Kablosuz Fark Eğim Ölçer Sistemi Tasarımı Ve Üretimi
Proje Grubu: EEEAG Sayfa Sayısı: 49 Proje No: 121E424 Proje Bitiş Tarihi: 15.12.2022 Metin Dili: Türkçe DOI: 121E424 İndeks Tarihi: 26-01-2024
Kablosuz Fark Eğim Ölçer Sistemi Tasarımı Ve Üretimi
Öz: İki yüzey arasındaki eğim farkı, inşaat, makine, jeoloji, jeofizik alanlarına ek olarak fizik tedavi tanıları, spor bilimleri, ortopedi, nöroloji gibi eklem hareketini değerlendiren sağlık alanlarında ölçmeye ihtiyaç duyulan fiziksel bir büyüklüktür. Eğim farkını ölçmede kullanılan cihazlardan birisi ikili dijital eğim ölçerdir. İkili dijital eğim ölçer, İki yüzeyin yere göre yaptığı açılar arasındaki farkı tek seferde bulmayı sağlar. Biyomedikal bir cihaz olarak özellikle fizik tedavi alanında tanı ve değerlendirme amacıyla gonyometre yerine de kullanılmaktadır. İkili dijital kablosuz fark eğim ölçer cihazları yurt dışından temin edilmekte ve fiyatlarının maliyetlerine oranla yüksek olduğu görülmektedir. Söz konusu proje ile yurt dışından temin edilenlere göre daha uygun maliyetli muadil yerli tasarımlar gerçekleştirilmiş ve prototip üretimleri gerçekleştirilmiştir. Projede iki yüzey arasındaki eğim farkını kablosuz olarak ölçen, ölçümü açı değeri olarak gösterge devresi ekranında, bilgisayar arayüzünde ve android cihaz yazılımında gösterebilen, ölçümleri bilgisayara ve internet veri tabanına kaydedebilen bir elektronik sistem tasarlanmış ve üretilmiştir. Sistem 3 fiziksel parçadan meydana gelmektedir. Bunlar, 2 adet eğim ölçen devre ve 1 adet gösterge devresidir. Eğim ölçen devrelerin içerisinde ivmeölçer, mikrodenetleyici, kablosuz iletişim modülü ve batarya bulunmaktadır. Gösterge devresinde ise mikrodenetleyici, kablosuz iletişim modülü, ekran bulunmaktadır. Ekran, açı ölçen devrelerin bir tanesinin ölçtüğü açıyı veya aralarındaki farkı gösterebilmektedir. Gösterge devresi ölçüm devrelerinden aldığı veriyi bilgisayara ve bluetooth ile mobil cihaza gönderebilmektedir. Mobil cihaz üzerinde de açı değerleri gösterilmektedir. Bilgisayar arayüzü açı değerlerini gösterebilmekte, verileri bilgisayarda depolamakta ve internet veri tabanına gönderebilmektedir. Geliştirilen eğim ölçüm devrelerinin doğruluğunu test etmek için jeodezik ölçmelerde kullanılan Nikon DTM 332 Total Station cihazı ile karşılaştırma ve kalibrasyon çalışmaları yapılmıştır. Ayrıca eğim ölçüm devreleri ile ahşap bir insan modeli üzerinden ölçümler alınmış ve görüntü işleme yöntemi ile karşılaştırma çalışmaları yapılmıştır. Bu proje, ARDEB 1005 projesi kapsamında 121E424 proje numarası ile TÜBİTAK tarafından desteklenmiştir.
Anahtar Kelime: Design and Production of Wireless Differential Slope Measurement System
Öz: In addition to the fields of construction, machinery, geology, geophysics, the difference in slope between two surfaces is a physical quantity that needs to be measured in health fields such as physical therapy diagnoses, sports sciences, orthopedics, neurology. One of the devices used to measure the slope difference is the dual digital inclinometer. The dual digital inclinometer allows to find the difference between the angles of two surfaces relative to the ground at once. As a biomedical device, it is also used instead of goniometer for diagnosis and evaluation purposes, especially in the field of physical therapy. Dual digital wireless differential inclinometer devices are supplied from abroad and their prices seem to be higher than their costs. With this project, more cost-effective domestic designs and prototypes were produced than those supplied from abroad. In the project, an electronic system was designed and produced that can wirelessly measure the slope difference between two surfaces, display the measurement as an angle value on the display circuit screen, computer interface and android device software, and save the measurements to the computer and internet database. The system consists of 3 physical parts. These are 2 inclination measuring circuits and 1 indicator circuit. Inclination measuring circuits include accelerometer, microcontroller, wireless communication module and battery. In the display circuit, there are microcontroller, wireless communication module and display. The display can show the angle measured by one of the angle measuring circuits or the difference between them. The display circuit can send the data it receives from the measurement circuits to the computer and to the mobile device via bluetooth. Angle values are also displayed on the mobile device. The computer interface can display the angle values, store the data on the computer and send it to the internet database. In order to test the accuracy of the developed slope measurement circuits, comparison and calibration studies were carried out with the Nikon DTM 332 Total Station device used in geodetic measurements. In addition, measurements were taken on a wooden human model with slope measurement circuits and comparison studies were made with the image processing method. This project was supported by TÜBİTAK with the project number 121E424 within the scope of the ARDEB 1005 project.
