MAŠTERA, M. Měřicí a linearizační zobrazovací jednotka pro průtokoměry [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2015.
Zadání diplomové práce patřilo svým rozsahem mezi obtížnější a to z důvodů požadované praktické realizace měřicího zařízení a ověření jeho funkce. Diplomant Bc. Martin Maštera se během plnění zadání diplomové práce seznámil s postupy pro přesný výpočet průtoku pomocí zubových průtokoměrů. Mezi další úkoly patřilo: navrhnout, realizovat a zhodnotit výpočetní algoritmy nutné pro linearizaci změřené hodnoty průtoku. Na základě požadavků zadavatele a výpočetní náročnosti zvolených algoritmů měl diplomant zvolit pro realizaci vhodný vývojový kit. Zadání bylo diplomantem realizováno ve spolupráci s externím konzultantem Ing. Jaroslavem Čápem, Ph.D. ze zadavatelské společnosti Bosch Diesel s. r. o. Diplomant pracoval sice iniciativně ale možná až příliš samostatně, proto při první obhajobě diplomové práce státní komise doporučila vrátit diplomantovi práci k dalšímu dopracování. V rámci dopracování textu již student využíval konzultací v dostatečné míře. Diplomant se snažil zapracovat do nové verze práce, všechny připomínky oponenta. V textu práce je přepracováno a upraveno více než 30 stran textu. Diplomant doplnil matematický rozbor výpočetních algoritmů (kap. 3.1 a 3.2) a vhodně zvolil pro realizaci vývojový kit Freescale Kinetis K21 obsahující mikrokontroler rodiny ARM M4 s jednotkou pro podporu výpočtů s plovoucí desetinnou čárkou. Diplomant následně navrhl a realizoval obvodové schéma zařízení včetně propojení s čidly, realizoval propojení s deskou obsahující dotykovou obrazovkou pro uživatelské rozhraní a implementoval firmware pro mikrokontroler. Diplomant v rámci dopracování práce navrhl nový způsob připojení teplotního čidla, vytýkané oponentem v původní verzi práce. Popisu nového zapojení teplotního čidla je věnována kapitola 4.2. Student nyní věnoval řešení práce dostatek času, jednotlivé úkoly si vhodně rozvrhl. Pracoval systematičtěji a s větším úsilím. Body zadání byly splněny na úrovni úměrné době, kterou měl student k dopracování k dispozici (přibližně 1,5 měsíce). Tato nová verze práce již má dle mého názoru dostatečnou kvalitu, která je na diplomové práce kladena. Předložené práci navrhuji hodnocení: Uspokojivě – D. (67)
Diplomant pan Bc. Martin Maštera řešil ve své diplomové práci návrh a realizaci hardware a software měřicí a linearizační jednotky pro zubové průtokoměry KRACHT. Zadání zahrnuje oblast návrhu a realizace jednoduchých elektronických obvodů, které umožní připojit binární výstupy z průtokoměru na vstupy mikrokontroléru, analogové obvody pro připojení snímače teploty, volbu vhodného mikrokontroléru pro danou aplikaci, návrh a implementaci výpočetních algoritmů do mikrokontroléru umožňující linearizaci charakteristik průtokoměru a návrh a implementaci software pro počítač PC s OS Windows umožňující zadávání kalibračních křivek do linearizační jednotky. Náročnost zadání považuji za odpovídající požadavkům kladeným na diplomovou práci. V kapitole 2 diplomant nejprve popsal principy průtokoměrů, vliv viskozity na měření průtoku a obecně odporové snímače teploty. Zde se však dopouští spousty nepřesností. Např. ve vztahu (2.1.10) dle popisu označují symboly qv a qvb objem protečené tekutiny. Jako jednotky obou veličin jsou však uvedeny l/s, tedy jednotky používané pro průtok. To je v rozporu s jednotku pro K-faktor, kterou na str. 16 uvádí jako imp/l. Naopak na str. 29 Obrázek 14 