MEMS inteligentné senzory a aktuátory

Novinky

• 18.2. Temy na treti tyzden:
  • Matej Hyčko: Ludske zmysly - sluch + urcovanie polohy
  • Erik Lampert: Ludske zmysly - zrak
  • Štefan Balko: Ludske zmysly - chut
  • Adrián Hudek: Ludske zmysly - cuch
  • Michal Podroužek: Ludske zmysly - hmat (tlak, teplo, dotyk, bolest)
  • Stanislav Révay: Ludske zmysly - statokineticky vestibularny organ
• Temy na druhy tyzden:
  • Erik Lampert: a) Vlastnosti senzorov Transfer function [3.], s. 13-15
  • Michal Podrouzek: b) Vlastnosti senzorov Functional approximation [3.], s. 15-16
  • Matej Hyčko: c) Vlastnosti senzorov Polynomial approximation + sensitivity [3.], s. 16-18
  • Štefan Balko: d) Vlastnosti senzorov Linear PWL approximation [3.], s. 18-19
  • Stanislav Révay: e) Vlastnosti senzorov Spline + Multidimensional [3.], s. 19-21
  • Adrián Hudek: f) Vlastnosti senzorov Calibration [3.], s. 21-22
  • Martin Gorelík: g) Vypocty prenosovej fcie [3.] 22-25
  • Martin Muller: h) Vypocet linearnej approx [3.] 25
  • Adam Scevko: k) Vypocet Linear PWL approx [3.] 26-28
  • m) Vypocet Newtonova metoda [3.] 28-30

Cisla stran sa vztahuju na literaturu [3.] Jacob Fraden: Handbook of Modern Sensors. 4th ed. Springer, New York, 2010. Dostupné on-line: <ftp://www.kelm.ftn.uns.ac.rs/>, prípadne <www.realtechsupport.org>

• 17.2. 2020 Aktualizácia na nový semester

Odkaz na AIS:

• 38173_3B - MEMSISA: MEMS - inteligentné senzory a aktuátory

Prednášky

Prednášky budú vždy v utorok od 8:00 do 9:40 v miestnosti D-208. Účasť na prednáškach je povinná.

Prednášajúci: Ing. Richard Balogh, PhD.

Prednášky LS 2020

Slajdy z prednášok

• 1: 18. 2. 2020 Úvod. Vlastnosti senzorov (charakteristiky).
  Spracovanie výsledkov merania podľa STN EN 60 770
  • Spracovanie výsledkov podľa STN EN 60 770
  • Ako správne kresliť grafy.
• 2: 25. 2. 2020 Senzorický aparát človeka a Odporové snímače a ich linearizácia.
  • Program BBC Human Senses
  • Jessica Morrison: Human Nose Can Detect 1 Trillion Odors
  • Séria prednášok TEDx o zmysloch
• 3: 3. 3. 2020 Aproximácia a interpolácia inverznej charakteristiky senzorov.
  • Jacob Fraden: Handbook of Modern Sensors. 4th ed. Springer, New York, 2010. Dostupné on-line: <www.realtechsupport.org> (str. 13-30)
  • slajdy zo spoločne vytvorenej predášky

• 4: 5. 3. 2019 Optické princípy. Optická cesta.
  • Optoelektronika -- prednášky a cvičenia z predmetu OEaLT (stuba.sk)
  • Obrázky
  • Applet zobrazovanie šošovkou a zrkadlom
  • Applet na lom svetla hranolom
    
