Řešené práce

Řešené práce

Bakalářská práce

Modul zdroje proudu pro elektrickou impedanční tomografii

Tato bakalářská práce se zabývá návrhem modulu zdroje proudu, který je jednou ze součástí modulárního systému pro elektrickou impedanční tomografii (EIT). Cílem této práce je vytvořit funkční proudový zdroj, který dokáže budit zkoumané prostředí až do předpokládané velikosti impedance 4800 Ω harmonickým proudem o maximální amplitudě 10 mA v kmitočtovém rozsahu signálu od desítek Hz až do 100 kHz. Práce se soustředí na výběr co nejvhodnější topologie zapojení, praktickou realizaci a měření reálných vlastností.

Diplomová práce

Fyzikálně informované neuronové sítě a jejich aplikace

Tato diplomová práce se zabývá problematikou fyzikálně informovaných neuronových sítí, přičemž pozornost je věnována také jejich použití v elektrické impedanční tomografii. Popsány zde jsou nejdůležitější aspekty fyzikálně informovaných neuronových sítí a elektrické impedanční tomografie, což by mělo tvořit dostatečně hluboký teoretický základ potřebný k popisu praktického problému. S ohledem na teoretickou podstatu je realizována rekonstrukce elektrické vodivosti ve 2D kruhovém numerickém fantomu, jejímž cílem je zahrnout dříve formulované fyzikální zákony do navrhnuté architektury fyzikálně informované neuronové sítě a poskytnout tak praktické výsledky rekonstrukce. Pomocí získaných výsledků je následně diskutována a vyhodnocována proveditelnost a přesnost navrhovaného přístupu.

Diplomová práce

Elektrická impedanční tomografie

Tato práce navazuje na vývoj systému Modular EIT (MEIT), víceúčelové, nízkonákladové, modulární experimentální platformy, původně navržené v bakalářské práci autora. Práce začíná studiem stavu stávajícího systému, identifikací a opravou konstrukčních nedostatků v modulech napájení, hlavním modulu a multiplexeru, které společně tvoří navrhovaný systém. Modul multiplexeru byl kompletně přepracován, a to nejen za účelem odstranění funkčních chyb, ale také za účelem zavedení GPIO expandéru pro řešení společného sběrnicového rozhraní, které umožňuje připojení až 256 modulů v rámci systému a následně umožňuje využití systému pro víceelektrodové měření. Byl navržen a sestaven nový vývojový modul, který slouží jako testovací platforma pro nové topologie obvodů. Na tomto modulu byl implementován a ověřen kompletní řetězec generování proudu: DAC front-end s odstraněním DC offsetu a galvanickým oddělením, zrcadlený vylepšený Howlandův proudový zdroj (MEHCS) schopný dodávat až 10 mA do odporových zátěží až do přibližně 7 kΩ a obvod pro snímání proudu založený na diferenciálním zesilovači s vysokým napětím vůči zemi a izolovaném výstupu.

Diplomová práce

Detekce min pod povrchem země na principu magnetometru

Táto bakalárska práca sa zaoberá detekciou feromagnetických objektov pomocou merania zmien magnetického poľa Zeme. Navrhované riešenie využíva dvojicu magnetometrov zapojených v gradiometrickom usporiadaní, ktoré umožňuje potlačenie rušivých vplyvov prostredia a zvýšenie citlivosti na magnetické anomálie. Práca sa venuje výberu vhodného magnetometrického senzora a analýze vplyvu vlastností objektov na charakter magnetickej anomálie pomocou simulácií a experimentálnych meraní. Výsledkom je návrh a realizácia meracieho systému vrátane vyhodnocovacej elektroniky. Funkčnosť systému bola overená pri meraniach z bezpilotného lietadla, pričom získané údaje boli spracované do podoby magnetických máp.

Diplomová práce

Modelování a kompenzace nelineárních efektů pro skenovací systém SEM

Skenovacie elektrónové mikroskopy používajú elektromagnetické alebo elektrostatické deflektory, ktoré umožňujú skenovanie vzorky elektrónovým zväzkom. Šírka pásma týchto deflektorov priamo ovplyvňuje rýchlosť skenovania mikroskopu a výsledné skreslenie obrazu. Cieľom práce je vytvoriť presný model skenovacieho systému a pomocou tohto modelu navrhnúť kompenzačnú metódu na zníženie trvania prechodových javov úpravou vstupného signálu systému.

Bakalářská práce

Modul napájecího zdroje pro systém elektrické impedanční tomografie

Tato bakalářská práce se zabývá návrhem izolovaného napájecího zdroje pro modulární elektrický impedanční tomograf, určeného pro laboratorní měření i experimenty ve venkovním prostředí. V teoretické části je vysvětlen princip tomografie. Práce kvantifikuje zadané parametry a popisuje proces tvorby zdroje se symetrickými výstupy 48 V a 3,3 V. Dále se zabývá realizací napájení pomocí USB Power Delivery, návrhem LC filtrů, elektrického spínače a ochranou proti přepólování.

Diplomová práce

Modul řízení a sběru dat pro systémy elektrické impedanční tomografie

Tato diplomová práce je zaměřena na jednotku multiplexeru a hlavní řídicí jednotku pro elek- trickou impedanční tomografii ve spolupráci s výzkumným týmem VUT. Pro tento tomograf byly týmem vyvinuty aktivní sondy, napájecí zdroj a zdroj proudu. Tento projekt řeší přímou digitální syntézu přizpůsobenou pro generování sinusových i obdelníkových signálů, což umožňuje měření v širokém frekvenčním rozsahu při jednom měření. Hlavním cílem systému je bezpro- blémová integrace s knihovnou EIDORS v prostředí MATLAB. Řídicí jednotka je zodpovědná za digitalizaci diferenciálně měřených napětí ze sond a měření proudu ze zdroje proudu.

Diplomová práce

Optimalizace pokusného NQR spektrometru

Práca pojednáva o NQR spektroskopii, ktorá patrí medzi moderné nedeštruktívne meracie a diagnostické metódy pre charakteristiku rôznych materiálov. Využíva kvadrupólový moment - vlastnosť atómových jadier niektorých izotopov. Metóda nukleárnej kvadrupólovej rezonancie (NQR) je v princípe veľmi podobná nukleárnej magnetickej rezonancii (NMR). Diplomová práca sa v teoretickej časti zaoberá princípom NMR a NQR, popisuje možné využitie tejto metódy na detekciu napr. výbušnín, drog, a iných nebezpečných chemikálií.

Diplomová práce

Návrh výkonového zesilovače proudu pro měření anhysterezní křivky

Tato diplomová práce se zaměřuje na návrh, simulaci a realizaci výkonového zesilovače proudu založeného na Howlandově zdroji proudu, který je určen pro měření anhysterezních křivek magnetických materiálů. Práce navazuje na předchozí bakalářskou práci a soustředí se na zdokonalení Howlandova zdroje proudu, přičemž cílem je zvýšit výstupní proud minimálně na 10 A a zajistit stabilitu při připojení různých induktivních zátěží až do frekvence 10 kHz.

Bakalářská práce

Přesný wattmetr pro měření měrných ztrát feritových jader

Ztráty ve feromagnetických materiálech se dají změřit wattmetrem. Lze je dělit na ztráty vířivými proudy a hysterezní ztráty. Měření ztrát se provádí na uzavřených vzorcích. Wattmetry by měly být přesné a citlivé. Používají se elektrodynamické wattmetry, které dosahují maximální výchylky při účiníku menším než jedna. Dalším možným způsobem měření ztrát je použít speciální elektronické obvody, jejichž hlavní částí je analogová násobička.