrici
o Sensori di spostamento: trasformatori lineari, potenziometri, ottici
o Sensori di accelerazione e di umidità
Laboratorio
L’elenco è indicativo e potrà subire variazioni
1. uso di strumentazione di base di laboratorio
2. Uso di voltmetri e amperometri analogici e numerici
3. Uso di Labview
4. Termometro con Pt100 (misure accurate di temperatura e analisi dell’incertezza)
5. Termometro con NTC (misure in condizioni dinamiche)
6. Termometro con termocoppie e sensori elettronici (compensazione giunto di riferimento e uso di amplificatori da strumentazione)
7. Misurazione di forza in condizioni statiche e dinamiche con celle di carico
• Metrology basics
o Definitions, uncertainty with the deterministic model, uncertainty propagation, instrumental uncertainty, systematic effects, errors, error corrections, definitional uncertainty
• Instruments and methods
o Analogue instruments for voltage, current and resistance measurements
o Analogue to digital converters and digital voltmeters (performance, uncertainty evaluation, errors, error correction, integrating converters)
o AC measurements: AC to Dc converters (full and half wave rectifiers, peak, true RMS)
o Digital multimeters
o Digital acquisition boards
o Labview
• Sensors
o Sensor characteristics and specifications
o Temperature sensors (Pt100, NTC, thermocouples, electronics, pyrometers)
o Strain, force, displacement and acceleration sensors
o Humidity sensors
• Laboratories (list subjected to changes):
1. Usage of basic instruments for voltage and current measurements
2. Labview basics
3. Pt100 (high accuracy thermometer)
4. Termistor (high speed thermometer)
5. Thermocouples and electronic sensors (minimally invasive thermometer and usage of instrumentation amplifiers)
6. Load cells (calibration and performance assessment of an electronic balance, dynamic force measurements)
Lezioni in aula 39 e esercitazioni di laboratorio 21 ore da svolgere in gruppo o singolarmente. È richiesta la stesura di brevi relazioni di laboratorio quindi la frequenza dei laboratori è obbligatoria.
Lessons and exercises: 39 h
Laboratory: 21 h
Students are grouped by 3-4 and must write a report for each laboratory. Students must attend laboratory sessions.
Dispense, esercizi e temi d’esame a cura del docente. Ai fini dell’apprendimento è importante seguire sia le lezioni in aula sia le esercitazioni di laboratorio.
A. Carullo, U. Pisani, A. Vallan, 'Fondamenti di misure e strumentazione elettronica', Edizioni C.L.U.T. ' Torino, 2006
Slides and exercises will be provided at the beginning and during the course.
Book about uncertainty, analogue and digital instruments: A. Carullo, U. Pisani, A. Vallan, 'Fondamenti di misure e strumentazione elettronica', Edizioni C.L.U.T. ' Torino, 2006
Modalità di esame: Prova scritta (in aula); Prova orale facoltativa; Elaborato scritto prodotto in gruppo;
Exam: Written test; Optional oral exam; Group essay;
...
L’esame è scritto, integrato con la valutazione delle relazioni di laboratorio. La prova orale è facoltativa.
Gli studenti svolgeranno lo scritto in aula attraverso la piattaforma Respondus, accedendo con PC personale. In caso qualche studente non fosse provvisto di PC adatto lo comunicherà al docente entro la data di chiusura delle iscrizioni all’esame ed il docente avrà cura di risolvere il problema. La modalità d'esame in presenza sarà identica a quella utilizzata in remoto o in modalità mista, salvo il fatto che tutti gli studenti saranno in aula, ma comunque utilizzeranno il proprio calcolatore per sostenere l'esame. L'unica reale differenza dalla modalità in remoto consiste nel fatto che in aula, sebbene si richieda comunque l'attivazione del sistema di proctoring, ci sarà anche la sorveglianza di personale apposito (docente, esercitatori, ...).
La prova scritta è volta ad accertare la conoscenza degli argomenti trattati a lezione, a valutare la capacità di analizzare e calcolare l'incertezza di misura, di calcolare le prestazioni attese da sensori e relativi circuiti di condizionamento, di analizzare i manuali di strumenti e sensori e di progettare i sistemi di misura contenenti i sensori descritti a lezione.