    
• 4:   5. 3. 2018 Optická cesta. CCD a CMOS snímače.
  • http://legacy.jyi.org/volumes/volume3/issue1/features/peterson.html
  • https://de.wikipedia.org/wiki/CCD-Sensor
  • Raymond Sirí: CCD Animation Sequence (vimeo.com)
  • http://www.specinst.com/What_Is_A_CCD.html
  • Raymond Sirí: CMOS Animation Sequence (vimeo.com)
• 5: 12. 3. 2018 Čiarové a QR kódy / Senzory farieb / Operačné zosilňovače
  • Beau Lotto: Optical illusions show how we see. Video on TED.com
  • Edward H. Adelson: Lightness Perception and Lightness Illusions + demonstrations (mit.edu)
  • Randall P. Munroe: Color Survey. (xkcd.com)
  • Greg Davis: The Evolution of the Instrumentation Amplifier (edn.com)
• 6: 19. 3. 2018 Priestorové snímače. Proximitné optické snímače (začiatok).
  • http://www.photoneo.com/
  • Principles of 3D scanning (video)
• 7: 26. 3. 2018 Proximitné optické snímače (dokončenie). Akustické princípy snímačov.
  • Alain Van Ryckegham: How do bats echolocate and how are they adapted to this activity?]. Scientific American
  • Denise Herzing: The language of dolphins] TED2013
• 8: 9. 4. 2018 Snímače polohy I.
• 9: 16. 4. 2018 Gabriel Vanko (EÚ SAV): MEMS technológie
  • Vanko, Gabriel, et al.: Bulk micromachining of SiC substrate for MEMS sensor applications.
  • Vanko, Gabriel, et al.: MEMS pressure sensor fabricated by advanced bulk micromachining techniques.
  • J. Zehetner, G. Vanko, P. Choleva, J. Dzuba, I. Ryger, T. Lalinsky: Using of laser ablation technique in the processing technology of GaN/SiC based MEMS for extreme conditions.
• 10: 23. 4. 2018 Snímače polohy II.
• 11: 30. 4. 2018 Snímače mechanických veličín. MEMS inerciálne snímače
• 12: 7. 5. 2018 Odporové snímače. Analýza tenzometrického mostíka / MEMS snímače tlaku.

Archív

Archív prednášok 2017: (kliknutím rozbaliť / zbaliť)

Slajdy z prednášok

• 1: 13. 2. 2017 Úvod. Vlastnosti senzorov (charakteristiky).
• 2: 20. 2. 2017 Senzorický aparát človeka.
  • Referát 1: Jozef Bernát: ľudské oko versus kamery
  • Referát 2: David Abrhan: ľudské ucho versus mikrofóny
  • Program BBC Human Senses
  • Jessica Morrison: Human Nose Can Detect 1 Trillion Odors
  • Séria prednášok TEDx o zmysloch
• 3: 27. 2. 2017 Gabriel Vanko (EÚ SAV): MEMS technológie
  • Vanko, Gabriel, et al.: Bulk micromachining of SiC substrate for MEMS sensor applications.
  • Vanko, Gabriel, et al.: MEMS pressure sensor fabricated by advanced bulk micromachining techniques.
  • J. Zehetner, G. Vanko, P. Choleva, J. Dzuba, I. Ryger, T. Lalinsky: Using of laser ablation technique in the processing technology of GaN/SiC based MEMS for extreme conditions.
• 4: 6. 3. 2017 8:30 Exkurzia na EU SAV
  Uvidíte technologický postup pri výrobe MEMS senzorov.
  Stretneme sa o 8:30 pred vchodom do SAV na Dúbravskej ceste (mapa). Exkurzia potrvá cca do 11:00 a je povinná.
• 5:  13. 3. 2017 Optické princípy. Optická cesta.
  • Optoelektronika -- prednášky a cvičenia z predmetu OEaLT (stuba.sk)
  • Obrázky
  • Applet zobrazovanie šošovkou a zrkadlom
  • Applet na lom svetla hranolom
• 6: 20. 3. 2017 Proximitné optické snímače. CCD snímače.
• 7: 27. 3. 2017 CMOS snímače. / Čiarové a QR kódy / Senzory farieb
  • http://legacy.jyi.org/volumes/volume3/issue1/features/peterson.html
  • https://de.wikipedia.org/wiki/CCD-Sensor
  • Raymond Sirí: CCD Animation Sequence (vimeo.com)
  • http://www.specinst.com/What_Is_A_CCD.html
  • Raymond Sirí: CMOS Animation Sequence (vimeo.com)
  • Beau Lotto: Optical illusions show how we see. Video on TED.com
  • Edward H. Adelson: Lightness Perception and Lightness Illusions + demonstrations (mit.edu)
  • Randall P. Munroe: Color Survey. (xkcd.com)
• 8: 3. 4. 2017 Akustické princípy snímačov
• 9: 10. 4. 2017 Snímače polohy
  • http://www.hamamatsu.com/jp/en/community/optical_sensors/articles/measuring_distance_with_light/index.html

---

/ Zbernica i2c

---

Archív prednášok 2016: (kliknutím rozbaliť / zbaliť)

• 1: 15. 2. 2016 Úvod (definície pojmov, senzorický aparát človeka)
  • Program BBC Human Senses
  • Jessica Morrison: Human Nose Can Detect 1 Trillion Odors
  • Séria prednášok TEDx o zmysloch

• 2: 22. 2. 2016 Vlastnosti senzorov (charakteristiky).

• 3: 29. 2. 2016 Optické princípy. Optická cesta.
  • Optoelektronika -- prednášky a cvičenia z predmetu OEaLT (stuba.sk)
  • Obrázky
  • Applet zobrazovanie šošovkou a zrkadlom
  • Applet na lom svetla hranolom

• 4: 7. 3. 2016 Proximitné optické snímače.
• 5: 14. 3. 2016 Senzory farieb
  • Beau Lotto: Optical illusions show how we see. Video on TED.com
  • Edward H. Adelson: Lightness Perception and Lightness Illusions + demonstrations (mit.edu)
  • Randall P. Munroe: Color Survey. (xkcd.com)

• 6: 21. 3. 2016 CCD a CMOS snímače. / Čiarové a QR kódy / Zbernica i2c
  • http://legacy.jyi.org/volumes/volume3/issue1/features/peterson.html
  • https://de.wikipedia.org/wiki/CCD-Sensor
  • Raymond Sirí: CCD Animation Sequence (vimeo.com)
  • http://www.specinst.com/What_Is_A_CCD.html
  • Raymond Sirí: CMOS Animation Sequence (vimeo.com)
• -- 28. 3. 2016 Veľkonočný pondelok
• 7: 4. 4. 2016 9:00 Gabriel Vanko (EÚ SAV): MEMS technológie
  • Vanko, Gabriel, et al.: Bulk micromachining of SiC substrate for MEMS sensor applications.
  • Vanko, Gabriel, et al.: MEMS pressure sensor fabricated by advanced bulk micromachining techniques.
  • J. Zehetner, G. Vanko, P. Choleva, J. Dzuba, I. Ryger, T. Lalinsky: Using of laser ablation technique in the processing technology of GaN/SiC based MEMS for extreme conditions.
• 8: 11. 4. 2016 7:15 Exkurzia v ME-Inspection
  Uvidíte priemyselné meracie systémy z portfólia firmy.
  Stretneme sa o 7:00 na električkovej zastávke Botanická záhrada alebo o 7:15 pred sídlom firmy na Drobného 25 A (Dúbravka). Exkurzia potrvá do 9:00 a je povinná.
  Môžete si vziať vlastný predmet hr. max. 50 mm na zmeranie v profilometri. So sebou pero, zošit a USB kľúč na namerané data.
  
  • Namerané data - tieto dáta treba spracovať a nakresliť nameraný profil. Obrázok odovzdáte na najbližšom cvičení.

• 8+:12. 4. 2016 o 11:00 Prednáška IQRF o bezdrôtových moduloch
• 9: 18. 4. 2016 Snímače polohy
• 10: 25. 4. 2016 Snímače polohy II.
• 11: 2. 5. 2016 Odporové snímače. Analýza tenzometrického mostíka / MEMS snímače tlaku
• 12: 9. 5. 2016 Snímače mechanických veličín. MEMS inerciálne snímače

Prednášky LS 2015 - archív: Slajdy z prednášok

Cvičenia

Cvičenia sú v utorok od 12:00 v D-208. Cvičenia sú povinné.

Cvičiaci: Ing. Richard Balogh, PhD.

• 18. 2. Cvičenie 1: Úvod (BOZP) a vyhodnotenie merania podľa normy.

• 25. 2. Cvičenie 2: Vlastnosti odporového snímača polohy a zobrazenie meranej veličiny na LCD displej.
•   3. 3. Cvičenie 3: Linearizácia odporového snímača polohy a zobrazenie meranej veličiny v PC.
• 10. 3. Cvičenie 4: Dokončovanie 1.-3. Processing 7-segment display
• 17. 3. Cvičenie 5: Riadkový CCS snímač TSL1401 Line Sensor.
• 24. 3. Cvičenie 7: Senzory farby: TCS230 a ColorPAL + rozpoznávanie farieb.
• 31. 3. Cvičenie 8: Ultrazvukové senzory.
•  7. 4. Cvičenie 9: Zbernica i2c
• 14. 4. Cvičenie 4: Exkurzia na EU SAV

Uvidíte technologický postup pri výrobe MEMS senzorov.
Stretneme sa o 8:30 pred vchodom do SAV na Dúbravskej ceste (mapa). Exkurzia potrvá cca do 11:00 a je povinná.

• 21. 4. Cvičenie 9: Triangulačný profilometer MicroEpsilon.
• 28. 4. Cvičenie 10: Zbernica i2c -- Riešenie.

Archív cvičení: (kliknutím rozbaliť / zbaliť)

2017

• 13. 2. Cvičenie 1: Úvod (BOZP) a vyhodnotenie merania podľa normy.
• 20. 2. Cvičenie 2: Linearizácia odporového snímača polohy.
• 27. 2. Cvičenie 3: Lokálne zobrazenie meranej veličiny (LED a LCD).
•   6. 3. Cvičenie 4: Exkurzia na EU SAV
• 13. 3. Cvičenie 5: Riadkový CCS snímač TSL1401 Line Sensor.
• 20. 3. Cvičenie 6: Riadkový CCS snímač TSL1401 Line Sensor - dokončenie
• 27. 3. Cvičenie 7: Senzory farby: TCS230 a ColorPAL + rozpoznávanie farieb.
•  3. 4. Cvičenie 8: Ultrazvukové senzory.
• 10. 4. Cvičenie 9: Triangulačný profilometer MicroEpsilon.
• 24. 4. Cvičenie 10: Zbernica i2c -- Riešenie.

2016

• 18. 2. cvičenie odpadlo - štrajk.
• 25. 2. Cvičenie 1: Úvod (BOZP) a odporový snímač polohy.
• 29. 2. Cvičenie 2: Linearizácia odporového snímača polohy.
•  7. 3. Cvičenie 3: Lokálne zobrazenie meranej veličiny (LED a LCD).
• 14. 3. Cvičenie 4: Senzory farby: TCS230 a ColorPAL + rozpoznávanie farieb.
• 21. 3. Cvičenie 5: Riadkový CCS snímač TSL1401 Line Sensor.
•  4. 4. Cvičenie 6: Zbernica i2c.
• 11. 4. Cvičenie 7: Rozdelenie snímačov na semestrálny projekt.
• 18. 4. Cvičenie 8: Samostatná práca na projekte
• 25. 4. Cvičenie 9: samostatná práca na projekte
•  2. 5. Cvičenie 10: exkurzia SAV
•  9. 5. Cvičenie 11: samostatná práca na projekte
• 16. 5. Cvičenie 12: prezentácia výsledkov a obhajoba projektu.

ToDo: Ardugraph alebo IoT

Archív návodov na cvičenia

• Bezpečnosť práce
• Výpočty magn. obvodov
• Výpočty fotoelektrických obvodov
• Výpočet kapacit snímača rez
• Snímanie otáčok - LAB
• Optické snímače - LAB
• Ultrazvuk, piezokeramika - LAB
• Ultrazvuk, elektr. iskra - LAB
• Transf. snímač polohy - LAB
• Kapacitný snímač polohy - LAB
• Proximitné snímače - LAB
• Operačné zosilňovače - LAB
  • LM324
  • MAA741
  • MAA748
  • MAA748 nový

• Témy semestr. zadaní
• Úprava referátov

Semestrálne zadania

Praktický projekt

V rámci cvičení budete pracovať individuálne s vybranými senzormi, ktoré pripojíte k mikropočítaču, navrhnete ukážkový program a všetko zdokumentujete. Podrobnejšie viď MEMS projekty.

Domáce úlohy

• Domáca úloha č. 1 https://repl.it/teacher/assignments/4751116

Čítanie na doma

• Jacob Fraden: Handbook of Modern Sensors. 4th ed., Springer, 2010:
  • Hallov jav (d.ú. str. 103)
  • Siebeckov jav (d.ú. str. 106)
  • Peltierov jav (d.ú. str. 111)

Opakovanie:

• Jacob Fraden: Handbook of Modern Sensors. 4th ed., Springer, 2010:
  • Snímače tlaku (d.ú. str. 375 - 397)
    • Piezorezistívny jav (d.ú. str. 381)
  • Snímače prietoku (d.ú. str. 399 - 429)
  • Snímače teploty (d.ú. str. 519 - 567)

Z čítania na doma bude otázka na skúške!

Podmienky absolvovania predmetu

1. Znalosť odprezentovanej problematiky z prednášok a cvičení
2. Získanie zápočtu z cvičení
3. Získanie potrebného počtu bodov na skúške (min. 50% písomky)

Podmienky na udelenie zápočtu:

• absolvovanie všetkých cvičení (max. 1 ospravedlnená neúčasť)
• získanie minimálne 2/3 bodov
• odprezentovanie referátu na prednáške

Prácu študenta kontroluje a zápočty udeľuje cvičiaci daného krúžku.

Bodovanie

• 10 b. Prezentácia na prednáške (nutná podmienka k zápočtu)
• 10 b. Domáce úlohy
• 15 b. Za prácu na cvičeniach (aktivita, referáty)
• 15 b. Semestrálny projekt
• 50 b. Skúška (písomná)
• Aktuálny stav bodov

Literatúra

• Jacob Fraden: Handbook of Modern Sensors. 4th ed. Springer, New York, 2010. Dostupné on-line: <ftp://www.kelm.ftn.uns.ac.rs/>, prípadne <www.realtechsupport.org>
• Sabrie Soloman: Sensors and Control Systems in Manufacturing. 2nd ed. McGraw Hill, New York, 2010.
• H. R. Everett: Sensors for Mobile Robots. Theory and Application. A K Peters, Natick, 1995.
• Ján Šturcel: Prvky riadiacich systémov, časť Meranie neelektrických veličín. STU Bratislava 2004, ISBN 80-227-2120-4
• Ján Šturcel: Snímače a prevodníky. STU Bratislava, 2002, ISBN 80-227-1712-6
• Miroslav Toman: Senzory v automatizácii. STU Bratislava 1999. 127s
• František Duchoň: Snímače v mobilnej robotike. STU Bratislava, 2012. 97s.

• Slajdy z prednášok
• Rozpracované skriptá Toman: Senzory v CIM

ToDo List

• NETLabTK: Tools for Tangible Design http://www.netlabtoolkit.org/category/news/
• ArduGraph is open-source easy to use serial graph monitor for Arduino. http://www.open-electronics.org/guest_projects/ardugraph/?utm_content=buffer51656&utm_medium=social&utm_source=facebook.com&utm_campaign=buffer

• https://arduino.stackexchange.com/questions/1180/serial-data-plotting-programs
• Vyborne vyzera SerialPlot program ktory ma dokonca nastavitelny format dat: https://hackaday.io/project/5334-serialplot-realtime-plotting-software
• http://www.edn.com/design/sensors

Výučbové materiály vytvárané z prostriedkov projektu KEGA 011STU-4/2015 s názvom Elektronické pedagogicko-experimentálne laboratóriá mechatroniky

Návrat na zoznam cvičení...