Laakerikipinöintilaskurin toteuttaminen FPGA- piirillä

FPGA- piirit ovat viime vuosina kehittyneet tehokkaammiksi, mutta samalla niiden hinta on laskenut tasolle, jolloin ne ovat vaihtoehto yhä useampiin sovelluksiin. Kandidaatintyöni aiheena oli suunnitella ja mahdollisesti toteuttaa sulautettu laite, joka laskisi signaalissa esiintyvien pulssien lukumäärää. Sitä käytettäisiin mitattaessa kipinöintiä sähkömoottorin laakeroinnissa. Kipinät havaitaan moottorin ulkopuolelta UHF- antennilla. Antennisignaalista poimittavat pulssit ovat hyvin nopeita, joten digitaaliselta logiikalta vaaditaan myös erityistä nopeutta. Tämän takia laitetta lähdettiin toteuttamaan esimerkiksi mikrokontrollerin sijasta FPGA- piirin avulla. Pulssilaskurin toteutus onnistui suhteellisen vaivattomasti FPGAlla, ja sen toimivuutta käytännössä päästiin testaamaan todellisissa olosuhteissa.

FPGA- circuits have grown more powerful over the few last years, but at the same time their price has lowered to a level, when they become a considerable option to a great number of applications. This work was about designing and possibly making an embedded device, which could count the number of pulses occurring in a signal. It would be used in measuring arching in bearings of an electric motor caused by bearing currents. The sparks would be detected from the outside of the motor by an UHFantenna. The pulses occurring in the signal are very fast, so this also demands great speed from the digital logic. This is why the device was chosen to be designed with a FPGA-circuit instead of, for example, a common microcontroller. It was considerably easy to implement the design using FPGA, and it was possible to test if it actually worked it in a real environment.