Design of MPD based fiber optic pressure sensors using polar format statistical image processing
Polar format istatistiksel görüntü işleme tekniği kullanılarak mpd tabanlı fiber optik basınç sensörü tasarımı
- Tez No: 382759
- Danışmanlar: PROF. DR. ONUR TOKER, PROF. DR. KEMAL FİDANBOYLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2015
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Fatih Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 116
Özet
Bu tez, fartklı sensor konfigürasyonları ile basınç sensörleri tasarlamak için fiber optik sensor sistemi geliştirilmesi konusunda detaylı çalışmalar içermektedir. Deneylerde modların güç dağılımı (MPD) tekniği tabanlı sensörler kullanılmıştır. MPD tekniği, çok modlu fiberlerde mod güçlerinin konumsal modülasyonudur. Bu çalışmada basınç ölçümleri ve CCD kamera tabanlı teknikler incelenmiştir. Geçmişteki MPD çalışmalarından farklı olarak, CCD kameradan alınan bilginin bir kısmının kullanılması yerine tamamının kullanılması amaçlanmıştır. Bu amaçla, CCD kameradan alınan halka şeklindeki görüntüler polar koordinatlarına dönüştürülmüş, böylece şerit şeklinde görüntüler elde edilmiştir. Bu yeni görüntülerden dört farklı özellik hesaplanmıştır. Hesaplanan özelliklerin ilki polar formdaki ağırlık merkezinin r bileşenidir. Bu özelliğin hesaplanmasın arkasındaki motivasyon, r bileşeninin uygulanan ağırlıkla doğru orantılı olarak azalmasının beklenmesidir. İkinci ve üçüncü özellikler, polar formda, her bir pikselin parlaklığı hesaba katılarak ve katılmadan hesaplanan şerit kalınlığıdır. Bu özellikler ile her bir pikselin parlaklığının etkisinin incelenmesi amaçlanmıştır. Bu iki özellik arasında fazla fark olmaması beklenmiştir. Hesaplanan dördüncü özellik ise üçüncü özelliğin birinci özelliğe oranıdır. Önerilen özellikler ile uygulanan kuvvet arasındaki korelasyonu incelemek üzere bir MATLAB kodu yazılmıştır. Bu korelasyonun analizi için farklı tipte deneyler yapılmıştır. CCD kameradan 1 kg, 2 kg ve 3 kg'lık adımlarla görüntüler alınmıştır ve mevcut MATLAB kodu ile her bir özelliğin uygulanan ağırlığa göre değişimini gösteren grafikler elde edilmiştir. Deneysel sonuçlar, önerilen sensörün, geçmiş MPD çalışmalarındaki kameradan gelen bilginin yalnızca bir kısmını kullanan sensörlere oranla çok daha hassas olduğunu göstermiştir. Bununla birlikte, sonuçlar dört özellik için de beklendiği gibi çıkmıştır. Sonuçlar ayrıca göstermektedir ki görüntüleri polar forma dönüştürmek, sensörün hassasiyetini ve güvenilirliğini önemli ölçüde arttırmaktadır.
Özet (Çeviri)
This thesis presents detailed study on the development of a fiber optic sensor system to design a pressure sensor with different sensor configurations. The sensor used in the experiments is based on modal power distribution (MPD) technique. MPD technique is spatial modulation of the modal power in multimode fibers. Stress measurements and CCD camera based techniques were investigated in this research. Differently from earlier MPD works, all of the data gathered from CCD camera are used instead of using some part of the data, the ring shaped pictures taken from the CCD camera converted to polar coordinates, and so stripe shaped pictures are obtained. Four different features are calculated from these converted pictures. R component of the center of mass in the polar form is the first feature. It is calculated because it was expected to decrease monotonically with respect to increasing applied pressure. Second and third features are ring thickness in polar form with taking brightness of each pixel into account and ring thickness in polar form without taking brightness of each pixel into account. These features are calculated to analyze the effect of each pixel's brightness. It was expected for these two features that there will not be a big margin between them. Fourth feature is the ratio between third feature and first feature. A MATLAB code is written to correlate these features and applied force to the sensor. Various experiments conducted to analyze this correlation. Pictures are taken from CCD camera with 1 kg, 2 kg and 3 kg steps and from the written MATLAB code, graphics of each feature versus the applied force are generated. Experimental results showed that, the sensitivity of the proposed sensor is much higher than sensors that uses only some part of the collected data in earlier MPD studies. Furthermore, results are almost exactly the same that what was expected for the four proposed features. Results also showed that converting pictures to the polar form increases the sensitivity and reliability.
Benzer Tezler
- Sentezlenen tek kristal Cu(II) kompleksinin yapı-özellik ilişkilerinin incelenmesi
Investigation of structure-property relations of synthesized single crystal Cu(II) complex
HATİCE ESRA CÖMERT
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Fizik ve Fizik MühendisliğiSakarya ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. DAVUT AVCI
- Advanced energy and exergy analysis on aircraft jet engines
Havacılık jet motorlarında ileri enerji ve ekserji analizi
SARA FAWAL
Doktora
İngilizce
2023
Havacılık ve Uzay Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ KODAL
- The effects of captioning on text recall and cognitive load in audio- vs. video-based l2 listening: Offline and online evidence from a mobile-assisted language learning study
İkinci dilde ses ve/veya videoya dayalı dinlemede altyazıların metni hatırlama ve bilişsel yük üzerine etkileri: Mobil destekli bir dil öğrenme çalışmasından elde edilen çevrimdışı ve çevrimiçi bulgular
NUR BAŞAK KARATAŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
Eğitim ve ÖğretimBoğaziçi Üniversitesiİngilizce Öğretmenliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YASEMİN BAYYURT KERESTECİOĞLU
- Experimental analysis of rf based multi plane diffraction with over the air active cellular signal measurements
Başlık çevirisi yok
ALİ AYTEKİN
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiÖzyeğin ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. CENK DEMİROĞLU
DOÇ. DR. BURHAN GÜLBAHAR
- Prediction of new generation two-dimensional ternary structures andinvestigation of their fundamental properties
Prediction of new generation two-dimensional ternary structures andinvestigation of their fundamental properties
MIRALI JAHANGIRZADEH VARJOVI
Doktora
İngilizce
2023
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ENGİN DURGUN