Vývoj precizního senzorového systému pro monitoring parametrů atmosféry v laserové metrologii
Téma dosud nemá řešitele. Máš-li o něj zájem, zaregistruj se a přihlaš se k tématu.- Instituce
- Ústav přístrojové techniky AV ČR, v. v. i.
- Fakulta/ústav
- odd. Koherenční optiky
- Další údaje o pracovišti
- www.isibrno.cz
- Lektoři
- Šimon Řeřucha
V oblasti délkové metrologie s využitím laserové interferometrie je pro dosažení nanometrové přesnosti kritická znalost parametrů okolní atmosféry (teplota, tlak, vlhkost), které přímo ovlivňují efektivní vlnovou délku laseru. Úkolem studenta bude zapojit se do výzkumných prací v týmu oddělení Koherenční optiky ÚPT AV ČR a vyvinout inteligentní senzorový modul pro sběr vybraných veličin s vysokou spolehlivostí a přesností. Student se zaměří na kompletní vývojový cyklus: od rešerše senzorických principů (analogových i digitálních), přes výběr vhodných komponent a návrh elektronického rozhraní a desky plošných spojů, až po implementaci algoritmů pro filtraci a kalibraci dat.
Cíle práce:
- Teoretický základ: Seznamte se s principy laserové interferometrie a analyzujte vliv parametrů prostředí na nejistotu měření délky.
- Rešerše a výběr komponent: Porovnejte dostupné principy měření zvolené veličiny (teplota, vlhkost nebo CO2?) se zaměřením na stabilitu, rozlišení a šumové parametry. Zdůvodněte výběr konkrétního senzoru.
- Hardwarový návrh: Navrhněte elektronické zapojení senzorového uzlu. Zaměřte se na integritu signálu, stabilitu napájení a eliminaci rušivých vlivů (vlastní ohřev, EMI).
- Konstrukce a realizace: Navrhněte desku plošných spojů (DPS) a optimalizovaný kryt senzoru (např. pomocí 3D tisku) zajišťující stínění a vhodné proudění vzduchu.
- Firmware a zpracování dat: Vyviňte software pro obsluhu senzoru, zpracování signálu (filtrace, linearizace) a přenos dat do nadřazeného systému.
- Verifikace: V laboratorních podmínkách ÚPT proveďte experimentální charakterizaci funkčního vzorku (šum, drift, časová odezva) a porovnejte výsledky s referenčními etalony.