Geri Dön

Technical design and simulation of a scanner based on piezoelectric actuator

Piezoelektrik aktüatör tabanlı tarayıcı teknik tasarımı ve simülasyonu

PDF İndir

  1. Tez No: 896266
  2. Yazar: UĞUR ÇELİK
  3. Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ GÖKTÜRK POYRAZOĞLU
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2024
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Özyeğin Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 79

Özet

Mikroelektromekanik sistemler (MEMS), lazer ışını rehberliği, tomografi, mikroakışkan kontrol, lazer tabanlı ekranlar, LIDAR gibi çok çeşitli uygulamalar için kompakt ve özel çözümler sunar. MEMS teknolojisinin bu artıları, tasarlanan sistemlerin verimliliği için önem arz etmektedir. Bu tez, bir PZT-4 ince film ile hareket ettirilen yüksek tarama frekansına ve tarama açısına sahip tarayıcı geliştirmeyi amaçlamaktadır. Tezimiz, sonlu eleman modelleme kullanarak tasarlanan sistemi optimize etmeye odaklanmaktadır. Bu modelleme ile PZT tabanlı aktüatöre uygulanan elektrik girişi ile oryaya çıkan hareketler değerlendirilir. Ayrıca sonlu eleman modelleme ile, sistemin üzerindeki stres dağılımı ve doğal moddaki salınımları incelenir. Faz dışı harekette sistem, 91 kHz mekanik rezonans frekansında 100V ile çalıştırılmış tır. Faz içi hareket ise 208 Hz seviyelerindedir. Bu hareket, taramaya derinlik katmaktadır. Bu çalışma şartlarında 12.5 derecelik bir tarama açısı sağlanmıştır. Aynanın genişliği 0.66 mm'dir. Sistemin yüksek frekansta çalışması sonucu mekanik olarak deformasyonlar ortaya çıkmaktadır. Yapılan teorik hesaplama, mevcut ayna yüzeyinin 70 %'nin verimli bir şekilde kullanılabileceğini göstermektedir. Teorik hesaplamalara göre sistemin harcadığı güç tüketimi 1.5 mW seviyelerindedir. Tasarlanan sistemin lazer projektörler, medikal uygulamalar gibi hıza ihtiyaç duyulan uygulamalarda kullanılması hedeflenmektedir.

Özet (Çeviri)

Microelectromechanical systems (MEMS), offers compact and tailored solutions for a wide variety of applications such as laser beam guidance, tomography, microfluidic control, laser-based displays, LIDAR. These advantages of MEMS technology are important for the efficiency of the designed systems. This thesis aims to develop a scanner with high scanning frequency and scanning angle moved by a PZT-4 thin film. Our thesis focuses on optimizing the designed system using finite element model- ing. With this modeling, the movements resulting from the electrical input applied to the PZT-based actuator are evaluated. Additionally, with finite element modeling, the stress distribution on the system and its natural mode oscillations are examined. In out-of-phase motion, the system was operated with 100V at a mechanical res- onance frequency of 91 kHz. In-phase movement is at 208 Hz levels. This movement adds depth to the scan. Under these operating conditions, a scanning angle of 12.5 degrees is achieved. The width of the mirror is made is 0.66 mm. Mechanical defor- mations occur as a result of the system operating at high frequency. The theoretical calculation shows that 70 % of the existing mirror surface can be used efficiently. According to theoretical calculations, the power consumption of the system is around 1.5 mW. The designed system is intended to be used in applications where speed is needed, such as laser projectors and medical applications.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    880639

    Unutulan kentsel hafıza yapıları ve miras değerlerinin dijital etkileşimler ve oyunlaştırma ile aktarımı: Mardin yetimhanesi

    Transfer of forgotten urban memory structures and urban heritage values with digital interactions and gamification: Mardin orphanage

    DOĞAN KALAK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Mimarlıkİstanbul Teknik Üniversitesi

    Bilişim Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. DERYA GÜLEÇ ÖZER

    DR. ÖĞR. ÜYESİ SERDAR AYDIN

  2. Tez No

    356039

    Ağır ticari taşıtlarda direksiyon sisteminin taşıt dinamiğine etkilerinin incelenmesi

    Investigation of the effects of the steering system on vehicle dynamic in heavy commercial vehicles

    İBRAHİM ENGİN ERBİL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2014

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    ÖĞR. GÖR. ORHAN ATABAY

  3. Tez No

    712851

    Cephe malzemeleri ve nanoteknoloji çalışmaları

    Facade materials and nanotechnology studies

    BAHADIR BÜYÜKCİNGİ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Mimarlıkİstanbul Teknik Üniversitesi

    Mimarlık Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ HALET ALMILA BÜYÜKTAŞKIN

  4. Tez No

    436227

    Farklı nozul geometrilerinin polimetilmetakrilat (PMMA) yüzeyinde katı partikül erozyonunun incelenmesi

    Investigating various nozzle geometries for solid particle erosion on polymethyl methacrylate (PMMA)

    BARIŞ ÖNEN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2016

    Teknik EğitimKocaeli Üniversitesi

    Otomotiv Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ALİ ÇINAR

  5. Tez No

    809075

    Bağımsız bir fotovoltaik sistemin pvsyst yazılımı kullanılarak tasarımı ve simülasyonu

    Design and simulation of a photovoltaic system using pvsyst software

    HÜLYA ÇINAROĞLU

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiBilecik Şeyh Edebali Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. YASEMİN ÖNAL

Geri Dön