The goals determined to be achieved for this project was to constructan assembly of hardware and software to automatically test BLDCmotorsat Allied motion AB. The main purpose of this is to get awayfrom the current manually controlled test-equipment which is testingthe motors. The parts included in the assembly more precisely, is asensor which decides the direction, position and the velocity of theshaft belonging to the motor. A Data AQuistion hardware which is usedto converting from analogue to digital signal and vice versa. Acomputer and also a fixture which keeping the motor at place duringthe test. The fixture also keeps all the hardware on place. Thecomputer is used to execute the software/code developed which decideshow the motor should act. The sensor is connected such that it’ssensing the rotation from the shaft belonging to the motor. Theassembly described is supposed to achieve pre-determined tests. E.g.rotation, direction, position and errors created by the steeringelectronics belonging to the motor.The test-equipment is operating as wanted and have fullfilled all thedesired conditions that was specified.

We are investigating the use of ultrasound in Haptic applications. Initially abrief background of ultrasonic transducers and its characteristics were presented.Then a theoretical research was documented to understand the concepts that govern haptics. This section also discusses the algorithm adopted by various researches to implement haptics in the professional world. Then investigations were made to understand the behavior of ultrasonic transducers and conduct soft-ware simulations to obtain various results. At first simulations were conducted on Field II software. This simulations involved the creation of elements in trans-ducers, transducer’s spatial impulse responses, transducer’s impulse responsein time and frequency domain, effect of adding apodization to the transducers,pulse echo response of the transducers, beam profile variation along the focallength of the transducers. Then a Matlab based GUI was used to study the relationship between number of elements in transducers, the frequency of the input signal and duty cycle variation of the input wave. A concept of phase shift, which explains the time delay generation was also coded in Matlab.

This thesis describes the design, implementation, and verification of a USB 3.0 readout system for Timepix3 detectors. Timepix3 is a hybrid pixel detector consisting of a 256x256 pixel matrix with a 55 μm pitch and a timing resolution of 1.56ns. It allows to measure energy and time simultaneously utilising an event-driven data stream with a maximum data rate of up to 5.12 Gb/s or up to 85 million hits per second. Our aim is to implement a readout system that allows to add processing algorithms into the firmware, reducing the amount of data and the post-processing time. USB 3.0 was selected as an interface, because it provides a sufficient data rate and is present on all modern computers. Furthermore, the selected Opal Kelly XEM6310 development board provides a framework handling the communication between the FPGA and the host computer, FPGA components, and an API. We implemented a hardware adapter board in collaboration with the University of Glasgow connecting the development board to the detector chip board converting the detector’s output signals from SLVS to LVDS signals. Moreover, we implemented FPGA firmware consisting of a detector interface, USB interface, and a core including a processing interface. A multi-platform desktop library was implemented in C/C++ using Qt, which is used to configure the readout system and handles high speed data streaming. Data analysis and verification is conducted using custom build Python scripts. Simulations of the firmware showed the expected behaviour. The firmware and library were verified by configuring the detector, reading back the configuration, and measurements with an Americium source. An equalisation and a global and per-pixel energy calibration have been done successfully. Moreover, the system has been used to create and correct an X-ray image. Furthermore, the USB 3.0 data streaming performance was evaluated and it could be shown that the system can sustain a stream of around 380 MB/s. The proposed readout system has been implemented and was verified in simulation and experiments with X-ray radiation. USB 3.0 data streaming performed better than anticipated reaching higher speeds as stated by Opal Kelly. Furthermore, the firmware and the library function as intended. The hardware adapter requires some changes to accommodate higher data speeds and the data chan- nels have to be moved to different pins to allow synchronisation to an external clock. / Denna avhandling beskriver utveckling och verifikation av ett USB 3.0 baserad utläsningssytem för Timepix3 detektorer. Timepix3 är en hybridpixeldetektor som består av en 256x256 pixelmatris med en pixelstorlek av 55μm2 och som klarar en tidsupplösning av 1.56ns. Detektorn tillåter att mäta energi och tidsinformation samtidigt och använder en händelsedriven dataström med en maximal datahastighet på 5,12 Gb/s som motsvarar ca. 85 miljoner träffar per sekund. Vårt mål är att detta systemet tillåter databehandling i FPGA:n alltså minskar datamängden och efterbehandlingstid. Vi valde USB 3.0 för att det ger en nytsad datahastighet och för att det finns på alla moderna datorer. Dessutom föll valet på ett XEM6310 kort från Opal Kelly som utvecklingsplatform. Opal Kelly erbjuder ett ramverk som hanterar kommunikationen mellan FPGA:n och datorn. Ramverket innehåller FPGA-komponenter och en API. Adapterkort utvecklades i samarbete med University of Glasgow som kopplar vårt utvecklingskort till detektorkortet där detektorutgångssignaler vandlas från SLVS till LVDS signaler. Dessutom implementerade vi FPGA-firmware som består av ett detektorgränssnitt, ett USB-gränssnitt, och en kärna med ett databehandlingsgränssnitt. Ett multi-platform bibliotek utvecklades och implementerades i C/C++ med användning av Qt. Bibliotektet används för att konfigurera utläsningssystemet, konfigurera detektorn, och hantera dataströmmning från och till detektorn. Dataanalys och verifiering utfördes med hjälp av självutvecklade Python-verktyg. Simuleringar av firmware visade det färväntade beteendet. Firmware och bibliote- ket verifierades genom att konfigurera detektorn, läsa tillbaka konfigurationen, och mätningar med en Americiumkälla. Ekvalisering, global energikalibration, och per-pixel-kalibration utfördes också. Dessutom har systemet använts för att ta röntenbilder. Analys av USB 3.0 dataströmming visade att biblioteket och utläsningssystemet kan upprätthålla en ström av upp till 380 MB/s från FPGA:n till datorn. Det beskrivna utläsningssystemet implementerades och verifierades i simulering och experimentellt med hjälp av strålkällar. Dataströmmning med USB 3.0 utförde sig bättre än förväntat och visade högre hastigheter som visas as Opal Kelly. Firmware och biblioteket fungerar som förväntat. Adapterkortet fungerar men kräver vissa ändringar för att tillåta högra datahastigheter. Dessutom måste datakanalerna flyttas till olika ingångar för att synkronisera datakanalerna till en extern klocka.

