Kursets overordnede mål er at: • Give en indledende introduktion til den instrumentering, der anvendes i medicotekniske måleopgaver. • Indøve praktiske færdigheder i opbygning af simple måletekniske systemer • Indøve færdigheder i at integrere analoge og digitale systemblokke i et måleteknisk system
Læringsmål:
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
Redegøre for bioelektroders og klassiske transduceres principper og give eksempler på deres medicotekniske anvendelser
Redegøre for den ideelle og den ikke-ideelle operationsforstærkers kredsløbsmodel
Anvende operationsforstærkeren i forskellige simple kredsløb til signalkonditionering
Designe, opbygge og teste et aktivt 2. ordens Butterworth filter
Redegøre for instrumenteringsforstærkerens overordnede opbygning
Anvende fasor-metoden til analyse af common mode interferens
Beregne common mode rejection ratio og signal/støj forhold
Redegøre for principperne for måling af EEG, EMG og EKG signaler
Opbygge en bioforstærker med tilhørende aktive filtre
Redegøre for analog til digitalkonverteringens vigtigste parametre
Implementere simple programmer til dataopsamling og lagring til fil ved hjælp af LabVIEW
Redegøre for de vigtigste principper om elsikkerhed i forbindelse med måling på mennesker
Kursusindhold:
Emner: Statiske og dynamiske karakteristika ved målesystemer, resistive, kapacitive og induktive transducere, bioelektroder, Wheatstone broen, den ideelle og ikke-ideelle operationsforstærker, inverterende og ikke-inverterende forstærkere, ensrettere, integratorer, differentiatorer, aktive filtre, instrumenteringsforstærkeren, brug af fasor-metoden til analyse af lysnet-indstråling, isolationsforstærkeren, måleteknikker for biopotentialer (EEG, EMG, EKG), EKG forstærkerens opbygning, kredsløbsteknikker til støjundertrykkelse i bioforstærkere, simulering af forstærkerkredsløb, talsystemer, analog til digital konvertering, digital støjundertrykkkelse, elsikkerhed, introduktion til LabVIEW.
Aktiviteter: Studerende skal gennem en række laboratorieøvelser og konstruktionsopgaver erhverve sig praktisk erfaring med opbygning og programmering af simple programerbare målesystemer. Ugentlige individuelle hjemmeopgaver.
Eksamination: Ved den skriftlige eksamen skal den studerende demonstrere den teoretiske viden og de praktiske erfaringer, denne har erhvervet både gennem forelæsninger, opgaver og konstruktionsprojekter. Det er således den studerende, og ikke det konstruerede system, der er genstand for en bedømmelse.
Litteratur:
J.G. Webster, Medical Instrumentation, Application and design. John Wiley & Sons Inc.
Bemærkninger:
Kurset er et teknologisk linjefag på bacheloruddannelsen Medicin og Teknologi. Den endelige kursusansvarlige vil blive udpeget senere.
