DIPLOMSKE NALOGE RAZPISUJE

IZR.PROF. DR. DEJAN KRIŽAJ, DEJAN.KRIZAJ@FE.UNI-LJ.SI

Spletna stran: http://lbm.fe.uni-lj.si

1. PODROČJE: (BIO)ELEKTROMAGNETIKA

ELEKTRO-OZMOTSKO RAZVLAŽEVANJE ZIDOV

En večjih problemov starih hiš je slaba izolacija. Zato

prihaja v starejših zgradbah do penetracije kapilarne

vlage s tal. En od načinov zmanjševanja vlage v stenah je

s pomočjo vzpostavitve električnega polja (napetosti)

med elektrodami, postavljenimi v zid in ob zidu. V

diplomski nalogi bomo podrobneje raziskali elektro-

ozmotski princip in ga eksperimentalno ovrednotili.

DIELEKTROFOREZA

V LBM proučujemo metodo dielektroforeze, ki omogoča

premikanje majhnih (mikroonskih in submikronskih)

delcev z električnim poljem. Z numerično simulacijo

električnega polja lahko pokažemo, da zaradi

nehomogoenosti polja prihaja do razlike v

porazdelejnosti sile na nevtralne delce. Drug način

razlage je, da se dielektrični delec v polju polarizira in na

dipol deluje električna sila. Raziskati želimo določene

pojave združevanja in razdruževanja ter detekcije delcev,

pri čemer bomo uporabili profesionalno orodje za

numerično simulacijo električnega polja in izračun

elektromagnetnih sil.

MERJENJE VSEBNOSTI VLAGE V MATERIALIH Z

(BIO)IMPEDANČNIMI MERITVAMI

V LBM se med drugim ukvarjamo z merjenjem

(bio)impedance materialov v smislu določanja njihovih

dielektričnih lastnosti. Med drugim proučujemo tudi

možnost merjenja vsebnosti vlage s pomočjo merjenja

impedance. Zanima nas spremljanje vlage v lesu in

produktih lesa. Na sliki je merilni sistem za merjenje

impedance ter primer preverjanja možnosti določanja

vlage (vsebnosti vode) v kokosovih vlaknih. 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 6.5

x 10-5

-1

0

1

2

3

4

5

6x 10-5

Real(Y)

Imag(Y

)

NUMERIČNA SIMULACIJA, ANALIZA IN

NAČRTOVANJE DETEKTORJEV NANODELCEV

V sodelovanju z Inštitutom Jožef Stefan razvijamo

metode in strukture za detekcijo nanodelcev. Detekcija

tako majhnih delcev je izredno zahtevna. Predlagali smo

originalen princip, v katerem nanodelci delujejo kot

kondenzacijska jedra. Tvorijo se kapljice vode, ki padajo

skozi rešetko med elektrodi, kjer merimo majhne

spremembe kapacitivnosti. Delo želimo nadaljevati tako

v smeri numerične simulacije proocesa kot izboljšave

detekcije z novimi strukturami in principi detekcije.

REALIZACIJA IN KARAKTERIZACIJA MIKROSTRUKTUR

ZA KARAKTERIZACIJO IN DETEKCIJO MIKRONSKIH IN

SUBMIKRONSKH DELCEV

V LBM v sodelovanju z Laboratorijem za mikrosenzorske

strukture in elektroniko (LMSE/FE) razvijamo mikro

strukture, ki omogočajo manipulacijo in detekcijo

mikronskih in submikronskih delcev z električnim poljem.

Naredili smo tudi več uspešnih eksperimentov, ki bi jih

radi še nadgradili z novimi. Želimo tudi izboljšati

strukture, ki bodo omogočale poleg koncentracije delcev

tudi njihovo karakterizacijo s pomočjo merjenja

impedaance ali drugimi metodami.

NUMERIČNA SIMULACIJA ELEKTROMAGNETNIH

STRUKTUR

V LBM v sodelovanju s podjetjem ETI Izlake razvijamo

nove vrste elektromagnetnih sprožnikov. Naš del je

načrtovanje modela sprožnika primernega za numerično

simulacijo ter analizirati in optimirati delovanje

sprožnika v smislu doseganja zahtev proizvajalca. Na sliki

primer simulacije sprožinka (vektorski magnetni

potencial) ter spremembe gostote magnetnega pretoka v

reži elektromagneta, ki določa silo med jedrom in kotvo.

? VAŠA TEMA

V LBM lahko predlagate tudi svojo temo, ki jo z veseljem

sprejmemo, če se navezuje na tematike, s katerimi se

ukvarjamo. V nasprotnem primeru vam predlagamo

drugega mentorja, ki bi bil za vašo diplomo bolj

primeren.

