450-2013/01 – Snímače a senzory v biomedicíně (SSB)
| Garantující katedra | Katedra kybernetiky a biomedicínského inženýrství | Kredity | 5 |
| Garant předmětu | prof. Ing. Martin Augustynek, Ph.D. | Garant verze předmětu | prof. Ing. Martin Augustynek, Ph.D. |
| Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | Povinnost | volitelný odborný |
| Ročník | 2 | Semestr | letní |
| | Jazyk výuky | čeština |
| Rok zavedení | 2010/2011 | Rok zrušení | |
| Určeno pro fakulty | FEI | Určeno pro typy studia | navazující magisterské, bakalářské |
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
Studenti se v tomto předmětu seznamují s problematikou převodu biologických
signálů a fyziologických projevů z lidského těla na elektrický signál. K této
tématice nejprve zvládnou problematiku snímačů a senzorů používaných v
lékařství.
Vyučovací metody
Přednášky
Individuální konzultace
Experimentální práce v laboratoři
Anotace
Přednášky jsou rozděleny do několika problémových okruhů. V úvodu jsou uvedeny
základní elektrické vlastnosti buňky, teorie dráždivosti, vedení vzruchu v
tkáních, snímání biopotenciálů a také účinky vysokofrekvenčního proudu na buňku
a tkáň. Další část je věnována elektrickým snímačům a elektrodám, které se
používají ve vyšetřovacích přístrojích. Závěrem jsou probírány také základní
způsoby záznamu průběhů bioelektrických veličin a signálů.
Povinná literatura:
Doporučená literatura:
Další studijní materiály
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
Průběžná kontrola studia:
10 laboratorních úloh
Podmínky udělení zápočtu:
dosažení minimálně 21 bodů z 40 možných
V průběhu semestru absolvují studenti 10 laboratorních úloh, kterými se
ověřuje průběžné studium a praktická připravenost. Odevzdání protokolu je
podmínkou pro zahájení měření další úlohy. Bodové hodnocení laboratorní úlohy
se skládá z hodnocení přípravy na úlohu a hodnocení protokolu.
Pro udělení zápočtu je vyžadována povinná účast na cvičeních minimálně 80% z proběhlých vyučovacích hodin.
E-learning
Další požadavky na studenta
Žádné další požadavky nejsou na studenta kladeny.
Prerekvizity
Předmět nemá žádné prerekvizity.
Korekvizity
Předmět nemá žádné korekvizity.
Osnova předmětu
Přednášky:
Elektronika v lékařství
Elektrické vlastnosti živých organizmů
Elektrické vlastnosti buňky
Dráždivost tkání elektrickými podněty
Vedení vzruchu v tkáních
Bipolární a unipolární snímání biopotenciálů
Účinky elektrického proudu na živou tkáň
Snímání bioelektrických veličin
Snímače: Odporové, polovodičové, tenzometry, teplotní
Snímače: fotoelektrické, indukční, kapacitní, piezoelektrické,
Snímací elektrody
Zesilovače elektrických biosignálů
Záznam biologických veličin a potenciálů
Vlastnosti některých biosignálů z hlediska požadavků na zapisovací systémy
Laboratoře:
Praktické cvičení v laboratořích a seznámení s laboratorním řádem. Bezpečnostní školení.
Laboratorní úloha č.1 - Polovodičové senzory teploty.
Laboratorní úloha č.2 - Polovodičová tlaková čidla.
Laboratorní úloha č.3 - Snímače magnetického pole, využívající Hallova jevu.
Konzultace k úlohám č.1-3.
Laboratorní úloha č.4 - Monolitický akcelerometr
Laboratorní úloha č.5 - Dynamické vlastnosti polovodičových snímačů optického
záření.
Laboratorní úloha č.6 - Bezkontaktní proudová čidla s Hallovou sondou.
Konzultace k úlohám č.4-6.
Laboratorní úloha č.7 - Polovodičový senzor teploty s pulsním šířkově
modulovaným výstupním signálem.
Laboratorní úloha č.8 - Polovodičové obrazové snímače.
Laboratorní úloha č.9 - Fotoelektrické snímače polohy PSD.
Laboratorní úloha č.10 - Volné téma
Konzultace k úlohám 7-10
Projekty: Každý student dostane zadány v průběhu semestru jeden rozsáhlejší projekt, které zpracuje s využitím měřící a výpočetní techniky.
Tvorba samostatného projektu č. 1. Návrh a realizace systému pro měření a vyhodnocení údajů ze snímačů.
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky