Analogově-digitální modul pro elektrickou impedanční tomografii
Loading...
Date
Authors
Zimniok, David
ORCID
Advisor
Referee
Mark
A
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií
Abstract
Tato bakalářská práce se zabývá elektrickou impedanční tomografií a jejími problémy. Prvním problémem je měření napětí v širokém rozsahu od milivoltů po desítky voltů. Druhým problémem je měření fáze impedance pomocí mikroprocesoru bez lidské pomoci. Také bylo třeba vyřešit problém s návrhem elektrod a s přenosem malého napětí na velké vzdálenosti mezi měřeným objektem a navrženým zařízením pro zpracování signálů. Ke zpracování signálů a komunikaci byl zvolen mikroprocesor ARM doplněný o zesilovač, který má nastavitelné zesílení a také lineární optočlen pro ochranu mikroprocesoru. Pro zajištění přenosu měřeného napětí na velké vzdálenosti bez ztráty dat je navržena aktivní sonda. Data jsou přenášena prostřednictvím proudové smyčky.
The presented bachelor thesis examines electrical impedance tomography and related issues. The primary challenge is measuring voltage over a wide range from millivolts to tens of volts. The second problem is measuring the imaginary part of impedance with a microprocessor without human help. Furthermore, the difficulty with circuit design of electrodes and transmitting such a small voltage over long distances between the measurement phantom and the microprocessor. For this purpose, it was necessary to choose an ARM microprocessor in combination with an programmable gain amplifier and a linear optocoupler for protecting the microprocessor. An active probe has been designed to ensure the measured voltage transition over long distances without data loss; the data is transmitted via a current loop.
The presented bachelor thesis examines electrical impedance tomography and related issues. The primary challenge is measuring voltage over a wide range from millivolts to tens of volts. The second problem is measuring the imaginary part of impedance with a microprocessor without human help. Furthermore, the difficulty with circuit design of electrodes and transmitting such a small voltage over long distances between the measurement phantom and the microprocessor. For this purpose, it was necessary to choose an ARM microprocessor in combination with an programmable gain amplifier and a linear optocoupler for protecting the microprocessor. An active probe has been designed to ensure the measured voltage transition over long distances without data loss; the data is transmitted via a current loop.
Description
Keywords
Elektrická impedanční tomografie, řidící jednotka, aktivní měřící sonda, automatické měření, měření fázového posunu napětí a proudu, STM32, PGA202, IL300, Electrical impedance tomography, control unit, active measuring probe, automatic measurements, phase shift voltage and current measurements, STM32, PGA202, IL300
Citation
ZIMNIOK, D. Analogově-digitální modul pro elektrickou impedanční tomografii [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2023.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
en
Study field
bez specializace
Comittee
doc. Ing. Jiří Petržela, Ph.D. (předseda)
Ing. Tomáš Urbanec, Ph.D. (místopředseda)
Ing. Jan Kufa, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Jan Mikulka, Ph.D. (člen)
Ing. Kamil Pítra, Ph.D. (člen)
Date of acceptance
2023-06-13
Defence
Student prezentuje výsledky a postupy řešení své bakalářské práce.
Otázky oponenta:
Proč nebyla použita v nádobě pro testování EIT demineralizovaná či jinak upravovaná voda?
Odpověď: Sutdent uvádí, že základním předpokladem měření bylo ověřit funkčnost. Generované obrazy pro první měření byly kvalitní, tudíž nebylo nutné dále měnit elektrody a zkoušet jinou vodu
Otázky komise:
Ing. Tomáš Urbanec, Ph.D.: Jaká je budící frekvence? Student popisuje jednofrekveční provoz, rozsah frekvencí ukazuje v prezentaci. Dále popisuje systém daného měření
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení