Simulering av ultralydstransdusere ved bruk av en FPGA.
Bachelor thesis
Permanent lenke
https://hdl.handle.net/11250/2778169Utgivelsesdato
2021Metadata
Vis full innførselSamlinger
Sammendrag
SammendragOppgaven er gitt av Dolphitech AS, og baserer seg på et problem firmaet har opplevd. Problemet Dolphitech har opplevd går ut på at de ikke har noe testinstrument som kan benyttes på den eksisterende elektronikken eller ultralydstransduseren. Dette fører til at funksjonstesting av de forskjellige komponentene først skjer ved montering, og her ligger det en moderat mekanisk risiko for å ødelegge begge komponenter. Formålet med oppgaven er å utvikle og programmere et testinstrument som etterligner en transduser. Dette vil kunne benyttes til å verifisere TRM elektronikken. Testinstrumentet vil gå igjennom TX- og RX-linjene og rapportere tilbake om de fungerer som tiltenkt eller har en feil. Dette vil kunne gjøres før monteringen av transduseren, og vil føre til færre ødelagte transdusere ved av- og påmontering ved testing. Denne oppgaven er delt opp i tre hoveddeler. Den første delen omfatter teorien som ligger i bakgrunnen for hele prosjektet. Den andre delen tar for seg metodene som er benyttet igjennom prosjektperioden, og er en dokumentasjon på gruppas tankegang og fremgangsmåter. Den siste delen omhandler resultater, analyse og diskusjon av prosjektet, og presenterer gruppas funn igjennom prosessene.Hovedtyngden av oppgaven ligger på programvaren som er implementert i FPGA-en, og hvordan denne fungerer. I korte trekk vil TRM-en sende ut pulser til FPGA-en. Deretter behandles signalene i programvaren, og FPGA-en sender tilbake signaler som imiterer transduserens respons til TRM-elektronikken. Tilkoblingskretsen ble ikke realisert fysisk, og er derfor å anse som forslag til utførelse. Det er nødvendig å redusere spenningen ut fra TRM-en slik at FPGA-en ikke tar skade. Samt redusere spenningen ut fra FPGA-en slik at mottakerelektronikken ikke tar skade. Dette er planlagt gjennomført med et tilkoblingskort. Kretskortet er planlagt med påkobling av TRM-ens fleksfilm, hvor hver linje går igjennom en spenningsdeler for å oppnå korrekte spenningsnivåer. Det konkluderes med at problemstillingen er oppnådd delvis teoretisk i form av tilkoblingskretsen, og delvis fysisk med tanke på programvaren. Dette vil gi et godt grunnlag for videre utvikling av Dolphitech. Abstract The assignment is given by Dolphitech and is based on a problem the company has experienced. Dolphitech has experienced issues stemming from the fact that they do not have a test instrument that can be used on the existing electronics or the ultrasonic transducer. This means that function testing of the various components takes place during assembly, and there is a moderate mechanical risk of destroying both components.The purpose of the thesis is to develop and program a test instrument that mimics a transducer. This can be used to verify the TRM electronics. The test instrument will go through the TX and RX lines and report back if they work as intended or have an error. This can be done before mounting the transducer and will lead to fewer damaged transducers during installation and removal during testing.This thesis is divided into three main parts. The first part covers the theory behind the whole project. The second part describes the methods used throughout the project and is a documentation of the group's thought process and procedures. The last part describes the results, analysis, and discussion of the project, and presents the group's findings through the process.The main focus of the assignment is on the software implemented in the FPGA and how it works. In short, the TRM will send out pulses to the FPGA. The signals are then processed in the software, and the FPGA returns signals that mimic the transducer's response to the TRM electronics.The connection circuit was not physically realized and is therefore to be regarded as a proposal for execution. It is necessary to reduce the voltage from the TRM so that the FPGA is not damaged. As well as reducing the voltage from the FPGA so that the receiver electronics are not damaged. This is planned to be done with a connection card. The circuit board is planned with the connection of the TRM's flex film, where each line passes through a voltage divider to achieve correct voltage levels.It is concluded that the problem has been achieved in part theoretically in the form of the connection circuit, and in part physically with regards to the software. This will provide a good basis for further development for Dolphitech.