FPGA kontrollü metal algılayıcısı tasarımı ve gerçeklemesi


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Kocaeli Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2011

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: MAHMUT DAĞ

Danışman: Oğuzhan Urhan

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Metal dedektörleri bir ortamdaki metalin varlığı ve büyüklüğüne ilişkin bilgilerin ortaya çıkarılması için kullanılan cihazlardır. Metal dedektörlerinin genel çalışma yöntemi, ortama giren metalin oluşturduğu manyetik farklılığın algılanmasına dayanmaktadır. Gündelik hayatımızda mayın tarama, güvenlik geçişleri, hazine avcılığı, gıda ve ilaç sanayi başta olmak üzere birçok alanda farklı kullanım amaçları için tasarlanmış metal dedektörleri karşımıza çıkmaktadır. Oldukça yaygın kullanılmasından dolayı dedektörlerin çalışma alanlarına göre özelleştiği ve birtakım farklı yöntemler kullandığı görülmektedir. Örneğin uzak mesafedeki metali bulmak amacıyla çok yüksek değerde manyetik alan oluşturmak gerekirken insanlar üzerinde tarama yapma amacıyla kullanılan dedektörlerin mümkün olduğunca az manyetik alan oluşturması gerekmektedir.Bu tez çalışmasında öncelikli olarak metal dedektörleri hakkında genel bilgiler verilmiş, tarama teknolojileri hakkında incelemeler yapılarak kullanım alanları ile temel özellikleri ele alınmış ve birbirleri ile karşılaştırmaları yapılmıştır. Ayrıca, metal tarama dünyasında mevcut olan problemlere yönelik günümüzde yapılan çalışmalardan bahsedilmiş ve bu problemlere çözüm aranmıştır. Metal tarama teknolojilerinden sürekli sinüzoidal işaret ile çalışan, Endüksiyon Dengesi (Induction Balance) veya sürekli dalga (Continuous Wave-CW) olarak da bilinen yöntem üzerine odaklanılarak gerekli donanım ve yazılım geliştirme çalışmaları yapılmıştır.Tasarlanan sistemde öne çıkan özellik, belirli zaman aralıklarını çok yüksek çözünürlükle okuyabilmesidir. Mikroişlemcilerde istenilen çözünürlükte ölçüm yapılamayacağı için FPGA üzerinde tasarlanan zamanlama birimi ile sağlanan bu özellik sayesinde geleneksel yöntemlerde kullanılan yoğun analog tasarımlara ihtiyaç duyulmamış ve analog devrelerin getirdiği sıcaklık değişimi ile hassasiyet kayması, karmaşık ve esnek olmayan tasarım gibi problemlere karşı etkin bir çözüm geliştirilmiştir.