|
|
The calculations of electric and magnetic field on 2D graphene nanoelectronics
Richter, Jiří ; Zlámal, Jakub (oponent) ; Bartošík, Miroslav (vedoucí práce)
This bachelor thesis aims to simulate the electric field in a graphene biosensor based on the field-effect transistor design and the magnetic field generated by permanent magnets for the purpose of graphene Hall probe testing in COMSOL Multiphysics simulation software. The arrangement of molecules of an electrolyte near the top-gate electrode and its effect on its capacitance is studied through the definition of non-trivial dielectric function dependencies in an electrolyte droplet in the biosensor model. Next, the magnetic field distribution and homogeneity in the area of the Hall probe are also studied. The influence of the magnet holders, lateral displacement, their separation distance and temperature are the parameters against which the field properties are investigated.
|
|
|
Development and fabrication of graphene Hall probes
Supalová, Linda ; Červenka, Jiří (oponent) ; Bartošík, Miroslav (vedoucí práce)
Advances in engineering and technology have created a demand for stable magnetic field detectors that are able to operate over a wide range of temperatures. At present, sensors based on the Hall effect and giant magnetoresistance effect are the most commonly used devices for real-time non-invasive measurement of both static and dynamic magnetic fields. Example applications of Hall effect-based devices include linear magnetic field sensors, gyrators, speed and directional sensors, electrical compasses, and current sensors, in areas ranging from manufacturing, automotive and aerospace to communication systems. However, currently used materials in Hall probes (mainly III-V semiconductors such as InSb or GaAs) struggle with temperature stability. In this study, we address the fabrication of Hall probes based on graphene and their testing at elevated temperatures. We successfully produce graphene Hall probes in a field effect transistor (FET) arrangement using standard fabrication techniques such as lithography and thin layer deposition. The choice of \acs{FET} architecture allows us to take full advantage of the outstanding electronic properties of graphene during testing of the Hall probes from room temperature up to 200°C. Our results reveal that increasing temperature does not cause significant degradation in the performance of graphene Hall probes even at temperatures above 150°C. This work paves the way for future investigations into the behaviour of graphene Hall probes at elevated temperatures, focusing on understanding the external factors that influence and impact the performance of the sensor in ambient conditions.
|
|
|
Snímače střídavého proudu
Hašpica, Štěpán ; Huták, Petr (oponent) ; Patočka, Miroslav (vedoucí práce)
Cílem bakalářské práce je analyzovat vybrané typy snímačů střídavého proudu s důrazem na návrh jednoho zvoleného typu. Snímaní střídavého proudu lze provádět za pomocí např. meřicího transformátoru proudu, Hallovy sondy nebo Rogowskeho cívky. Tyto způsoby a typy snímačů jsou rozebrány v kapitole č. 2. Hlavní těžiště práce je však v nalezení jednoznačného algoritmu při návrhu měřicího transformátoru proudu. Nový možný způsob návrhu je podrobně rozebrán v kapitole č. 3. Jak samotný měřicí transformátor proudu, nebo ostatní typy snímačů, nacházejí hojné uplatnění oblasti energetiky a výkonové elektroniky.
|
|
|
Model větrného tunelu s univerzálními vstupy a výstupy
Holčík, Martin ; Kaczmarczyk, Václav (oponent) ; Štohl, Radek (vedoucí práce)
Cílem práce je navrhnout a realizovat model větrného tunelu. Model je možné ovládat různými standardizovanými rozsahy signálů a to jak v analogové podobě, tak i v digitální. Model se skládá ze dvou ventilátorů – ventilátoru elektricky poháněného a ventilátoru poháněného proudem vzduchu. Výstupem z modelu jsou opět standardizované signály, nesoucí informaci o otáčkách druhého ventilátoru. Následující dokument pojednává o návrhu komponent, následné realizaci a technickým problémům, které nastaly, popisu konečného řešení a programové části řešení.
|
|
|
Návrh gaussmetru s tříosou měřicí sondou
Hejtmánek, Tomáš ; Novák,, Miroslav (oponent) ; Roubal, Zdeněk (vedoucí práce)
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 bude 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. Pozornost bude také věnována navržení vhodné mechanické konstrukce snímače a umístění senzorů. Navržené zařízení bude otestováno a zhodnoceno pro účely MIT.
|
|
|
Vlastnosti čidel proudu
Čížek, Ondřej ; Bulín, Tomáš (oponent) ; Huzlík, Rostislav (vedoucí práce)
V této práci jsou popsány všechny používané čidla proudů, způsob jejich funkce a u každého čidla jsou popsány jejich vlastnosti. Dále je zde krátce popsán program LabVIEW a měření, které pomocí něho proběhlo se zaměřením na frekvenční charakteristiku a jeho vyhodnocení.
