Introduksjon til FYS3230

Transkript

1 Introduksjon til FYS3230 Presentasjon av kurspersoner Hvem er studentene? Lærebok og forelesninger Websider Sensorama 2015 Sensorama 2016 Litt om målesystemer og sensorer

2 Tentativ forelesningsplan 25-Aug Innledning, begreper og Sensorama 2016 (kap. 1) 30-Aug Ingen forelesning 1-Sep Ingen forelesning 6-Sep Gjesteforelesning: Diabetesprosjektet (Tronstad / Elvebakk) 8-Sep Bioimpedans og instrumentering (kap. 6) 13-Sep Sensorama Sep Transferfunksjoner (kap. 2) 20-Sep Sensorspesifikasjoner (kap. 3) 22-Sep Fysiske prinsipper (kap. 4) 27-Sep Gjesteforelesning 29-Sep Ingen forelesning 4-Oct Optikk og tilstedeværelsessensorer (kap. 5 og 7) 6-Oct Gjesteforelesning 11-Oct Ingen forelesning 13-Oct Ingen forelesning 18-Oct Sensorama Oct Vitenskapelig publisering 25-Oct Posisjons- og hastighetssensorer (kap. 8 og 9) 27-Oct Kraft-, trykk og strømningssensorer (kap ) 1-Nov Sensorama Nov Akustiske sensorer og fuktighetssensorer (kap. 13 og 14) 8-Nov Lys- og strålingssensorer (kap. 15 og 16) 10-Nov Sensorama Nov 17-Nov Eksamenslesning + Sensorama Nov Tema ikke bestemt 24-Nov Tema ikke bestemt 29-Nov 1-Dec Gratis som PDF på nett (fra UiO-IP) eller kjøpes på Akademika 8-Dec Eksamen

3 Ikke-invasiv måling av blodsukker Ole Elvebakk Håvard Kalvøy Christian Tronstad

4 Sudologger sensor 1 Sudologger sensor 2 Sudologger sensor 3 Sudologger sensor 4 Sudologger referanser Bioimpedans elektroder Temperatursensor EKG RA EKG LA EKG LL NIR probe Kanyler Tilkoblingsbokser Oppsett klinisk forsøk HÅND VARM ER Stativ INSULIN Plass til pumpestyrer NIR INSTRUMENT BIO IMPEDANS Trillebord GLUKOSE LAPTOP? Plass til blodprøvetaker EKG/TEMP MONITOR NI DAQ SUDO LAPTOP RC Trillebord 4

5 Klinisk forsøk med klamping 5

6 Oppgaver i Sensorama 2016 Foreløpig oversikt: Literatursøk Bruke NIR-instrument Bruke impedansspektrometer Lage protokoll Organisere målingene Være forsøksperson Analysere data Skrive artikkel

7 Regional etisk komité

8 Akademisk målesystem og sensor

9 Industrielt målesystem og sensor

10 Sensorer i forbrukerelektronikk

11 Nye forbrukersensorer Scale invariant data feature Live fingers Gelatin feature 1

12 Sensormarkeder

13 Spin-off This new space-age technology has allowed HEAD to design the most solid hitting racquet ever! MicroGel is a revolutionary silicone-based material that can support up to times its own weight; this low density material is injected between the graphite layers throughout the entire frame. Upon ball impact HEAD MicroGel compresses, absorbing and dispersing the impact to the entire frame, then returns quickly to its original shape. This creates incredible performance with ROCK SOLID POWER!

14 Spin-in

15 Suksessfaktorer for sensorer Støy Måleprinsipp Elektronikk Produksjons teknologi Pris Kompatibilitet og vaner Standarder og sertifisering Fysikk Marked

16 Instrumenteringsløsninger

17 Noen konsepter Transduser: Enhet som konverterer fra en energiform til en annen Sensor: Enhet som konverterer et stimulus til et elektrisk signal Aktuator: Motsatt av sensor; konverterer et elektrisk signal til en ikke-elektrisk energiform Direkte sensor: Gir elektrisk signal i ett trinn (motsatt: indirekte sensor) Aktiv sensor: Tilfører energi for å måle (motsatt: passiv sensor)

18 Målesystem Sensor - Transducer

19 Direkte og indirekte sensorer En direkte sensor gir en elektrisk respons i ett trinn En indirekte sensor overfører først energi fra en form til en annen. Ofte via en transducer.

20 Aktive og passive sensorer En passiv sensor henter energien fra det den måler En aktiv sensor tilfører energien den trenger for å gjøre målingen

21 Absolutt eller relativ sensor P 1 P 1 P 0 P 2

22 SI-systemet SI-systemet (Système International) 1791: En meter var 1/ av avstanden fra Nordpolen til Ekvator gjennom Dunkirk og Barcelona. Bare 0.02% forskjellig fra dagens verdi. SI stammer fra slutten av 1800-tallet: Meter: avstanden mellom to merker på en platina-stav Kilogram: massen av vann i en kube 0,1 x 0,1 x 0,1 meter Sekund: 1 / av et gjennomsnittsdøgn Disse tre var de første av de syv SI-enhetene

23 SNL: trippelpunkt, den temperatur hvor et stoff kan eksistere samtidig i både fast, flytende og gassformig tilstand. Dette inntrer ved en bestemt temperatur og et bestemt trykk. Vannets trippelpunkt brukes for å definere temperaturskalaen, og temperaturen er satt lik 273,16 K, dvs. 0,01 C. Bemerk at andre spesielle punkter, f.eks. frysepunkt, kokepunkt og sublimasjonstemperatur, er trykkavhengige. Wiki: A graphical representation of 1 steradian. The sphere has radius r; the circular patch has an area on the sphere of A=r 2. The solid angle is θ=a/r 2 so in this case θ=1. The entire sphere has a solid angle of 4π sr sr. Steradian (stereo = solid/romlig) = romvinkel.

24

25 15490 Ω = 15,490 kω = 1, Ω (scientific notation) = 15, Ω (engineering notation) F / m 8.85 pf / m