Beyaz eşyada (fırın ve buzdolabında) sensör uygulamaları

Abstract

Genel olarak beyaz eşya biçiminde isimlendirilen, çamaşır makinesi, buzdolabı, bulaşıkmakinesi, fırın, kurutucu v.b. makineler günümüz insanın hayatının vazgeçilmez bir parçasıolmuş ve hemen her evde en az bir kaçı bulunur hale gelmiştir. Bu makinelerin temelişlevlerini gerçekleştirebilmeleri için hali hazırda barındırdıkları bazı sensörler bulunmaktadır.Ancak bu sensörler çok çeşitli ve gelişmiş olmayıp çoğunlukla sıcaklık algılama amaçlı basitelektronik elemanlar veya elektromekanik anahtarlar/sensörlerdir. Örneğin çamaşır makinesi,bulaşık makinesi, fırın ve buzdolabında sıcaklık, NTC, PTC gibi sıcaklık duyarlı elemanlarlaveya mekanik termostatlar ile algılanmaktadır.Her geçen gün teknolojinin doğa ve kullanıcı dostu olması gerekliliği biraz daha fazlaanlaşılmaktadır. Bu gereklilik mühendisliğin amacına da uygun olarak tüm endüstriyel veevsel amaçlı cihazları/makineleri bugün olduklarından daha fonksiyonel, güvenli, verimli veakıllı olmaya zorlamaktadır. Makinelerin istenilen bu özellikleri kazanması doğrudanüzerlerindeki veya çevrelerindeki fiziksel koşullara ilişkin bilgi sahibi olmaları yani kritikfiziksel değişiklikleri algılamaları ile ilgilidir. Bahsedilen bu algılama artık dilimize girmişolan ve algılayıcı kelimesi ile eşanlamlı olarak kullanılan sensörler ile yapılmaktadır.Sensörlerin bir çok elektronik komponent gibi yeni üretim teknolojileri sayesinde boyutolarak küçülmeleri, daha üstün özelliklere sahip hale gelirken ucuzlamaları ve beyazeşyalarda ihtiyaç duyulan hassas ve ucuz algılama ihtiyacına cevap verir duruma gelmeleri ilesensörlerin beyaz eşyalara entegrasyonu süreci başlamıştır.Bu çalışmada fırın ve buzdolabında nem ve gaz algılamanın gerçeklenmesi için bilgi birikimive tecrübenin elde edilmesi amaçlanmıştır. Öncelikle buzdolabı ve/veya fırındakullanılabilecek sensörlerin ve teknolojilerinin öğrenilmesi, algılanan fiziksel büyüklüğünkontrol algoritmasına sağlayabileceği bilgilerin belirlenmesi amacıyla nemin termodinamiğinide içeren bir literatür araştırması yapılmıştır. Literatürden elde edilen bilgiler ışığındaçalışmanın kapsamı elektrikli ankastre fırında nem algılama olarak daraltılmış ve belirlenenuygun sensör ile fırın üzerinde nem algılama gerçeklenmiştir. Bu gerçekleme esnasında fırıniçerisine konulan yiyeceğin miktarının nem algılama ile belirlenebildiği ayrıca yiyeceğincinsinin ve pişme durumunun da kestirilebileceği görülmüştür.Çalışma beyaz eşyalarda kullanılabilecek sensörlerin ürettiği elektriksel işaretleri işleyecek,sıcaklık ve offset kompansazyonu, kuvvetlendirme, filtreleme gibi bir çok sensör için ortakihtiyaç olan işlemleri gerçekleştirecek yenilikçi elektronik donanımlardan bazılarıincelenmiştir. Bu bağlamda Texas Instruments PGA309 ve Cypress Semiconductor PSoCentegrelerine ait geliştirme kitleri ile uygulamalar yapılmış ve donanımların performanslarıincelenmiştir.Bu dokümanda çalışma boyunca yapılan araştırma ve uygulamalar ile öğrenilmiş bulunansensörlerin var olan beyaz eşyalara entegrasyonun, beyaz eşya kontrol sisteminebağlanmasına kadar olan tüm aşamaları fırında nem algılama özelinde sergilenmiştir.Anahtar kelimeler: Sensör, Beyaz eşyada sensörler, Nem sensörü, Gaz sensörü, Basınçsensörü, Sensör teknolojileri, Nem algılama, Sensör sinyali işleme, Nem algılamaenstrumantasyonu, Fırında nem algılama, Buzdolabında Nem algılama, Akıllı fırın, Akıllıbuzdolabı, Isıl iletkenlik sensörü