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FI-UNER - BIOINGENIERIA II - (BIOINGENIERIA III PLAN 87) EVALUACIÓN FINAL, 10 DE FEBRERO DE 2004 NOTA: PARA APROBAR ES REQUISITO OBTENER AL MENOS 1 PUNTO EN CADA PROBLEMA, Y NO MENOS DE 5 PUNTOS EN TOTAL TEMA I) METROLOGÍA ( 3 PUNTOS) Se desea calibrar un galvanómetro con “cero al medio” del tipo usual en los Puentes de Wheatstone. La división más pequeña dibujada en su escala es d = 10(nA), el valor de plena escala es 1(μA). La indeterminación de la lectura para un observador entrenado es ¼ de la división más pequeña d dibujada en su escala ( 2.5 nA). Se utiliza como patrón una referencia que tiene un valor nominal Xo = 997.5 nA y una tolerancia de fabricación del 0.01%. Se ajusta primero el “0” (con el control de calibración correspondiente), y luego el valor "cercano a +PE" (con su correspondiente control de calibración) de manera que la lectura coincida (dentro de la indeterminacion de lectura) con el valor nominal del patron. Se verifica que al invertir la polaridad del patrón, la lectura "cercana a –PE" también coincide con el patrón (siempre, dentro de la indeterminacion de lectura). ¿Cuáles de las siguientes afirmaciones son verdaderas? ¿Y cuáles falsas? Justifique brevemente. a) Despues de una calibracion exitosa, se realiza una lectura muy cercana a “0”, en este caso la indeterminación de la lectura es (¼ d + X0 / 104) b) Despues de una calibracion exitosa, se realiza una lectura muy cercana a “0”, en este caso la indeterminación de la lectura es ¼ (d + X0 / 104) c) Se realiza una lectura muy cercana a “0”, en este caso la indeterminación de la lectura es ¼ d d) Ninguna de las anteriores. En este caso, la respuesta correcta es…….... e) La calibración de este instrumento no se puede realizar con un patrón en el cual X0 / 104 ¼ d TEMA II SENSORES (3 PUNTOS) A) Explique el mecanismo de interacción conocido como Efecto Hall (EH)en un semiconductor, y obtenga la expresión para la tensión de Hall en estado estacionario (H) como función de: la corriente de alimentacion I, la intensidad del campo magnético B, y el ángulo entre B y el vector densidad de corriente J. B) Señale cuales de las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas. Justifique brevemente. a) Un sensor de EH puede utilizarse o como sensor de posición, o como magnetómetro, pero no como amperímetro. b) La medición de H debe realizarse mediante un método electrométrico c) Si un material tiene portadores de ambos signos, en concentraciones iguales, entonces sus efectos se cancelan y H es siempre nula. C) Mencione dos aplicaciones donde se utilice un sensor de efecto Hall tipo “switch” TEMA III: ELECTROFISIOLOGÍA CLÍNICA (4 PUNTOS) a) Describir una situación posible, en la que un equipo para registro electrofisiológico que carece de la etapa de aislación del paciente, represente un riesgo potencial para el paciente. Explique las razones de este riesgo, analizando valores críticos . b) Describa las principales características que permiten utilizar optoacopladores para implementar la etapa de aislación eléctrica del paciente. Proponga un circuito. c) Describa las principales características que permiten utilizar transformadores de aislación para implementar la etapa de aislación eléctrica del paciente. Proponga un circuito. d) Describa las principales caracteristicas de las fuentes de alimentacion que se utilizan para implementar la etapa de aislación eléctrica del paciente. Proponga un circuito.