Implementation of ultrasound thickness measurement techniques using FPGA

• Grant number: 08/08378-4
• Support Opportunities: Scholarships in Brazil - Scientific Initiation
• Start date: February 01, 2009
• End date: January 31, 2010
• Field of knowledge: Engineering - Electrical Engineering - Electrical, Magnetic and Electronic Measurements, Instrumentation
• Principal Investigator: Ricardo Tokio Higuti
• Grantee: Vander Teixeira Prado
• Host Institution: Faculdade de Engenharia (FEIS). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Ilha Solteira. Ilha Solteira , SP, Brazil

Abstract

Existe um grande potencial para aplicações de instrumentos de medição de propriedades físicas de líquidos em indústrias químicas, petroquímicas, alimentícias, farmacêuticas, etc., utilizando a propagação de ondas acústicas na faixa de ultra-som. Neste trabalho será dado enfoque à implementação em hardware de algumas técnicas de medição de espessuras por ultra-som. As técnicas serão aplicadas a sinais simulados em MATLAB e sinais experimentais, provenientes de um transdutor de ultra-som em modo pulso-eco. Para o processamento dos sinais em ponto fixo será utilizado um FPGA da linha Spartan-3E, da Xilinx, devido à rápida execução e flexibilidade de programação. Já para o processamento em ponto flutuante será utilizado o software MATLAB. Serão aplicados métodos convencionais, como a detecção de pico e limiar, e técnicas de processamento de sinais, como correlação cruzada e transformada de Hilbert. Além da variação de algumas características dos sinais, como frequência e relação sinal-ruído, serão avaliados pontos como número de bits na representação dos sinais e dos registradores internos, que terão influência na acurácia, na medição do intervalo de tempo e no custo de implementação.