Anahtar Kelime: Erişim Türü: Erişime Açık
- Alahmari, K. A. 2017. “Normal cervical spine range of motion using digital inclinometer in male asymptomatic subjects of Aseer, Saudi Arabia”. Saudi Journal of Sports Medicine, 17(1), 40.
- Aljumaa, H. 2019. “Total Diz Protezli Hastalarda Eklem Hareket Açıklığı Ölçen Dijital İnklinometre, Universal Gonyometre ve Akıllı Telefon Uygulamasının Güvenirlik ve Geçerliliğinin İncelenmesi”, Yüksek Lisan Tezi, Sağlık Bilimleri Enstitüsü, Dokuz Eylül Üniversitesi, İzmir.
- Cascade. “Acumar Dual Inclinometer, Complete Set” https://www.cascadehealthcaresolutions.com/acumar-dual-inclinometer-complete-set/ Son erişim tarihi: 13 Ocak 2023.
- Chae, J., Kulah, H., Najafi, K. 2003. “An in-plane high-sensitivity, low-noise micro-g silicon accelerometer with CMOS readout circuitry”. Journal of Microelectromechanical Systems, 13, 628-635.
- Cina, A., Manzino, A. M., Bendea, I. H. 2019. “Improving GNSS landslide monitoring with the use of low-cost MEMS accelerometers”. Applied Sciences, 9(23), 5075.
- Çelik, A., Gül, E., Kaptan, D., Uslu, A., Üzer, O., Çokçetin, B. 2022. “Design of Biomedical Wireless Inclinometer Device and Comparison of Measurements with Image Processing Method”. Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi, ICAENS 2022 (October), 46-51. DOI: 10.31590/ejosat.1188908
- Daponte, P., De L., Vito, Lamonaca, F., Mazzilli, G., Picariello F., Tudosa, I. 2018. “A Stereo Vision Method for IMUbased Motion Tracking Systems Calibration”. IEEE International Symposium on Medical Measurements and Applications (MeMeA), 2018, pp. 1-6, doi: 10.1109/MeMeA.2018.8438815.
- Duraprohealth. “Acumar Inclinometer - Dual Inclinometer”. https://www.duraprohealth.com/shop/12-1063-acumar-inclinometer-dual-inclinometer- 373776#attr= Son erişim tarihi: 13 Ocak 2023.
- Ha, D. W., Park, H. S., Choi, S. W., Kim, Y. 2013. “A wireless MEMS-based inclinometer sensor node for structural health monitoring”. Sensors, 13(12), 16090-16104.
- Hoang, M. L., Carratù, M., Paciello, V., Pietrosanto, A. 2020. “A new Orientation Method for Inclinometer based on MEMS Accelerometer used in Industry 4.0”. 2020 IEEE 18th International Conference on Industrial Informatics (INDIN) (Vol. 1, pp. 177-181). IEEE.
- Hoggan Scientific. “microFET6 Inclinometer”. https://hogganscientific.com/product/microfet6-inclinometer/ Son erişim tarihi: 13 Ocak 2023.
- Instruction Manual. 2005. "Total Station DTM-302 Series".
- Jovanovic I., Enright, J. 2020. “Modeling and Calibration of Wide Range of Motion Biaxial Inclinometers for Celestial Navigation”. IEEE 7th International Workshop on Metrology for AeroSpace (MetroAeroSpace), 136-141.
- JTECH Medical. "Commander Echo™ Wireless Dual Inclinometers". https://dealer.jtechmedical.com/products/inclinometry/inc-commander Son erişim tarihi: 8 Ocak 2023.
