طراحی سنسور اندازه گیری خمش مبتنی بر فیبر نوری

خمش یکی از پارامترهای مورد نظر مکانیکی است که اندازه گیری آن برای مقاصد خاصی مطلوب می باشد. امروزه سنسورهای مقاومتی برای تشخیص میزان خمش در یک جهت و یا دو جهت مخالف هم، به صورت محصول تجاری در دسترس می باشند. با این حال معایب موجود برای این نوع سنسور مانند حساسیت جانبی زیاد به دما و رطوبت، نویزپذیری از محیط اطراف، تشخیص میزان خمش تنها دریک یا دو جهت و ابعاد نسبتا بزرگ باعث می گردد تا استفاده از این نوع سنسور خمش بسیار محدود باشد. از سویی دیگر سنسورهای فیبر نوری که در طی سالهای اخیر و با موفقیت فراوانی پا به عرصه رقابت سنسورها نهادند، فارغ از بسیاری از مشکلات بیان شده برای سنسورهای مقاومتی می باشند. مزیت هایی که سنسورهای فیبر نوری دارا می باشند از قبیل مصونیت از سیگنالهای محیطی و مقاومت در برابر نویز، ابعاد بسیار کوچک، انعطاف پذیری مکانیکی و ...، باعث گردیده که محققان عرصه سنسورها به تلاش در جهت تحقق سنسور خمش مبتنی بر فیبر نوری با مزایای منحصر به فرد خود دست زنند. طی سالهای اخیر، تلاشهایی در جهت دست یابی به سنسور خمش مبتنی بر فیبر نوری انجام شده، اما همگی دارای کاستی هایی می باشند. در این پروژه، هدف طراحی یک سنسور خمش مبتنی بر فیبر نوری است به طوری که تا حد ممکن فارغ از محدودیت هایی باشد که یک سنسور خمش می تواند دارا باشد. در این راستا، ابتدا مدلی جامع برای شبیه سازی سنسورهای خمش مبتنی بر فیبر نوری ارائه می گردد و سپس با استفاده از همین مدل، شبیه سازی سنسورهای نوری مبتنی بر فیبر نوری صورت می پذیرد. در نهایت و پس از ارزیابی نتایج شبیه سازی ها، سنسور خمشی مبتنی بر فیبر نوری ارائه می گردد که توانایی سنجش میزان خمش تا بیشترین میزان مورد نظر، در بازه جهتی 0 تا 360 درجه را دارد و فارغ از حساسیت جانبی نسبت به فشار و دما می باشد. فصل اول این پایان نامه شامل کلیات تحقیق و مفاهیم اساسی مرتبط با آن می باشد. فصل دوم جزئیاتی در مورد تئوری مساله و مدلی جامع برای شبیه سازی سنسور خمش مبتنی بر فیبر نوری ارائه می دهد. فصل سوم نتایج حاصل از شبیه سازی سنسورهای خمش مبتنی بر فیبر نوری را در بر می گیرد. ارزیابی حساسیت های جانبی سنسور خمش مبتنی بر fbg در فصل چهارم گردآوری گشته است. فصل پنجم، یک نوع سنسور خمش مبتنی بر fbg که در برابر تغییرات دما و فشار مقاوم است را معرفی می کند. در نهایت، فصل ششم شامل نتیجه گیری و پیشنهادات در مورد پایان نامه است.