Cílem práce Bc. Filipa Leikepa bylo navrhnout a vyrobit zařízení pro vyhodnocování měření impedance pomocí potenciostatu na počítači nebo notebooku. Vlastností přístroje má být možnost jednoduše zaměnit analogové měřící rozhraní (konkrétní řešení potenciostatu) a tím mít možnost zařízení libovolně využívat v různých situacích. V úvodní části student porovnal několik současných možností a profesionálních řešení těchto měřících přístrojů (např. PalmSens). Následně sestavil měřící jednotku (generující a snímající měřící signály poskytované analogovou částí) řiditelnou počítačem umožňující připojení libovolného analogového potenciostatu. Dále prozkoumal několik známých řešení potenciostatu využívajících operační zesilovače. Pro vybrané řešení doložil princip popisující a návrhové rovnice a úvahy. 

Pro finální experimenty pak student navrhl komplexní řešení analogového rozhraní se zaměřením na velkou širokopásmovost a univerzálnost v měření velkého rozsahu impedancí obsahující řadu nastavitelných a řiditelných prvků a parametrů. Bohužel z důvodu velké prodlevy v dodávce DPS analogového modulu a jeho poměrné složitosti nebylo zařízení v době odevzdání práce plně oživeno a odzkoušeno. Z mého pohledu by v této fázi stačilo vyzkoušení/ověření jakýmkoliv jednoduchým typem analogového potenciostatu a měřeného vzorku i s tím, že by se zdůvodnilo nedosažení zadáním stanovených parametrů. Ty jsou ostatně především záležitostí potenciostatu, ne modulu měřící jednotky ovládané z PC (hlavního cíle práce). Z pohledu nároků na zařízení a jeho SW ovládání nebylo zcela dokončeno uživatelské rozhraní umožňující frekvenční rozmítání, ale výsledky v práci funkčnost této části zařízení dokládají. Lze usuzovat, že k plnému zprovoznění zařízení chybí asi 1-2 týdny intenzivní práce.

Po odborné stránce je vidět, že student se v problematice měření impedance (především kapalin) orientuje, poskytuje rozvahy, diskutuje a zdůvodňuje výběr řešení, hodnot prvků a rozsahů i efektů působících v měřícím řetězci. V textové části práce lze pozorovat pečlivou analýzu všech důležitých souvislostí. Po formální stránce je práce na kvalitní úrovni, obrázky jsou názorné, čitelné, principy zřejmé. Jinak se jedná jen o běžné drobnosti, překlepy. Osobně bych do použité literatury zahrnul více standardních zdrojů (knížek, odborných článků), včetně doporučených, než stránek výrobců (to je v této oblasti asi nutné) a wikipedie.

Student na tématu intenzivně pracoval, částečné neúspěchy lze přičíst přílišné složitosti zařízení (širokopásmové měření impedance je jeden z obvodově nejsložitějších problémů) na jehož vývoji běžně pracuje tým odborníků a konkrétní (drahá) řešení širokopásmových potenciostatických měřících jednotek nejsou běžně známá/dostupná (know-how), pouze základní omezené principy.

Vzhledem k výše uvedenému navrhuji hodnocení D/65b. Points proposed by supervisor: 65

Předložená závěrečná práce se zaměřuje na návrh a zhotovení zařízení pro měření impedance pomocí potenciostatu pro specifikované parametry. Toto zařízení má pak být schopno komunikovat s PC pro řízení, přenos a interpretaci dat. Student nejdříve v práci popisuje možné řešení impedančního měření a komerčně dostupné potenciostaty. Následně se práce věnuje návrhu měřící platformy a samotného obvodového řešení. Práci uzavírá kapitola popisující testování navrženého řešení. Dle textu je patrné, že se student dobře orientuje v návrhu jak analogových, tak digitálních obvodů. Problém nastává během oživení a otestování daného zařízení, což se ne zcela podařilo z důvodu problémů na zhotovené DPS. Poněkud mě udivuje, bereme-li v potaz poměrně vysokou složitost celého zapojení a vyšší počet integrovaných obvodů, že student se svými znalostmi v oblasti návrhu se rovnou rozhodl pro realizaci zapojení na profesionální DPS namísto ověření návrhu nejdříve např. na nepájivém poli či jiném vhodném způsobu pro rychlé odhalení možných problémů, které je potřeba nejdříve odladit. Věřím, že takovéto řešení by bylo pro vedoucího dostačující a umožnilo by otestovat a vytvořit požadovanou aplikaci pro ovládání. Na základě výše zmíněného nejsou některé části zadání zcela splněny. Práce samotná je zpracovaná kvalitně jak po odborné, tak i formální stránce. Co se dá práci vytknout je přítomnost několika nesmyslných vět např. „Frekvenční rozsah je do 100 kHz, s omezeními do 1 MHz.“ nebo „…které zmaří procházející VF rušení v teplo.“. Zkratky RE a WE v případě elektrod nejsou vysvětleny. Pro značení šířky pásma je použita proměnná B, která je typicky užita pro značení proudového zesílení. Bylo by vhodnější použít proměnnou BW (bandwidth). V práci bych ocenil blokové schéma celého obvodového řešení, které by napomohlo pochopení funkce obvodu a orientaci v jednotlivých signálech/proměnných.

Práci hodnotím za C/70 bodů. Topics for thesis defence:

1. Na straně 23 je uvedeno, že součástí řešení je rozdílový zesilovač LMH6626 s nastaveným jednotkovým ziskem, který ale při jednotkovém zisku není stabilní, což vyžadovalo přidání kompenzačních součástek. Proč byl pro tyto účely vybrán zrovna tento zesilovač? Dala by se uvažovat alternativa bez potřeby kompenzačních součástek?
2. Obr. 3.6 zobrazuje přenos proudu do rezistoru RMAC. Obvodu se v principu chová jako horní propust prvního řádu (oddělení AC a DC složky pomocí kondenzátoru) ale v případě fázové frekvenční charakteristiky jde posuv od 180 stupňů do 0, což by naznačovalo horní propust druhého řádu. Jak byly dané charakteristiky získány/simulovány?
3. Na Obr. 3.10 je zobrazen přenos proudu do rezistoru RMAC. Jak se tento graf liší od charakteristik na Obr. 3.6? Pokud se jedná o stejné charakteristiky (jen v jiném frekvenčním rozsahu), z jakého důvodu jsou prezentovány znovu?
4. Ve výstupech měření (Obr. 4.2, 4.3, 4.4) se vyskytují proměnné ADC0 a ADC1. K čemu se vztahují? Jaký je mezi nimi rozdíl? Jakým způsobem vstupují do měření impedance?
5. Z v práci zmíněných důvodů nebyl vytvořen obslužný software pro komunikaci platformy a PC a vykreslování průběhů. Můžete alespoň nastínit, jak by daný software vypadal/co by obsahoval?

Points proposed by reviewer: 70