PDLC film tabanlı ışık filtreleme kontrol sistemi tasarımı

Doğal ve yapay ışık kaynaklarına maruz kalmanın canlı ve cansız varlıklar üzerinde olumlu ve olumsuz etkileri olduğu bilinmektedir. Diğer taraftan iklimlendirme, yalıtım, tedavi gibi amaçlarla ışığın sınırlandırılması gereken durumlar da sözkonusudur. Bu nedenle ışığın ihtiyaca göre kontrollü bir şekilde kullanılması bakımından iletimi, yalıtımı ve filtreleme işlemleri oldukça önemlidir. Polimer Dağılımlı Sıvı Kristal (Polymer Dispersed Liquid Crystal- PDLC) filmler sahip oldukları hızlı anahtarlanabilme, geçirgenliğinin kolaylıkla ayarlanabilmesi gibi çeşitli avantajlarından dolayı özellikle ışık yalıtımı ve perdeleme uygulamalarında yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu tez çalışmasında, PDLC film tabanlı ışık filtrelemesine yönelik bir kontrol sistemi tasarımı yapılmış ve performansı incelenmiştir. Geliştirilen sistemin donanımı kontrol birimi, ölçüm birimi, güç birimi, kullanıcı arabirimi ve PDLC film düzeneğinden oluşmaktadır. Mikrodenetleyici kartın kullanıldığı kontrol biriminde görünür (VIS), kızılötesi (IR) ve morötesi (UV) ışık filtreleme ayarlarına bağlı olarak sistem için gerekli olan veri toplama ve kontrol işlemleri yürütülmektedir. Güç biriminde PDLC film için gerekli olan besleme, tasarlanan mikrodenetleyici tabanlı ayarlanabilir DC-AC evirici ile sağlanmaktadır. Ölçüm birimi ile VIS, IR ve UV ışık seviyesi ölçülerek kontrol için gerekli geribildirimler elde edilmektedir. Kullanıcı arabirimi olarak OLED ekran ve butonlar kullanılmıştır. Çalışmada 15 cm x 20 cm ebatlarında PDLC film kullanılarak bir düzenek oluşturulmuştur. Geliştirilen sistemin işleyişine yönelik gömülü sistem yazılımı ise Arduino C dilinde kodlanmıştır. Tasarlanan sistemin performansının incelenmesine yönelik deneysel çalışmalar kapsamında, kontrol sistemi ile PDLC film çeşitli enerji formlardında sürülerek ışık filtreleme etkisi incelenmiştir. Sonuç olarak; sistemde PDLC film gücünün otomatik olarak kontrol edilip ışık geçirgenliğinin değiştirilebilmesi suretiyle, uygulanan 0-30 Vrms arası farklı AC gerilim değerleri için görünür ışık geçirgenliği (VLT) oranının %5,1 ile %73,5 arasında, kızılötesi ışık geçirgenliği (IRT) oranının %9,6 ile %82,4 arasında ve morötesi ışık geçirgenliği (UVT) oranının %0 ile %0,2 arasında ayarlanabilmesi sağlanmıştır. Bu sayede PDLC film ile ayarlanan ışık geçirgenliğine bağlı olarak filtreleme işleminin belli oranda yapılabildiği görülmüştür.