2013/2014

31512 Medicoteknisk instrumentering

Bachelorstuderende på Medicin og Teknologi har første prioritet. Dernæst kandidatstuderende på Medicin og Teknologi.

Engelsk titel:

Biomedical instrumentation

Sprog:

Point( ECTS )

5

Kursustype:

Bachelor
Kurset udbydes under åben uddannelse
 

Skemaplacering:

E4B (fre 8-12) og E3B (fre 13-17)
Grundet begrænset kapacitet ved lodning, vil en del loddearbejde skulle ske fredag eftermiddag.

Undervisningens placering:

Campus Lyngby

Undervisningsform:

Forelæsninger, opgaveregning og øvelser.

Kursets varighed:

13-uger

Eksamensplacering:

E4B, F3B, Reeksamen i alternative modul for at reducere risiko for konflikt med kurser på 6. sem.

Evalueringsform:

Eksamens varighed:

Hjælpemidler:

Bedømmelsesform:

Pointspærring:

Anbefalede forudsætninger:

Deltagerbegrænsning:

Minimum 5 Maksimum: 60

Overordnede kursusmål:

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 4. 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 (f.x. driven right leg, driven shield og Radio Frequency Interference), stabilitetsanalyse i tilbagekoblede systemer, simulering af forstærkerkredsløb, talsystemer, analog til digital konvertering, digital støjundertrykkkelse, elsikkerhed, introduktion til LabVIEW.

Aktiviteter:
Studerende skal gennem ugentlige 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.

Litteraturhenvisninger:

J.G. Webster, Medical Instrumentation: Applications and Design, 4. udg. Wiley.

Bemærkninger:

Kurset er et teknologisk linjefag på bacheloruddannelsen Medicin og Teknologi.

Kursusansvarlig:

Kaj-Åge Henneberg , Bygning 349, rum 220, Tlf. (+45) 4525 3905 , kah@elektro.dtu.dk
Martin Christian Hemmsen , Lyngby Campus, Bygning 349, rum 236, Tlf. (+45) 4525 5738 , mah@elektro.dtu.dk

Institut:

31 Institut for Elektroteknologi

Tilmelding:

I CampusNet
Sidst opdateret: 29. april, 2013