Detta arbete har undersökt vad en RTU är och vad den fyller för funktion. Med hjälp av SCADA-system kan flera RTUer kopplas samman för att få en övergripande bild av hur det ser ut i exempelvis ett ställverk eller en del av elnätet. Dock finns det många saker som gör att kommunikation över internet inte alltid är säker. Attacker som Stuxnet och NightDragon har visat att det går att göra stor skada för infrastruktur med hjälp av cyberattacker. Dock är det ännu ingen större prioritet att skydda sin RTU eller SCADA mot de mest sofistikerade attackerna eftersom den säkerhet som man redan byggt in skyddar mot de flesta hot. Ifall någon skulle ha tillräckliga kunskaper och resurser för att ta sig in kommer de att kunna göra det, oavsett förebyggande åtgärder.

Front loaders are used in many agricultural applications. They are used in daily tasks that are performed by operators. The operator uses multiple different front loader equipment carrying out tasks, which are more or less repetitive. A common thing between these tasks even though different equipment is used, is that the working cycle is similar. A working cycle consists of multiple sequences. One of them involves loader control for desired object handling. If that part of the working cycle could be automated it could reduce the workload and operator stress, which would increase an operator’s daily working capacity. The aim with the thesis is to research the possibility to automate a part of the front loader working cycle. The goal is to create a prototype that can be used to automate the loader control part of the working cycle. The prototype will be implemented on a front loader for testing of a working cycle. To achieve the aim and goal, work will include research about which sensor technology that is best suited for the prototype. It will also include tests to see if there is a difference in accuracy when using a cheap or an expensive sensor and if it is possible to automate a part of the front loader working cycle. A sensor analysis was made and the ultrasonic sensor technology was chosen for the prototype. One expensive prototype sensor and one cheap extra sensor for comparison testing were chosen. Software was written for the sensors and they were tested on a test bench. The prototype was implemented on a front loader for test of a working cycle. The prototype can measure distance and send the required commands based on that. This indicates that it is possible to automate a part of the front loader working cycle. / Frontlastare används till många dagliga arbetsuppgifter inom jordbruk. Arbetet utförs av operatörer, som använder olika redskap kopplade till frontlastarna när de utför arbetsuppgifterna. Arbetsuppgifterna är mer eller mindre repetitiva och trots att dem utförs med olika redskap har de liknande arbetscykler. En arbetscykel består av flertalet sekvenser. En av sekvenserna involverar lastarkontroll för önskad objekthantering. Om den delen av arbetscykeln automatiseras skulle det kunna minska arbetsbelastningen och stressnivån för operatören, vilket skulle kunna öka operatörens dagliga arbetskapacitet. Syftet med examensarbetet är att undersöka möjligheten att automatisera en del av en frontlastares arbetscykel. Målet är att skapa en prototyp som kan användas för att automatisera delen i arbetscykeln som rör lastarkontroll. Prototypen ska implementeras på en frontlastare för test av en arbetscykel. För att uppnå syfte och mål, kommer arbetet inkludera en undersökning av vilken sensorteknik som är bäst lämpad för prototypen. Det kommer även inkluderas tester för att se om det är någon skillnad i noggrannhet vid användning av en billig eller dyr sensor och om det är möjligt att automatisera en del av en frontlastares arbetscykel. En sensoranalys utfördes och ultraljud valdes som sensorteknik till prototypen. En dyr prototypsensor och en billig extrasensor valdes för att kunna utföra ett jämförelsetest. Mjukvara skrevs för sensorerna och de testades på testbänk. Prototypen implementerades på en frontlastare för test av en arbetscykel. Prototypen kan mäta avstånd och skicka nödvändiga kommandon baserade på det. Detta indikerar att det är möjligt att automatisera en del av en frontlastares arbetscykel.

