Kamis, 28 November 2019

Sensor Sentuh



1. Tujuan [kembali]
  1. Mengetahui pengertian sensor sentuh (piezo)
  2. Mengetahui prinsip kerja sensor sentuh (piezo)
  3. Mengetahui aplikasi sensor sentuh (piezo)
2. Alat dan Bahan [kembali]
  1. LED
    Gambar 1.led
  2. TRANSISTOR
    Gambar 2.Transistor
  3. RESISTOR
    Gambar 3.Resistor

  4. IC 555
    Gambar 4.IC 555
  5. RELAY
    Gambar 5.Relay

  6. SENSOR TOUCHPAD(SENTUH)
    Gambar 6.Sensor Sentuh
  7. MOTOR LISTRIK DC
    Gambar 7.Motor DC
  8. KAPASITOR
    Gambar 8.Kapasitor
3. Teori [kembali]

Digital Touch Sensor inilah salah satu saklar modern. Digital Touch Sensor merupakan sebuah modul sensor yang berfungsi seperti tombol/saklar, namun cara penggunaanya hanya perlu dengan menyentuhnya menggunakan jari kita. Pada saat disentuh oleh jari, sensor akan mendeteksi aliran arus listrik pada tubuh manusia karena tubuh manusia dapat mengalirkan listrik. Data akan berlogika 1 (HIGH) saat disentuh oleh jari dan akan berlogika 0 (LOW) saat tidak disentuh.
Digital touch sensor dapat digunakan untuk switching suatu alat atau sistem. Seperti untuk menghidupkan lampu, menghidupkan motor, menyalakan sistem keamanan, dan lain-lain.
Gambar 9.Grafik sensor sentuh

Berikut data yang kami ambil dari datasheet produk IC tersebut:
FEATURE UTAMA
  • Operating voltage 2.0V~5.5V
  • Operating current @VDD=3V, no load, SLRFTB=1
  • At low power mode typical 1.5uA, maximum 3.0uA
  • At fast mode typical 3.5uA, maximum 7.0uA
  • @VDD=3V, no load, SLRFTB=0
  • At low power mode typical 2.0uA, maximum 4.0uA
  • At fast mode typical 6.5uA, maximum 13.0uA
  • The response time max about 60mS at fast mode, 220mS at low power mode @VDD=3V
  • Sensitivity can adjust by the capacitance(0~50pF) outside
  • Have two kinds of sampling length by pad option(SLRFTB pin)
  • Stable touching detection of human body for replacing traditional direct switch key
  • Provides Fast mode and Low Power mode selection by pad option(LPMB pin)
  • Provides direct mode、toggle mode by pad option(TOG pin)
  • Open drain mode by bonding option, OPDO pin is open drain output,
  • Q pin is CMOS output
  • All output modes can be selected active high or active low by pad option(AHLB pin)
  • Have the maximum on time 100sec by pad option(MOTB pin)
  • Have external power on reset pin(RST pin)
  • After power-on have about 0.5sec stable-time, during the time do not touch the key pad,
  • And the function is disabled
  • Auto calibration for life
  • And the re-calibration period is about 4.0sec, when key has not be touched
APPLIKASI UTAMA
  • Wide consumer products
  • Water proofed electric products
  • Button key replacement
Dari datasheet kita lihat performance dari IC ini bisa di gunakan untuk tegangan kerja VCC baik 3.3volt ataupun 5volt DC dan memiliki prinsip capacitance. Dan kelebihan lain kita bisa setting ouput pin active high atau active low pada kondisi awal pada pin AHLB.  
Digital touch sensor dapat digunakan untuk switching suatu alat atau sistem. Seperti untuk menghidupkan lampu, menghidupkan motor, menyalakan sistem keamanan, dan lain-lain.


4. Rangkaian Simulasi dan Prinsip Kerja [kembali] 

Rangkaian saat tidak adanya sentuhan
Gambar 10.Rangkaian saat tidak ada sentuhan


Rangkaian adanya sentuhan

Gambar 11.Rangkaian saat adanya sentuhan

prinsip kerja
Cara kerja sistem ini sangat sederhana, yaitu memanfaatkan listrik statis dari tangan manusia. Ketika plat disentuh maka akan memicu kaki base dari transistor Q2 yang berfumgsi sebagai switching, sehingga arus dari Vcc akan menuju ke pin 2 yaitu TR IC 555 sebagai acuan untuk mengaktifkannya. Ketika IC 555 aktif maka output pada pin 3 yaitu Q juga akan memicu Q1 sampai Transistor ON dan akan mengaktifkan relay (RL1). sehingga akan mengaktifkan motor listrik dan tegangan 5 volt keluar  


5. Video [kembali]
6. Link Download [kembali]
Download HTML download
Download Video simulasi  download
Download Rangkaian Simulasi download
Download Datasheet IC 555 download
Download Datasheet piezoelectric download

By di Tidak ada komentar:

Sabtu, 02 November 2019

Sensor Thermocouple



1. Tujuan [kembali]
  1. Mengetahui pengertian sensor thermocouple
  2. Mengetahui prinsip kerja sensor thermocouple
  3. Mengetahui aplikasi dari sensor thermocouple
2. Alat dan Bahan [kembali]

a. TCB(Thermocouple)
Gambar 1.TCB(Thermocouple)

b. Op07 ( non-inverting)

Gambar 2.Op07 ( non-inverting)

c. Resistor
Gambar 3.Resistor

d. Kapasitor
Gambar 4.Kapasitor

e. 1N5991B (dioda zener )

Gambar 5.1N5991B (dioda zener )

f. Potensiometer
Gambar 6.Potensiometer

g. Power Supply DC

Gambar 7.Power Supply DC

h. Voltmeter DC
Gambar 8.Voltmeter DC


 i. LED
Gambar 9.led
3. Teori [kembali]
Termokopel adalah jenis tranduser yang digunakan untuk mengubah besaran mekanis, magnetis, panas, sinar, dan kimia menjadi tegangan dan arus listrik. Sensor sering digunakan untuk pendeteksian pada saat melakukan pengukuran atau pengendalian. Sensor sering digunakan untuk pendeteksian pada saat melakukan pengukuran atau pengendalian.

Thermocouple merupakan sensor yang mengubah besaran suhu menjadi tegangan, dimana sensor ini dibuat dari sambungan dua bahan metallic yang berlainan jenis. Sambungan ini dikomposisikan dengan campuran kimia tertentu, sehingga dihasilkan beda potensial antar sambungan yang akan berubah terhadap suhu yang dideteksi.

Thermocouple didasarkan pada efek Seebeck, sebuah fenomena di mana tegangan yang sebanding dengan suhu dapat dihasilkan dari rangkaian yang terdiri dari dua kawat logam yang berbeda. 


Tipe-tipe thermocouple
Gambar 10.Tipe-tipe Thermocouple

a. Thermocouple Tipe E
    Bahan Logam Positif : Nickel Chromium
    Bahan Logam Negatif : Constantan
    Rentang Suhu : -200˚C sampai dengan 900˚C

b. Thermocouple Tipe J
    Bahan Logam Positif : Iron (Besi)
    Bahan Logam Negatif : Constantan
    Rentang Suhu : 0˚C sampai dengan 750˚C

c. Thermocouple Tipe K
    Bahan Logam Positif : Nickel Chromium
    Bahan Logam Negatif : Nickel Aluminium
    Rentang Suhu : -200˚C sampai dengan 1250˚C

d. Thermocouple Tipe N
    Bahan Logam Positif : Nicrosil
    Bahan Logam Negatif : Nisil
    Rentang Suhu : 0˚C sampai dengan 1250˚C

e. Thermocouple Tipe T
    Bahan Logam Positif : Copper (Tembaga)
    Bahan Logam Negatif : Constantan
    Rentang Suhu : -200˚C sampai dengan 350˚C

f. Thermocouple Tipe U
    Bahan Logam Positif : Copper (Tembaga)
    Bahan Logam Negatif : Copper Nickel
    Rentang Suhu : 0˚C sampai dengan 1450˚C

Prinsip kerja :
Pada dasarnya Termocouple hanya terdiri dari dua kawat logam konduktor yang berbeda jenis dan digabungkan ujungnya. Satu jenis logam konduktor yang terdapat pada Termokopel akan berfungsi sebagai referensi dengan suhu konstan (tetap) sedangkan yang satunya lagi sebagai logam konduktor yang mendeteksi suhu panas.
Gambar 11. Prinsip kerja Thermocouple

Rangkaian pengkondisi sinyal berfungsi untuk mengolah sinyal dari transduser termokopel berupa tegangan yang cukup kecil menjadi tegangan yang lebih besar, sehingga output dari rangkaian ini dapat dibaca oleh untai Analog Digital Converter (ADC).
Prinsip kerja dari thermocouple menggunakan efek seebeck ( Efek Seebeck adalah konversi energi panas menjadi energi listrik).

Gambar 12. Efek seebeck

Berdasarkan Gambar diatas, ketika kedua persimpangan atau Junction memiliki suhu yang sama, maka beda potensial atau tegangan listrik yang melalui dua persimpangan tersebut adalah “0” atau V1 = V2. Akan tetapi, ketika persimpangan yang terhubung dalam rangkaian diberikan suhu panas atau dihubungkan ke obyek pengukuran, maka akan terjadi perbedaan suhu diantara dua persimpangan tersebut yang kemudian menghasilkan tegangan listrik yang nilainya sebanding dengan suhu panas yang diterimanya atau V1 – V2. Tegangan Listrik yang ditimbulkan ini pada umumnya sekitar 1 µV – 70µV pada tiap derajat Celcius,dan kemudian akan dikonversikan sesuai dengan  reference table yang telah ada (table ini sesuai dengan tipe dari thermocoupe yang dipakai).
Efek Seebeck:

Sebuah rangkaian termokopel sederhana dibentuk oleh 2 buah penghantar yang berbeda jenis (besi dan konstantan), dililit bersama-sama. Salah satu ujung T merupakan measuring junction dan ujung yang lain sebagai reference junction. Reference junction dijaga pada suhu konstan 320F (00C atau 680F (200C). Bila ujung T dipanasi hingga terjadi perbedaan suhu terhadap ujung Tr, maka pada kedua ujung penghantar besi dan konstantan pada pangkal Tr terbangkit beda potensial (electro motive force/emf) sehingga mengalir arus listrik pada rangkaian tersebut.

Kombinasi jenis logam penghantar yang digunakan menentukan karakteristik linier suhu terhadap tegangan.

Tipe-tipe kombinasi logam penghantar thermokopel:

a.    Tipe E (kromel-konstantan)
b.    Tipe J (besi-konstantan)
c.    Tipe K (kromel-alumel)
d.    Tipe R-S (platinum-platinum rhodium)
e.    Tipe T (tembaga-konstantan)

Tegangan keluaran emf (elektro motive force) thermokopel masih sangat rendah, hanya beberapa milivolt. Thermokopel bekerja berdasarkan perbedaan pengukuran. Oleh karena itu jika ukntuk mengukur suhu yang tidak diketahui, terlebih dulu harus diketahui tegangan Vc pada suhu referensi (reference temperature). Bila thermokopel digunakan untuk mengukur suhu yang tinggi makaa akan muncul tegangan sebesar Vh. Tegangan sesungguhnya adalah selisih antara Vc dan Vh yang disebut net voltage (Vnet).

Besarnya Vnet ditentukan dengan rumus:

Vnet = Vh - Vc
Keterangan :
Vnet = tegangan keluaran thermokopel
Vh = tegangan yang diukur pada suhu tinggi
Vc = tegangan referensi
Gambar grafik tegangan terhadap suhu pada thermokopel tipe E, J, K dan R :
Gambar 13. Grafik tegangan suhu

Kelebihan dan Kekurangan Termokopel

Kelebihan :
·   Mudah dibaca karena memiliki layar yang tidak mudah keruh dan skala yang jelas.
·   Respon cepat untuk setiap perubahan suhu.
·   Akurasi yang tepat dalam pengukuran suhu.
·   Baik untuk pengukuran variasi suhu dengan jarak kurang dari 1cm.
·   Tidak mudah rusak dan tahan lama.

Kekurangan :
·   Hubungan temperature dan tegangan tidak linear penuh.
·  Sensitivitas rendah, umumnya 50 μV/°C (28 μV/°F) atau lebih rendah (tegangan rendah rentan dengan noise.
·  Accuracy pada umumnya tidak lebih baik dari pada 0.5 °C (0.9°F), tidak cukup tinggi untuk beberapa aplikasi.
·   Memerlukan suatu acuan temperatur yang dikenal, umumnya temperature air es 0°C (32°F).
·   Hanya dapat digunakan untuk mengukur perbedaan suhu.
·  Kalibrasi yang sulit,saat thermocouples dinyalakan suhun yang tertera adalah suhu pada ruangan tersebut.

Aplikasi Termokopel

1. Pengukuran Temperatur Pada Pipa Aliran Fluida

Temperatur aliran fluida (cairan, gas, atau uap air) yang mengalir di dalam sebuah pipa dapat diukur thermocouple. Hal ini karena thermocouple dapat dipasang di sisi luar selongsong, selongsong tersebut ditanamkan masuk ke dalam pipa aliran fluida.

2. Pengukuran Temperatur Pada Pipa Boiler

Pada pengoperasian boiler, sangat penting bagi operator untuk mengontrol temperatur metal pipa boiler di setiap bagian. Bagian-bagian tersebut termasuk pipa dinding furnace yang didinginkan oleh air dan uap air pada temperatur saturasi, pipa economizer yang didinginkan oleh air pada temperatur di bawah titik saturasi, serta pipa-pipa superheater dan reheater yang didinginkan oleh uap air pada temperatur di atas titik saturasinya. Pengukuran temperatur-temperatur tersebut berfungsi untuk menjaga agar pipa-pipa boiler tetap bekerja pada temperatur amannya, mengetahui keseragaman temperatur pipa-pipa yang tersusun secara paralel, atau untuk mengetahui kenaikan temperatur fluida antara sisi inlet dengan sisi outlet pipa.

3. Pengukuran Temperatur Gas

Untuk mengukur temperatur dari gas sebenarnya tidaklah terlalu rumit, karena temperatur gas lebih mudah seragam dengan lingkungan sekitarnya. Permasalahan muncul jika temperatur lingkungan atau wadah dari gas tersebut berbeda dengan temperatur gas itu sendiri, salah satu contoh dari kasus ini adalah temperatur gas panas hasil pembakaran di dalam furnace boiler. Thermocouple ini difasilitasi dengan aliran air pendingin. Sensornya dilindungi dari pengaruh radiasi gas dengan menggunakan tabung porselen anti radiasi. Gas panas yang dialirkan pada sensor ini dijaga pada kecepatan aliran 20,34 kg/m2s oleh sebuah orifice. Temperatur perpindahan konveksi dari gas yang mengalir ke sensor ini sudah mencerminkan temperatur gas panas tersebut.



4. Rangkaian Simulasi dan Prinsip Kerja [kembali] 

Rangkaian Thermocouple sebelum dijalankan
Gambar 14.Rangkaian thermocouple sebelum dijalankan


Rangkaian thermocouple setelah dijalankan

Gambar 15.Rangkaian thermocouple setelah dijalankan


Rangkaian pengkondisi sinyal berfungsi untuk mengolah sinyal dari transduser termokopel berupa tegangan yang cukup kecil menjadi tegangan yang lebih besar, sehingga output dari rangkaian ini dapat dibaca oleh untai Analog Digital Converter (ADC).
Rangkaian signal conditioning terbagi dalam 3 blok fungsi:

a) Low pass Filter

    Pertama termocouple akan diatur pada suhu tertentu. Termokopel yang terlalu panjang bisa menangkap sinyal liar layaknya sebuah antenna, karena output dari termokopel merupakan sinyal berfrekuensi rendah, perlu dipasang sebuah filter untuk menghilangkan sinyal frekuensi tinggi yang tidak lain adalah noise. R1, R3, C1, dan C2 adalah komponen penyusun low pass filter yang memiliki frekuensi cut off sekitar 3Hz. Diode zener D1 dan D2 digunakan untuk membatasi input yang masuk ke rangkaian. Resistor pull up 1MΩ berfungsi sebagai pengaman pada saat termokopel putus / tidak terhubung, karena saat termokopel tidak terhubung input rangkaian signal conditioning menjadi besar sehingga pemanas tidak akan menyala bila alat ini digunakan sebagai pengendali suhu.