- Keskinoğlu, C., Aydın, A. 2021. “Wearable wireless low-cost electrogoniometer design with Kalman filter for joint range of motion measurement and 3D modeling of joint movements”. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers. Part H, Journal of engineering in medicine, 235(2), 222–231. https://doi.org/10.1177/0954411920971398
- Kolber, M. J., Fuller, C., Marshall, J., Wright, A., Hanney, W. J. 2012. “The reliability and concurrent validity of scapular plane shoulder elevation measurements using a digital inclinometer and goniometer”. Physiotherapy Theory and Practice, 28(2), 161-168.
- Kolber, M. J., Hanney, W. J. 2012. “The reliability and concurrent validity of shoulder mobility measurements using a digital inclinometer and goniometer: a technical report”. International Journal of Sports Physical Therapy, 7(3), 306–313.
- Kolber, M. J., Vega, F., Widmayer, K., Cheng, M. S. 2011. “The reliability and minimal detectable change of shoulder mobility measurements using a digital inclinometer”. Physiotherapy Theory and Practice, 27(2), 176–184.
- Laine, J., Mougenot, D. 2007. “Benefits of MEMS based seismic accelerometers for oil exploration”. TRANSDUCERS 2007-2007 International Solid-State Sensors, Actuators and Microsystems Conference (pp. 1473-1477). IEEE.
- Liu, K., Nagamune K., Oe, K. 2019. “Angle Measurement of Two Rods in External Fixation Bracket Based on Image Processing”. 1st International Conference on Electrical, Control and Instrumentation Engineering (ICECIE) (pp. 1-6), 2019. doi:10.1109/ICECIE47765.2019.8974750
- Macintyre, N. J., Bennett, L., Bonnyman, A. M., Stratford, P. W. 2011. “Optimizing reliability of digital inclinometer and flexicurve ruler measures of spine curvatures in postmenopausal women with osteoporosis of the spine: an illustration of the use of generalizability theory”. ISRN Rheumatology, 2011, 571698.
- Meng, D., Shoepe T., Vejarano, G. 2016. “Accuracy Improvement on the Measurement of Human-Joint Angles”. in IEEE Journal of Biomedical and Health Informatics, 20(2), 498-507, doi: 10.1109/JBHI.2015.2394467.
- NCD Risk Factor Collaboration “Height” https://ncdrisc.org/data-visualisations-height.html Son erişim tarihi: 8 Ocak 2023.
- Otman, A. S., Demirel, H., Sade, A. (2014). “Tedavi hareketlerinde temel değerlendirme prensipleri”. Pelikan yayıncılık.
- Performance Health. “Acumar Digital Dual Inclinometer”. https://www.performancehealth.com/acumar-dual-inclinometer Son erişim tarihi: 8 Ocak 2023.
- ProHealthCare Products. “MicroFET 6 Wireless Dual Inclinometer - Hoggan Health”. https://www.prohealthcareproducts.com/microfet-6-wireless-dual-inclinometer-hoggan-health/ Son erişim tarihi: 13 Ocak 2023.
- Sangtarash, F., Manshadi, F. D., Sadeghi, A., Tabatabaee, S. M., Gheysari, A. M. 2014. “Validity and reliability of dual digital inclinometer in measuring thoracic kyphosis in women over 45 years”. J spine, 3, 1-4.
- Schopp, P., Graf, H., Burgard, W., Manoli, Y. 2016. “Selfcalibration of accelerometer arrays”. IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, vol. 65.8, pp. 1913-1925.
- Uslu, A., Gül, E., Çelik, A., Kaptan, D., Çokçetin, B. ve Üzer, O. 2022. “Jeodezik Ölçmeler Kullanılarak Kablosuz Fark Eğim Ölçer Sisteminin Kalibrasyonu ve Doğrulanması”. 2nd International Conference on Engineering and Applied Natural Science. 384-389. https://aperta.ulakbim.gov.tr/record/252217 adresinden erişildi.
- Wang, X., Zhao, F., Liu, C., Guo, F., Guo, J. 2019. “Automatic Detection and Pennation Angle Measurement of Muscle Fascicles in Ultrasound Images Using Belt Linear Summation Transform”. IEEE Access, 7, 174391-174399.
- Won, SP., Golnaraghi, F. 2009. “A Triaxial Accelerometer Calibration Method Using a Mathematical Model”. IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, 59(8), 2144- 2153, doi: 10.1109/TIM.2009.2031849.
- Yang, W., Fang, B., Tang, YY., Qian, J., Qin X., Yao, W. 2013. “A Robust Inclinometer System With Accurate Calibration of Tilt and Azimuth Angles”. IEEE Sensors Journal, 13(6), 2313- 2321, doi:10.1109/JSEN.2013.2252891.
