Naturally parallel measuring system based on FPGA hardware

• Autorzy: Długopolski Jacek , Richert Maria

Warianty tytułu

PL

Naturalnie równoległy system pomiarowy oparty na technologii FPGA

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The FPGA (Field Programmable Gate Array) technology, usually a little unnoticeable, almost from the very beginning is developed simultaneously with the microprocessor technology. The possibility for the system designer or end user to influence the internal structure of the integrated circuit gives unattainable possibilities of building plastic and fully massively parallel systems that fit in almost one integrated circuit. This fact allows, among others for building fully parallel multi-point measuring systems. This manuscript presents the architecture proposal for such an FPGA-based exemplary multichannel measurement system and presents the results of its practical use to study the functioning of a tubular heat exchanger in automotive airconditioning.

PL

Technologia programowalnych układów scalonych FPGA (Field Programmable Gate Array), zwykle trochę niezauważana, niemal od samego początku rozwija się równolegle z technologią mikroprocesorową. Możliwość wpływania przez projektanta systemów lub użytkownika końcowego na wewnętrzną strukturę układu scalonego daje nieosiągalne w przypadku zwykłych procesorów możliwości budowania plastycznych i w pełni masywnie równoległych systemów mieszczących się niemal w jednym układzie scalonym. Fakt ten pozwala m.in. na budowanie w pełni równoległych wielopunktowych systemów pomiarowych. W artykule tym pokazano właśnie propozycję architektury takiego bazującego na FPGA przykładowego wielokanałowego systemu pomiarowego oraz przedstawiono wyniki jego praktycznego wykorzystania do badania funkcjonowania rurowego wymiennika ciepła w klimatyzacji samochodowej.

Słowa kluczowe

EN

FPGA; measurement; parallel; sensors; air-conditioning

PL

FPGA; pomiary; równoległość; czujnik; klimatyzacja

• Wydawca: Wydawnictwo Naukowe Instytutu Technologii Eksploatacji - Państwowego Instytutu Badawczego
• Czasopismo: Journal of Machine Construction and Maintenance - Problemy Eksploatacji
• Rocznik: 2019
• Tom: no. 2
• Strony: 113--119
• Opis fizyczny: Bibliogr. 25 poz., rys.

Twórcy

autor

Długopolski Jacek

• Faculty of Computer Science, Electronics and Telecommunications, AGH University of Science and Technology, Cracow, Poland

autor

Richert Maria

• Faculty of Management, AGH University of Science and Technology, Cracow, Poland