La prova scritta è suddivisa in due parti:
• la prima parte consta di 10 domande a risposta guidata o numerica;
• la seconda parte consta di 5 domande a risposta aperta
Il tempo a disposizione per svolgere la prima parte è di 30 minuti, per la seconda è di 60 minuti.
Prima parte: domande a risposta guidata o numerica
Durante la prima parte dell'esame gli studenti non potranno consultare materiale, appunti, testi, di alcun tipo e potranno usare unicamente la calcolatrice messa a disposizione dal sistema Respondus.
Per ogni domanda a risposta guidata sono presentate cinque possibili risposte delle quali una sola corretta. Lo studente potrà selezionare la risposta che ritiene corretta o astenersi dal rispondere. Per le domande a risposta numerica lo studente riporterà il solo risultato numerico. Sarà specificato nel testo il massimo errore tollerabile (assoluto o percentuale, a seconda dei casi) e, se il risultato non fosse un numero puro, l’unità di misura nella quale esprimerlo.
Il punteggio massimo ottenibile è pari a 15. In particolare ogni risposta corretta incrementa la votazione di 1 punto (+ 1), ogni risposta errata comporta la sottrazione di 0,2 punti (- 0,2) e ogni risposta non data non viene considerata (0).
Seconda parte: domande a risposta aperta
La seconda parte è composta di 5 quesiti a risposta aperta riguardanti esercizi e/o argomenti di teoria. Il punteggio massimo è di 15/30. Come per la prima parte anche nella seconda parte
gli studenti non potranno consultare materiale, appunti, testi, di alcun tipo e potranno usare unicamente la calcolatrice messa a disposizione dal sistema Respondus.
L'esaminando preparerà l'elaborato su fogli personali e provvederà a caricarli come allegati sul sistema come verrà indicato (foto leggibile con la webcam del PC, scansione con app su smartphone, ...). Caricare l'elaborato come richiesto e verificare che sia perfettamente leggibile è condizione necessaria per poterlo avere corretto.
Il Docente si riserva la facoltà di chiedere una verifica orale dell’elaborato.
Relazioni di laboratorio
Le relazioni “brevi” di laboratorio dovranno essere redatte singolarmente o in gruppo, secondo quanto indicato durante i laboratori, e saranno consegnate tramite portale della didattica entro la data comunicata dal docente. Sarà valutato sia il contenuto della relazione sia la presenza in laboratorio. Una singola assenza in laboratorio non comporta penalizzazioni. Il punteggio massimo assegnato alle relazioni è di punti 2.
Prova orale facoltativa
Gli studenti che superano la prova scritta (punteggio>=18/30) potranno sostenere, su loro richiesta, una prova orale facoltativa. La prova orale verterà su tutto il programma. La prova orale comporta un incremento o una riduzione del voto della prova scritta fino a 3 punti.
Votazione finale
Il voto sarà determinato come somma dei voti delle due prove scritte, della valutazione delle relazioni e del voto ottenuto durante la prova orale facoltativa.
Per gli studenti che frequentano l’insegnamento integrato PDBP/Sensori e Misure per la Bioingegneria (01RAGMV) il voto finale sarà determinato come descritto nella parte di scheda relativa al corso 01RAGMV.
Per gli studenti che frequentano il solo corso Sensori e Misure per la Bioingegneria (01PORMV) il voto finale sarà sarà approssimato all’intero più vicino. Superando il punteggio di 30,5 allo studente sarà assegnata la lode.
Gli studenti e le studentesse con disabilità o con Disturbi Specifici di Apprendimento (DSA), oltre alla segnalazione tramite procedura informatizzata, sono invitati a comunicare anche direttamente al/la docente titolare dell'insegnamento, con un preavviso non inferiore ad una settimana dall'avvio della sessione d'esame, gli strumenti compensativi concordati con l'Unità Special Needs, al fine di permettere al/la docente la declinazione più idonea in riferimento alla specifica tipologia di esame.
Exam: Written test; Optional oral exam; Group essay;
- Written examination (1:30 hours) with 10 open questions about theory and exercises.
The written exam is aimed at evaluating the knowledge of the arguments presented during the lessons, at evaluating the ability of analyzing and estimating the measurement uncertainty, at evaluating the metrological performance of sensors and related conditioning circuits, at evaluating the student capability of reading and understanding sensor and instrument specifications.
The maximum score of the written part is 30/30.
