Geri Dön

Printed circuit board coil based electromagnetic actuator design for micro/milliscale manipulation

Mikro/mili ölçekli manipülasyon için baskı devre bobin tabanlı elektromanyetik eyleyici tasarımı

PDF İndir

  1. Tez No: 815163
  2. Yazar: ERDEM DOGUŞ AKKUŞ
  3. Danışmanlar: PROF. DR. LEVENT ÇETİN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Mekatronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering, Mechatronics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: PCB Tabanlı Bobinler, Manyetik Eyleyiciler, Mikro/Makro Manipülasyon, PCB Based Coils, Electromagnetic Actuators, Micro/Macro Manipulation
  7. Yıl: 2023
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: İzmir Katip Çelebi Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Robotik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 90

Özet

Nano ve mikro teknolojilerdeki eğilimler, araştırmacıların ilgisini küçük ölçekli (MEMS, NEMS, vb.) işlevsel sistemler tasarlamaya yöneltmiştir. Bu çalışma, küçük ölçekli eyleyiciler sınıfı için bir tasarım ve uygulama şemasını temsil etmektedir. Halihazırda kullanılan elektromanyetik eyleyiciler, karmaşık yapı parçaları nedeniyle istenilen boyut ve kompaktlıkta üretilemedikleri için küçük ölçekli uygulamalarda dezavantajlara sahiptir. PCB tabanlı tasarım stratejileri kullanılarak, ölçeklenebilir aktüatörler daha küçük form faktöründe ve daha düşük maliyetle üretilebilir. Çalışmanın amacı nispeten basit, daha az ayrık parçadan oluşan, tek bir tesiste üretilebilen ve küçük boyutlu düzlemsel PCB eyleyicileri üretmektir. PCB tabanlı tasarımın bir diğer avantajı da kontrol ve güç elektroniğinin aktüatör üzerine gömülebilmesidir. Bu hedefle projede tasarım adımları şu şekilde sıralanabilir; Öncelikle PCB üzerinde bakır yollardan oluşan ve beklentileri karşılayabilecek (homojen manyetik alan, yüksek manyetik kuvvet/akım oranı) bir bobin tasarlayabilmek, Sonrasında bu bobin yapılarını kullanarak düzlemsel bir eyleyici oluşturmak. Son olarak eyleyiciye uygun konrol devresinin tasarlanıp sisteme entegre edilmesidir. Gerçekleştirilen testlerde, PCB bobin eyleyicin 1.55 mm boyutundaki mikrorobota 10 mN kadar kuvvet uygulayabildiğini ve 120 µm bir belirsizlik ile konumlandırabildiği ortaya koymuştur.

Özet (Çeviri)

Trends in nano and micro technologies have directed researchers' concern to design small-scale functional systems, i.e., MEMS, NEMS, etc. This study represents a design and implementation scheme for a class of small-scale actuators. Electromagnetic actuators currently used have disadvantages in small-scale applications since they cannot be produced in the desired size and compactness due to complex components. Using printed circuit board (PCB) based design strategies, scalable actuators can be produced in a smaller form factor and at a lower cost. The study aims to produce planar PCB actuators that are relatively simple, consisting of fewer discrete parts, producible in a single plant, and small. Another advantage of the PCB-based design is that the control and power electronics can be embedded in the actuator. With these goals, the design steps in the project can be listed as follows: First, designing a coil that consists of copper paths on the PCB that can meet the expectations (homogeneous magnetic field, high magnetic force/current ratio), then building a planar actuator using these coil structures. As the final step, designing the control structure and circuitry suitable for the actuator and its integration into the system. The proposed systesm test results shows that, the PCB coil actuator could apply a force of up to 10 mN to the 1.55 mm microrobot and position it with an uncertainty of 120 μm.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    753215

    Magnetic cell spearation using planar coil arrays

    Planer bobin kullanarak manyetik hücre ayrıştırma

    İPEK HİLAL KACAR

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Bilgi Üniversitesi

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. YİĞİT DAĞHAN GÖKDEL

  2. Tez No

    567782

    Kablosuz şarj sistemleri için bir yabancı iletken nesne algılama sisteminin tasarımı ve gerçeklemesi

    Design and implementation of a foreign conducting objectdetection system for wireless charging systems

    ALİCAN YENGEÇ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiGazi Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MEHMET TİMUR AYDEMİR

  3. Tez No

    172304

    Multi-frequency electrical conductivity imaging

    Kontak olmadan çok-frekanslı elektrik iletkenlik görüntülenmesi

    KORAY ÖZDAL ÖZKAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2006

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü

    PROF.DR. NEVZAT GÜNERİ GENÇER

  4. Tez No

    98468

    Güneş pili sistemleri için tasarlanmış şebekeye bağlı eviricinin gerçeklenmesi

    Validation of grid connected inverter designed for solar cell

    ABDURRAHMAN BEŞİKÇİ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1999

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    PROF.DR. R. NEJAT TUNCAY

  5. Tez No

    216307

    Electromagnetically actuated optical micro-mechatronic systems integrated on PCB

    Baskı devre üzerine tümleşik elektromanyetik tahrikli optik mikro-mekatronik sistemler

    SERHAN ÖMER IŞIKMAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2008

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKoç Üniversitesi

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü

    DOÇ. DR. HAKAN ÜREY

Geri Dön