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dc.creatorSilva, Tiago Polizer da-
dc.date.accessioned2017-01-05T14:48:36Z-
dc.date.available2017-01-05T14:48:36Z-
dc.date.issued2016-05-05-
dc.identifier.citationSILVA, Tiago Polizer da. Anemômetro ultrassônico unidimensional baseado em correlação cruzada. 2016. 117 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica e Informática Industrial) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2016.pt_BR
dc.identifier.urihttp://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/1929-
dc.description.abstractThis work describes the development of one axis wind speed measurement equipment applying error theory techniques, as the cross correlation, and ultrasound sensors. It can be used in tubes, where fluid speed knowledge is needed, climate stations, airports, in the moment of applying pesticides and in wind farms, where wind speed knowledge is necessary. The built prototype is a connected set of a de0-nano development board, a signal acquisition printed circuit board and two pairs of ultrasound sensors. The PCB also has circuits for ultrasound sensors exciting and PC communications to store the sampled signals. The error theory was discussed and the prototype's results were developed using probabilistic methods needed to verify the uncertainty. Inside de0-nano board FPGA chip, a system based in NIOS processor was developed and built through QSYS tool. There are some blocks described in VHDL for PCB interfacing. A small wind tunnel was built and a hand anemometer was acquired to validate the proposed system. Simulations were done in Microsoft Excel 2007 to compare the cross correlation given by the prototype and the theory. It is common DSPs and microprocessors inside this type of equipments to measure wind speed, but a system developed with a FPGA increases the processing speed due to parallelism. Blocks described in VHDL can be easily replicated inside the FPGA and there is a large collection of libraries, extensive literature and code examples for NIOS. Thereby there are small system/prototype developing times and there is an easy development of a System on Chip (SOC) of FPGA based systems, reducing the costs for a future commercial product.pt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Tecnológica Federal do Paranápt_BR
dc.rightsopenAccesspt_BR
dc.subjectVentos - Velocidade - Mediçãopt_BR
dc.subjectTeoria dos errospt_BR
dc.subjectUltrassompt_BR
dc.subjectDetectorespt_BR
dc.subjectProcessamento de sinaispt_BR
dc.subjectArranjos de lógica programável em campopt_BR
dc.subjectMétodos de simulaçãopt_BR
dc.subjectEngenharia elétricapt_BR
dc.subjectWinds - Speed - Measurementpt_BR
dc.subjectError analysis (Mathematics)pt_BR
dc.subjectUltrasonicspt_BR
dc.subjectDetectorspt_BR
dc.subjectSignal processingpt_BR
dc.subjectField programmable gate arrayspt_BR
dc.subjectSimulation methodspt_BR
dc.subjectElectric engineeringpt_BR
dc.titleAnemômetro ultrassônico unidimensional baseado em correlação cruzadapt_BR
dc.title.alternativeUnidimensional ultrasonic anemometer based in cross correlationpt_BR
dc.typemasterThesispt_BR
dc.description.resumoEste trabalho descreve o desenvolvimento de um medidor de velocidade de vento aplicando técnicas da teoria de erros, como a correlação cruzada, bem como sensores de ultrassom. Ele pode ser utilizado em encanamentos, onde se busca obter a velocidade de fluídos, em estações climáticas, em aeroportos, no momento de se aplicar pesticidas assim como em fazendas eólicas, onde o conhecimento da velocidade do vento é necessário, dentre outras aplicações. O sistema desenvolvido é composto pela placa de desenvolvimento de0-nano, uma placa de circuito impresso (PCB) para aquisição de sinais e dois pares de sensores de ultrassom. A PCB também possui circuitos para excitação dos sensores de ultrassom bem como comunicação com o PC para armazenamento dos sinais amostrados. A teoria de erros foi discutida e os resultados do protótipo foram analisados utilizando métodos probabilísticos necessários para verificar a incerteza. Dentro da FPGA da placa de0-nano foi desenvolvido um sistema baseado no processador NIOS, o qual foi construído através da ferramenta QSYS. Além disso, blocos em VHDL foram desenvolvidos para interfaceamento do sistema com o PC. Um pequeno túnel de vento foi construído e um anemômetro de mão foi adquirido para validar o protótipo. Simulações foram realizadas no Microsoft Excel 2007 para comparar a correlação cruzada dada pelo protótipo e a teoria. É comum que DSPs e Microprocessadores estejam dentro de medidores de velocidade do vento, no entanto um sistema desenvolvido com FPGA aumenta a velocidade de processamento devido ao paralelismo. Blocos descritos em VHDL podem ser facilmente replicados dentro da FPGA e existe uma grande coleção de bibliotecas, literatura extensiva e exemplos de código para o NIOS. Com isso há um menor tempo de desenvolvimento de um protótipo/sistema e há facilidade de desenvolver um System on Chip (SoC) de sistemas baseados em FPGA, reduzindo os custos de um futuro produto comercial.pt_BR
dc.degree.localCuritibapt_BR
dc.publisher.localCuritibapt_BR
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/0125369051605311pt_BR
dc.contributor.advisor1Castaldo, Fernando Cardoso-
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/0087025993114267pt_BR
dc.contributor.referee1Castaldo, Fernando Cardoso-
dc.contributor.referee2França, José Alexandre de-
dc.contributor.referee3Maia, Joaquim Miguel-
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Informática Industrialpt_BR
dc.publisher.initialsUTFPRpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICApt_BR
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