|
|
Elektronický detektor pro tenkovrstvé mikrosenzory plynů
Rozštípil, Jakub ; Stehlík, Jiří (oponent) ; Hubálek, Jaromír (vedoucí práce)
Hlavním cílem diplomové práce je navrhnout a realizovat elektroniku v podobě SMT přístroje pro tenkovrsvé senzory plynů a nastudovat princip funkce senzorů plynů na bázi polovodivých oxidů. Přístroj obsahuje regulátor teploty a elektroniku, jež je schopna snímat koncentraci plynů na povrchu senzoru. Zařízení je navrženo pro řízení 4 senzorů a má komunikovat s počítačem pro nastavení počátečních podmínek a snímání koncentrace plynu. Praktická část diplomové práce obsahuje návrh a realizaci elektroniky a tvorbu softwaru pro její ovládání.
|
|
|
Senzory plynů, jejich konstrukce a testování
Pytlíček, Zdeněk ; Boušek, Jaroslav (oponent) ; Prášek, Jan (vedoucí práce)
Předkládaná práce se zabývá problematikou senzorů plynů, jejich konstrukcí a metodikou testování. Základním zaměřením práce je návrh a realizace stanice pro jednoduché testování vodivostních senzorů plynů. Celá stanice je koncipována jako virtuální měřicí přístroj ovládaný prostřednictvím PC v prostředí LabView. Stanice umožňuje míchání libovolných dvou plynů na požadovanou koncentraci a měření základních vodivostních charakteristik tlustovrstvých a tenkovrstvých senzorů plynů. Centrální komunikační rozhraní a modulární koncepce umožňují do budoucna snadné rozšiřování možností celého zařízení. Najednou je možné testovat až 8 senzorů umístěných ve dvou pouzdrech typu TO-12.
|
|
|
Mikrosenzory plynů založené na samouspořádaných 3D nanovrstvách oxidů kovů
Pytlíček, Zdeněk ; Husák, Miroslav (oponent) ; Kolařík, Vladimír (oponent) ; Prášek, Jan (vedoucí práce)
Tato disertační práce se zabývá vývojem a výrobou mikrosenzorů plynů s využitím nové trojrozměrné (3D) nanostrukturované polovodivé vrstvy z oxidů kovů, která efektivně využívá výhod anorganických materiálů připravených snadno dostupnými elektrochemickými výrobními technikami bez použití litografie. Citlivá vrstva je vytvořena anodizací kovové dvojvrstvy Al/Nb naprášené na SiO2/Si substrátu skrze masku z porézní anodizované aluminy. Běžně se skládá z 200 nm tlusté vrstvy NbO2 propojující pole k ní kolmo orientovaných a prostorově oddělených Nb2O5 nanosloupků o šířce 50 nm, délce až 900 nm a celkovým počtem přibližně 8109 sloupkůcm-2. Nanosloupky fungují jako polovodivé nanokanálky jejichž rezistivita je vysoce citlivá na reakce probíhající na povrchu a rozhraní vrstvy. V rámci nového uspořádání senzoru byly na povrchu pole nanosloupků připraveny Pt nebo Au strukturované elektrody realizované pomocí běžných mikrotechnologických nebo elektrochemických depozičních technik, následované selektivním odleptáním vrstvy aluminy. Pro charakterizaci detekčních schopností byla struktura senzoru upevněna do standardního pouzdra TO-8 a elektricky propojena s využitím techniky drátového kontaktování. Elektrické charakterizace 3D nanovrstvy z oxidů niobu odhalily asymetrickou závislost vodivosti způsobenou Schottkyho bariérou vzniklou na rozhraní Pt/Nb2O5 nebo Au/Nb2O5. Při detekci vodíku a amoniaku byl zkoumán vliv struktury a složení citlivé vrstvy na elektrické a detekční schopnosti se zaměřením na citlivost, selektivitu, detekční limity a rychlost odezvy/zotavení. Rychlá a intenzivní odezva na H2 potvrdila potenciál využití 3D nanovrstvy z oxidů niobu jako citlivé vrstvy pro senzorické aplikace. Na počítači provedené mikrofluidní simulace difuze plynů do 3D nanovrstvy předpovídají možnost značného zlepšení detekčních schopností použitím perforované horní elektrody, a to optimalizací morfologie vrstvy, úpravou krystalické struktury a vhodnou úpravou návrhu elektrody. Předběžné experimenty prokázaly, že i další 3D nanovrstvy připravené z kovových dvojvrstev jako Al/W mají vysokou perspektivu při využití v pokročilých senzorických aplikacích. Techniky a materiály využité v této práci jsou vhodné pro vývoj technologicky jednoduchého, ekonomického a pro životní prostředí ohleduplného řešení mikro- a nanozařízení, kde použití definovaných nanokanálků pro nosiče náboje a povrchové reakce může přinést značné výhody.
