Post on 16-Feb-2015
description
MAKALAH SENSOR DAN TRANDUSER
SENSOR POSISI
Di susun oleh :
Eko Saputro 5301411008
Husni Nur 53014109013
Pendidikan Teknik Elektro
Rombel : 2
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG
2013
1
KATA PENGANTAR
Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa atas limpahan rahmat dan karunia-
Nya,sehingga makalah ini dapat di selesaikan dengan baik. Makalah Thermistor ini di susun
guna memenuhi tugas mata kuliah sensor dan tranduser. Dalam makalah ini di kaji mengenai
pengertian barcode reader,cara kerja membaca barcode,keuntungan dan kelemahan barcode.
Tak ada gading yang tak retak tidak ada yang sempurna di dunia ini,kecuali Allah S.W.T.
demikian hal nya dengan paper ini. Penulis berharap paper ini bermanfaat bagi kita
semua.Amin
Semarang, 16 Maret 2013
Penulis
2
DAFTAR ISI
BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang...................................................................................................... 4
B. Rumusan Masalah................................................................................................. 4
C. Tujuan Penulis...................................................................................................... 4
BAB II PEMBAHASAN
A. Jenis-jenis sensor posisi......................................................................................... 5
B. Pengertian LVDT................................................................................................... 5
C. Struktur LVDT........................................................................................................ 6
D. Keuntungan sensor LVDT...................................................................................... 6
BAB III PERTANYAAN AUDIENS.................................................................................. 8
BAB IV JAWABAN PERTANYAAN
A. Jawaban 1.............................................................................................................. 8
B. Jawaban 2 ............................................................................................................. 9
BAB V PENUTUP
A. Simpulan............................................................................................................... 11
DAFTAR PUSTAKA........................................................................................................... 12
3
BAB 1
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Masalah
Sensor posisi adalah sensor yang mengubah posisi sensor menjadi tegangan dan atau arus.
Sensor ini melaporkan posisi suatu benda dgn mengacu pd rujukan tertentu. Pengukuran
posisi dapat dilakukan dengan cara analog dan digital. Untuk pergeseran yang tidak terlalu
jauh pengukuran dapat dilakukan menggunakan cara-cara analog, sedangkan untuk jarak
pergeseran yang lebih panjang lebih baik digunakan cara digital.
Hasil sensor posisi atau perpindahan dapat digunakan untuk mengukur perpindahan linier
atau angular. Teknis perlakuan sensor dapat dilakukan dengan cara terhubung langsung
( kontak ) dan tidak terhubung langsung ( tanpa kontak ).
B. Rumusan Masalah
1. Sebutkan macam-macam sensor posisi?
2. Sebutkan dan jelaskan satu sensor posisi yang efektif digunakan?
3. Apa keunggulan dari sensor tersebut (LVDT)?
C. Tujuan
1. Untuk mengetahui sensor posisi yang efektif untuk digunakan
2. Mengetahui prinsip kerja dari salah satu sensor posisi (LVDT)
3. Mengetahui aplikasi dari sensor posisi LVDT
4
BAB 2PEMBAHASAN
1. Strain Gauge
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).
2. Sensor Induktif dan Elektromagnet
Sensor induktif memanfaatkan perubahan induktansi ;
• sebagai akibat pergerakan inti feromagnetik dalam koil
• akibat bahan feromagnetik yang mendekat
Sensor elektromagnetik memanfatkan terbangkitkannya gaya emf oleh pada koil yang
mengalami perubahan medan magnit.
3. Sensor Potensiometer
4. Linier Variabel 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.
Dari beberapa sensor di atas yang lebih efektif digunakan adalah sensor posisi Linier Varabel
Differential Transformer (LVDT).
A. Pengertian Sensor 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.
5
B. Struktur Sensor LVDT
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.
C. Keuntungan Dari Sensor LVDT
1. Gesekan-Free Operasi
Salah satu fitur yang paling penting dari LVDT adalah gesekan-gratis operasi. Dalam
penggunaan normal, tidak ada kontak mekanis antara inti LVDT dan perakitan koil,
sehingga tidak ada menggosok, menyeret atau sumber lain dari gesekan. Fitur ini sangat
berguna dalam pengujian material, pengukuran perpindahan getaran, danResolusi tinggi
sistem gaging dimensi.
2. Resolusi terbatas
Karena LVDT beroperasi pada prinsip-prinsip kopling elektromagnetik dalam struktur
gesekan-bebas, dapat mengukur perubahan sangat kecil dalam posisi inti. Ini kemampuan
6
resolusi yang tak terbatas hanya dibatasi oleh kebisingan dalam pengkondisi sinyal LVDT
dan resolusi layar keluaran. Faktor-faktor yang sama juga memberikan pengulangan
LVDT luar biasa.