používá pro K-faktor jednotku Hz/l. Při popisu principu zubového průtokoměru (kapitola 2.2.4.2, str. 31) se diplomant neodvolává na Obrázek 18, takže popis je velmi povrchní. K obrázku 18 (str. 33) chybí popis jednotlivých dílů průtokoměru označených čísly 1 až 7. Naopak v kapitole 2.5.2 (str. 37) zbytečně opisuje z literatury definici termodynamické stupnice pomocí Carnotových cyklů, což s tématem diplomové práce prakticky vůbec nesouvisí. V kapitole 3 se autor pokouší provést rozbor zadání a formulovat výchozí požadavky pro návrh zařízení. Na str. 41 sice uvádí 7 požadavků na navrhované zařízení, ale formulace požadavků jsou většinou velmi vágní a nejsou řádně zdůvodněné. Např. v bodě 1. není uveden rozsah, v němž má být teplota měřena. Z bodu 2 není zřejmé, proč má být napěťový výstup 0 – 10 V vzorkován s vzorkovací frekvencí 1 kHz. V bodě 6 diplomant pouze konstatuje, že se výpočty mají provádět na 5 platných číslic. Jakékoli zdůvodnění s ohledem na přesnost měření a výpočetní algoritmy chybí. Blokové schéma na str. 42 je nevýstižné a je kombinací znázornění datových toků a blokového schématu elektronického zařízení. Není mi např. jasný rozdíl mezi blokem „Měření teploty“ a blokem „Zjištění teploty“. Není zřejmé, jak diplomant získal vztahy (3.1.3) až (3.1.6) na str. 44. Podkapitoly 3.3 až 3.7 jsou dle mého názoru zbytečné, protože jejich informační hodnota je minimální. V kapitole 4 autor popisuje výběr vhodného mikrokontroléru, návrh elektronických obvodů a návrh software pro mikrokontrolér i počítač PC. Zásadní výhrady mám k návrhu elektronických obvodů pro připojení snímače teploty Obrázek 33 na str. 51: - Schéma zapojení je naprosto nepřehledné, není zakresleno připojení snímač teploty PT100 a není zřejmé odkud je odebírán výstupní signál. - Diplomant si v textu odporuje. V první větě odstavce pod obrázkem píše o napájení termočlánku, ve druhé větě o proudu protékajícím Pt100. Není zřejmé, zda si je diplomant vědom rozdílu mezi termočlánkem a odporovým snímačem teploty Pt100. - Dle uvedeného schématu zapojení jsou kolektory a emitory tranzistorů Q1 a Q2 zapojeny přímo mezi zem GND a kladný pól napájecího napětí VDD. V tomto zapojení by tranzistory nefungovaly jako proudové zdroje, ale pravděpodobně krátce po zapnutí napájecího napětí by došlo k jejich zničení. -Chybí výpočet hodnot jednotlivých součástek. Podkapitoly popisující softwarové řešení jsou na vyšší odborné úrovni než návrh elektronických obvodů. V kapitole 5 je popsáno testování zařízení a návrhy ke zlepšení. V podkapitole 5.2 diplomant nejprve píše o nejistotách měření, ale následně popisuje chyby měření. Ke stanovení nejistot se již nevrací. Za chybný považuji vztah (5.2.1), kde je na levé straně nesprávně uveden symbol delta V místo samotného V. Kapitola 6 Závěr je spíše popisem obsahu jednotlivých kapitol práce než shrnutím dosažených výsledků práce diplomanta. Po formální stránce lze diplomantovi vytknout volbu nevhodných názvů kapitol jako např. “ŘEŠENÍ“, používání netechnických a nevýstižných formulací, např. “frekvence čítání čítače“. U mnohých vztahů, např. (2.2.10), str. 27, (2.4.1) str. 34 , (3.1.3) až (3.1.6) str. 44, nejsou uvedeny jednotky ani vysvětlen význam jednotlivých symbolů. Po grafické stránce je práce na solidní úrovni. Na závěr konstatuji, že diplomant pan Bc. Martin Maštera prokázal pouze minimální inženýrské schopnosti. Vzhledem k výše uvedeným nedostatkům navrhuji hodnotit práci pana Bc. Maštery známkou dostatečně (E/52 b).
eVSKP id 87348