Geri Dön

Wireless metamaterial-inspired rotation sensors

Kablosuz metamalzemeden ilham alınan dönüş algılayıcıları

  1. Tez No: 467619
  2. Yazar: ALİ MALEKİ GARGARİ
  3. Danışmanlar: PROF. VAKUR BEHÇET ERTÜRK
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2017
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
  10. Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Elektromanyetik Alanlar ve Mikrodalga Tekn. Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 53

Özet

Son yıllarda, yapısal taşıyıcı sistemi çelik olan yapılar, inşaat hızı ve kolaylığı gibi sebeplerle daha fazla dikkat çekmektedir. Ancak bu yapılardaki olası hasarların saptanması için uzun vadeli ve ucuz yapısal sağlık izleme çözümlerine ihtiyaç vardır. Bu yapıların yük taşıyan elemanlarında (kiriş gibi) oluşan dönme tabanlı eğilme hareketi yukarıda bahsedilen potansiyel hasarlara bir örnektir. Bu tezde çelik ve benzeri yapılardaki eğilme davranışı kaynaklı çok küçük dönme miktarlarını (10^(−4) ∼ 10^(−5) radyan) ölçebilecek yüksek çözünürlük ve hassasiyete sahip yeni kablosuz bir algılama sistemi önerilmekte ve gösterilmektedir. Bu sistem iki elemandan oluşmaktadır: sorgulamayı yapan bir anten ve parmak arası yapısında iki katmandan oluşan bir algılayıcı. Bu sistem anten ve algılayıcının yakın alan bağlaşması prensibini baz alarak çalışmaktadır. Kısaca, algılayıcının katmanlarından birini diğerine göre döndürerek, katmanlar arasındaki elektromanyetik bağlaşma değişmekte ve bunun sonucunda da rezonans frekansı kaymaktadır. Bu frekans değişimi, antenin S11 cevabında görünen resonans çukurlarını takip ederek kaydedilir. Bu tezde, önerilen algılama sistemini nitelemek amacı ile sistematik olarak farklı deneyler gerçekleştirilmiştir. 20 mikro-radyan mertebesinde yüksek bir dönme çözünürlüğü, 28 MHz/derecelik bir harika hassasiyet ve 40 derece civarında genis bir dinamik menzil elde edilmiştir. İlaveten, ölçüm sonuçlarının geçerliliği, tam dalga elektromanyetik benzetim programları ve iki boyutlu ölçümler için dijital resim korelasyon metodu ile doğrulanmıstır.

Özet (Çeviri)

Recently steel construction structures have been attracting increasingly more attention due to the speed and ease of their construction. However, to detect potential damages in these structures, long-term and cost-effective health monitoring solutions are required. A rotation-based bending movement, which typically occurs in the load carrying elements of these structures (such as beams), is an example of the aforementioned potential damage. In this thesis, for measuring small bending rotations (10−4 ∼ 10−5 radians) in the structures made of materials such as steel, a novel wireless rotation sensing system with a high level of sensitivity and resolution is proposed and demonstrated. This system consists of two elements: an interrogating antenna and an interdigital double-layer sensor. The proposed sensing system operates based on the principle of near-field coupling between the antenna and the sensor. Briefly, by rotating one layer with respect to the other, the electromagnetic coupling between the layers changes and the resonance frequency is consequently shifted. This frequency shift can be recorded by tracking the resonance dips in the S11 response of the antenna. In the thesis work, various experiments were systematically performed to characterize the sensing system. A high rotation resolution of 20 µ-radians, an excellent sensitivity level of 28 MHz/degree, and a large dynamic range extending over 40◦ were measured. Furthermore, the validity of measurement results was verified by using full-wave electromagnetics simulator and applying digital image correlation (DIC) method for 2D measurements.

Benzer Tezler

  1. Metamaterial-inspired antenna designs for IoT/5g applications

    IoT/5G uygulamaları için metamalzemeden esinlenen anten tasarımları

    DUYGU NAZAN GENÇOĞLAN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiAdana Alparslan Türkeş Bilim Ve Teknoloji Üniversitesi

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ ŞULE ÇOLAK

    PROF. DR. MERİH PALANDÖKEN

  2. Wireless radio frequency sensors for structural health monitoring

    Yapısal sağlık izlemeye uygun kablosuz radyo frekansı sensörleri

    HATİCE ERTUĞRUL

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2011

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü

    DOÇ. DR. HİLMİ VOLKAN DEMİR

    DOÇ. DR. VAKUR B. ERTÜRK

  3. Analysis of electromagnetic band gap structure for isolation improvement of microstrip patch antennas

    Mikroşerit antenlerin izolasyon artımı için elektromanyetik bant aralıklı yapı analizi

    SAMAT TURDUMAMATOV

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2015

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiGaziantep Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. GÖLGE HATİCE ÖGÜCÜ

  4. A novel design reconfigurable antenna based on the metamaterial for wearable applications.

    Giyilebilir uygulamalar için meta malzemeye dayalı yeni bir tasarım yeniden yapılandırılabilir anten.

    MOHAIMEN QAHTAN AL-GBURI

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    Mühendislik BilimleriAltınbaş Üniversitesi

    Elektrik ve Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ MUHAMMAD ILYAS

  5. Novel wireless RF-biomems implant sensors of metamaterials

    Metamalzeme özgün kablosuz RF-biyomems implant sensörler

    ROHAT MELİK

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2010

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. HİLMİ VOLKAN DEMİR