Optik eş fazlı radarda hata analizi ile optimizasyon

Abstract

Endüstride kullanılan bir sensörün performansını belirleyen en önemli parametreler çözünürlük, hassasiyet ve güvenirliliktir. Bu tezde, optik eş fazlı radarın güvenirliliğini etkileyen etmenler araştırılmış, daha hassas ve güvenilir sonucun deneysel olarak nasıl elde edilebileceği üzerine optimizasyon çalışmaları yapılmıştır. Bu çalışmalardan elde edilen sonuçlara göre, pürüzlü ve pürüzsüz yüzeylerde en iyi tekrar edilebilirlilik değerlerini veren düzenek belirlenmiştir. Optik eş fazlı radar ile pürüzlü yüzeylerde yapılan hem simülasyon hem de deneysel çalışmalar tekrar edilebilirlilik değerinin yüzeyin pürüzlülüğünden daha büyük ya da en az ona eşit olduğunu göstermiştir, örneğin bu değer mikron mertebelerindedir. Pürüzsüz yüzey ölçümlerinde ise sonuçlar daha hassas elde edilir, örneğin 5nm'lik tekrar edilebilirlilik elde edilmiştir. Özellikle pürüzsüz yüzey ölçümlerinde, 1 nm altmdaki standart sapma değerlerine daha karmaşık bir algoritma ve donanımla vanlabildiği halde, yapılan çalışmalar pürüzsüz yüzeydeki kadar iyi bir sonucun pürüzlü yüzeyler için elde edilmesinin mümkün olmadığını göstermiştir. Korelogram analizi için kullanılan basit bir algoritma ve sadece bu sistem için özel olarak seçilmemiş elemanlar kullanarak, yüzeyin tam profilini elde etmenin mümkün olmadığı, yaklaşık değerlerin elde edilebileceği sonucuna varılmıştır.The most important parameters of a sensor that is used in industry that determine performance are reliability, resolution and accuracy. In this thesis, the factors that affect the reliability of the coherence radar are investigated and the optimization studies were made about how a more accuracy and more reliable result can be obtained. According to the results of the optimization studies for the rough and smooth surfaces, the setup that gives the best repeatability values was determined. Both simulation and experimental studies made by the optic coherence radar in the rough surfaces have shown that the value of the repeatability is bigger than the roughness of the surface or at least equal to it, for example, it is micron range. If a smooth surface is used in the measurements, the results can be obtained more accurately, such as the 5nm of the repeatability is possible. Although the standard deviation values that are under 1 run can be achieved by using the complex algorithm and hardware in smooth surfaces, it is impossible to obtain good results for the rough surface. The results showed that obtaining the exact profile of a surface by using the simple algorithm in correlogram analysis and the choosing components that are not optimized for the system is impossible, just approximate profile can be obtained.