Notes, books, slides are not allowed during the exam.
- Evaluation of the laboratory short reports. Students must attend the laboratory. The report must be delivered at the end of the laboratory or within the deadline decided by the teacher.
The maximum score of the report is 2 points that will be added to the written part score. One single absence does not affect the score.
- The oral exam is optional for students with a score of the written part equal or greater then 18/30 and it will be focused on the full program. The oral exam score is within + 3 points to -3 points that will be added to the written part score.
Laude will assigned in case of an overall score equal or greater than 30.5/30.
In addition to the message sent by the online system, students with disabilities or Specific Learning Disorders (SLD) are invited to directly inform the professor in charge of the course about the special arrangements for the exam that have been agreed with the Special Needs Unit. The professor has to be informed at least one week before the beginning of the examination session in order to provide students with the most suitable arrangements for each specific type of exam.
Modalità di esame: Prova orale facoltativa; Prova scritta tramite PC con l'utilizzo della piattaforma di ateneo;
L’esame è scritto, integrato con la valutazione delle relazioni di laboratorio. La prova orale è facoltativa.
Gli studenti svolgeranno lo scritto al loro domicilio in modalità remota attraverso la piattaforma Respondus, accedendo con PC personale.
La prova scritta è volta ad accertare la conoscenza degli argomenti trattati a lezione, a valutare la capacità di analizzare e calcolare l'incertezza di misura, di calcolare le prestazioni attese da sensori e relativi circuiti di condizionamento, di analizzare i manuali di strumenti e sensori e di progettare i sistemi di misura contenenti i sensori descritti a lezione.
La prova scritta è suddivisa in due parti:
• la prima parte consta di 10 domande a risposta guidata o numerica;
• la seconda parte consta di 5 domande a risposta aperta
Il tempo a disposizione per svolgere la prima parte è di 30 minuti, per la seconda è di 60 minuti.
Prima parte: domande a risposta guidata o numerica
Durante la prima parte dell'esame gli studenti non potranno consultare materiale, appunti, testi, di alcun tipo e potranno usare unicamente la calcolatrice messa a disposizione dal sistema Respondus.
Per ogni domanda a risposta guidata sono presentate cinque possibili risposte delle quali una sola corretta. Lo studente potrà selezionare la risposta che ritiene corretta o astenersi dal rispondere. Per le domande a risposta numerica lo studente riporterà il solo risultato numerico. Sarà specificato nel testo il massimo errore tollerabile (assoluto o percentuale, a seconda dei casi) e, se il risultato non fosse un numero puro, l’unità di misura nella quale esprimerlo.
Il punteggio massimo ottenibile è pari a 15. In particolare ogni risposta corretta incrementa la votazione di 1 punto (+ 1), ogni risposta errata comporta la sottrazione di 0,2 punti (- 0,2) e ogni risposta non data non viene considerata (0).
Seconda parte: domande a risposta aperta
La seconda parte è composta di 5 quesiti a risposta aperta riguardanti esercizi e/o argomenti di teoria. Il punteggio massimo è di 15/30. Come per la prima parte anche nella seconda parte
gli studenti non potranno consultare materiale, appunti, testi, di alcun tipo e potranno usare unicamente la calcolatrice messa a disposizione dal sistema Respondus.
L'esaminando preparerà l'elaborato su fogli personali e provvederà a caricarli come allegati sul sistema come verrà indicato (foto leggibile con la webcam del PC, scansione con app su smartphone, ...). Caricare l'elaborato come richiesto e verificare che sia perfettamente leggibile è condizione necessaria per poterlo avere corretto.
Il Docente si riserva la facoltà di chiedere una verifica orale dell’elaborato.
Relazioni di laboratorio
Le relazioni di laboratorio dovranno essere redatte singolarmente o in gruppo, secondo quanto indicato durante i laboratori, e saranno consegnate tramite portale della didattica entro la data comunicata dal docente. Sarà valutato sia il contenuto della relazione sia la presenza in laboratorio. Una singola assenza in laboratorio non comporta penalizzazioni. Il punteggio massimo assegnato alle relazioni è di punti 2.
Prova orale facoltativa
Gli studenti che superano la prova scritta (punteggio>=18/30) potranno sostenere, su loro richiesta, una prova orale facoltativa. La prova orale verterà su tutto il programma. La prova orale comporta un incremento o una riduzione del voto della prova scritta fino a 3 punti.