|
|
|
Sledování provozních údajů manipulační techniky
Fikar, Vratislav ; Vobejda, Lukáš (oponent) ; Šedivá, Soňa (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá návrhem monitorovacího zařízení dopravních vozíků. Zvolenými snímanými veličinami jsou zapnutý stav vozíku, doba aktivního využití, využití vozíku z hlediska přepravy materiálu a celková ujetá vzdálenost. U každé veličiny je nastíněno několik možných způsobů snímání se shrnutými klady a zápory, na základě nichž je pak navrhnut nejlépe se hodící senzor pro snímání dané veličiny. V teoretické části práce jsou nastíněny návrhy jak z hlediska teoretického, tak i praktického aplikování, v rámci kterého jsou uvedeny příklady realizace daných snímačů společně s návrhy pro případnou montáž na vozík. Monitorování vozíku splňuje požadavek na použití vývojového kitu Workmonitoru RKC2.0, jež byl vyvinut při monitorování vstřikovacích lisů. Dále práce obsahuje upravený software Workmonitoru RKC2.0, ve kterém je navržen průběh snímání, zpracování a následné odesílání nasbíraných dat pomocí WiFi na místní server. V závěrečné části je popsána skutečná instalace snímačů na vozík, společně s koncovými změnami softwaru, v rámci kterých jsou prezentována i reálně nasbíraná data.
|
|
|
Autonomní mobilní robot
Pijáček, Ondřej ; Kopečný, Lukáš (oponent) ; Jílek, Tomáš (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá návrhem a realizací podvozku pro autonomní kolový mobilní robot spolu s návrhem vhodného řídicího systému. Pro pohyb robotu bylo třeba vytvořit jednotlivé moduly pro měření okolních dat, jejich následné zpracování a výkonové řízení. Aby byl celý systém robotu schopen rychlé interakce, byly některé úlohy od sebe odděleny a jsou řízeny vlastními mikrokontroléry. Pro vzájemnou komunikaci mezi jednotlivými moduly byla zvolena sběrnice SPI a navržen komunikační protokol. Takto sestavený podvozek následně komunikuje po sériové lince s vyšším systémem, od kterého získává informativní data o následném řízení. Výsledkem je řídicí systém komunikující mezi svými částmi. Součástí návrhu je také definování komunikačního protokolu, který jednak předává data a zároveň slouží pro diagnostiku chyb při odesílání informací. Dále jsou zde uvedeny vzorce a konkrétní metody, pro řízení jednotlivých modulů. V závěru práce je popsáno testování navrženého robotu v reálných podmínkách spolu s měření dosažených výsledků při úkolu autonomní jízdy.
|
|
|
Snímače proudu
Vaculík, Vlastimil ; Červinka, Dalibor (oponent) ; Patočka, Miroslav (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá teoretickým rozborem známých druhů snímačů proudu, mezi které patří například proudové transformátory, bočníky, a také moderní snímače s použitím Hallovy sondy, nebo Rogowského cívky. Následně se pak práce zajímá o problematiku snímačů proudu s Hallovými sondami, bez použití feromagnetického obvodu. Pro optimální snímání proudu a přesnost, je zde navrženo a vypočítáno několik možných variant, počtů snímacích prvků, a také rozložení snímačů kolem vodiče. Z výpočtů magnetické intenzity, jsou dále pomocí tabulkového programu Excel, vytvořeny 3D grafy, které znázorňují teoretické výpočty rozložení pole kolem vodiče, pro různý počet snímačů. V poslední části jsou navrženy součástky doporučené k praktické realizaci a je vytvořeno elektrické schéma, podle tohoto schématu je navržená deska plošných spojů. Celý měřič proudu je prakticky realizován a jeho výsledky jsou porovnány s teoretickými předpoklady, které jsou diskutovány v závěru.
|
|
|
Řízení BLDC motoru
Havlíček, Jiří ; Buchta, Luděk (oponent) ; Otava, Lukáš (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá problematikou senzorového řízení BLDC motoru pomocí Hallových snímačů. BLDC motor je připojen k 3 fázové nízkonapěťové desce od firmy Freescale, která je přímo přizpůsobena k řízení těchto motorů. Tato 3 fázová nízkonapěťová deska je řízena signálovým mikrokontrolérem MC56F8006. Další částí práce je realizace propojení tohoto přípravku s programem Matlab/Simulink pomocí měřicí karty Humusoft MF 624. Pro výslednou regulaci je využito kaskádní řízení, proudová a otáčková smyčka. Proudová smyčka je realizovaná v signálovém mikrokontroléru a otáčková smyčka v programu Simulink.
|
host ::
RSS.