CÍCH, A. Nízkoúrovňového měření ELF magnetických polí [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2021.
Diplomová práce řeší aktuální úzce zaměřenou problematiku nízko úrovňového měření změn geomagnetického pole na základě návrhu koncepce a konstrukce vlastního detekčního a záznamového zařízení. Diplomant zpracoval úvod a krátkou rešerši stavu řešení a metod v této oblasti, teoreticky popsal způsob šíření elektromagnetické vlny. Těžiště práce zaměřil na návrh, test a volbu nejvhodnějších měření pro splnění parametrů zadání práce. Koncept systému a jednotek systému postavil na využití mikro kontroléru s velmi pečlivě navrženými a testovanými doplňky. Jak komponenty, tak celou jednotku experimentálně oživil a testoval, jak je část doložena ve videozáznamu. Text práce je členěn logicky do kapitol. Současný stav řešení problematiky mohl být zařazen do zvláštní kapitoly, aby čtenář snadněji vnikl do problematiky. Také stylistické zpracování práce a některé typografické/gramatické chyby (například nejednotnost volby oddělovače desetinné části reálného čísla, menší provázanost textu v technické části popisu řešení atp. ) svědčí o menší zkušenosti práce s textem, časové tísni, do které se zřejmě diplomant v závěru dostal. Mohu však konstatovat, že předložená diplomová práce svědčí o dobrých inženýrských schopnostech diplomanta a že hlavní cíl práce- funkční zařízení nízko úrovňového měření geomagnetického pole byl realizován a testován. Zadání práce považuji za mimořádně obtížné a orientaci diplomanta v této problematice hodnotím jako velmi dobrou. Doporučuji proto práci k obhajobě, zadání je splněno a v některých částech přesahuje nároky kladené na zpracování diplomové práce. Student celou práci pravidelně konzultoval, navzdory obtížné situaci roků 2020/2021 se mu podařilo vytvořit funkční vzorek a experimentálně jej ověřit. V práci jsou uvedeny některé nové, ve světě dosud neřešené, části návrhu.
Zadáním diplomové práce je prostudování šíření elektromagnetického pole velmi nízkých frekvencí v pásmu ELF od 0,1 až 30 Hz, s velmi nízkými úrovněmi a změnami. Úkolem diplomanta bylo navrhnout metodu měření elektromagnetických polí v pásmu ELF a navrhnout odpovídající snímací a záznamové zařízení pro vyhodnocení šíření EMG vln s ohledem na parametr S/N. Dalším úkolem diplomanta bylo zrealizování a testování funkčního vzorku záznamového zařízení a provedení experimentálního měření s vyhodnocením konceptu celého měřícího systému s ohledem na šíření okamžité hodnoty změny magnetického pole v pásmu ELF. Za zdrojovou oblast ELF pásma je brána v úvahu především změna sluneční aktivity a s ní spojené geomagnetické bouře. Diplomová práce je psána ve slovenštině a je rozdělena do 6. kapitol, přičemž první a druhá kapitola se zabývají teoretickými východisky a analýzou návrhu snímací soustavy. Třetí až pátá kapitola se zaměřuje na realizační část diplomové práce. V první kapitole diplomant stručně popisuje teoretická východiska šíření EMG vln. Zaměřuje se na jednotlivé typy vln a jejich polarizace, včetně polarizace eliptické, která je východiskem pro popis vzniku EMG vln v pásmu ELF v důsledku změny sluneční aktivity. V tomto ohledu velmi pozitivně hodnotím logický navazující kapitolu 2, kde se diplomant, mimo jiné, zaměřil na popis vzniku ELF vln v souvislosti s působením částic slunečního větru a zdůraznil, že změny tzv. kosmického počasí se projevují nejenom v pásmu ELF, ale mají přesah až do pásma VLF, což dokládá stručnou rešerší stávajícího stavu poznání. Diplomat se v této části práce také stručně zmiňuje o vlivu ELF vln na živé organismy. V kapitole 2.3 se diplomat zabývá teoretickým návrhem snímacího zařízení jehož součástí je anténa pro pásmo ELF nízkofrekvenční předzesilovač a záznamová jednotka se systémem GNSS (globální navigační satelitní systém – GPS-NAVISTAR) pro zajištění časové synchronizace v několika měřících bodech od sebe vzdálených několik kilometrů. V této části diplomové práce pozitivně hodnotím jednak, popsaná teoretická východiska k systému GNSS, a k oscilátorům typu TCXO a OCXO pro dosažení vysoké přesnosti kmitočtové stability celé měřící soustavy, jakož i zdůvodnění výběru referenčního oscilátoru TCXO. V neposlední řadě kapitola dvě obsahuje zhodnocení několika variant řešení způsobu synchronizace celé snímací soustavy. Návrhová část v kapitole 3 až 5 je velmi dobře logicky strukturovaná na oblast vývoje HW a SW celé snímací a záznamové jednotky. Diplomant svým přístupem dodržel všechny základní zásady vývojářské a konstrukční činnosti spočívající v postupu od návrhu blokového schématu po podrobná schémata zapojení s diskrétními prvky. Především se jednalo o návrh předzesilovače a filtru s důrazem na poměr S/N s předem definovanými parametry, návrh dílčích modulů pro synchronizaci, GNSS sledování, digitální zpracování analogového signálu a řízení celé snímací jednotky prostřednictvím vhodně zvoleného CPU včetně systému záznamu naměřených dat. Velmi pozitivně hodnotím to, že diplomant ve všech částech návrhu, vývoje, oživení snímací jednotky a následně i provedeného experimentálního měření pomocí této jednotky, vedl diskusi nad klady a zápory zvoleného řešení. Díky tomuto postupu diplomant dosáhl kompromisního řešení návrhu a vývoje snímací jednotky, čímž velmi kvalitně naplnil jak zadání, tak cíle své diplomové práce. Dále velmi pozitivně hodnotím komplexnost navrženého snímacího systému v tom, že umožňuje při změně některých diskrétních prvků jednoduché přeladění do pásma VLF. Celá práce je velmi dobře strukturovaná, čímž je možné se v ní poměrně snadno orientovat. Diplomant systematicky pracoval s literaturou jak z hlediska dostatečného rozsahu, tak jejího relevantního obsahu vztahující se k tématu diplomové práce. Výstup diplomové práce v podobě snímacího a záznamového zařízení pro pásmo ELF je velmi hmatatelný, protože experimentálním měřením diplomant prokázal jeho funkčnost a poměrně snadné uvedení celého systému do praxe. Obecně platí, že snímání nízkoúrovňových signálů, v oblasti ELF/VLF je poměrně podrobně rozpracováno, a to v celosvětovém měřítku. Na co však diplomat v závěru diplomové práce upozorňuje je jedinečnost návrhu snímací a záznamové jednotky jako celku, která zatím není v dostupné literatuře publikovaná. I v tomto ohledu lze spatřovat velký přínos této diplomové práce. Diplomant zpracoval velmi kvalitní diplomovou práci, naplnil její zadání a cíle a zkonstruoval funkční vzorek snímacího a záznamového zařízení pro pásmo ELF, alternativně VLF. Formální a jazyková úprava diplomové práce je na velmi dobré úrovni. Za stručnější propracovanost teoretické část diplomové práce strhávám dva body a slovně hodnotím práci: výborně.
eVSKP id 133603