3. Mekanikal terbatas Hidup
Karena biasanya tidak ada kontak antara inti LVDT dan struktur coil, tidak ada bagian
yang dapat menggosok bersama atau aus. Ini berarti bahwa kehidupan LVDT fitur
mekanik tak terbatas. Faktor ini terutama penting dalam aplikasi keandalan tinggi seperti
pesawat, satelit dan kendaraan ruang, dan instalasi nuklir. Hal ini juga sangat diinginkan
dalam kontrol proses industri dan banyak sistem otomatisasi pabrik.
4. Tahan overtravel Kerusakan
Menanggung internal LVDTs paling terbuka di kedua ujungnya. Dalam hal overtravel
tak terduga, inti mampu lulus sepenuhnya melalui perakitan koil sensor tanpa
menyebabkan kerusakan. Kekebalan ini membebani posisi input membuat sensor LVDT
ideal untuk aplikasi seperti extensometers yang melekat pada sampel uji tarik dalam alat
pengujian bahan destruktif.
5. Respon Cepat Dinamis
Tidak adanya gesekan selama operasi biasa LVDT izin untuk merespon suatu yang
sangat cepat untuk perubahan posisi inti. Respon Dinamis dari sensor LVDT sendiri
hanya dibatasi oleh efek inersia massa inti yang sedikit. Lebih sering, tanggapan dari
sistem penginderaan LVDT ditentukan oleh karakteristik dari pengkondisi sinyal.
6. Keluaran
LVDT adalah perangkat output mutlak, sebagai lawan dari perangkat output
tambahan. Ini berarti bahwa dalam hal terjadi kerugian kekuasaan, posisi data yang
dikirim dari LVDT tidak akan hilang. Ketika sistem pengukuran dimulai kembali, nilai
output LVDT itu akan sama seperti sebelum terjadi kegagalan listrik.
7
BAB 3
PERTANYAAN AUDIENS
1. Dian Meirani (5301411035)
Tolong jelaskan cara kerja dan aplikasi dari sensor posisi LVDT?
2. Hasan dzikaromah (5301411026)
Tolong jelaskan apa yang disebut free-gesekan?
BAB 4
JAWABAN
Cara kerja sensor LVDT adalah sbb;
Kumparan primer didorong oleh gelombang sinus (sinyal eksitasi) yang memiliki
amplitudo stabil. Gelombang sinus menghilangkan harmonik kesalahan terkait dalam
transformator. Sebuah sinyal ac diinduksi dalam kumparan sekunder. Sebuah inti terbuat
dari bahan feromagnetik dimasukkan koaksial ke dalam lubang silinder tanpa fisik
menyentuh kumparan. Kedua sekunder yang terhubung dalam tahap menentang. Ketika inti
diposisikan di pusat magnetik dari transformator, sinyal keluaran sekunder membatalkan
dan tidak ada tegangan output. Pindah inti jauh dari posisi sentral unbalances rasio fluks
induksi magnet antara sekunder, mengembangkan output. Sebagai bergerak inti,
keengganan perubahan jalur fluks. Oleh karena itu, tingkat fluks
kopling tergantung pada posisi aksial dari inti. Pada kondisi mapan, amplitudo tegangan
induksi sebanding, di wilayah operasi linier, untuk perpindahan inti. Akibatnya, tegangan
dapat digunakan sebagai ukuran dari sebuah perpindahan. LVDT ini memberikan arah serta
besarnya perpindahan. Arah ditentukan oleh sudut fase antara tegangan (referensi) primer dan
tegangan sekunder. Tegangan eksitasi yang dihasilkan oleh osilator stabil.
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.
8
Dalam keadaan tidak setimbang, fluks pada satu kumparan naik dan yang lainnya
turun
Tegangan yang dihasilkan pada sekunder sebading dengan perubahan posisi inti
magnetik.
Hubungan linier bila inti masih disekitar posisi kesetimbangan.
9
Aplikasi dari sensor posisi LVDT adalah untuk sensor batas air pada tangki atau drum air,
dengan memanfaatkan pergerakan pada inti besi yang ada di tengan sehingga berpindah
posisi yang akan menimbulkan induksi magnetik dan menjadikan sebuah tegangan.
2. free-gesekan adalah tidak ada kontak mekanis antara inti LVDT dan perakitan koil,
sehingga tidak ada gesekan yang terjadi antara inti besi dengan komponen LVDT lain,
karena inti besi berada di dalam sebuah selongsong.
10
BAB 5
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 posisi 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.
11
DAFTAR PUSTAKA
aguseb32.files.wordpress.com/.../sensor-posisi
farisseptiawan.blogspot.com/.../pengertian-sensor
www.its.ac.id/.../3212-jos-ee-Instr_S108%20-%20.
www.docstoc.com/docs/26656885/--RED- LVDT - sensor
shareeverythings.wordpress.com/.../apa-itu-sensor
12