Bibliografia

• 1. Mohammed I., Abu Talib A.R., Sultan M.T.H., Saadon S.: Temperature and heat flux measurement techniques for aeroengine fire test: a review. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 2016, 152(1), pp. 1-11.
• 2. Abram Ch., Fond B., Beyrau F.: Temperature measurement techniques for gas and liquid flows using thermographic phosphor tracer particles. Progress in Energy and Combustion Science, 2018, 64, pp. 93-156.
• 3. Duff M., Towey J.: Two Ways to Measure Temperature Using Thermocouples Feature Simplicity, Accuracy, and Flexibility. Analog Dialogue, 2010, 44-10, pp 1-6.
• 4. Miller W.S., Zhuang L., Bottema J., Wittebrood A.J., De Smet P., Haszler A., Vieregge A.: Recent development in aluminium alloys for the automotive industry. Materials Science and Engineering: A, 2000, 280(1), pp. 37-49.
• 5. Sakurai T.: The Latest Trends in Aluminum Alloy Sheets for Automotive Body Panels. Kobelco Technology Review, 2008, 28, pp. 22-28.
• 6. Hirsch J.R.: Recent development in aluminium for automotive applications. Transactions of Nonferrous Metals Society of China, 2014, 24(7), pp. 1995-2002, DOI: 10.1016/S1003-6326(14)63305-7.
• 7. Leszczyńska-Madej B., Richert M., Wąsik A., Szafron A.: Analysis of the Microstructure and Selected Properties of the Aluminium Alloys Used in Automotive Air-Conditioning Systems. Metals, 2018, 8(1), 10, pp. 1-15, DOI: 10.3390/ met8010010.
• 8. Hall-Geisler K.: How Automotive Air Conditioning Works. Online. 2019. Accessed 30 April 2019. Available from: https://auto.howstuffworks.com/automotive-air-conditioning.htm.
• 9. Kuczek Ł., Mroczkowski M., Richert M.: CAD supportive in design of multichannel pipe for automotive application. Journal of Machine Construction and Maintenance. Problemy Eksploatacji, 2017, 4, pp. 71-80.
• 10. Magadum A., Pawar A., Patil R., Phadtare R.: Review of Experimental Analysis of Parallel and Counter Flow Heat Exchanger. International Journal of Engineering Research & Technology (IJERT), 2016, 5(2), pp. 295-397.
• 11. Maheshwari D.A., Trivedi K.M.: A Review on Experimental Investigation of U-Tube Heat Exchanger using Plain Tube and Corrugated Tube. International Journal of Engineering Development and Research, 2015, 3(4), pp. 255-259.
• 12. Osueke Ch.O., Onokwai A.O., Adeoye A.O.: Experimental Investigation on the Effect of Fluid Flow Rate on the Performance of a Parallel Flow Heat Exchanger. International Journal of Innovative Research in Advanced Engineering (IJIRAE), 2015, 2(6), pp. 2349-2163.
• 13. Tapre R.W., Jayant Dr., Kaware P.: Review on Heat Transfer in Spiral Heat Exchanger. International Journal of Scientific and Research Publications, 2015, 5(6), pp. 1-5.
• 14. Ahire S., Shelke P., Shinde B., Totala N.: Fabrication and Analysis of Counter Flow Helical Coil Heat Exchanger. International Journal of Engineering Trends and Technology (IJETT), 2014, 15(5), pp. 2231-5381.
• 15. Mukeshkumar P.C., Kuma J., Suresh S., Praveen K.: Experimental study on parallel and counter flow configuration of a shell and helically coiled tube heat exchanger using Al2O3/water nanofluid. Journal of Materials and Environmental Science, 2012, 3(4), pp. 766-775.
• 16. Hasan M.I., Muhsin A., Rageb A., Yaghoubi M.: Investigation of a Counter Flow Micro-channel Heat Exchanger Performance with Using Nanofluid as a Coolant. Journal of Electronics Cooling and Thermal Control, 2012, 2, pp. 35-43.
• 17. Kragh J., Rose J., Nielsen T.R., Svendsen S.: New counter flow heat exchanger designed for ventilation systems in cold climates. Energy and Buildings, 2007, 39, pp. 1151-1158.
• 18. Gupta P., Atrey M.D.: Performance evaluation of counter flow heat exchangers considering the effect of heat in leak and longitudinal conduction for lowtemperature applications. Cryogenics, 2000, 40(7), pp. 469-474.
• 19. Pantoli L., Muttillo M., de Rubeis T., Nardi I., Stornelli V., Ferri G.: Digital Multi-Probe Temperature Monitoring System for LongTerm on Field Measurements. In: Eurosensors Conference, Paris (France), 3-6 September 2017. Proceedings, 2017, 1(4), 596, DOI: 10.3390//proceedings1040596.
• 20. Wojtkowski W.: Power semiconductor devices temperature monitoring system. Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej, 2017, 54, pp. 232-236.
• 21. L. Musa: FPGAs in high energy physics experiments at CERN. In: International Conference on Field Programmable Logic and Applications , Heidelberg (Germany), 8-10 September 2008. IEEE, 2008, DOI: 10.1109/FPL.2008.4629896.
• 22. Pernegger H.: The Pixel Detector of the ATLAS experiment for LHC Run-2. Journal of Instrumentation, 2015, 10(15), C06012.
• 23. de la Piedra A., Braeken A., Touhafi A.: Sensor Based on FPGAs and Their Applications: A Survey. Sensors, 2012, 12(9), pp. 12235-12264.
• 24. Chen J., Wang J.-P., Shen T.-Y., Xiong D.-X., Guo L.-Q.: High Precision Infrared Temperature Measurement System Based on Distance Compensation. ITM Web of Conferences, 2017, 12, 03021, DOI: 10.1051/itmconf/20171203021.
• 25. Moghavvemi M., K.E. Ng; C.Y. Soo; S.Y. Tan, A reliable and economically feasible remote sensing system for temperature and relative humidity measurement. Sensors and Actuators A: Physical, 2005, 117, pp. 181-185.

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).