b) Penguat tingkat I

    Penguat Tingkat I adalah rangkaian non Inverting OP-AMP menggunakan IC OP 07. Alasan memilih penguat jenis non inverting dengan pertimbangan penguat non Inverting memiliki impedansi masukan yang sangat tinggi dan impedansi keluaran yang rendah, selain itu sinyal input dari termokopel sebanding dengan kenaikan suhu. Didalam rangkaian ini terdapat 2 buah potensiometer. RV1 sebagai Zero adjustment, berfungsi untuk mengatur besar kecilnya tegangan offset keluaran. Tegangan offset adalah tegangan yang timbul pada keluaran saat nilai inputannya nol. Tegangan ini digunakan untuk menentukan suhu terendah yang bisa dibaca alat ukur ini. RV2 sebagai Gain Adjustment, berfungsi untuk mengatur besar penguatan pada tingkat ini, dengan menganggap tegangan offset = 0V

c) Penguat tingkat II

     Penguat tingkat II juga menggunakan penguat Non Inverting sama seperti menguat tingkat I. Op Amp yang digunakan adalah Op 07 serta R7 dan R8 pengatur tegangan output. Maka setelah rangkaian dinyalakan dengan mengatur suhu termocouple sebesar 157 derjat, maka saat temperatur pada pipa boiler menyentuh suhu tersebut maka akan ditandai dengan hidupnya lampu led sebagai tanda peringatan.



5. Video [kembali]
6. Link Download [kembali]
Download HTML download
Download Video simulasi  download
Download Rangkaian Simulasi download
Download Datasheet thermocouple download
Download Datasheet Op Amp download

By di Tidak ada komentar:

Sensor LVDT



1. Tujuan [kembali]
  1. Mampu memahami  sensor LVDT dan aplikasinya 
  2. Menggabungkan sensor LVDT dengan komponen elektronika lainnya untuk aplikasi sederhana
  3. Mampu membuat rancangan sensor LVDT di Proteus
  4. Membuat rangkaian sederhana yang dapat berguna bagi kehidupan sehari-hari


  • ALTERNATOR
Gambar 1.Alternator
  • KAPASITOR
Gambar 2. Kapasitor

  • POTENSIOMETER
Gambar 3.Potensiometer

  • RESISTOR
Gambar 4. Resistor

  • RELAY
Gambar 5. Relay


  • DIODA
Gambar 6. Dioda

  • AC VOLTMETER
    
Gambar 7. AC Voltmeter

  • LED
Gambar 8. led




3. Teori [kembali]
Sensor Linear Variable Differential Transformers (LVDT) adalah suatu sensor yang bekerja berdasarkan prinsip trafo diferensial dengan gandengan variabel antara gandengan variabel antara kumparan primer dan kumparan sekunder. Sensor linear variabel diferential transformer (LVDT) merupakan sensor yang  dapat membaca tekanan atau perubahan melalui pergerakan atau perubahan posisi inti magnet. Prinsip ini pertama kali digunakan pada tahun 1940-an. Pada saat ini LVDT digunakan sebagai sensor jarak, sensor sudut, dan sensor mekanik lainnya. Namun saat ini lebih sering digunakan sebagai sensor jarak.