|
|
|
IoT monitoring ovzduší
Kousal, Martin ; Povalač, Aleš (oponent) ; Frýza, Tomáš (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá vytvořením zařízení pro měření kvalitativních parametrů ovzduší a které je následně bezdrátově přenáší na server, kde se naměřená data zpracovávají a zobrazují uživateli. Cílem je vytvořit zařízení s co nejnižším odběrem pro možnost provozu na akumulátor.
|
|
|
Detekce kyslíku pomocí senzoru plynů
Jelínek, Tomáš ; Pytlíček, Zdeněk (oponent) ; Prášek, Jan (vedoucí práce)
V této diplomové práci jsou stručně popsány různé typy senzorů plynů, jejich charakteristiky, principy funkce, aktivní vrstvy a konstrukce. Práce je zaměřena především na polovodičové senzory plynů. V experimentální časti je pak použita testovací stanice k měření základních charakteristik komerčního senzoru Figaro TGS 822 a vlastního SnO2 senzoru a jejich reakcí na přítomnost kyslíku. Oba senzory a výsledky měření jsou následně vzájemně porovnány.
|
|
|
Chemorezistivní senzor plynů
Venkrbec, Lukáš ; Pytlíček, Zdeněk (oponent) ; Prášek, Jan (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá problematikou detekce plynů. Teoretická část je věnována principům a konstrukci chemických senzorů plynů, zejména pak chemorezistivních senzorů plynů, a to hlavně s aktivní vrstvou tvořenou polovodivými oxidy kovů a uhlíkovými nanočásticemi. Ve své druhé polovině se věnuje uhlíkovým nanostrukturám, jejich vlastnostem a metodice přípravy. V experimentální části je řešen typ nosné struktury, příprava aktivní vrstvy a způsob jejího nanášení či princip detekce. V části výsledky a diskuze je práce zaměřena podrobné zpracování výsledků a vyhodnocení odezvy na amoniak, vlivu uvedených modifikací a postupů. Získané výsledky jsou v závěru porovnány jak mezi sebou, tak s příslušnou odbornou literaturou.
|
|
|
Senzor plynů založený na uhlíkových nanočásticích
Morávek, Petr ; Pytlíček, Zdeněk (oponent) ; Prášek, Jan (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá charakterizací senzorů plynů na bázi uhlíkových nanostruktur. Teoretická část pojednává o základních pojmech spojených s problematikou detekce plynů, vlastnostech uhlíkových nanostruktur a o metodách jejich přípravy. V praktické části práce je vyhodnocena odezva vzorků na amoniak, vliv žíhání na jejich odezvu a srovnání čistých vzorků a jejich modifikací.
|
|
|
Zařízení pro měření úrovně plynů s kapilárou vyrobenou 3-D tiskem
Halva, Ondřej ; Búran, Martin (oponent) ; Adámek, Martin (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá experimentálním návrhem, realizací a testováním prototypu kapiláry vyrobenou 3D tiskem. Má za úkol seznámit čtenáře s problematikou 3D tisku týkající se výroby kapilár a zaměřit se na chemorezistivní senzory. Dále také dojde popisu s vlastnostmi mikrokontroleru Atmel Atmega2560 a jeho možnostmi v senzorové technice. V druhé části práce je pak navržena a realizována kapilára pro předzpracování vzorků s výstupem na zařízení na měření obsahů plynů s elektrochemickým senzorem, zařízení má přitom pro řízení používat mikrokontroler Atmel Atmega2560 a musí umožňovat přenos dat na PC. U kapiláry mají být zhodnoceny možnosti jejího použití.
|
|
|
IoT monitoring ovzduší
Kousal, Martin ; Povalač, Aleš (oponent) ; Frýza, Tomáš (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá vytvořením zařízení pro měření kvalitativních parametrů ovzduší a které je následně bezdrátově přenáší na server, kde se naměřená data zpracovávají a zobrazují uživateli. Cílem je vytvořit zařízení s co nejnižším odběrem pro možnost provozu na akumulátor.
|
|
|
Chemorezistivní senzor plynů
Venkrbec, Lukáš ; Pytlíček, Zdeněk (oponent) ; Prášek, Jan (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá problematikou detekce plynů. Teoretická část je věnována principům a konstrukci chemických senzorů plynů, zejména pak chemorezistivních senzorů plynů, a to hlavně s aktivní vrstvou tvořenou polovodivými oxidy kovů a uhlíkovými nanočásticemi. Ve své druhé polovině se věnuje uhlíkovým nanostrukturám, jejich vlastnostem a metodice přípravy. V experimentální části je řešen typ nosné struktury, příprava aktivní vrstvy a způsob jejího nanášení či princip detekce. V části výsledky a diskuze je práce zaměřena podrobné zpracování výsledků a vyhodnocení odezvy na amoniak, vlivu uvedených modifikací a postupů. Získané výsledky jsou v závěru porovnány jak mezi sebou, tak s příslušnou odbornou literaturou.
|
host ::
RSS.