DUŠA, M. Měření průtoku v mikrofluidním systému se záznamem a sdílením měřených hodnot [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2020.
Student měl za úkol zabývat se možnostmi měření průtoků zejména malých objemů s využitím v mikrofluidních systémech. Literární rešerše provedena v nadprůměrném rozsahu, je detailní, přehledná. Student uvádí přehled různých přístupů k měření průtoků, méně se však zabývá způsoby měření průtoků v mikrofluidice. To může být způsobeno také nedostatkem literatury a dokumentace k této oblasti. V praktické části mělo být dosaženo v podstatě dvou hlavních cílů, a to realizace měření průtoku s vybraným průtokovým senzorem a řídicí deskou a poté zajištění vhodného způsobu nastavení systému, ukládání a sdílení dat. V podstatě se dá říci, že pro úroveň bakalářské práce byl rozsah cílů značně široký a nároky měla snížit volba již připraveného průtokového senzoru a vývojové desky s moduly určených pro komunikaci a záznam. Studentem byl zvolen vhodný průtokový senzor, který splňuje všechny požadavky, také byl správně vyhotoven celý koncept měřicího systému se zahrnutím komunikace a práce s naměřenými daty. Řídící část byla později rozšířena o variantu s ukládáním dat na SD kartu - měření typu offline - oproti zadání, naopak "online" varianta byla realizována v menším rozsahu, než bylo předpokládáno. Zadání je možné z velké části považovat za splněné. Studentovi se však nepodařilo správně zajistit funkci průtokového senzoru, ke kterému vytvářel doplňující elektronický modul pro měření. Bez této podstatné části nelze měřicí systém považovat za zcela funkční. Je vhodné dodat, že se student práci na realizaci měřicího zařízení věnoval velice aktivně od počátku bakalářské práce, účastnil se konzultací s vedoucím práce a využíval také konzultací s externisty. Za celé období vytvořil řadu variant desek elektroniky a nemalou část věnoval testování a odlaďování v laboratoři. Věnoval se také konstrukčnímu řešení s umístěním do krabičky se zabudovaným displejem a obslužnými prvky. I přes vysokou snahu se mu nepodařilo měřicí část zprovoznit a měřené výstupy neodpovídají údajům z dokumentace k průtokoměru. Důvodem jsou pravděpodobné chyby v realizaci obvodů a DPS. I přesto velice kladně hodnotím snahu studenta celou svou práci a postupy zdokumentovat. Student se také věnoval alespoň doplnění kalibrační křivky a výpočtů s využitím přepokládaných hodnot, pokud by bylo dosaženo správného měření. Práce má logicky řazené kapitoly, je dobře strukturovaná, po formální stránce dobře zpracovaná. Vzhledem k nedostatkům při realizaci měřicí části zařízení však práci hodnotím 66 body.
Student se ve své práci měl zabývat návrhem a realizaci měřicího systému pro měření malých průtoků. Předložená práce má čistý rozsah 52 stran a je členěná do 9 kapitol včetně úvodu a závěru. V první části student popisuje jednotlivé principy měření průtoků. Zde se vyskytují jisté nepřesnosti, například na str.14 je uvedeno, že Delta m je objem proudící kapaliny, přitom je z kontextu jasné, že se jedná o hmotnost. U popisu jednotlivých metod trochu postrádám nějaké srovnání parametrů (pro jaké průtoky, tlaky atd. se konkrétní metody používají. V Kapitole 2 student popisuje mikrofluidní systém a jeho součásti. Celá tato kapitola je v práci zbytečná, protože to není předmětem zadání a rovněž kapitola neobsahuje žádné podstatné informace, které by byly využity k řešení zadané problematiky. V další kapitole je návrh měřicího systému. Student zvolil senzor průtoku FS1012 a pro zpracování dat zvolil vývojový kit ESP32. Tato volba je logická a zvolený senzor i vývojová deska poskytuje dobrý základ pro praktickou část práce. Nicméně při návrhu vhodného zesilovače pro senzor se student zcela nepochopitelně vydal cestou vytváření přístrojového zesilovače pomocí zapojení s klasickými operačními zesilovači. V práci student sice zmiňuje přístrojový zesilovač AD620, ale ten nelze použít s nesymetrickým napájením, takže dále uvádí AD623, ale ten zavrhuje s ohledem na jeho nedostupnost. Nicméně na trhu existuje celá řada vhodných a dostupných přístrojových zesilovačů, např. INA 122 (cena 136Kč, dostupné druhý den po objednání na Mouser). Vlastní návrh diferenčního zesilovače je tak zatížen celou řadou chyb a spíše poukazuje na nízkou zkušenost s návrhy obvodů. Návrh diferenciálního zesilovače je sice v teoretické rovině správný, ale pro správnou funkcí je potřeba zapojení doplnit o čtyři naprosto totožné rezistory (i co se jejich teplotní závislosti týče) což je při použití reálných součástek naprosto nemožné. Dále student zmiňuje potřebu použití impedančního tranformatoru, což je správný předpoklad. Nicméně pro potřeby zesílení signálu zde využije neinvertující zapojení OZ s nastaveným zesílením 34 pro každý ze dvou vstupních signálů (Ve schématu na Obr. 3-5 je chybně přivedeno TP+1 na VinA-, ve schématu v příloze je to již správně přivedeno na VinA+) . Zde je opět problematika v tom, že nedokáže zajistit naprosto stejné zesílení (a další vlivy) v obou větvích současně. Provádět úpravu signálu pro následný AD převod je vhodnější až za diferenčním zesilovačem, kde nám k tomu stačí jediný zesilovač a tím se snadněji kompenzují případné změny zesílení. V další části práce student popisuje návrh a realizaci softwarového řešení. Bohužel snaha o popis algoritmů pomocí vývojových diagramů nevyšla příliš dobře. Diagramy obsahují celou řadu chyb a pokud by program byl naprogramován podle nich, tak by jistě nebyl funkční. Na Obr. 4-4 není zřejmé, co ověřuje spodní blok „Pokud Existuje“. Na Obr. 4-5 je stav „Čekej“, do kterého když se program dostane, tak jej již nikdy neopustí. Rovněž zde jsou poněkud nejasný rozhodovací blok „Je spínač v pozici LOW?“ - zde se dá použít přímo rozhodování „Pozice spínače“ LOW/HIGH. Vzhledem k uvedeným nedostatkům jsou pak zřejmé problémy, se kterými se student potýkal při praktickém měření a které se snažil nějakým způsobem interpretovat. Zde musím konstatovat, že většina problémů s praktickým měřením pramení v zapojení, u kterého sice vychází funkčnost z teoretických výpočtů, ale nebere v potaz reálné součástky. Zadání práce tak považuji za částečně splněné a vzhledem ke všem nedostatkům práci hodnotím stupněm F/45bodů.
eVSKP id 126699