22058 Bærbare Sensorer: Design og Prototyping

2024/2025

Kursusinformation
Wearable Sensors: Designing and Prototyping
Engelsk
5
Kandidat
Retningsspecifikt kursus (MSc), Biomedical Engineering
Teknologisk specialisering (MSc), Biomedical Engineering
F4B (fre 8-12)
Campus Lyngby
Dette kursus er designet til ingeniør- og sundhedsvidenskabsstuderende med fokus på sensorteknologier, biomedicinsk teknik og sundhedsovervågning. Det kombinerer forelæsninger, casestudier og praktisk laboratoriearbejde, hvilket giver de studerende mulighed for at skabe innovative sundhedsløsninger. Studerende tilegner sig praktisk viden inden for biomedicinsk sensorudvikling, dataanalyse og kalibrering.
13-uger
F4B
Skriftlig eksamen og bedømmelse af opgave(r)
Eksamen består af to delprøver: - obligatoriske opgaver i løbet af kurset (tæller 40%) - en afsluttende to-timers skriftlig MCQ eksamen (tæller 60 %) Den endelige karakter er baseret på en helhedsvurdering af begge delprøver. For at bestå kurset skal opgaverne afleveres og godkendes, og den skriftlige eksamen skal bestås separat.
Skriftlig eksamen: 2 timer
Alle hjælpemidler - uden adgang til internettet
7-trins skala , intern bedømmelse
22437.22050.30020.
Minimum 10 Maksimum: 100
Alireza Dolatshahi-Pirouz , Lyngby Campus, Bygning 423, Tlf. (+45) 4525 8138 , aldo@dtu.dk
Firoz Babu Kadumudi , fbka@dtu.dk
22 Institut for Sundhedsteknologi
I studieplanlæggeren
Overordnede kursusmål
Dette specialiserede kursus dykker ned i skæringspunktet mellem bærbar og fleksibel sensorteknologi med biomedicinske applikationer, og lægger vægt på design, underliggende fysik, hands-on prototyping og kritiske aspekter af statistisk analyse og kalibrering af sensorer til sundhedsovervågning og medicinsk diagnostik. Kurset henvender sig til dem, der er interesseret i at fremme sundhedsvæsenet gennem innovation, og giver et dybdegående kig på sensorteknologier, der revolutionerer patientbehandlingen, fra overvågning af kroniske tilstande til rehabilitering og mere. Deltagerne vil påbegynde en omfattende læringsrejse, forstå de grundlæggende principper for sensordrift, udvikling af prototyper, der adresserer biomedicinske udfordringer i den virkelige verden, og sikre nøjagtigheden og pålideligheden af disse enheder gennem dataanalyse og kalibrering.
Læringsmål
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
  • beskrive principperne bag sensorfunktionalitet, herunder bioelektriske fænomener, biokompatible materialeinteraktioner og signaltransduktion i en biomedicinsk kontekst.
  • identificere materialer, der er egnede til direkte interaktion med biologiske systemer, med fokus på ikke-toksicitet, fleksibilitet og holdbarhed.
  • designe og udvikle sensorer med fokus på applikationer som overvågning af vitale tegn, bevægelsesanalyse og sygdomsdetektion.
  • opnå færdigheder i prototypingsmetoder, der er specifikke for biomedicinske sensorer, og sørge for, at designet er funktionelt og sikkert at anvende.
  • differentiere forskellige sensorteknologier, herunder resistive, kapacitive, induktive, termoelektriske, piezoelektriske og elektrokemiske sensorer og deres anvendelser i sundhedssektoren.
  • beskrive additive fremstillingsprocesser for at skabe komplekse og tilpassede sensorgeometrier, der forbedrer funktionaliteten og integrationen af sensorer i bærbare enheder.
  • diskutere hvordan man integrerer sensorer med elektroniske systemer og software til dataindsamling, behandling og fortolkning i medicinsk udstyr.
  • adressere problemer såsom sensorkalibrering, statistisk dataanalyse, hud-interface-artefakter og vedligeholdelse af sensorens nøjagtighed og pålidelighed over tid.
  • anvende kursusviden til at designe, bygge og teste en bærbar eller fleksibel sensorprototype rettet mod en specifik biomedicinsk applikation, der inkorporerer brugerfeedback, kliniske krav, statistisk analyse og kalibreringsteknikker.
Kursusindhold
Avanceret viden om biomedicinske sensorer: sanseprincipper, fysik og signaltransduktion.
Materialevidenskab for sensorer: biokompatible materialer, materialeegenskaber og holdbarhedsovervejelser.
Sensordesign og applikationer: sundhedsovervågning, bevægelsesanalyse og diagnostik.
Prototyper af biomedicinske sensorer: prototypingsmetoder, design og funktionel testning
Sensorteknologier: resistive sensorer, kapacitive sensorer, induktive sensorer, termoelektriske sensorer, piezoelektriske sensorer og elektrokemiske sensorer.
Additiv fremstilling af sensorer: 3D-printning, sensorgeometrier og integrationsteknikker.
Kalibrering og dataanalyse: sensorkalibrering, statistisk analyse og pålidelighedsproblemer.
Prototypeudvikling: designimplementering.
Brugercentreret prototypetest: evaluering, præcision, optimering.
Sidst opdateret
02. maj, 2024