Sensory i pomiary wielkości nieelektrycznych

103000 - Wydział Elektroniki i Technik Informacyjnych
114000 - Wydział Mechatroniki

SEPO

1

Celem przedmiotu jest zapoznanie z podstawami budowy i działania sensorów, ze szczególnym uwzględnieniem przeznaczonych do detekcji sygnałów biologicznych. Zapoznanie z metodami pomiaru wielkości nieelektrycznych ze szczególnym uwzględnieniem sygnałów biologicznych i pomiaru wybranych wielkości chemicznych.

Celem przedmiotu jest zapoznanie z podstawami budowy i działania sensorów, ze szczególnym uwzględnieniem przeznaczonych do detekcji sygnałów biologicznych. Zapoznanie z metodami pomiaru wielkości nieelektrycznych ze szczególnym uwzględnieniem sygnałów biologicznych i pomiaru wybranych wielkości chemicznych.

Treść wykładu

Wykłady obejmują następujące zagadnienia:

• Definicja, klasyfikacja sensorów, charakterystyki statyczne i dynamiczne, transmitancja czujnika i układów formująco-rejestracyjnych sygnał, sensory wielkości mechanicznych i elektrycznych.
• Sensory elektromechaniczne i elektrooptyczne.
• Sensory rezystancyjne, indukcyjne, pojemnościowe, magnetostrykcyjne, piezoelektryczne, fotoelektryczne, optoelektroniczne. Właściwości i zastosowania do pomiaru wielkości mechanicznych, elektrycznych i materiałowych.
• Sensory pól elektrycznych i magnetycznych.
• Przetworniki indukcyjne, Halla, transduktorowe, SQUID-y, półprzewodnikowe.
• Sensory chemiczne.
• Elektrody jonoselektywne, sensory polarymetryczne i amperometryczne, tranzystory polowe czułe na jony. Sensory gazów (ze stałym i ciekłym elektrolitem), katalityczne (pelistory) półprzewodnikowe, rezystancyjne z falą powierzchniową SAW, tranzystory polowe, czujniki z zastosowaniem biokatalizatorów i bioreceptorów.

Zakres laboratorium

W ramach części laboratoryjnej studenci zapoznają się z kilkoma czujnikami i metodami pomiarowymi wykorzystywanymi w inżynierii biomedycznej. Ćwiczenia dotyczyć będą badania charakterystyk sensorów (np. ciśnienia tętniczego krwi, temperatury, sensorów magneto-mechanicznych) oraz zapoznają się z przykładowymi zastosowaniami pomiarów bioimpedancji w badaniach fizjologicznych.

• Sensors in medicine and health care / ed. by P. Ake Oberg, T. Togawa, F. A. Spelman.
• Medical Instrumentation Applications and Sesign. / John G. Webster – editor – in chief/ John Willey and Sons, 2010. Chapter 1-6.
• Bioinstrumentation / John G. Webster – editor – in chief/ John Willey and Sons, 2004 Chapter 1-2.
• Khandpur RS. Biomedical instrumentation. Technology and applications. McGraw-Hill, 2005, chapter 1-17.
• Praca zbiorowa: Biocybernetyka i Inżynieria Biomedyczna 2000 (red. M. Nałęcz) t. 2 Biopomiary. Ak. Of. Wyd. EXIT Warszawa 2001.
• MEMS/NEMS: handbook techniques and applications. Vol. 5, Medical applications and MOEMS / edited by Cornelius T. Leondes.
• Medical Devices and Systems, Edited by Joseph D. Bronzino, CRC Press 2006, chapters 46-52.
• Z. Dunajski: Biomagnetyzm. WKiŁ Warszawa, 1990.
• The measurement, instrumentation and sensors (John G. Webster – editor – in chief). CRC Press, USA 1999.
• J. Piotrowski (red). Pomiary czujniki i metody pomiarowe wybranych wielkości. Warszawa, WNT, 2009.