BME VIK - Virtuális műszerezés az egészségügyi mérnöki gyakorlatban

3. A tantárgyfelelős személy és tanszék Dr. Ender Ferenc,

4. A tantárgy előadója

Név:	Beosztás:	Tanszék, Int.:
Ender Ferenc	Adjunktus	Elektronikus Eszközök Tsz.

5. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít Matematika, méréstechnika, programozás

6. Előtanulmányi rend

Ajánlott:
Ajánlott: Programozás
A tárgyat nem veheti fel, aki kreditet kapott a VIVEAV22 vagy VIEEAV04 tárgyból.

7. A tantárgy célkitűzése A kurzus célja, hogy az egészségügyi mérnökhallgatóknak bemutassa a mai modern műszerkezelés és virtuális műszerezés alapjait és felkészítse őket önállóan összeállított mérések elvégzésére. Így olyan általános műszerkezelési és mérésvezérlési alapra tesznek szert, amit a tanulmányaik és később ipari munkáik során alkalmazni tudnak. Az előadások során áttekintjük, hogyan lehet olyan alkalmazásokat készíteni, amikkel mérési adatokat tudunk gyűjteni, tárolni és feldolgozni, illetve a mérőberendezéseket szakszerűen vezérelni. Ismertetjük a fizikai műszerek vezérlési lehetőségeit, adatgyűjtők, mérőkártyák használatát és mindezek integrálási lehetőségeit virtuális környezetbe. A laboratóriumi mérések gyakorlat orientáltak, lehetőség szerint minden hallgatónak külön mérőkártya áll rendelkezésre.

8. A tantárgy részletes tematikája

1.   blokk: LabVIEW programozás ismeretek
a.   Programozási alapok, adatgráf alapú programozás, LabVIEW alapok: objektumok, ciklusok, vezérlési szerkezetek (select, case), adattárolók (shift regiszterek)
b.   Adatstruktúrák (tömbök, klaszterek, típusdefiníciók, egyedi vezérlők, tulajdonságok örökítése). Fájlkezelés, fájlformátumok (bináris és szöveges fájlok, XML)
c.   Állapotgépek. Párhuzamos adattranszfer (lokális és globális változók, funkcionális globális változók)
d.   Szinkronizált adattranszfer (Notifier és Queue struktúra, VI időzítés), eseményvezérelt programozás
e.   Objektum orientált LabVIEW
f.   Mérésadatgyűjtés és kiértékelés, méréstervezés, DAQ architektúra, VISA architektúra. Adatgyűjtő rendszerek: RS232, GPIB, CAN, DAQmx
g.   Hibakezelés

2.   blokk: mérésadatgyűjtés és jelfeldolgozás LabVIEW környezetben
a.   Mérésadatgyűjtés általános elvei, impedancia illesztés, szimmetrikus és aszimmetrikus jelforrások, kvantálás, mintavételezés
b.   Az egészségügyi mérnöki gyakorlatban előforduló jelek (EKG, EEG, respiratogram) kiértékelése LabVIEW környezetben: kvantálás, újramintavételezés, szűrés, ofszet kompenzáció, SNR mérése
c.   Egészségügyi mérnöki képfeldolgozás lehetőségei LabVIEW környezetben: mintázat keresés, küszöbérték keresés, kontrasztosítás

3. Zárthelyi (9. hét)

4. blokk: Projekt készítés
a. A hallgatók feladata egy nyomásmérő szenzorral illetve NI-USB adatgyűjtő eszközzel (hallgatói páronként egy eszköz) megvalósított komplex adatgyűjtő-kiértékelő rendszer megvalósítása

5. blokk: Házi feladat projekt: a hallgatók által a 7. héten kiválasztott egészségügyi mérnöki műszerezési problémát megoldó önálló feladat, melynek eredménye egy komplett mérőrendszer és az ezt vezérlő LabVIEW szoftver megvalósítása és dokumentálása. A házi feladatot a 14. héten mutatják be.

6. CLAD vizsga

9. A tantárgy oktatásának módja (előadás, gyakorlat, laboratórium) Előadás és laborgyakorlat. A laborgyakorlatokon az előadáson elhangzottakat gyakoroltatjuk be.

10. Követelmények a.   A szorgalmi időszakban: A félév során 1db ZH elégséges szintű teljesítése. Féléves házi feladat elkészítése LabVIEW környezetben.
b.   A vizsgaidőszakban: Írásbeli vizsga szóbeli javítási lehetőséggel.
c.   Elővizsga: Nincs.
NI-CLAD minősítésért az vizsgázhat a tanszéken, aki jeles eredménnyel zárta a tárgyat.

11. Pótlási lehetőségek A sikertelen ZH a szemeszter során 1 alkalommal pótolható, a pótlási időszakban pót- pót zh megírására van lehetőség. A féléves házi feladat a pótlási héten még beadható.

12. Konzultációs lehetőségek Az előadók fogadási idejében, illetve igény szerint egyeztetett időpontban.

13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom •   NI LabVIEW Core 1 és LabVIEW Core 2 kurzus jegyzet és feladatgyűjtemény
•   John Essick – „Hands-On Introduction to LabVIEW for Scientists and Engineers”, (ISBN: 0195373952)
•   Robert H. Bishop - LabVIEW 2009 Student Edition (ISBN: 0132141299)
•   Elektronikusan elérhető előadás fóliák

14. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka

Kontakt óra	60
Félévközi készülés órákra	10
Felkészülés zárthelyire	20
Házi feladat elkészítése	40
Kijelölt írásos tananyag elsajátítása
Vizsgafelkészülés	20
Összesen	150

15. A tantárgy tematikáját kidolgozta

Név:	Beosztás:	Tanszék, Int.:
Ender Ferenc	Adjunktus	EET, BME