Біосенсорика та перетворювачі
Спеціальність: Біомедична інженерія (інтернет речей)
Код дисципліни: 6.163.03.E.90
Кількість кредитів: 6.00
Кафедра: Електронні засоби інформаційно-комп'ютерних технологій
Лектор: Голяка Роман Любомирович
Семестр: 7 семестр
Форма навчання: денна
Результати навчання: В результаті вивчення дисципліни студент повинен продемонструвати такі результати навчання:
- знати вимоги до електричних та механічних параметрів біомедичних вимірювальних перетворювачів, їх біологічну та електричну сумісність;
- знати типи біомедичних сенсорів та актюаторів;
- розуміти фізичні та хімічні основи біомедичних сенсорів та актюаторів;
- демонструвати знання та вміння розробляти та моделювати біомедичні вимірювальні перетворювачі;
- демонструвати знання про структури та параметри сенсорів для вимірювання температури, світла, електричного та магнітного поля, радіації, електричної ємності, механічного напруження, прискорення, потоку, гравітації, параметрів рідинних та газоподібних речовин;
- розуміти конструктивні та технологічні особливості MEMs структур біомедичних сенсорних та актюаторних перетворювачів;
- розуміти концепцію «лабораторія-на-кристалі»;
- демонструвати знання та вміння використовувати сигнальні вимірювальні перетворювачі та інтерфейси сенсорних пристроїв;
- демонструвати знання сучасних тенденцій розвитку вимірювальних перетворювачів телемедицини та Інтернету Речей.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: Компонентна база біомедичної апаратури
Схемотехніка біомедичної апаратури
Короткий зміст навчальної програми: Вимоги до електричних та механічних параметрів біомедичних вимірювальних перетворювачів. Біологічна та електрична сумісність. Рецептори та сенсори біологічних організмів. Нейронна система передачі сигналів. Типи сенсорів та актюаторів. Фізико-хімічні основи функціонування сенсорів та актюаторів. Сенсори та актюатори біомедичної інженерії. Сенсори для вимірювання температури, світла, електричного та магнітного поля, радіації, електричної ємності, механічного напруження, прискорення, потоку, гравітації, параметрів рідинних та газоподібних речовин. Біосенсори. Концепція «Лабораторія-на-кристалі». MEMs структури в сенсорній та актюаторній техніці. Концепція інтелектуальних (розумних) сенсорів. Сигнальні вимірювальні перетворювачі. Інтерфейси сенсорних пристроїв. Вимірювальні перетворювачі телемедицини та Інтернету Речей.
Методи та критерії оцінювання: Поточний контроль: письмові звіти з лабораторних робіт, усне опитування, контрольні роботи – 40 балів (40%). Підсумковий контроль: контрольний захід екзамен, письмово-усна форма – 60 балів (60%).
Рекомендована література: 1. Основи біомедичного радіоелектронного апаратобудування: навчальний посібник. Злепко С.М., Павлов С.В., Коваль Л.Г. та ін. – Вінниця: ВНТУ. – 2011.
2. Мікроелектронні сенсори фізичних величин. В трьох томах / За ред. Готри З. - Львів: Вид. Ліга-Прес. Том 1– 2002, Том 2 – 2003, Том 3 – 2006.
3. Завадостійкі сигнальні перетворювачі оптичних сенсорних пристроїв: монографія / Вісьтак М., Голяка Р., Микитюк З. - Львів: Ліга-Прес, –2015.
4. Структури та параметри мікроелектронних гальваномагнітних сенсорів магнітного поля: монографія / Большакова І.А., Годинюк І.М., Голяка Р.Л., Готра З.Ю, Ільканич В.Ю., Марусенкова Т.А., Політанський Л.Ф.– Львів: Ліга-Прес, 2013.
5. Мікроелектронні сигнальні перетворювачі теплових сенсорів потоку: монографія / З.Ю.Готра, С.В.Павлов, Р.Л.Голяка та ін. – Вінниця: ВНТУ, 2012.
6. Войтович І.Д., Корсунський В.М. Інтелектуальні сенсори. – Київ. – Інститут кібернетики імені В.М.Глушкова НАН України.– 2007.