| 研究課題/領域番号 |
16K14164
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| 研究種目 |
挑戦的萌芽研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 研究分野 |
流体工学
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| 研究機関 | 沼津工業高等専門学校 |
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研究代表者 |
大庭 勝久 沼津工業高等専門学校, 電子制御工学科, 教授 (40321442)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2018年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2017年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
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| キーワード | 流体工学 / 熱流体計測 / 熱線流速計 / 抵抗線温度計 / FPGAデバイス / 並列処理 / FPGA / 温度成層流 / 環境流体力学 / 強安定温度成層流 |
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| 研究成果の概要 |
温度成層流に関する風洞実験において，気流の速度と温度場の計測が基本となる．その際，熱線流速計と抵抗線温度計を組み合わせた二線式温度流速計が用いられる．本研究では，二線式温度流速計のデジタル化に取り組んだ．プログラムにより論理回路を設計可能なField Programmable Gate Array(FPGA)デバイスを採用した．流速信号に対する温度補償，温度信号に対する周波数補償および空間分解能を改善する遅延補償を開発し，FPGA上で統合した．また，FPGAデバイスの強みである並列処理機能を活用し，補償アルゴリズムにパイプライン処理を適用することで補償演算の高速化を実現した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
近年では，画像解析や組込みAIの分野におけるFPGAの発展が著しいが，時系列データの計測分野での応用例は少ない．一方，複数の計測原理を複合する必要のある熱流体計測の場合には，FPGAの利点を発揮できると考えられる．
本研究では，FPGAを活用して温度流速計をデジタル化することにより，従来はアナログ回路を基盤としていた計測器の校正や操作，多チャンネル化が容易となり，産業界等への活用の場が広がることが期待される．
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