Studio e simulazione di un sistema di acquisizione per misure di tomografia di impedenza elettrica

La Tomografia ad Impedenza Elettrica (EIT) è una tecnica di imaging non invasiva e non distruttiva che consente di ricostruire la distribuzione di conducibilità elettrica all’interno di un mezzo. Sviluppatasi negli ultimi decenni come alternativa a tecniche tradizionali quali tomografia computerizzata, microscopia e risonanza magnetica. Tuttavia l’EIT presenta limitazioni legate alla bassa risoluzione spaziale e alla difficoltà nel rilevare piccole variazioni di conducibilità. L’EIT può essere impiegata per applicazioni come l’ingegneria tissutale, dove è necessario monitorare in modo non distruttivo la crescita e l’evoluzione di costrutti cellulari, rilevando variazioni di conducibilità associate ai processi biologici. In questa tesi ci si concentra sulla progettazione di un sistema di lettura ad alta precisione per applicazioni EIT embedded, capace di rilevare piccole variazioni di conducibilità. L’obiettivo è ottimizzare le prestazioni in termini di rapporto segnale-rumore. Per il raggiungimento di tale obiettivo sono stati selezionati i principali blocchi del sistema di lettura, quali amplificatore per strumentazione, convertitore analogico-digitale e amplificatore lock-in. La progettazione è stata guidata da formulazioni teoriche e le prestazioni sono state verificate mediante simulazioni in LTSpice e Simulink, al fine di valutare il comportamento del circuito in diverse condizioni operative e accertare il raggiungimento delle specifiche previste. La struttura di questo elaborato è la seguente; il capitolo 1 è un'introduzione generale ai sistemi EIT con informazioni teoriche su di questi, il capitolo 2 consiste nella progettazione dell’effettivo sistema di lettura concentrandosi sulle specifiche e scelta di componenti, in fine il capitolo 3 contiene le simulazioni effettuate per verificare il corretto funzionamento del circuito.