Votazione finale
Il voto sarà determinato come somma dei voti delle due prove scritte, della valutazione delle relazioni e del voto ottenuto durante la prova orale facoltativa.
Per gli studenti che frequentano l’insegnamento integrato PDBP/Sensori e Misure per la Bioingegneria (01RAGMV) il voto finale sarà determinato come descritto nella parte di scheda relativa al corso 01RAGMV.
Per gli studenti che frequentano il solo corso Sensori e Misure per la Bioingegneria (01PORMV) il voto finale sarà sarà approssimato all’intero più vicino. Superando il punteggio di 30,5 allo studente sarà assegnata la lode.
Exam: Optional oral exam; Computer-based written test using the PoliTo platform;
The course 01RAGMV is composed by two modules "Progettazione di dispositivi biomedici programmabili" and "Sensori e misure per la bioingegneria". Exam rules are reported in the following. The overall score of the integrated course will be obtained as the average of the raw scores (without any approximation) obtained in each module. The average will then be approximated to the nearest integer. If a student exceeds the score of 30.5 the exam is passed with Laude.
Progettazione di dispositivi biomedici programmabili
-----------------------------------------------------------------------------
The exam aims at verifying the knowledge acquired by students, their ability to critically analyze topics presented during the lectures as well as to solve problems related to simple electronic circuits or to write code for microcontrollers. Exercises will be similar to those presented during lectures, but sometimes they could also contain some differences from what previously presented to ascertain the ability of students to solve simple problems they never faced before.
The exam is made of two parts: the first part consists of fifteen multiple-choice questions and the second part consists of four open questions, which may be either “open numerical answer” or “composition” type. The two parts of the exam will be held in the same day, in succession.
The first part of the exam lasts 15 minutes. For each question, three possible answers are presented. Only one choice is correct. The student can either select the answer he believes correct or refrain from answering. This part of the exam is worthy of 15 points, obtained as follows: each correct answer adds 1 point, each wrong answer subtracts 0.33 points; if no answer is given, the score is not modified (0 points added). The minimum score the student must obtain is equal to 8 out of 15 available points; if this threshold is not met, the exam is failed.
The second part of the exam consists of four open questions and lasts 50 minutes. Each question will belong to either the “open numerical answer” type or “composition” type. Each question will consist of: a) a problem, the answer of which will be strictly numerical; or b) the request of explaining a concept, the description of a circuit or of part of the internal structure of the microcontroller; or c) the request of writing a short program for the microcontroller. When a question belongs to the “open numerical answer” type, the maximum acceptable error (either absolute or relative) will be specified in the text and, if the result is not dimensionless, units to be used will be specified too. Each correct answer adds 3.5 points to the final score. Wrong or not given answers will not be considered (no penalization will be applied). Therefore, the maximum score that can be obtained is equal to 14 points.
The overall score of a student will be obtained by summing of the scores relative to the two parts of the exam (up to 15 points for the first part and up to 14 points for the second part) and the score obtained for the laboratory report (up to 4 points). Therefore, the maximum obtainable score is equal to 33: if a student exceeds the score of 30.5 the exam is passed with Laude.
During both parts of the exam, students will be allowed to use both the microcontroller technical manual and the instruction manual. Students will be allowed to use only the calculator made available by the proctoring system.
Sensori e misure per la bioingegneria
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Written examination (1:30 hours) with 10 open questions about theory and exercises.
The written exam is aimed at evaluating the knowledge of the arguments presented during the lessons, at evaluating the ability of analyzing and estimating the measurement uncertainty, at evaluating the metrological performance of sensors and related conditioning circuits, at evaluating the student capability of reading and understanding sensor and instrument specifications.
The maximum score of the written part is 30/30.
Notes, books, slides are not allowed during the exam. Students will be allowed to use a scientific calcultator or the calculator made available by the proctoring system.
Evaluation of the laboratory short reports.
Students must attend the laboratory (virtual laboratory or remote laboratory). The report must be delivered at the end of the laboratory or within the deadline decided by the teacher.
The maximum score of the report is 2 points that will be added to the written part score. One single absence does not affect the score.
Oral exam.
The oral exam is optional for students with a score of the written part equal or greater then 18/30 and it will be focused on the full program. The oral exam score is within + 3 points to -3 points that will be added to the written part score.
