Praktika z návrhu a konstrukce lékařských přístrojů

Podmínkou zápisu předmětu je dřívější úspěšné absolvování předmětů:

Elektrická měření (17PBBEM)
Elektronické součástky a senzory v lékařství (17PBBESL)
Teoretická elektrotechnika (17PBBTEL)

Garant předmětu:

Roman Matějka

Přednášející:

Roman Matějka

Cvičící:

Karel Hanzálek, Roman Matějka, Václav Ort, Jana Štěpanovská, Leoš Tejkl

Předmět zajišťuje:

katedra biomedicínské techniky

Anotace:

V rámci prakticky orientovaného předmětu si studenti osvojí znalosti v oblasti návrhu a konstrukce dílčí měřicí části lékařského přístroje a dále prohloubí znalosti z oblasti fyziky, matematiky a teorie systémů a signálů. V jednotlivých cvičeních si projdou celým postupem výroby přípravku, tj. volba vhodného senzoru/rozhraní, vymezení vstupních a výstupních veličin, volba vhodných součástek, limitace použití, tvorba samotné DPS pro přípravek, její osazení a oživení, řešení otázky bezpečnosti a galvanického oddělení napájecí a signálové cesty. V další části si přípravek připojí pomocí měřicí datově karty k PC, digitalizují naměřený signál, provedou analýzu signálu v časové a frekvenční oblasti, provedou kalibraci, návrh digitálního filtru, aplikují diferenciální a integrální počet pro výpočet dalších fyzikálních veličin apod. Výstupem předmětu bude krom samotného měřicího přípravku i jeho kompletní technická dokumentace a jednoduchá měřicí/vyhodnocovací aplikace v prostředí LabVIEW.

Požadavky:

Povinná docházka na cvičení s povolenou absencí na maximálně dvou cvičeních. V případě většího počtu absencí je nutné doložení důvodu absence a bude řešeno individuálně.

Předmět je zakončen klasifikovaným zápočtem. Tento klasifikovaný zápočet bude realizován formou 3 testů v průběhu semestru.

Každý test bude obsahovat početní příklad, tvorbu schématu a 5 otázek se čtyřmi nabídnutými odpověďmi s jednou správnou možností. Hodnocení jednotlivých částí: 15 bodů početní příklad, 15 bodů tvorba schématu a 2 body za otázku, tj. celkem 10 bodů za otázky, celkem tedy 40 bodů za test.

Výsledná známka bude dána celkovým počtem získaných bodů z obou testů. Nebude realizován opravný termín vzhledem k faktu, že je možné získat až celkem 120 bodů.

Bodové minimum je 50 bodů, tj. známka E, maximum je 100 bodů, tj. známka A podle SZŘ ČVUT.

Osnova přednášek:

Osnova cvičení:

1. Základní výpočty v obvodu, můstkové zapojení

2. Základy zapojení s OZ

3. Součástky, typy montáže, základy kreslení schématu

4. návrh schématu a DPS (Multisim, Ultiboard)

5. výroba DPS fotocestou, základy pájení

6. oživení modulu, proměření základních vlastností, práce s laboratorním zdrojem

7. Návrh schématu a DPS II

8. Výroba DPS fotocestou, osazení, oživení

9. Zapojení senzorů

10. osazování vlastní navržené DPS, oživení

11. měření biopotenciálů

Cíle studia:

Cílem předmětu je, aby studenti využili poznatků z ostatních relevantních předmětů a vhodně je aplikovali při řešení výše uvedených problémových okruhů. Po absolvování předmětu by studenti měli mít jistou zkušenost s tím, co znamená navrhnout a co znamená realizovat konkrétní obvod. Co vše musí uvažovat a jak to přibližně lze řešit.

Studijní materiály:

[1] Vejrosta, V. Konstrukce zdravotnických elektrických přístrojů. Aplikace požadavků mezinárodních a evropských norem. Česká společnost pro zdravotnickou techniku: Praha, 2001. 72 s.

[2] Cetl., T., Papež, V. Konstrukce a realizace elektronických obvodů. Vydavatelství ČVUT: Praha, 2002. 263 s.

[3] Kudláček, I. Úprava elektrotechnických zařízení do ztížených provozních prostředí. Vydavatelství ČVUT: Praha, 2005. 103 s.

[4] Husák, M. Návrh napájecích zdrojů pro elektroniku. Přednášky. Vydavatelství ČVUT: Praha, 2006. 159 s.

[5] Husák, M., Jirásek, L., Krejčiřík, A. Návrh napájecích zdrojů pro elektroniku. Cvičení. Vydavatelství ČVUT: Praha, 2006. 174 s.

[6] Cetl, T. Aplikace elektrochemických zdrojů. Vydavatelství ČVUT: Praha, 2004. 145 s.

[7] Cetl, T., Hrzina, P., Papež, V. Příklady konstrukčních řešení elektronických obvodů. Vydavatelství ČVUT: Praha, 2006. 122 s.

[8] Sedláček, J. Materiály a technologie pro elektroniku. Laboratorní cvičení. Vydavatelství ČVUT: Praha, 2005. 53 s.

[9] Mindl, P., Novotný, V. Měření a zkoušení elektrických přístrojů. Vydavatelství ČVUT: Praha, 2001. 85 s.

[10] Vondrák, M. Vybrané stati z elektromagnetické kompatibility. Vydavatelství ČVUT: Praha, 2006. 131 s.

[11] Abel, M., Cimburek, V. Bezolovnaté pájení v legislativě i praxi. Pardubice: ABE.TEC, 2005. 179 s.

[12] Abel, M. Plošné spoje se SMD, návrh a konstrukce. Pardubice: Platan, 2000.

[13] Záhlava, V. Návrh a konstrukce desek plošných spojů. Praha: Česká technika - nakladatelství ČVUT, 2005. 75 s.

[14] Mach, P., Skočil, V., Urbánek, J. Montáž v elektronice, pouzdření aktivních součástek, plošné spoje. Praha: Vydavatelství ČVUT, 2001. 440 s.

[15] Škeřík, J. Technický receptář. 660 receptur pro kutily a profesionály. Praha: FCC Public, 1999. 285 s.

[16] Blahovec, Antonín. Elektrotechnika III: (příklady a úlohy). 5., nezměn. vyd. Praha: Informatorium, 2005.

Poznámka:

Rozvrh na zimní semestr 2022/2023:

	06:00–08:0008:00–10:0010:00–12:0012:00–14:0014:00–16:0016:00–18:0018:00–20:0020:00–22:0022:00–24:00
Po
Út	místnost KL:B-130 Matějka R. Hanzálek K. 14:00–15:50 Kladno FBMI Lab. elektrotechniky a VI místnost KL:B-131 Matějka R. Hanzálek K. 14:00–15:50 Kladno FBMI Lab. návrhu a funkce LP
St
Čt
Pá

Rozvrh na letní semestr 2022/2023:

Rozvrh není připraven

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Bakalářský studijní obor Biomedicínský technik - prezenční (povinný předmět)