Fastighetsautomation används för att automatisera processer i byggnader och kan avse automatisering av HVAC, belysning, säkerhetsfunktioner samt mycket mer. Det här arbetet avser en projektering av ett BAS för HVAC för cirkellokstallet i Sundsvall åt SKIFU. Projekteringen avser att ta reda på vad nuvarande system består av samt att jämföra två nya system som SKIFU valt, dessa är Schneider Electric och Regin. Metoden för att finna ut nuvarande system är att göra fältstudier på platsen samt att studera dokumentation tillhörande byggnaden. För att göra jämförelsen görs en litteraturstudie samt studie av tillverkarnas hemsidor. Det nuvarande systemet är ett Honeywell Excel 5000 och använder sig av LonTalk och BACnet för kommunikation. Systemet består av DHC, DUCar och flertalet aktorer och sensorer. De nya systemen Schneider Electric och Regin har olika kommunikationsstandarder, KNX respektive EXOline, BACnet, M-bus och Modbus. Schneider behöver inte använda DHC och DUC då alla enheter i KNX har mikrokontrollers och inte behövs styras centralt. Med KNX blir det stor flexibilitet då KNX har över 400 tillverkare av produkter som är KNX-certifierade. Regin med deras flera kommunikationsstandarder har även de stor flexibilitet men gateways kan behövas användas mellan kommunikationsstandarderna vilket kan leda till packet loss. Författaren av rapporten anser att Schneider Electric ska väljas på grunderna av att KNX används och att det i övriga fall inte skiljer sig åt mellan tillverkarna utan enheterna fungerar liknande men med olika standarder. Slutsatsen är att det BAS som är installerat är av Honeywell och om något system ska installeras så bör det vara KNX -baserat då gateways inte behövs och KNX är störst på den europeiska marknaden. / Building automation is used to automate processes in buildings and can be used for HVAC, lightning, security and more. This work relates to a BAS for HVAC in a building owned by SKIFU. It also relates to find what the current system is and a do comparison between two systems chosen by SKIFU, Schneider Electric and Regin. The method to find out what the current system is, is to make field studies and examine the documentation connected to the building. To be able to do the comparison between Schneider Electric and Regin a study of literature and the manufacturer’s website is made. The existing system is a Honeywell Excel 5000 system and it uses LonTalk and BACnet as communication standards. The system has DHC, DUCs and numerus actuators and sensors. The new systems Schneider Electric and Regin have different communication standards, KNX for Schneider Electric and EXOline, BACnet, M-bus and Modbus for Regin.  Schneider Electric does not need DHC and DUCs due to micro controllers is integrated in KNX units. With KNX the flexibility is high due to over 400 companies produce KNX certified units. Regin with their many standards in communication is also flexible but gateways may cause packet loss. The author of this work think that KNX is the system that should be chosen because of KNX as communication standard, and the communication is the main difference between the systems.  The conclusion is that the system used at cikellokstallet is a Honeywell system and if SKIFU are going to change system a KXN based system should be used, based on KNX does not need any gateways and KNX is the most used standard on the market.