Laude will assigned in case of an overall score equal or greater than 30.5/30.
Modalità di esame: Prova orale facoltativa; Prova scritta tramite PC con l'utilizzo della piattaforma di ateneo;
L’esame è scritto, integrato con la valutazione delle relazioni di laboratorio. La prova orale è facoltativa.
Lo studente potrà sostenere l'esame sia in presenza, sino al raggiungimento della massima capienza delle aule messe a disposizione secondo le regole di prenotazione individuate dall’Ateneo, sia in remoto. L'esame somministrato sarà identico in entrambi i casi. L'unica reale differenza consiste nel fatto che in aula, sebbene si richieda comunque l'attivazione del sistema di proctoring, ci sarà anche la sorveglianza di personale apposito (docente, esercitatori, ...). Gli studenti che opteranno per svolgere lo scritto in aula dovranno accedere alla piattaforma Respondus mediante con PC personale. In caso qualche studente non fosse provvisto di PC adatto lo comunicherà al docente entro la data di chiusura delle iscrizioni all’esame ed il docente avrà cura di risolvere il problema.
La prova scritta è volta ad accertare la conoscenza degli argomenti trattati a lezione, a valutare la capacità di analizzare e calcolare l'incertezza di misura, di calcolare le prestazioni attese da sensori e relativi circuiti di condizionamento, di analizzare i manuali di strumenti e sensori e di progettare i sistemi di misura contenenti i sensori descritti a lezione.
La prova scritta è suddivisa in due parti:
• la prima parte consta di 10 domande a risposta guidata o numerica;
• la seconda parte consta di 5 domande a risposta aperta
Il tempo a disposizione per svolgere la prima parte è di 30 minuti, per la seconda è di 60 minuti.
Prima parte: domande a risposta guidata o numerica
Durante la prima parte dell'esame gli studenti non potranno consultare materiale, appunti, testi, di alcun tipo e potranno usare unicamente la calcolatrice messa a disposizione dal sistema Respondus.
Per ogni domanda a risposta guidata sono presentate cinque possibili risposte delle quali una sola corretta. Lo studente potrà selezionare la risposta che ritiene corretta o astenersi dal rispondere. Per le domande a risposta numerica lo studente riporterà il solo risultato numerico. Sarà specificato nel testo il massimo errore tollerabile (assoluto o percentuale, a seconda dei casi) e, se il risultato non fosse un numero puro, l’unità di misura nella quale esprimerlo.
Il punteggio massimo ottenibile è pari a 15. In particolare ogni risposta corretta incrementa la votazione di 1 punto (+ 1), ogni risposta errata comporta la sottrazione di 0,2 punti (- 0,2) e ogni risposta non data non viene considerata (0).
Seconda parte: domande a risposta aperta
La seconda parte è composta di 5 quesiti a risposta aperta riguardanti esercizi e/o argomenti di teoria. Il punteggio massimo è di 15/30. Come per la prima parte anche nella seconda parte
gli studenti non potranno consultare materiale, appunti, testi, di alcun tipo e potranno usare unicamente la calcolatrice messa a disposizione dal sistema Respondus.
L'esaminando preparerà l'elaborato su fogli personali e provvederà a caricarli come allegati sul sistema come verrà indicato (foto leggibile con la webcam del PC, scansione con app su smartphone, ...). Caricare l'elaborato come richiesto e verificare che sia perfettamente leggibile è condizione necessaria per poterlo avere corretto.
Il Docente si riserva la facoltà di chiedere una verifica orale dell’elaborato.
Relazioni di laboratorio
Le relazioni di laboratorio dovranno essere redatte singolarmente o in gruppo, secondo quanto indicato durante i laboratori, e saranno consegnate tramite portale della didattica entro la data comunicata dal docente. Sarà valutato sia il contenuto della relazione sia la presenza in laboratorio. Una singola assenza in laboratorio non comporta penalizzazioni. Il punteggio massimo assegnato alle relazioni è di punti 2.
Prova orale facoltativa
Gli studenti che superano la prova scritta (punteggio>=18/30) potranno sostenere, su loro richiesta, una prova orale facoltativa. La prova orale verterà su tutto il programma. La prova orale comporta un incremento o una riduzione del voto della prova scritta fino a 3 punti.