Sensor ini umumnya terdiri dari sebuah kumparan primer, dua kumpara sekunder, dan inti yang dapat bergerak. Kedua kumparan sekunder akan terpasang secara seri dan inti itu sendiri terbuat dari bahan feromagnetik.Bisa dikatakan bahwa sensor ini memungkinkan inti dapat naik turun secara bebas pada pengooperasian nya.
Struktur Internal LVDT:
Gambar 9.Struktur Internal LVDT
  • Dua lilitan skunder kiri dan kanan dipisahkan oleh sebuah lilitan primer yang menjadi pusatnya dan jarak lilitan primer ke masing-masing lilitan sekunder adalah simetris
  • Core adalah elemen yang bergerak pada LVDT, berbentuk pipa yang terpisah yang terbuat dari bahan yang memiliki permeabilitas magnetik. Core bebas bergerak secara  aksial terhadap coil dan secara mekanik dikopelkan pada objek yang akan diukur posisinya. 
  • Pipa yang digunakan terbuat dari bahan non feromagnetik, kemudian kedua kumparan tersebut dihubungkan dengan seri dalam jumlah lilitan yang sama tapi secara berlawanan.
  • Coil adalah lilitankan pada satu potong bentuk cekungan yang terbuat dari polymer bertulang kaca yang memiliki kestabilan suhu tinggi.
  • Diamankan dalam sebuah rumahan silinder yang terbuat dari stainless stell.
Dalam aplikasinya, output terhubung dalam bentuk yang berlawanan, seperti yang ditunjukkan pada Gambar .tegangan output individu sekunder v1 dan v2 pada posisi nol diilustrasikan pada Gambar . Namun, dalam hubungan yang berlawanan, setiap perpindahan dalam posisi inti x dari titik nol menyebabkan amplitudo output tegangan dan perbedaan fasa α berubah. Bentuk gelombang keluaran v berhubungan dengan posisi inti ditunjukkan pada Gambar. Ketika inti diposisikan di tengah, ada dalam pasangan yang sama antara gulungan primer dan sekunder, sehingga memberikan titik nol atau titik referensi dari sensor. Selama inti tetap dekat pusat pengaturan kumparan, output sangat linier. Rentang linier transformator diferensial komersial jelas ditentukan, dan perangkat jarang digunakan di luar rentang linier ini.

Gambar 10.Output LVDT

Prinsip Kerja LVDT
Gambar 11.Prinsip Kerja LVDT

Inti berada di tengah-tengah maka :
Flux S1 = S2

Tegangan induksi E1 = E2
Enetto = 0 

Inti bergerak ke arah S1 maka :
Flux S1 > S2

tegangan induksi E1 > E2,
Enetto = E1 - E2 

Inti bergerak ke arah S2 maka :
Flux S1 < S2

Tegangan induksi E1 < E2
Enetto = E2 – E1

Sensor LVDT adalah suatu sensor yang bekerja berdasarkan prinsip trafo diferensial dengan gandengan variabel antara kumparan primer dan kumparan sekunder. Prinsip ini pertama kali dikemukakan oleh Schaevits pada tahun 1940-an.Pada masa sekarang sensor LVDT telah secara luas diunakan. Pada aplikasinya LVDT dapat digunakan sebagai sensor jarak, sensor sudut, dan sensor mekanik lainnya.Untuk kali ini sensor ini diaplikasikan sebagai sensor jarak. Suatu LVDT pada dasarnya terdiri dari sebuah kumparan primer, dua buah kumparan sekunder dan inti dari bahan feromagnetik. Kumparan-kumparan tersebut dililitkan pada suatu selongsong, sedangkan inti besi ditempatkan didalam rongga selongsong tersebut. Selongsong ini terbuat dari bahan non-magnetik. Kumparan primer dililitkan ditengah selongsong, sedangkan kedua kumparan sekunder dililitkan disetiap sisi kumparan primer. Kedua kumparan sekunder ini dihubungkan seri secara berlawanan dengan jumlah lilitan yang sama.

Gambar 12.Kumparan

Secara skematik LVDT dapat digambarkan seperti pada Gambar di atas Pada ujung-ujung kumparan primer diberikan tegangan eksitasi yang berupa sinyal yang dihasilkan oleh oscilator Keluaran dari sensor ini diambil dari ujung-ujung kumparan sekunder. Besar tegangan keluaran LVDT bergantung kepada posisi inti. Pada saat posisi inti. Pada saat posisi inti besi ditengah, GGL yang diinduksi oleh kumparan sekunder 1 dan 2 sama besar. Tetapi karena kedua kumparan sekunder dihubungkan seri secara berlawanan maka tegangan keluaran akan sama dengan nol. Jika inti besi kita geser kearah kiri maka kumparan sekunder 1 akan mendapat rapat fluks yang lebih tinggi dibandingkan dengan kumparan sekunder 2. Akibatnya GGl induksi pada kumparan sekunder 1 akan lebih besar daripada kumparan sekunder 2. Tegangan keluaran yang dihasilkan merupakan selisih tegangan kedua kumparan sekunder. Hubungan antara tegagan keluaran dan pergesaran inti LVDT adalah linier pada selang jarak tertentu. Hubungan antara tegangan keluaran U dengan posisi inti besi x linier saat inti berada ditengah selongsong, dan tidak linier saat inti berada di pinggirpinggir selongsong. LVDT dapat digunakan untuk mengukur  pergeseran/perubahan jarak. Untuk keperluan ini kita hubungkan pegangan inti LVDT ke bagian yang akan diukur pergerakannya.

Gambar 13.Grafik respon sensor

Pengaplikasian Sensor LVDT:
  1. Sensor level fluida : yaitu digunakan untuk menentukan posisi atau ketinggian permukaan suatu zat cair. biasanya digunakan pada sensor pendeteksi banjir atau pengukur ketinggian permukaan air  sungai. berikut bentuk sensor LVDT pada sensor pengkur level fluida:
Gambar 14.Bentuk sensor LVDT

2. Sensor perpindahan induktif : yaitu sensor yang digunakan untuk menentukan perpindahan induktif.sensor ini dipilih karena keandalannya dalam kondisi yang relatif keras. Karena mereka memberikan kualitas sinyal yang tinggi, stabilitas suhu, ketahanan terhadap guncangan dan getaran, contohnya :

Gambar 15.Sensor perpindahan induktif


Kelebihan dan kekurangan sensor LVDT
  • Kelebihan

  1. Bebas Gesekan.Pada sensor LVDT memungkinkan inti bergerak tanpa gesekan atau tidak bersentuhan dengan kumparan LVDT sehingga tidak ada gesekan. Fitur ini memungkinkan pada pengujian bahan, pengukuran getaran perpindahan dan resolusi yang tinggi.
  2.  Resolusi Tak Terbatas.
    Sensor LVDT mempunyai  resolusi takterbatas. Sensor ini hanya dibatasi oleh kebisingan di sinyal kondisioner dan output resolusi layar.
  3. Masa Jangka Yang Tak Terbatas.
    Karena tidak ada kontak langsung antara inti dan kumparan maka tidak ada aus atau bergesekan. aplikasi ini sangat berguna pada aplikasi pesawat tebang, satelit dan kendaraan luar angkasa.
  4. Tahan Kerusakan Overtravel.
    inti dari LVDT memungkinkan untuk lulus sepenuhnya melalui sensor perakitan koil tanpa menyebabkan kerusakan.
  5. Respon Cepat dan Dinamis.
    karena tidak adanya gesekan selama operasi memungkinkan sensor LVDT untuk merespn secara sangat cepat terhadap posisi inti terhadap kumparan.
  6. Output Bersifat Absolut.
    jika terjadi kehilangan daya secara mendadak pada sensor, maka data posisi yang dikirim dari sensor tidak akan hilang.
  • Kekurangan LVDT 
  • harga sensor itu sendiri relatif mahal. oleh sebab itu untuk menggunakan sensor ini membutuhkan biaya yang lumayan menguras keuangan dibandingkan dengan sensor sejenis lainnya.



4. Rangkaian Simulasi dan Prinsip Kerja [kembali] 
RANGKAIAN PENGUKUR KETINGGIAN AIR MENGGUNAKAN LVDT
Berikut ini merupakan bentuk rangkaian dari sensor pendeteksi banjir menggunakan sensor LVDT:

Gambar 16.Rangkain LVDT kondisi 1

KONDISI 1:
Pada saat potensio menunjukan 100% ( artinya jarak permukaan air dan pinggiran sungai masih 100% dari jarak normal), maka arus yang dihasilkan minimum karena hambatan  pada potensi maksimum. Sehingga  tegangan suplay hanya dapat menghidupkan LED berwarna biru yang artinya ketinggian air dalam keadaan sangat aman dan tidak berpotensi banjir. 
simulasinya sebagai berikut:

Gambar 17.Rangkaian LVDT kondisi 2

KONDISI 2:
Pada saat potensio bernilai 70% (yang artinya jarak permukaan air dan pinggiran sungai adalah 70% dari jarak normal), maka arus yang dihasilkan yaitu sebesar Vsumber/70% hambatan potensio.  Sehingga arus yang dihasilkan sudah dapat menhidupkan LED berwarna biru dan hijau yang artinya sedikit berpotensi banjir namun masih dalam tahap aman.
Berikut simulasinya:

Gambar 18. Rangkaian LVDT kondisi 3

KONDISI 3:
pada saat potensio telah bergeser ke 25% (yang artinya jarak permukaan air dan pinggiran sungai adalah 25% dari jarak normal) maka arus yang dihasilkan yaitu sebesar Vsumber/25% hambatan potensio.  Sehingga arus yang dihasilkan sudah dapat menhidupkan LED berwarna biru, hijau, dan kuning yang artinya sudah berpotensi banjir dalam status siaga banjir.
Berikut simulasinya:
Gambar 19.Rangkaian LVDT kondisi 4

KONDISI 4:
pada saat potensio telah bergeser ke 5% (yang artinya jarak permukaan air dan pinggiran sungai adalah 5% dari jarak normal) maka arus yang dihasilkan yaitu sebesar Vsumber/5% hambatan potensio (hampir maksimum).  Sehingga arus yang dihasilkan sudah dapat menhidupkansemua LED  yang artinya sudah sangat berpotensi banjir dalam status darurat banjir.
Berikut simulasinya:

Gambar 20.Rangkain simulasi LVDT

Berdasarkan 4 kondisi di atas dapat kita simpulkan bahwa nilai potensio yang diasumsikan persentase jarak normal permukaan air sungai dengan pinggir sungai berbanding terbalik dengan arus yang menginduksi pada kumparan. arus yang telah disearahkan oleh jembatan penyearah, disimpan pada kapasitor dan dialirkan ke LED melalui dioda. Dioda tersebut dipasang reverse bias agar berfungsi sebagai swich. jika tegangan tidak mencapai tegangan batas maka tidak akan dilewatkan untuk menghidupkan dioda.Sehingga ketika jarak permukaan air dengan pinggir sungai semakin dekat maka tegangan yang dihasilkan semakin besar dan semakin banyak LED yang hidup.
Begitu juga dengan speakernya. Speaker akar berbunyi sesuai tegangan yang diberikan seirama dengan LED.

Pada rangkaian ini arus ac akan mengalir menuju potensio meter saat nilai ptensiometer 100% maka semua arus akan mengalir ke ground. Sehingga tidak terjadi induksi arus yang mengalir pada rangkaian adalah arus ic 7812 yang hanya dapat menghidupkan led biru, saat nilai potensio digeser menjadi 75% maka akan ada arus yang melewati potensio dan menuju trafo disini akan terjadi induksi sehingga tegangan yang mengalir pata rangkaian akan bertambah. Namun dengan terlebih dahulu tegangan yang terbentuk akibat induksi tadi akan di searahkan oleh  jembatan dioda. sehingga tegangan tersebut dapat menghidupkan led hijau.

Semakin rendah nilai persentase potensiometer maka akan semakin tinggi tegangan yang dihasilkan oleh rangkaian sehingga akan dapat menghidupkan led lainnya karena nilai induksi yang dihasilkan juga bertambah.

Perlu diperhatikan bahwa semakin kecil nilai yang ditunjukkan potensio meter maka nilai arus yang menuju trafo akan semakin besar, karena arus primer besat maka induksi yang dihasilkan juga besar, sehingga dapat menambah tegangan yang dihasilkan oleh ic 7812. Karena tegangan bertambah maka jumlah led yang menyala juga akan bertambah.


5. Video [kembali]






6. Link Download [kembali]
Download HTML download
Download Video simulasi  download
Download Rangkaian Simulasi download
Download Datasheet LVDT download

By di Tidak ada komentar:
Langganan: Postingan (Atom)