Power quality is a subject that has received a lot of attention during the last 10 to 20 years, both in industry and in academia. Power quality concerns interaction between the power grid and its customers and between the power grid and equipment connected to it, reflected in voltages and currents. Research and other developments in this area have to a great extent concentrated on relatively slow and low-frequency phenomena, with the main emphasis being on voltage dips (reductions in voltage magnitude with duration between about 50 ms and several seconds) and low-frequency harmonics (waveform distortion by frequency components up to about 2 kHz). These phenomena are reasonably well understood. For higher-frequency phenomena there is no such general understanding. There are a number of reasons for looking closer into this frequency range, including increased distortion by energy-efficient equipment, interference with equipment such as that used for communications, reduced service life of equipment, the availability of measurement and analysis tools, and pure scientific curiosity. This licentiate thesis addresses voltage and current distortion in low- voltage networks in the frequency range between 2 kHz and 1 MHz. The report starts with a general overview of power quality and power-quality disturbances. This part is mainly a review of existing knowledge. The report continues with a philosophical discussion of measurement and analysis of power-quality disturbances. The objectiveness of the analysis methods is especially addressed. The importance of understanding the limitations posed by measurement standards and commonly used analysis methods is emphasized. The choice of measurement and analysis tool has the potential to influence the conclusions drawn from a study. Different analysis and presentation tools are discussed for disturbances in the frequency band of interest. Where possible, a range of methods should be used. Next to the commonly used time- and frequency-domain presentations, the spectrogram or time-frequency-domain is introduced as a useful tool. The measurement technology used for obtaining sampled voltage and current waveforms is discussed. Measurements have been performed on the current drawn by individual devices and by groups of devices. These measurements have been performed mainly in a controlled laboratory environment. Voltage measurements have mainly been performed at a number of locations in the field. Both current and voltage measurements are described in detail in this report, together with the measurement results. The main contribution of this licentiate report is in the systematic analysis of disturbances in the frequency range between 2 kHz and 1 MHz. The spectrogram has proven a suitable tool for analyzing and visualizing these disturbances. Further knowledge is obtained on the disturbances arising from fluorescent lamps with high-frequency ballasts. Contrary to conventional knowledge, the main concern is in the so-called zero-crossing distortion. The level of this distortion component demonstrates a linear increase with the number of devices. / Godkänd; 2006; 20061206 (pafi)

Målet med projektet var att med ultraljudsteknik tillverka en produktsom kan bestämma positionen i ett område på 10x10 m. För att uppnådetta tillverkades tre enheter kapabla att sända och mottagaultraljudssignaler. Enheterna består av en ultraljudstransceiver, ettkretskort som kan skicka utsignal och förstärka insignal samt ettwifi-kompatibelt microkontrollerkort. Två av dessa enheter användessom referenspunkter med kända koordinater. Koordinaterna för dentredje beräknades genom att med ultraljud mäta avstånden tillreferenspunkterna. Den slutgiltiga produkten var kapabel att mätapositionen i ett område på 2x2 m. Iakttagelser påvisar däremot att ettstörre område bör vara möjligt med samma uppställning.

This master thesis is intended to investigate the profitability of transparent solar windows which concentrates parts of the invisible light to a solar cell.This makes it possible to generate electric energy while the window still is transparent. Other gains apply such as the removal of solar radiation into the building which makes it possible to decrease the amount of energy needed for cooling. The study will investigate profitability of transparent solar windows by simulating energy used for heating and cooling and by investigating profitability of the produced energy. The results show that it is not economically justified to use transparent solar windows for electricity generation with present techniques and with Swedish climate. It is however economically justified to use as a isolating window in buildings. The master thesis has been completed at Skanska in Stockholm.

Arbetets huvudmål var att utvärdera Zero Voltage Switching, ZVS, på ett dubbelsidigt kretskort. Där ingick att anpassa en H-brygga till ZVS som är populär i industrier samt elektronikkonstruktion. Mätningarna och analyserna gjordes för båda delarna. Med hjälp av en mikrokontroller kunde man ändra på styrsignalernas Duty Cycle och frekvens. Framtagen kretskort har sedan använts till att utföra mätningar vid frånslag där falltider, energiåtgång och switchförluster har jämförts med liknande krets på kopplingssplatta och i simulering. Nyckelord: switchförluster, H-brygga, zero voltage switching.