Ø
train
gauge (SG)
Strain gage adalah komponen elektronika
yang dipakai untuk mengukur tekanan (deformasi
atau strain) pada alat ini.Strain gage mengukur gaya luar(tekanan) yang terhubung dengan
kawat. Strain
gauge dapat dijadikan sebagai sensor posisi. SG dalam operasinya memanfaatkan
perubahan resistansi sehingganya dapat digunakan untuk mengukur perpindahan
yang sangat kecil akibat pembengkokan (tensile
stress) atau peregangan (tensile strain). Definisi elastisitas (ε) strain gauge adalah perbandingan
perubahan panjang (ΔL) terhadap panjang semula (L) yaitu:
atau
perbandingan perubahan resistansi (ΔR) terhadap resistansi semula (R) sama dengan faktor gage (Gf) dikali elastisitas starin
gage (ε) :ΔR:R
Secara konstruksi SG terbuat dari bahan metal tipis
(foil) yang diletakkan diatas kertas. Untuk proses pendeteksian SG ditempelkan
dengan benda uji dengan dua cara yaitu:
1. Arah perapatan/peregangan dibuat sepanjang
mungkin (axial)
2. Arah tegak lurus perapatan/peregangan dibuat
sependek mungkin (lateral)
Gambar 3.1. Bentuk
phisik strain gauge
Faktor
gauge (Gf) merupakan
tingkat elastisitas bahan metal dari SG.
• metal
incompressible Gf = 2
•
piezoresistif Gf =30
• piezoresistif sensor digunakan
pada IC sensor tekanan
Untuk
melakukan sensor pada benda uji maka rangkaian dan penempatan SG adalah
• disusun
dalam rangkaian jembatan
• dua strain
gauge digunakan berdekatan, satu untuk peregangan/perapatan , satu untuk kompensasi temperatur pada posisi yang tidak
terpengaruh peregangan/ perapatan
• respons
frekuensi ditentukan masa tempat strain gauge ditempatkan
Ø Sensor Induktif dan Elektromagnet
Sensor induktif memanfaatkan perubahan
induktansi
• sebagai akibat pergerakan inti
feromagnetik dalam koil
• akibat
bahan feromagnetik yang mendekat
Gambar 3.3. Sensor
posisi: (a) Inti bergeser datar (b) Inti
I bergser berputar,
(c) Rangkaian variable induktansi
Rangkaian
pembaca perubahan induktansi
• dua
induktor disusun dalam rangkaian jembatan, satu sebagai dummy
•
tegangan bias jembatan berupa sinyal ac
• perubahan induktasi dikonversikan
secara linier menjadi perubahan tegangan
KL = sensistivitas induktansi
terhadap posisi
•
output tegangan ac diubah menjadi dc atau dibaca menggunakan detektor fasa
Sensor elektromagnetik memanfatkan
terbangkitkannya gaya emf oleh pada koil
yang mengalami perubahan medan magnit
• output tegangan sebanding dengan
kecepatan perubahan posisi koil terhadap sumber magnit
•
perubahan medan magnit diperoleh dengan
pergerakan sumber medan
magnit atau pergerakan koilnya (seperti pada mikrofon dan loudspeaker)
Ø
Linier
Variable Differential Transformer (LVDT)
Sensor Linear Variable Differential Transformers
(LVDT) adalah suatu sensor yang bekerja berdasarkan prinsip trafo diferensial
dengan gandengan variabel antara gandengan variable 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.
Cara Kerja
– memanfaatkan perubahan induksi magnit dari kumparan
primer ke dua kumparan sekunder
– dalam
keadaan setimbang, inti magnet terletak ditengah dan kedua kumparan sekunder
menerima fluks yang sama
– dalam
keadaan tidak setimbang, fluks pada satu kumparan naik dan yang lainnya turun
– tegangan yang dihasilkan pada sekunder sebading
dengan perubahan posisi inti magnetic
KESIMPULAN
1. LVDT adalah suatu sensor yang bekerja berdasarkan
prinsip trafo diferensial dengan gandengan variabel antara kumparan primer dan
kumparan sekunder.
2. LVDT dapat digunakan sebagai sensor jarak dan
sensor mekanik lainnya.
3. Sebelum menggunakan LVDT kita harus mengetahui
daerah linier LVDT tersebut pada tegangan eksitasi tertentu dan frekuensi
tertentu.
4. Perubahan tegangan eksitasi akan menghasilkan
tegangan yang berbeda untuk tiap pergeseran jarak, tetapi tegangan eksitasi
yang lebih besar akan menghasilkan sensitivitas yang tinggi.
5. Perubahan frekuensi akan merubah koefisien dari
daerah linieritas sensor, tetapi daerah kerjanya tetap sama,
Gambar 3.7. Rangkain
uji elektronik LVDT
