Електроника и биомедицинска мерења

ID: 0030
Врста предмета: стручно-апликативни
Носилац предмета: Лукић М. Петар
Извођачи: Лукић М. Петар
Контакт особа: Лукић М. Петар
Ниво студија: Основне академске студије – Машинско инжењерство
ЕСПБ: 6
Облик завршног испита: писмени+усмени
Катедра: Катедра за физику и електротехнику

Извођења

  • 6. семестар, позиција 3

Циљ

Упознавање са основним појмовима из електронике, основним електронским компонентама и колима. Приказ основних мерно-дијагностичких медицинских метода. Тежиште је на принципима рада основне биомедицинске опреме са кратким описом конструкције појединих уређаја. Предмет оспосбљава инжењере да заједно са осталим стручњацима раде на побољшавању постојеће и развоју нове биомединске опреме.

Исход

Након успешно завршеног курса, студенти ће знати: 1. које су основне електронске компоненте и која су основна аналогна електронска кола ("шта је на располагању, шта постоји"); 2.која је улога појединих основних електронских компоненти као и која је улога основних аналогних електронских кола ("чему служе"); 3. како раде основне електронске компоненте и како раде основна аналогна електронска кола (начин функционисања). Студенти ће бити оспособљени да: 4. уочавају основне функционалне целине (основне електронске компоненте и кола) у сложенијим електронским колима и системима која се користе у биомедицинским мерењима; 5. препознају улогу појединих функционалних целина у сложеном систему. Провера исхода наведених под ставкама 1.−5. се врши путем колоквијума и испита, односно провером студентских одговора на постављена питања и на задати проблем .

Садржај теоријске наставе

Основни појмови у Електротехници. Полупроводници и ПН спој, полупроводничка диода. Биполарни транзистори. Основне појачавачке спреге са биполарним транзистором. Операциони појачавач, негативна повратна спрега. Основни принципи медицинских мерења и инструментације. Електрична активност ћелије. Електроде за мерење бипотенцијала. Биомедицински сензори. Основе циркулационог система и електричне особине срчаног мишића. Мерење ЕКГ, крвног притиска и протока гасова и крви. Мерење капацитета и брзине дисања, мерење концентрације неких гасова. Контракција мишића, програмабилни мишићни стимулатор.

Садржај практичне наставе

Основни појмови у Електротехници - вежбање. Рачунски задаци - полупроводници и ПН спој. Понашање полупроводничке диоде у електронском колу. Рачунски задаци - биполарни транзистор. Примери електронских кола са операционим појачавачима. Основни принципи медицинских мерења - разматрање метода. Мерење крвног притиска и протока гасова и крви - примери. Анализа клиничког ЕКГ-а. Мерење капацитета и брзине дисања - разматрање и дискусија метода. Програмабилни мишићни стимулатор - разматрање улога појединих основних делова уређаја и методологије рада.

Услов похађања

дефинисано курикулумом студијског програма - модула

Ресурси

Petar M. Lukic: Писани изводи са предавања (handouts)

Фонд часова

Укупан фонд часова: 75

Активна настава (теоријска)

Ново градиво: 20
Разрада и примери (рекапитулација): 10

Активна настава (практична)

Аудиторне вежбе: 25
Лабораторијске вежбе: 0
Рачунски задаци: 0
Семинарски рад: 3
Пројекат: 0
Консултације: 0
Дискусија/радионица: 2
Студијски истраживачки рад: 0

Провера знања

Преглед и оцена рачунских задатака: 0
Преглед и оцена лабораторијских извештаја: 0
Преглед и оцена семинарских радова: 3
Преглед и оцена пројекта: 0
Колоквијум са оцењивањем: 3
Тест са оцењивањем: 4
Завршни испит: 5

Провера знања (укупно 100 поена)

Активност у току предавања: 5
Тест/колоквијум: 30
Лабораторијска вежбања: 0
Рачунски задаци: 0
Семинарски рад: 0
Пројекат: 0
Завршни испит: 65
Услов за излазак на испит (потребан број поена): 20

Литература

Петар М. Лукић: "Основи аналогне електронике", Машински факултет Универзитета у Београду, Београд, 2015, ISBN 978-86-7083-855-0; Joseph D. Bronzino (editor): The Biomedical Engineering - Handbook, CRC Press, IEEE Press, USA, 1995. ; Dejan Popović, Mirjana Popović: Biomedicinska instrumentacija i oprema, Nauka, Beograd, 1997.; Д. М. Шкатарић, Н. В. Ратковић, Т. М. Стојић, П. М. Лукић: Збирка решених задатака из Електротехнике, Машински факултет, Београд, 2000. ЗЗД ; Д. Б. Кандић: Електротехника, Машински факултет, Београд, 2002. КДА