Předmět: Senzory v medicíně

« Zpět
Název předmětu Senzory v medicíně
Kód předmětu KZR/SMT3
Organizační forma výuky Přednáška + Cvičení
Úroveň předmětu Bakalářský
Rok studia 2
Semestr Zimní
Počet ECTS kreditů 4
Vyučovací jazyk Čeština
Statut předmětu Povinný
Způsob výuky Kontaktní
Studijní praxe Nejedná se o pracovní stáž
Doporučené volitelné součásti programu Není
Vyučující
  • Štěrba Jan, Ing. Ph.D.
  • Fales Alexandr, Ing.
Obsah předmětu
Témata přednášek (2 hod/týden): 1. Zákl. pojmy snímací techniky, přehled snímaných veličin, měření neel. veličin a fyziologických funkcí, měřící řetězec 2. Snímač, čidlo, senzor, definice popis a struktura, výstupní signály 3. Rozdělení snímačů a čidel, inteligentní senzory, použití v lékařských přístrojích 4. Snímače a měření polohy, dráhy, posunutí a úhlu natočení 5. Snímače a měření rychlosti a zrychlení, akcelerometry 6. Snímače a měření síly, vibrací a mechanické deformace 7. Snímače a měření výšky hladiny, tlaku, průtoku kapalin a plynů, 8. Snímače a měření teploty, záření, kontaktní a bezkontaktní, termovize, ultrazvukové a mikrovlnné senzory 9. Snímače a měření vlhkosti vzduchu 10. Snímače a měření vodivosti roztoků a pH, fyzikálně-chemických veličin 11. Snímače a měření magnetických veličin 12. Optické měření a snímače, zdroje světla, optické detektory, optická přenosová soustava 13. Biosenzory, principy a aplikace 14. Připojování, kalibrace a ověřování snímačů Témata cvičení (2 hod/týden): 1. Snímané veličiny - definice, značení, jednotky, měření a měřící přístroje 2. Měření polohy, dráhy, posunutí a úhlu natočení - výběr čidla, zapojení, kalibrace, změření a vyhodnocení 3. Měření rychlosti a zrychlení - výběr čidla, zapojení, kalibrace, změření a vyhodnocení 4. Měření síly, vibrací a mechanické deformace - výběr čidla, zapojení, kalibrace, změření a vyhodnocení 5. Měření výšky hladiny, tlaku - výběr čidla, zapojení, kalibrace, změření a vyhodnocení 6. Měření průtoku kapalin a plynů - výběr čidla, zapojení, kalibrace, změření a vyhodnocení 7. Měření teploty - výběr čidla, zapojení, kalibrace, změření a vyhodnocení 8. Měření záření - výběr čidla, zapojení, kalibrace, změření a vyhodnocení 9. Měření vlhkosti vzduchu - výběr čidla, zapojení, kalibrace, změření a vyhodnocení 10. Měření optických veličin - výběr čidla, zapojení, kalibrace, změření a vyhodnocení 11. Optické měření - výběr čidla, zapojení, kalibrace, změření a vyhodnocení 12. Biosenzory - ukázky měření, vyhodnocení 13. Biosenzory - ukázky měření, vyhodnocení 14. Zápočet

Studijní aktivity a metody výuky
Přednášení
Výstupy z učení
Předmět seznamuje studenty se základy snímací techniky. Obecně definuje jednotlivé snímané veličiny a zaměřuje se na principiální podstatu metod jejich měření. Seznamuje s funkcí jednotlivých čidel vč klasifikace podle snímané veličiny a jejich praktické aplikace v reálném světě vč. biosenzorů.
Odborné znalosti: Student zná základní terminologii snímací techniky. Orientuje se v druzích snímaných veličin, jejich měření a vhodném výběru metody detekce. Popíše principy jednotlivých snímačů vč biosenzorů a jejich použití. Odborné dovednosti: Umí vybrat odpovídající snímač i biosenzor a způsob měření vybrané neelektrické veličiny. Dokáže zapojit a zkalibrovat vhodné čidlo, změřit a vyhodnotit odpovídající neelektrickou veličinu pro vybranou aplikaci. Obecné způsobilosti: Student chápe důležitost snímací techniky a snímačů v reálném světě, zejména biosenzorů ve svém oboru. Je schopen aplikovat získané znalosti na vybraných čidlech ve svém oboru.
Předpoklady
nespecifikováno

Hodnoticí metody a kritéria
Písemná zkouška

Zápočet: aktivní účast na cvičeních (min 80%), zpracování, odevzdání a přijetí semestrální práce, zápočtový test (min 70 % získaných bodů) Zkouška: skládá se za dvou částí, první část je písemný průřezový test probírané látky (min 50 % získaných bodů), druhá část je ústní a ověří se obecné znalosti studenta z oboru
Doporučená literatura
  • BEJČEK, L. a J. VACULÍK. Snímače tlaku. Automa. 2012, 17(1), 20-23..
  • FRADEN, J. Handbook of modern sensors: physics, designs, and applications [online]. Fifth edition. Cham: Springer, 2016..
  • HUBÁLEK, J. Mikrosenzory a mikroelektromechanické systémy. Brno, -. Dostupné také z: http://www.umel.feec.vutbr.cz/~hubalek.
  • HUSÁK, M., RIPKA, P., a další autoři. Senzory v lékařství. ČVUT, Praha 2007..
  • NORTHROP, R. B. Introduction to instrumentation and measurements. Third edition. Boca Raton: CRC Press, Taylor&Francis Group, 2014..
  • PENHAKER, M.. Snímače a senzory v biomedicíně, 1.vyd. ed. Ostrava: Vysoká škola Báňská - Technická univerzita Ostrava, 2013..
  • Soukup, J., Skočilas, J. Technická měření. FVTM UJEP v Ústí nad Labem, 2014. Ústí nad Labem, 2008.
  • VYLEGALA, P. ROBOTI. Snímače a senzory. 2013. CZ.1.07/1.1.24/01.0066.
  • ZEMAN, P. L. Automatizace - Snímače teploty. Nová Paka, 2016..


Studijní plány, ve kterých se předmět nachází
Fakulta Studijní plán (Verze) Kategorie studijního oboru/specializace Doporučený ročník Doporučený semestr