HRBÁČEK, M. Luxmetr [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2012.
Úkolem studenta bylo seznámit se se základy světelné techniky a prostudovat metody měření intenzity osvětlení vybraných ploch v pracovním prostředí. S tím souvisela i metodika měření a hygienické limity z oblasti osvětlení. Vlastní náplň práce byla ve vypracování systémového návrhu a obvodového řešení luxmetru s bateriovým napájením a číslicovým displejem pro rozsah osvětlení 20 - 1000 luxů. Předložená práce je poznamenána řadou nepřesností, malou snahou o pochopení hlubších souvislostí a chybami. Autor zřejmě zcela nepochopil funkci kosinového nádstavce (označuje jej jako Kosinův), deklaruje podle přesnosti 3 základní skupiny luxmetrů, uvádí v tabulce 3 však 4 typy. Metodika měření intenzity osvětlení rozpracována není. Volba fotodiody není řádně zdůvodněna. Vlastní obvodové řešení je poznamenáno malými zkušenostmi autora v návrhu obvodů. Po formální stránce nemá práce požadovaný a odpovídající charakter v grafickém provední, převážná část obrázků jsou převzaté kopie horší kvality. Výsledné schéma zapojení i schéma po simulaci nemá srozumitelné popisy hodnot součástek. Text práce svědčí o malé úctě k češtině. Přes uvedené výhrady bylo zadání práce v zásadě splněno. Hodnotím ji však jako dostatečnou a doporučuji k obhajobě.
Úkolem studenta v teoretické části práce bylo vypracovat literární rešerši na téma měření intenzity osvětlení vybraných ploch v pracovním prostředí, prostudovat metodiku měření a hygienické limity v oblasti osvětlení. Praktickým úkolem pak byl systémový a obvodový návrh luxmetru s digitálním zobrazením pro rozsah osvětlení 20 – 1000 lx. Celkový rozsah práce je 32 stran čistého textu, přičemž teoretický úvod se nachází na 19 stranách. V úvodní rešerši bylo s výjimkou pasáže o senzorech čerpáno téměř výhradně z literatury doporučené vedoucím práce v přiloženém originálu zadání. Citace jsou většinou doslovné, zdroje jsou uvedeny korektně. Grafický doprovod teoretického úvodu je nekvalitně naskenovaný z použité literatury, textové popisy jsou hůře čitelné. V textu se vyskytují překlepy bohužel i v nadpisech: nadpis „Kolorimetre“ na str. 12; nadpis „Kosinuv nástavec“ na str. 20 vyvolává dojem, že se autor domnívá, že se jedná o vynález jistého pana Kosina. Kapitola 3.2. věnovaná měření jasu se mi vzhledem k zadání práce jeví jako nadbytečná. V komentáři ke vztahu (3) pro výpočet nejmenšího počtu měřicích bodů uvedeném na str. 26 postrádám bližší vysvětlení významu veličiny s názvem „činitel místnosti“, pro lepší porozumění autor mohl např. uvést příklad výpočtu. Praktická část návrhu luxmetru začíná obecným blokovým schématem na str. 27. Komentář v kap. 4.1 je pouze triviální slovní opis blokového schématu (zesilovač zesiluje výstupní hodnoty apod.) bez dalšího vysvětlení. Přijde mi poněkud nepatřičné u jednoduchého schématu tvořeného 5 obdélníky uvádět, že na jeho tvorbu byl použit specializovaný software. Poté následuje detailnější popis funkčních bloků a volba základních součástek. Jako detektor byla zvolena fotodioda BPW34 pracující v rozsahu 400 – 1100 nm. Autor správně uvádí, že je dostupná i fotodioda BPW21 se spektrální citlivostí blízkou spektrální citlivosti lidského oka, ale zcela bezdůvodně se nakonec rozhoduje pro diodu BPW34. K zobrazení měřené veličiny je použit digitální panelový voltmetr HD-3438 s 3,5-místným LCD zobrazovačem založený na A/D převodníku s dvojitou integrací ICL7106. Autor na str. 29 mylně tvrdí, že se jedná pouze o 8-bitový převodník, přestože na několika jiných místech uvádí, že rozsah zobrazení je +/- 1999 kvantovacích úrovní. Kap. 5 se zabývá obvodovým řešením luxmetru. Autor začíná s výpočtem obvodových prvků dvoustupňového zapojení s operačními zesilovači. Přičemž první stupeň tvoří podle schématu na str. 34 převodník fotoproud-napětí a druhý stupeň přizpůsobuje výstupní napětí rozsahu panelového měřidla. Výpočet hodnot pasivních součástek na str. 32 a 33 je nedostatečně komentován, autor nikde neuvádí výchozí podmínky jako např. rozsah zpracovávaného fotoproudu a požadovaný rozsah napětí na výstupu zesilovače. Popis činnosti zapojení na str. 34 a 35 je velice stručný, nikde není zmíněna skutečná funkce prvního stupně jako převodníku I/U. V navrženém obvodu je fotodioda kromě vstupu převodníku I/U chybně připojena zároveň i ke kladné větvi napájení operačních zesilovačů a zapojení jako celek zcela jistě nebude fungovat. Student uvádí, že správnost zapojení ověřil pomocí funkce Electrical rule check v návrhovém systému plošných spojů Eagle. Toto ověření správnosti je zcela irelevantní, neboť sytém Eagle je určen pro tvorbu desek s plošnými spoji, nikoliv pro simulaci obvodů. Kontrolní funkce testuje pouze nejtriviálnější chyby jako je např. nechtěný zkrat napájení nebo zkrat na výstupu zesilovače. Další ověření funkce student provedl tentokrát již v k tomu určeném simulačním prostředí PSpice. Simuloval však celé zapojení včetně fotodiody zkratující zdroj napájení. Výsledkem je pak pouze obrázek 22. na str. 36 bez dalšího komentáře dokazující nefunkčnost zapojení z důvodu zkratu v napájecí větvi. Dle zadání student pro výsledné zapojení navrhl i desku s plošnými spoji. Výkres oboustranné desky plošných spojů je uveden na str. 37, přičemž není udáno měřítko zobrazení ani rozměry desky. Praktická část práce obsahuje mimo jiné i zcela zbytečné obrázky pouzdra operačního zesilovače na str. 29, běžné 9V baterie na str. 31 a 3D obrázek rezistoru na str. 38. Jejich úkolem bylo pravděpodobně jen zvýšit počet stran textu. Seznam příloh neodkazuje na skutečné samostatné přílohy práce ale pouze na obrázky uvedené v textu. Přes všechny výše uvedené výhrady lze teoretickou část zadání práce pana Hrbáčka považovat za splněnou. Praktická část práce má z elektroinženýrského pohledu velké nedostatky, přesto však práci jako celek doporučuji k obhajobě s hodnocením dostatečně/50 bodů. Nechávám na zkušební komisi, aby posoudila dostatečnost dosažených výsledků v kontextu osnov a požadavků na absolventy bakalářského studijního programu Biomedicínská technika a bioinformatika.
eVSKP id 51780