Dergiler / Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi / 2021 / Sayı: 24
Milimetre Altı Ölçümler İçin Fiber Optik Yer Değiştirme Sensörü
- Sayı
- 2021 · Sayı: 24
- Sayfa
- 1–4
- DOI
- —
Özet
Bu çalışma milimetre altı yer değiştirmenin algılanması için birden fazla fiber kayıp mekanizmasının aynı anda değerlendirilip sensör parametrelerinin elde edilmesine dayanmaktadır. Bu kapsamda fiber hizalama kayıplarından olan boyuna yanlış hizalama kayıplarına ilaveten Fresnel yansıma kayıplarının da birlikte değerlendirildiği bir sensör sistemi incelenmiştir. Her iki kayıp mekanizmasının etkisi tek bir eşitlik ile ifade edilip sensör sisteminde kullanılacak fiber tiplerinin etkileri araştırılmıştır. Böylelikle plastik optik fiberle oluşturulacak yer değiştirme sensörünün milimetre altı ölçüm yapabilmesinin incelenen fiber parametrelerinde en uygun değerler belirlenmiştir. Hesaplamalar sonucunda birbirinden farklı çap değerlerine sahip olan fiber tipleri için 1 mm’nin altında yer değiştirme ölçümlerinde kullanılacak en uygun fiber tipinin mümkün olan en düşük çapa sahip olması sonucuna ulaşılmıştır. Fiberlerin tipik çap değerleri dikkate alındığında bu durum için en uygun adayın 980/1000 (öz/yelek) µm çapa sahip olan fiber olduğu belirlenmiştir. Bu fiberin hassasiyetlik derecesi giriş fiberine uygulanan güç 100 µW olduğunda 32,05 µW/mm olarak bulunmuştur. Bu sonuçlar 1960 µm ve 2944 µm öz çapına sahip olan diğer fiberler için sırasıyla, 16,02 µm/mm ve 10,67 µm/mm olarak bulunmuştur.
Abstract
This study is based on evaluating more than one fiber loss mechanism simultaneously to detect sub-millimeter displacement and obtaining sensor parameters. In this context, a sensor system that evaluates Fresnel reflection losses together in addition to longitudinal misalignment losses from fiber alignment losses was examined. The effects of both loss mechanisms are expressed in a single equation. The effects of the fiber types used in the sensor system have been investigated. Thus, the most suitable values were determined in the fiber parameters that the displacement sensor to be formed with plastic optic fiber can make a sub-millimeter measurement. As a result of the calculations, it has been concluded that the most suitable fiber type to be used in displacement measurements below 1 mm for fiber types with different diameter values has the lowest possible diameter. The fibers’ typical diameter values have determined that the most suitable candidate for this situation is the fiber with a diameter of 980/1000 (core/vest) µm. This fiber’s sensitivity was found to be 32.05 µW/mm when the power applied to the input fiber was 100 µW. These results were found to be 16.02 µm/mm and 10.67 µm/mm for other fibers with 1960 µm and 2944 µm core diameter, respectively.