ROMAŇÁK, A. Monitor tlaku pro mikrofluidní systémy [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2021.
Student se ve své práci zabýval měřením tlaku v mikrofluidních laboratorních systémech. V úvodní části práce představuje poměrně rozsáhlou rešerši, ve které se zabývá postupy měření tlaku, principy a senzory určenými k jeho měření. Zatímco se problematikou měření tlaku zabývá důsledně, někdy i příliš okrajově, úsek zaměřený na mikrofluidní systémy je strohý a bez větších detailů. A to i přesto, že měření tlaku a dalších fyzikálních veličin v mikrofluidních systémech má svá silná specifika, často orientovaná i na volbu vhodného způsobu měření a konstrukčního řešení připojení senzorů. Podložení rešerše literaturou je na slabé úrovni, seznam literatury obsahuje jen 19 položek. Kapitoly práce jsou řazeny logicky, praktická část pozvolna navazuje na teoretickou část. Na druhou stranu je práce někdy až příliš strukturovaná a postupuje až na čtvrtou úroveň číslování. V návrhu měřicího zařízení se student zabývá vlastnostmi zvoleného tlakového senzoru a elektrického zapojení s využitím moderního mikrokontroléru. V práci je představen návrh obvodového a konstrukčního řešení a navazuje na popis realizace - student představuje technické řešení sestávající z hardwarové části zařízení a obslužného uživatelského SW naprogramovaného v Pythonu. Celkově je tato část včetně představení výsledků vhodným způsobem odprezentována. Popis je však místy technický, jindy se vyznačuje přílišnou povrchností nebo technickou nepřesností. Příkladem je užívání jednotek v různém formátu, 3V3, 3,3 V a podobně. Prezentované zařízení není optimálně elektricky ani konstrukčně navrženo a řešeno. Obvodové řešení využívá nelogicky výstup 3,3 V se step-up měničem, kdy se místo toho nabízí řešení napájení senzoru po stabilizaci výstupu VIN poskytující 5 V při zapojeném USB. Konstrukční provedení neumožňuje přímé napojení malého tlakového senzoru do mikrofluidního systému, a tak bylo připojení řešeno dodatečně spojením další hadičkou. Tento způsob řešení může mít vliv na přesnost měření. Za určitých podmínek je zařízení funkční, zajišťuje měření a ukládání tlakových hodnot ve velkém rozlišení. K tomu jsou měřené hodnoty v menším časovém rozlišení vizualizovány. Uživatelské prostředí je plně vybavené pro řízení akcí spojených se správou měření a zobrazování tlaku. V jiných případech zařízení vykazuje nepřesnosti při měření, a to zejména při rychlých změnách tlaku, nebo je patrný výrazný offset nebo zpoždění v měření tlakových hodnot. Zařízení by zřejmě vyžadovalo ještě určitou míru optimalizace. I přes tyto nedostatky považuji zadání za splněné. Student se práci věnoval dostatečně, ale většinu aktivity soustředil až do druhé poloviny období určeného pro práci na diplomové práci. Při hodnocení beru také ohled na nutnost komplexního technického řešení problému a potřebu ověřovat zařízení v laboratoři, což mohlo přinést řadu překážek.
Předložená práce studenta Bc. Adama Romaňáka se zabývá návrhem autonomního systému pro měření tlaku pro mikrofluidní systémy. V úvodu práce jsou představeny mikrofluidní systémy, možnosti snímání tlaku i samotné typy senzorů. Student dále představuje vlastní návrh vč. výběru součástek. Troufám si říct, že blokové schéma na str. 30 ne zcela odpovídá skutečnému návrhu – opomíjí ošetření napěťových úrovní i použitého měniče. Ostatně použití měniče je zde zajímavé. Autor potřebuje pro senzor přesné napětí 5 V, které mu USB nedodá, použil proto správně DC/DC měnič, který ale umístil do nevhodného místa (napětí z USB > stabilizace na 3,3 V > DC/DC step-up). Zbytečně tak zatěžuje integrovaný monolitický stabilizátor desky, přičemž měnič umožňuje napojení přímo na napájení z USB. Na konceptu celé práce nerozumím volbě řídicí jednotky. Student zvolil poměrně výkonný dvoujádrový MCU Espressif ESP32, který má mj. nativní podporu Wi-Fi a Bluetooth. Napájení i logika ESP32 je 3,3 V, čímž vzniklo několik problémů s napěťovou kompatibilitou, které student musel řešit (senzor má 5V výstup). Student je sice „nějak“ vyřešil (napěťový dělič), ale ve výsledku využívá pouze komunikaci po USB. Pakliže je cílem diplomové práce mj. prokázat schopnosti vlastního návrhu (bod 2 zadání), je tento návrh poměrně zcestný. Zde by stačila jakákoliv výkonově slabší řídicí jednotka s logikou a vstupy na 5 V. Kapitoly 4.1 (DPS) a 4.2. (krabička) jsou naprosto zbytečné. Student sice provedl návrh DPS, ale z uvedeného obrázku (str. 40) je DPS nepoužitelná – chybí rozměry, osazovací výkres, samotný návrh pro 5 součástek je značně redundantní. (Pro úplnost, návrh DPS je alespoň součástí elektronické přílohy.) Krabička (str. 41) je pouze pomocný prostředek realizace a určitě si nezasluhuje vlastní kapitolu. Kladně hodnotím sestavený uživatelský program pro PC. Program je kompilován do samostatně spustitelné podoby. Vyvstává otázka, jak dobře a optimálně je navržen, program je poměrně jednoduchý a přesto má 31 MB. Student diskutuje možné „přetečení“ dat, avšak v každém řádku posílá zbytečně na konci neměnný text „mbar“... Po formální stránce mám k práci následující výhrady: koncept Obsahu opticky nedává smysl (nižší kapitoly mají vyšší význam?), v práci se vyskytují technicky nepřesné formulace (přesnost až 0,2 % celého rozsahu), jednotka objemu [L], „viď.“ (slovenský ekvivalent českého „viz“ není zkratka), na spoustu obrázků není v textu odkazováno, nelogický nadpis „LED dioda 5 V“, „usb“ malými i velkými písmeny apod. Práce obsahuje celkem 19 zdrojů literatury, přičemž alespoň dva zcela zbytečné ([15] a [16]). Z toho právě 14 zdrojů citoval den před odevzdáním práce. Množství zdrojů u diplomové práce bych očekával větší. Předložená práce Bc. Adama Romaňáka je velmi bipolární, na jedné straně předkládá diskutabilní hardwarový návrh, na straně druhé obsahuje spustitelný, uživatelsky přívětivý, a hlavně funkční program. Sama o sobě však práce splňuje zadání. S ohledem na výše uvedené výtky hodnotím práci jako „uspokojivou“.
eVSKP id 134441