- Zhu, J., Wang, W., Huang, S., Ding, W. 2020. “An improved calibration technique for mems accelerometer-based inclinometers”. Sensors, 20(2), 452.
| APA | GÜL E, ÇELİK A, ÜZER O, USLU A, KAPTAN D, ÇOKÇETİN B, DEMİREL S, KARATAŞ H (2022). Kablosuz Fark Eğim Ölçer Sistemi Tasarımı Ve Üretimi. , 0 - 49. 121E424 |
| Chicago | GÜL EREN,ÇELİK AHMET,ÜZER OKAN,USLU Ahmet,KAPTAN Deniz,ÇOKÇETİN BAHADIR,DEMİREL SEMİH,KARATAŞ HAMZA ALPHAN Kablosuz Fark Eğim Ölçer Sistemi Tasarımı Ve Üretimi. (2022): 0 - 49. 121E424 |
| MLA | GÜL EREN,ÇELİK AHMET,ÜZER OKAN,USLU Ahmet,KAPTAN Deniz,ÇOKÇETİN BAHADIR,DEMİREL SEMİH,KARATAŞ HAMZA ALPHAN Kablosuz Fark Eğim Ölçer Sistemi Tasarımı Ve Üretimi. , 2022, ss.0 - 49. 121E424 |
| AMA | GÜL E,ÇELİK A,ÜZER O,USLU A,KAPTAN D,ÇOKÇETİN B,DEMİREL S,KARATAŞ H Kablosuz Fark Eğim Ölçer Sistemi Tasarımı Ve Üretimi. . 2022; 0 - 49. 121E424 |
| Vancouver | GÜL E,ÇELİK A,ÜZER O,USLU A,KAPTAN D,ÇOKÇETİN B,DEMİREL S,KARATAŞ H Kablosuz Fark Eğim Ölçer Sistemi Tasarımı Ve Üretimi. . 2022; 0 - 49. 121E424 |
| IEEE | GÜL E,ÇELİK A,ÜZER O,USLU A,KAPTAN D,ÇOKÇETİN B,DEMİREL S,KARATAŞ H "Kablosuz Fark Eğim Ölçer Sistemi Tasarımı Ve Üretimi." , ss.0 - 49, 2022. 121E424 |
| ISNAD | GÜL, EREN vd. "Kablosuz Fark Eğim Ölçer Sistemi Tasarımı Ve Üretimi". (2022), 0-49. https://doi.org/121E424 |
| APA | GÜL E, ÇELİK A, ÜZER O, USLU A, KAPTAN D, ÇOKÇETİN B, DEMİREL S, KARATAŞ H (2022). Kablosuz Fark Eğim Ölçer Sistemi Tasarımı Ve Üretimi. , 0 - 49. 121E424 |
| Chicago | GÜL EREN,ÇELİK AHMET,ÜZER OKAN,USLU Ahmet,KAPTAN Deniz,ÇOKÇETİN BAHADIR,DEMİREL SEMİH,KARATAŞ HAMZA ALPHAN Kablosuz Fark Eğim Ölçer Sistemi Tasarımı Ve Üretimi. (2022): 0 - 49. 121E424 |
| MLA | GÜL EREN,ÇELİK AHMET,ÜZER OKAN,USLU Ahmet,KAPTAN Deniz,ÇOKÇETİN BAHADIR,DEMİREL SEMİH,KARATAŞ HAMZA ALPHAN Kablosuz Fark Eğim Ölçer Sistemi Tasarımı Ve Üretimi. , 2022, ss.0 - 49. 121E424 |
| AMA | GÜL E,ÇELİK A,ÜZER O,USLU A,KAPTAN D,ÇOKÇETİN B,DEMİREL S,KARATAŞ H Kablosuz Fark Eğim Ölçer Sistemi Tasarımı Ve Üretimi. . 2022; 0 - 49. 121E424 |
| Vancouver | GÜL E,ÇELİK A,ÜZER O,USLU A,KAPTAN D,ÇOKÇETİN B,DEMİREL S,KARATAŞ H Kablosuz Fark Eğim Ölçer Sistemi Tasarımı Ve Üretimi. . 2022; 0 - 49. 121E424 |
| IEEE | GÜL E,ÇELİK A,ÜZER O,USLU A,KAPTAN D,ÇOKÇETİN B,DEMİREL S,KARATAŞ H "Kablosuz Fark Eğim Ölçer Sistemi Tasarımı Ve Üretimi." , ss.0 - 49, 2022. 121E424 |
| ISNAD | GÜL, EREN vd. "Kablosuz Fark Eğim Ölçer Sistemi Tasarımı Ve Üretimi". (2022), 0-49. https://doi.org/121E424 |
