PředmětyPředměty(verze: 853)
Předmět, akademický rok 2019/2020
  
Senzory a senzorové systémy - M444008
Anglický název: Sensors and Sensor Systems
Zajišťuje: Ústav fyziky a měřicí techniky (444)
Platnost: od 2019
Semestr: letní
Body: letní s.:5
E-Kredity: letní s.:5
Způsob provedení zkoušky: letní s.:
Rozsah, examinace: letní s.:2/2 Z+Zk [hodiny/týden]
Rozsah za akademický rok: 2 [hodiny]
Počet míst: neurčen / neurčen (neurčen)
Minimální obsazenost: neomezen
Jazyk výuky: čeština
Způsob výuky: prezenční
Úroveň:  
Pro druh: navazující magisterské
Poznámka: předmět je možno zapsat mimo plán
povolen pro zápis po webu
Garant: Vrňata Martin prof. Ing. Dr.
Záměnnost : N444019
Termíny zkoušek   Rozvrh   
Anotace -
Poslední úprava: Vrňata Martin prof. Ing. Dr. (26.04.2018)
Předmět poskytuje studentům v obecné části výklad základních pojmů: senzor, senzorový systém, seznámení se statickými a dynamickými parametry senzorů, ukázky možností jak minimalizovat vliv interferujících veličin při měření pomocí senzorů a hlavní zásady navrhování senzorových systémů. Konkrétní část je věnovaná podrobnějšímu poznání principů činnosti piezoelektrických senzorů, senzorů SAW, optických senzorů a biosenzorů.
Výstupy studia předmětu -
Poslední úprava: Vrňata Martin prof. Ing. Dr. (26.04.2018)

Studenti budou umět:

obecné principy detekce fyzikálních a chemických veličin pomocí senzorů

minimalizovat statické a dynamické chyby senzorů

zásady navrhování senzorových systémů

podrobněji se orientovat v problematice piezoelektrických senzorů, senzorů SAW, optických senzorů a biosenzorů

Literatura -
Poslední úprava: Vrňata Martin prof. Ing. Dr. (26.04.2018)

Z: Ripka P., Ďaďo S., Kreidl M., Novák J., Senzory a převodníky, nakladatelství ČVUT, Praha, 2005, 80-7080-156-X

Z: Haasz V., Sedláček M., Elektrická měření � přístroje a metody, nakladatelství ČVUT, Praha, 2005, 80-7080-372-X

D: Hubálek J., Mikrosenzory a mikroelektromechanické systémy, nakladatelství VUT, Brno, 2009, 80-7284-305-X

D: Skládal P., Biosensory, nakladatelství Masarykovy univerzity, Brno, 2002, 80-7304-209-X

Studijní opory -
Poslední úprava: Vrňata Martin prof. Ing. Dr. (26.04.2018)

http:/www.journalselsevier.com/sensors-and-actuators-a-physical

Požadavky ke kontrole studia -
Poslední úprava: Vrňata Martin prof. Ing. Dr. (09.05.2018)

Závěrečná zkouška má podobu písemného vypracování odpovědi na dvě otázky z různých okruhů probrané tematiky. Další částí je doplňující debata nad touto písemnou přípravou. Hloubka a rozsah debaty se řídí kvalitou písemných odpovědí. Nezbytnou podmínkou pro úspěšné absolvování předmětu je odevzdání protokolů ze všech laboratorních prací.

Sylabus -
Poslední úprava: Vrňata Martin prof. Ing. Dr. (26.04.2018)

1. Historický úvod, používaná terminologie, klasifikace senzorů fyzikálních a chemických veličin, převodní mechanismus

2. Statické a dynamické parametry senzorů, metodiky testování senzorových parametrů

3. Zdroje chyb senzorů a možnosti jejich minimalizace, metoda diferenčního a zpětnovazebného senzoru

4. Metoda kompenzačního senzoru, zapojení senzorů do můstků, eliminace vlivu rušivých veličin

5. Obecné zásady návrhu senzorového systému - měřicí řetězec, topologie senzorové sítě, citlivé elementy, připojení senzoru do systému

6. Senzorová pole (elektronický nos, elektronický jazyk) a jejich využití pro zvýšení selektivity detekce, matematické zpracování signálu ze senzorových polí - metoda PCA, clusterová analýza

7. Fyzika polovodičů - nejčastějších materiálů aktivních vrstev senzorů

8. Polovodičové plynové senzory - princip činnosti, náhradní elektrický obvod, režimy měření

9. Piezoelektrické senzory - fyzikální podstata piezoelektrického jevu, aplikace při měření deformace, vibrací, síly, zrychlení, točivého momentu

10. Senzory s povrchovou akustickou vlnou (SAW) - princip činnosti, architektura senzoru, aplikace při měření mechanických veličin, využití pro stanovení chemických a biologicky aktivních látek

11. Senzory pro měření zbytkového tlaku ve vakuových aparaturách - dilatační vakuoměr, molekulární vakuometr, ionizační měrky

12. Optické senzory I - úvod do optoelektroniky, elektroluminiscenční diody, polovodičové lasery, světlovodná vlákna, kanálové vlnovody, fotoodpory a fotodiody

13. Optické senzory II - solární články, mřížkové optické senzory, fotoelasticita, Moiré obrazce

14. Biosenzory - základní pojmy, protilátka, antigen, biokatalytické a bioafinitní senzory, molekulární rozpoznávání, biosenzory pro detekci in vivo

Vstupní požadavky -
Poslední úprava: Vrňata Martin prof. Ing. Dr. (09.05.2018)

Znalost obecné chemie, fyzikální chemie a fyziky na úrovni základních bakalářských kurzů VŠCHT Praha.

Podmínky zakončení předmětu -
Poslední úprava: Vrňata Martin prof. Ing. Dr. (09.05.2018)
  • vypracování písemné přípravy na dvě přidělená témata
  • uspokojivá debata nad písemnou přípravou
  • odevzdání všech laboratorních protokolů
Zátěž studenta
Činnost Kredity Hodiny
Účast na přednáškách 1 28
Příprava na zkoušku a její absolvování 3 84
Účast na seminářích 1 28
5 / 5 140 / 140
Hodnocení studenta
Forma Váha
Aktivní účast na výuce 20
Protokoly z laboratorních úloh (exkurzí nebo praxí) 20
Ústní zkouška 60

 
VŠCHT Praha