Autonomní měřič impedance
Loading...
Date
Authors
Voda, Zbyšek
ORCID
Advisor
Referee
Mark
A
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta informačních technologií
Abstract
Tato práce se zabývá návrhem zařízení schopného autonomně měřit impedanci biologických materiálů. Cílem je vytvoření prototypu, který zpřístupní jednoduché webové rozhraní pro sběr dat z měření impedance v čase. Zařízení je schopné měřit impedanci nejenom pro určité frekvence, ale v celém frekvenčním spektru, a to 50Hz do 100kHz. Součástí práce je návrh desky plošných spojů pro čtyřelektrodové měření. Analogová část vychází z již existujícího řešení založeného na čipu AD5933, který slouží k analýze impedance, a vhodně je upravuje. Tato část byla odsimulována pomocí simulátoru SPICE. K řízení je použit modul Linkit Smart 7688, který je vybaven WiFi. Ten slouží také jako server pro webové klienty. Vyhodnocení dat z měření ukazuje, že chyba měření běžných biologických vzorků je lepší než 0,5%.
This thesis deals with design of a smart embedded device for autonomous measurement of impedance optimized for measurement of biological materials. The goal is to create a device which provides a simple web interface which allows users to capture and further analyze measured data. The digital part is based on MT7688 SoC with WiFi capabilities. The analogue part utilizes a single-chip integrated solution AD5933 that is tightly coupled with a custom analogue frontend whose function is to modify the signal to avoid a potential damage of biological samples. The proposed device is able to either measure impedance for a single frequency or perform a frequency sweep across the whole range beginning at 50Hz and ending at 100 kHz. It supports common two-electrode probes as well as more precise four-electrode probes. The analogue frontend has been simulated using the SPICE simulator to avoid a potential design bug. The experimental evaluation shows that the achieved precision for the typical impedance of biological samples is better than 0.5%.
This thesis deals with design of a smart embedded device for autonomous measurement of impedance optimized for measurement of biological materials. The goal is to create a device which provides a simple web interface which allows users to capture and further analyze measured data. The digital part is based on MT7688 SoC with WiFi capabilities. The analogue part utilizes a single-chip integrated solution AD5933 that is tightly coupled with a custom analogue frontend whose function is to modify the signal to avoid a potential damage of biological samples. The proposed device is able to either measure impedance for a single frequency or perform a frequency sweep across the whole range beginning at 50Hz and ending at 100 kHz. It supports common two-electrode probes as well as more precise four-electrode probes. The analogue frontend has been simulated using the SPICE simulator to avoid a potential design bug. The experimental evaluation shows that the achieved precision for the typical impedance of biological samples is better than 0.5%.
Description
Citation
VODA, Z. Autonomní měřič impedance [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta informačních technologií. 2018.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Informační technologie
Comittee
doc. Dr. Ing. Otto Fučík (předseda)
doc. Ing. Vladimír Drábek, CSc. (místopředseda)
doc. Ing. Radek Burget, Ph.D. (člen)
Ing. Martin Hrubý, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Michal Španěl, Ph.D. (člen)
Date of acceptance
2018-06-12
Defence
Student nejprve prezentoval výsledky, kterých dosáhl v rámci své práce. Komise se poté seznámila s hodnocením vedoucího a posudkem oponenta práce. Student následně odpověděl na otázku oponenta a na další otázky přítomných. Komise se na základě posudku oponenta, hodnocení vedoucího, přednesené prezentace a odpovědí studenta na položené otázky rozhodla práci hodnotit stupněm A. Otázky u obhajoby: Jak bude biolog prakticky pracovat se zařízením v laboratoři?
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení