MEASLAB|FEKT VUT Brno
Práce se zabývá návrhem měřicího předzesilovače k fluxmetru UTEE pro měření hysterezních smyček feromagnetických materiálů. Byl navržen speciální nízkoúrovňový zesilovač s nastavitelným zesílením zaměřený na minimální napěťový offset. Jeho vlastnosti byly metrologicky ověřeny. Dosažené výsledky zaručují vyšší šířku pásma a nezávislost na odporu měřicí cívky.
Práce se zabývá návrhem gaussmetru s tříosou měřicí sondou pro mapování magnetického pole a následnou rekonstrukci obrazu za pomoci magnetické impedanční tomografie. Komerčně dostupné gaussmetry mají pro tyto účely malou šířku pásma a není možné s nimi měřit v silně zarušených prostředích, protože neumožňují synchronní detekci signálu. Cílem práce bbylo z dostupných snímačů magnetického pole vybrat ty nejvhodnější pro účely MIT a navrhnout celý měřicí přístroj tak, aby splňoval požadavky na měření v širším frekvenčním pásmu a umožňoval synchronní detekci signálu. Bylo dosaženo velmi dobrých šumových vlastností.
Práce se věnuje detekci feromagnetických objektů pomocí měření změn magnetického pole Země. Byla provedena rozsáhlá rešerše detekce nevybuchlé munice. Navržené řešení využívá dvojici magnetometrů zapojených v gradiometrickém uspořádaní, které umožňuje potlačení rušivých vlivů prostředí a zvýšenou citlivost na magnetické anomálie. Součástí práce je měření magnetické anomálie miny a její ověření experimentálním měřením. Výsledkem je návrh a realizace měřícího systému včetně vyhodnocovací elektroniky. Funkčnost systému byla ověřená při měřeních z bezpilotního dronu, získané údaje byly zpracované do podoby map magnetických anomálií. Práce díky své vysoké kvalitě dostala cenu děkana.
Práce se zabývá mapováním geomagnetického pole a detekcí magnetických anomálií se zaměřením na využití bezpilotních letounů při detekci kovových objektů a nevybuchlé munice. Práce obsahuje přehled vybraných typů magnetometrů, rešerši dostupných senzorů vhodných pro použití na bezpilotních letounech a analýzu souvisejících studií. Pro praktickou část byl zvolen opticky čerpaný magnetometr QuSpin QTFM (kvantový magnetometer celkového magnetického pole) Gen-2, který byl integrován na platformu DJI Matrice 600. V práci jsou popsána pozemní i letová experimentální měření, zpracování naměřených dat a jejich vizualizace. Výsledky potvrdily, že navržená měřicí sestava je schopna detekovat výraznější magnetické anomálie způsobené feromagnetickými objekty, přičemž zásadní vliv na kvalitu detekce má zejména výška senzoru nad terénem, stabilita letu a přesnost polohového přiřazení dat.
Práce se zaměřuje na návrh, simulaci a realizaci výkonového zesilovače proudu založeného na Howlandově zdroji proudu, který je určen pro speciální měření anhysterezních křivek magnetických materiálů. To je nutné pro modelování hysterezních smyček v programech třídy Spice. Bylo dosaženo výstupního proudu minimálně na 10 A a je zajištěna stabilita při připojení různých induktivních zátěží až do frekvence 10 kHz. Simulované a naměřené charakteristiky, včetně výstupní impedance a přenosových charakteristik, se přibližně shodují. Výsledky práce potvrzují funkčnost navrženého zdroje pro měření anhysterezních křivek.
Práce se věnuje měření ztrát ve feromagnetických materiálech. Byl navržen velmi citlivý elektronický wattmetr vhodný i pro měření pro velmi malou magnetickou indukci B. Měření ztrát se provádí na uzavřených vzorcích. Wattmetry by měly být přesné a citlivé. Dalším možným způsobem měření ztrát je použít speciální elektronické obvody, jejichž hlavní částí je analogová násobička. Analogová násobička realizuje součin dvou vstupních signálů, zejména se jedná o napětí nebo proud.
Práce se zabývá měřením velmi malých proudů v řádu jednotek pikoampérů až několik desítek femtoampérů. Měření takto malých proudů je nezbytné při určování koncentrace vzdušných iontů. Je potřeba brát ohled na rušivé vlivy, které jsou při běžném měření zanedbatelné. Jedná se například o svodové proudy a šumy vznikající v obvodu měřícího přístroje. Důležitá je volba přesného operačního zesilovače s nízkým vstupním klidovým proudem a správný výběr nízkošumových pasivních součástek. Cílem práce byl návrh a realizace přesného nízkoúrovňového zesilovače pro účely měření koncentrace vzdušných iontů.
Práce se zaměřuje na vytvoření návrhu a realizace pracoviště pro měření napěťového a proudového šumu operačních zesilovačů a unipolárních tranzistorů. Toto pracoviště je vytvořeno na základě zesílení měřeného šumu v operačních zesilovačích nebo unipolárních tranzistorech a následného upravení šumového signálu tak, aby bylo možno jej změřit přístroji jako je osciloskop nebo spektrální analyzátor. Za tímto účelem byl vytvořen model odstíněného přípravku na měření šumových vlastností operačních zesilovačů a unipolárních tranzistorů a následně model bateriového zdroje s nízkým šumem, který výrazně zvýší přesnost měřených šumových napětí. Modelování, simulace a navrhování bylo prováděno především v programech Micro-Cap 12, LTspice, Autodesk Eagle a Fusion.