Senzory v elektronice a informatice

Přednášející:

Miroslav Husák (gar.)

Cvičící:

Miroslav Husák (gar.)

Předmět zajišťuje:

katedra mikroelektroniky

Anotace:

Předmět popisuje základní fyzikální, elektronické a optoelektronické jevy a principy používané u senzorů a mikrosenzorů, statické a dynamické parametry, metody zlepšování parametrů, zpracování senzorových signálů, inteligentní senzory, aplikace uvedených principů v senzorech teplotní, tlakové, optoelektronické, optické vláknové, senzory záření, chemické, mechanických veličin, hladinové, průtokoměry, ultrazvukové apod.. Jsou uvedeny principy činnost vybraných elektronických aktuátorů. Předmět seznamuje se základními principy činnosti a aplikací MEMS a mikrosystémů. Uvedené principy jsou ukázány na příkladech aplikací s konkrétními senzory a jejich katalogovými údaji.

Požadavky:

https://moodle.kme.fel.cvut.cz/moodle/login/index.php?lang=cs

Osnova přednášek:

1. Proč senzory - seznámení se senzory a jejich aplikacemi

2. Parametry senzorů

3. Piezoodporový jev - tenzometry, tlakové senzory piezoodporové

4. Kapacita - Kapacitní senzory, tlakové kapacitní senzory

5. Piezoelektrický jev - senzory sprincipem piezoelektrickým, tlakové senzory piezoelektrické

6. Hallův jev, magnetorezistivní jev - senzory magnetických veličin

7. Teplotní závislosti pn přechodu, odporu polovodiče a kovu, termoelektrický jev, teplotní závislost v MOS struktuře - teplotní senzory

8. Pyroelektrický jev, fotovoltaický jev - senzory záření (UV, IR, viditelné a jaderné)

9. Induktanční, indukčnostní, magnetický princip, magnetostrikční jev - senzory smagnetickými obvody (indukčnostmi)

10. Senzory průtoku, hladiny

11. Senzory chemických a biochemických veličin

12. Akcelerometry, gyroskopy

13. Optické vláknové senzory

14.Inteligentní senzory, komunikace senzorů, využívané sběrnice, vazby na multimédia, elektrické mikroaktuátory

Osnova cvičení:

1.Tenzometry

2.Tlakové senzory

3.Kapacitní senzory přiblížení

4.Teplotní senzor - s pn přechodem, integrovaný odporový,

5.Termoelektrické senzory, termostat s Peltierovým článkem

6.Bezkontaktní (optické) měření teploty

7.Elektronický senzor průtoku - anemometr

8.Senzory detekce kovů - metoda absorbční, záznějová, změna vazby, atd.

9.Senzor magnetického pole - Hallův senzor, magnetorezistor

10.Senzor optického záření

11.Senzory plynů

12.Využití senzorů pro měření vlastností kapalin

13.Měření pH, senzor ISFET

14.Zpracování signálů ze senzorů pomocí počítačového rozhraní

Cíle studia:

Studijní materiály:

Husák,M.: Mikrosenzory a mikroaktuátory. Academia 2008

Fraden,J.: Handbook of modern sensors. American institut of physics, Woodbury 1997

Ďaďo,S., Bejček,L., Platil,A.: Měření průtoku a výšky hladiny. Ben, 2005

Kreidl,M.: Měření teploty. Ben, 2005

Poznámka:

Rozsah výuky v kombinované formě studia: 14p+6s

Rozvrh na zimní semestr 2011/2012:

Rozvrh není připraven

Rozvrh na letní semestr 2011/2012:

Rozvrh není připraven

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Komunikace, multimedia a elektronika - Komunikační technika_163439 (povinný předmět programu)
• Komunikace, multimedia a elektronika - Multimediální technika_163458 (povinný předmět programu)
• Komunikace, multimedia a elektronika - Aplikovaná elektronika_163524 (povinný předmět programu)
• Komunikace, multimedia a elektronika - Síťové a informační technologie_163540 (povinný předmět programu)
• Komunikace, multimedia a elektronika, před rozřazením do oborů (povinný předmět programu)
• Komunikace, multimédia a elektronika (povinný předmět programu)