Üç eksenli yer değiştirme ölçümü için fiber optik algılayıcı geliştirilmesi

Hareket algılayıcı sistemlerin tasarımında araştırmacılar, genellikle mekanik prensiplere veya elektromanyetik indüksiyon prensibine dayanan ölçümler üzerine çalışmalar yapmışlardır. Ancak mikrometre boyutunda yer değiştirme ölçmek gerektiğinde hassasiyet son derece düşük olabilmektedir. Ayrıca tespit edilen hareketlerin okunması için ölçüm yapılan bölgeye gidilerek metre, kumpas, mikrometre gibi mesafe ölçerlerle hareket tespitini manuel olarak yapmak gerekir. Oysa pek çok önemli alanda anlık ölçümlerle yer değiştirmeyi algılamak ve elde edilen verileri hızlı bir şekilde dijital ortama aktararak anlamlandırmak avantaj sağlar. Bu sebeple araştırmacılar yer değiştirme ölçümü için elektriksel çözümler üzerine de çalışmışlardır. Ancak bu yapılar elektromanyetik girişime karşı duyarlı yapılardır. Literatürde ve uygulamada sıklıkla haberleşme amacıyla kullanılan fiber optik teknolojisi, son yıllarda algılayıcı yapıların tasarımında da kendine etkin bir faaliyet alanı bulmuştur. Fiber optik algılayıcılar, geleneksel yöntemlere göre daha fazla hassasiyet sağlarlar. Aynı zamanda yapısal özellikleri bakımından mevcut sistemlere uyarlanabilme kabiliyetleri oldukça yüksektir. Fiber optik algılayıcılar, elektriksel ve manyetik olarak yalıtkan cihazlar oldukları için yüksek voltaj, yüksek sıcaklık veya aşındırıcı ortamlarda kullanılabilirler. Bu özelliklerinin yanında; fiber optik algılayıcılar, iletişim sistemleriyle uyumludur ve uzaktan algılama gerçekleştirebilirler. Bu çalışmada, basit tasarımlı, düşük maliyetli, yüksek hassasiyetli, x-y-z eksenlerindeki hareketleri algılayarak online olarak bildirebilen fiber optik üç boyutlu hareket algılayıcı tasarlanmış, geliştirilmiş ve gerçekleştirilmiştir. Tasarlanan ve imal edilen üç boyutlu hareket mekanizmasının her üç ekseni üzerine yerleştirilen POF kuplörler yardımıyla ışık kaynağı ve dedektör arasındaki iletişim sağlanmıştır. Önerilen algılayıcı sistemi, yansıma ilkesine bağlı olarak ışığın genliğinde meydana gelen değişikliklerin analizine dayanmaktadır. Böylelikle geliştirilen algılayıcıyla yer değiştirmenin büyüklüğü ve yönü tayin edilebilmiştir. Bu veriler, mikroişlemciyle tasarlanan devre ve uygun yazılımlarla anlamlı bilgilere dönüştürülmüş ve bilgisayar ekranına anlık olarak aktarılarak online izlemeye imkan tanınmıştır. Yapılan tekrarlı ölçümler neticesinde algılayıcı düzeneği, hareketin oluşmasını ve hareketin yönünü üç boyutlu olarak doğru bir şekilde tespit edebilmiştir.