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

0 0,02 0,04

B (

T)

r (m)

2. PODROČJE: PEDAGOŠKA ELEKTROTEHNIKA

h

VIRTUALNE SIMULACIJE S PROGRAMOM EASY JAVA

SIMULATIONS - EJS

EJS je program (freeware), ki omogoča izdelavo virtualnih

simulacij. In to z enostavnim programiranjem, kjer

grafični vmesnik poskrbi za predpripravo simulacije,

potrebno je le napisati del programske kode, ki definira

relacije med elementi. Program je specializiran za

numerično reševanje diferencialnih enačb, kar omogoča

različne dinamične izračune in mnogo načinov prikazov.

Zasnovan je v programskem jeziku Java in je zato

primeren za prikazovanje v praktično poljubnem

brskalniku. Ker sodelujemo z avtorjem programa, imamo

dostop tudi do kakovostne pomoči. EJS stran:

http://www.um.es/fem/EjsWiki/. Naš primer:

http://lbm.fe.uni-

j.si/EJS/EJS_DK2.files/Moje/Falling_Ball_in_Efield_2.html

REALNI EKSPERIMENTI ZA POPULARIZACIJO

ELEKTROTEHNIKE

Ker poučujem Osnove elektrotehnike nas zanimajo tudi

eksperimenti, s katerimi je mogoče kakovostno poučevati

elektrotehniko in omogočajo dopolnitev teoretičnega

poučevajna. V laboratoriju imamo vrsto eksperimentov,

nekaj smo jih nabavili, nekaj pa smo jih razvili tudi sami.

Npr. Elektronski pink-pong, elektromagnetni top skupaj z

avtomatsko varovalko itd. Idej imamo kar nekaj za nove

eksperimente, ki bi jih lahko razvili v okviru diplomske

naloge, jih načrtovali, izdelali, opisali ter razvili koncept

primeren za prikazovanje različnim zainteresiranim

skupinam (od vrtca do univerze).

VIRTUALNE SIMULACIJE S PROGRAMOM JaCoB

V LBM smo se vrsto let ukvarjali z razvojem

simulacijskega orodja za poučevaje in proučevanje

elektromagnetnih pojavov. Tako je bil razvit program

JaCoB (http://jacob.fe.uni-lj.si/web/), s katerim je

mogoče v Web brskalniku oblikovati lastne eksperimente.

V diplomskem delu bi se posvetili novim edukativnim

uporabam programa in njegovih možnih dopolnitev.

3. PODROČJE: ELEKTROTEHNIŠKE NAPRAVE

PRENOSNE NAPRAVE ZA MERJENJE POSPEŠKOV za

uporabo v Biomedicini in športu

V LBM smo razvili napravo za merjenje analognih

signalov (prvenstveno pospeškov) in njihov zapis na

spominsko kartico. Z napravo je mogoče meriti vibracije

smuči, aktivnosti v športu, medicini, obremenjenost pri

vožnji z letalom, avtomobilom itd ter še mnogo drugih

aplikacij. Lahko si izmislite svojo ali pa se priključite

našim trenutnim aktivnostim.

NAPRAVE ZA DETEKCIJO SILE NA PODPLAT

Želimo analizirati silo, s katero stopamo na tla. V ta

namen je potrebno izbrati primeren senzor/detektor ter

ga namestiti na ustrezno mesto (v podplat čevlja) ter

izdelati elektroniko za zajem in analizo rezultatov.

NAPRAVA ZA BATERIJSKO POLNENJE S POMOČJO

SONČNIH CELIC IN KRMILJENJE ELEKTRONSKIH

NAPRAV NA VRTU

V mislih imamo konkretno aplikacijo za katero je

potrebno poskrbeti, da se uporabi čim cenejšo

tehnologijo ter zagotovi primernost napajanja in

zagotavljanja ustrezne količine energije za napajanje in

delovanje elektronske naprave na vrtu.

NAPRAVE ZA DETEKCIJO IN ANALIZO SKOKOV NA

ODSKOČNI DESKI

S sodelavci iz Fakultete za šport razvijamo naprave za

merjenje odriva z odskočne deske. Želimo meriti mesto

doskoka ter odzivnost odskočne deske. Iz izmerjenih

parametrov želimo analizirati doskok na desko in sam

odskok.

PRENOSNE NAPRAVE ZA MERJENJE POSPEŠKOV

V LBM smo razvili napravo za merjenje analognih

signalov (prvenstveno pospeškov) in njihov zapis na

spominsko kartico. Z napravo je mogoče meriti vibracije

smuči, aktivnosti v športu, medicini, obremenjenost pri

vožnji z letalom, avtomobilom itd ter še mnogo drugih

aplikacij. Lahko si izmislite svojo ali pa se priključite

našim trenutnim aktivnostim.