Вы здесь

17RMBEL - Электротехника

Код Конец обучения Кредиты Объем Язык обучения
17RMBEL Зачет, экзамен 5 2+2 русский
Лектор:
доц. Йиржи Гозман, Ph.D. (гарант); Свитлана Александровна Струнина
Преподаватель практических занятий:
Свитлана Александровна Струнина
Предмет обеспечивает:
кафедра биомедицинской техники
Аннотация:

В рамках предмета представлены низковольтная и высоковольтная электротехника, которая связана с применением современных цифровых или аналогово-цифровых схем, использование аналогово-цифровых схем в низковольтной и высоковольтной электротехнике ( особенно в области приводов и актюаторов). Основные понятия и требования для таких схем - мощность, нагрузка, подключение к другим периферийным устройствам и т.д. Особое внимание уделяется принципам и применению синхронных и асинхронных линий связи (SPI, I2C, OneWire, USART),программируемые схемы (принципы программируемой логики, обзор программируемых схем -PAL, GAL, CPLD, FPGA, порядок программирования схем), микроконтроллеры и микропроцессоры (8-битной, 16-битной и 32-битной архитектуры).Также системы гальванических сигналов и мощности (оптроны, линейные сепараторы, сепараторы шин данных).

Также рассматриваются драйверы для регулировки и усиления мощности двигателей и других приводов (H-мосты, управление симисторами и тиристорами, IGBT транзисторы).

Требования:

а) Условия получения зачета:

Обязательное посещение практических занятий, допускается пропуск не более одного занятия по уважительной причине. В случае пропуска занятий без уважительной причины, отработка занятий будет обсуждаться в индивидуальном порядке. Студен должен вести конспект, в который будет записывать лабораторные работы, результаты измерений, наличие и ведение конспекта будет оценено. В конце каждого занятия, студент будет иметь 3 вопроса по пройденному материалу.

Подсчет очков:

Каждый вопрос на практическом занятии 1 балл, в общей сложности 36 баллов за семестр (12 практических занятий , 3 вопроса на каждом занятии). Необходимый минимум составляет 23 балла.

Конспект:

14 баллов - тщательное ведение конспекта

7 баллов - в случае недостатков в ведении конспекта (отсутствие нескольких лабораторных работ и т .д.)

0 баллов - в случае, если конспект отсутствует

Необходимый минимум: 7 баллов.

В общей сложности студент может заработать 50 баллов за семестр.

Для сдачи зачета необходимый минимум - 30 баллов.

б) экзамен:

Студент может зарегистрироваться для сдачи экзамена, только после получения зачета. Письменный тест состоит из двух направлений: теоретические вопросы с лекций (0,5 баллов за правильный ответ) и решение заданий (аналогичны заданиям на практических занятиях, правильное решение задания - макс. оценивается в 2 балла).

В общей сложности 40 вопросов ( 20- 0,5 баллов и 20- макс.2 балла - примеры, задачи, блок-схемы и т.д.). Время на подготовку 90 минут. После сдачи экзамена возможны дополнительные вопросы по изученному материалу за семестр.

Общий рейтинг:

Окончательная оценка определяется по зачету и письменному экзамену.

Минимальные баллы по зачету (30 из 50), по экзамену (20 из 50).

30 + 20 = 50, т.е. мин. 23 + мин.7 +мин.20 (см. выше)

Классификация оценивания в соответствии с шкалой ECTS CTU.

Максимально допустимое количество баллов 50 + 50 = 100 -, т.е. макс. 36 + 14 + макс. 50 (см. выше)

План лекций:

1) Основы электротехники (высоковольтная, низковольтная). ЧОС - Чехословацкое общество стандартизации (ČSN -Československá spole

nost normaliza

ní) нормы и стандарты в области здравоохранения и безопасности. Провода и разъемы.

2)Развитие электротехники, переход от реле и вакуумных технологий к полупроводникам. Характеристика основных компонентов (производительность, логичность, программирование).

3) Электропитание в электронике, батареи и аккумуляторы, трансформаторы, DC/DC преобразователи, стабилизаторы, источник опорного напряжения и источник тока.

4) Бинарная алгебра и ее значение. Числовые системы (DEC, BIN, HEX, OCT), логическое применение, арифметико-логические устройства, целочисленная алгебра, алгебра с плавающей точкой, кодировка символов, примеры применения.

5) Комплексная система цифровых схем, память, процессоры.

6) Связь, шины данных (последовательные /параллельные, USART, SPI, I2C, CAN, OneWire). Практические схемы связи.

7) Разделение цепей (оптические, емкостные, индуктивные), двоичные, линейные.

8) Элементы для переключения нагрузки (резистивные и индуктивные) - реле, контакторы, SSR, симисторы и тиристоры, биполярные, однополярные и IGBT транзисторы, мощность, оптопар.

9) Управление двигателями и пускателями (соленоидами) в области электротехники - переменного и постоянного тока, бесщеточные двигатели, H - мосты, датчики.

10) Шаговые двигатели и сервоприводы, интеллигентные драйвера шагового двигателя, mikrostep технологии.

11) Вентильные матрицы, PAL, GAL, CPLD, FPGA, принципы использования, средства разработки и программирования. Гипер параллельное использование FPGA, по сравнению с ASIC технологией.

12) Отбор проб и схемы памяти (S/H), A/D, D/A, PGA, использование программируемых AFE для аналоговых приложений (УЗИ, ЭКГ, электрохимических датчиков).

13) Высоковольтные биомедицинских устройства - лазеры, ФЭУ (фотоэлектронные умножители), рентген, пъезоэлементы. Высоковольтные источники, высоковольтные кабеля, безопасность использования.

План практических занятий:

1) Электрические сети распределения, их конструкция

2) Основы ТТЛ логики

3) Линейные стабилизаторы и ссылки

4) Шины данных и параллельные связи с IO

5) Электрическая изоляция

6) Регистры и схемы памяти

7) Переключение силовых нагрузок, реле

8) Последовательная связь SPI и I2C связь

9) H-мосты и шаговые двигатели

10) PGA, цифровое программирование аналоговых элементов

11) AFE и отбор проб схем

12) Вентильные матрицы CPLD и FPGA

Цель курса:

Основной целью курса является предоставление студентам получить базовые знания и навыки с некоторыми блоками низковольтной и высоковольтной электротехникой, в частности, связанных с применением современных цифровых или аналого-цифровых схем в области медицинской электроники.

Рекомендуемая литература:

Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники. Электрические цепи. — М.: Гардарики, 2002. — 638 с. — ISBN 5-8297-0026-3

Материалы для загрузки:

ле́кция: 
ВложениеРазмер
PDF icon 1(1)2.05 МБ
PDF icon 1(2)593.1 КБ
PDF icon 1(3)1.07 МБ
PDF icon 1(4)1.33 МБ
PDF icon 1(5)1.73 МБ
PDF icon 21.98 МБ
PDF icon 31.42 МБ
PDF icon 45.31 МБ
PDF icon 5(1)1022.24 КБ
PDF icon 5(2)873.43 КБ
PDF icon 6(1)215.46 КБ
PDF icon 6(2)1.11 МБ
PDF icon 71.05 МБ
PDF icon 81.38 МБ
PDF icon 9838.31 КБ
PDF icon 101.37 МБ
PDF icon 111.01 МБ
PDF icon 122.8 МБ
PDF icon 131.37 МБ