Votazione finale
Il voto sarà determinato come somma dei voti delle due prove scritte, della valutazione delle relazioni e del voto ottenuto durante la prova orale facoltativa.
Per gli studenti che frequentano l’insegnamento integrato PDBP/Sensori e Misure per la Bioingegneria (01RAGMV) il voto finale sarà determinato come descritto nella parte di scheda relativa al corso 01RAGMV.
Per gli studenti che frequentano il solo corso Sensori e Misure per la Bioingegneria (01PORMV) il voto finale sarà sarà approssimato all’intero più vicino. Superando il punteggio di 30,5 allo studente sarà assegnata la lode.
Exam: Optional oral exam; Computer-based written test using the PoliTo platform;
The course 01RAGMV is composed by two modules "Progettazione di dispositivi biomedici programmabili" and "Sensori e misure per la bioingegneria". Exam rules are reported in the following. The overall score of the integrated course will be obtained as the average of the raw scores (without any approximation) obtained in each module. The average will then be approximated to the nearest integer. If a student exceeds the score of 30.5 the exam is passed with Laude.
Progettazione di dispositivi biomedici programmabili
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The exam aims at verifying the knowledge acquired by students, their ability to critically analyze topics presented during the lectures as well as to solve problems related to simple electronic circuits or to write code for microcontrollers. Exercises will be similar to those presented during lectures, but sometimes they could also contain some differences from what previously presented to ascertain the ability of students to solve simple problems they never faced before.
The exam is made of two parts: the first part consists of fifteen multiple-choice questions and the second part consists of four open questions, which may be either “open numerical answer” or “composition” type. The two parts of the exam will be held in the same day, in succession.
The first part of the exam lasts 15 minutes. For each question, three possible answers are presented. Only one choice is correct. The student can either select the answer he believes correct or refrain from answering. This part of the exam is worthy of 15 points, obtained as follows: each correct answer adds 1 point, each wrong answer subtracts 0.33 points; if no answer is given, the score is not modified (0 points added). The minimum score the student must obtain is equal to 8 out of 15 available points; if this threshold is not met, the exam is failed.
The second part of the exam consists of four open questions and lasts 50 minutes. Each question will belong to either the “open numerical answer” type or “composition” type. Each question will consist of: a) a problem, the answer of which will be strictly numerical; or b) the request of explaining a concept, the description of a circuit or of part of the internal structure of the microcontroller; or c) the request of writing a short program for the microcontroller. When a question belongs to the “open numerical answer” type, the maximum acceptable error (either absolute or relative) will be specified in the text and, if the result is not dimensionless, units to be used will be specified too. Each correct answer adds 3.5 points to the final score. Wrong or not given answers will not be considered (no penalization will be applied). Therefore, the maximum score that can be obtained is equal to 14 points.
The overall score of a student will be obtained by summing of the scores relative to the two parts of the exam (up to 15 points for the first part and up to 14 points for the second part) and the score obtained for the laboratory report (up to 4 points). Therefore, the maximum obtainable score is equal to 33: if a student exceeds the score of 30.5 the exam is passed with Laude.
During both parts of the exam, students will be allowed to use both the microcontroller technical manual and the instruction manual. Students will be allowed to use only the calculator made available by the proctoring system.
Sensori e misure per la bioingegneria
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Written examination (1:30 hours) with 10 open questions about theory and exercises.
The written exam is aimed at evaluating the knowledge of the arguments presented during the lessons, at evaluating the ability of analyzing and estimating the measurement uncertainty, at evaluating the metrological performance of sensors and related conditioning circuits, at evaluating the student capability of reading and understanding sensor and instrument specifications.
The maximum score of the written part is 30/30.
Notes, books, slides are not allowed during the exam. Students will be allowed to use a scientific calcultator or the calculator made available by the proctoring system.
Evaluation of the laboratory short reports.
Students must attend the laboratory (virtual laboratory or remote laboratory). The report must be delivered at the end of the laboratory or within the deadline decided by the teacher.
The maximum score of the report is 2 points that will be added to the written part score. One single absence does not affect the score.
Oral exam.
The oral exam is optional for students with a score of the written part equal or greater then 18/30 and it will be focused on the full program. The oral exam score is within + 3 points to -3 points that will be added to the written part score.
Laude will assigned in case of an overall score equal or greater than 30.5/30.