Sdt week 6

1

2010 M. Ilyas Hadikusuma, ST, M.Eng Sensors dan Transducers

Sensor dan TransduserSensor dan Transduser

MINGGU 6

SENSOR POSISI

(position and displacement sensors)

MINGGU 6

SENSOR POSISI

(position and displacement sensors)


SENSOR POSISISENSOR POSISI

Overview

Posisi (Position) berarti penentuan koordinat

suatu objek terhadap titik referensi (vektor)

Perpindahan (Diplacement) berarti penentuan besar perubahan sebuah objek dari posisi awal ke posis akhiri (magnitude vektor)

2



• Sensor posisi biasanya berupa piranti linier yang sinyal outputnya menunjukkan jarak sebuah objek ke suatu referensi tertentu, contohnya

proximity sensor (berupa limit switch)

• Sensor Perpindahan biasanya merupakan komponen dari sebuah sistem sensor yang komplex dimana perpindahan mejadi bagian dari pengubahan sinyal. Contohnya pressure sensor (merespon perubahan diafragma)



Objek Pembelajaran

� Limit Switch

� Potensiometric

� Sensor Kapasitif

� Linier Variable Differential Transformer (LVDT) dan Rotary Variable Differential Transformer (RVDT)

3



Dua macam sensor posisi :

1. Contact Device, seperti : limit switch dan resistive position transducer.

2. Non Contact Device, seperti : Magnetic,

Ultrasonic, Proximity, Photelectric sensor



Limit Switch

• Sensor elektromekanik

• Relatif murah

• Mendeteksi objek yang

dapat disentuh

• Dapat ditempatkan pada sistem yang linier

atau rotary

4



Dalam pemilihan limit switch, perlu diperhatikan :1. Tipe dan ukuran aktuator2. Supply tegangan3. Rating arus4. Pengkabelan

Standard yang digunakan : 1. IEC (International Electrotechnical Commission),

www.iec.ch/, JIC 60947-1 and IEC 60947-5-, IEC 529.2. CENELEC (The European Committee for Electrotechnical

Standardization), www. cenelec.org, especially EN 50041 and EN 50047

3. NEMA (National Electrical Manufacturer’s Association), www.nema.org.



5



Pengaplikasian limit switch :



Potensiometric

Prinsip kerjanya berdasarkan

perubahan nilai resistansi.

Dengan mengkopel

rangsangan dengan pot wiper

(tungkai), maka akan didapat

perubahan resistansi.

Passive device yang

memerlukan eksitasi dari luar

berupa tegangan DC

ED

dV =

6



Potensiometrik sensor bekerja dengan prinsip voltage divider

Kelemahan potensiometer sensor:�Terdapat friksi (gesekan)

�Memerlukan kopling fisik dengan objek

�Kecepatan rendah

�Terdapat efek panas yang disebabkan gesekan dan eksitasi tegangan

�Tidak stabil


SENSOR POSISISENSOR POSISISensor Kapasitif

Bekerja berdasarkan perbandingan nilai kapasitansi

7



Sensor kapasitif dapat berupa monopolar (1 plat), difrensial (2 lat) dan bridge (4 plat).

Plat atas dan bawah diumpan dengan tegangan sinus. Perubahan posisi plat tengah mengakibatkan perbedaan nilai kapasitansi

Komponen kedua (∆C/C) merupakan nilai kapasitansi awal juga sekaligus penyebab timbulnya offset output



Sensor Posisi Kapasitif Jembatan

Bagian yang bergerak diparalelkan.

Semakin dekat bagian yang bergerak ke bagian yang tetap, semakin tinggi pula nilai kapasitansi.

Empat buah plat dianalogikan sebagai sebuah rangkaian jembatan

8



SENSOR POSISISENSOR POSISILVDT (Linier Variable Displacement Transformer)

Merupakan transformator yang memiliki inti penggerak mekanis. Posisi diubah menjadi sinyal listrik oleh inti yang dapat bergerak. Bekerja berdasarkan perubahan flux magnetik yang juga merubah nilai tegangan output AC. Penggunaan tegangan AC dimaksudkan untuk meredam cacat harmonis trafo.Perubahan flux magnetik juga dapat dihasilkan dengan merubah posisi coil sekunder.

9


SENSOR POSISISENSOR POSISIPerubahan inti trafo juga mengakibatkan perubahan reluktansi fluks

Perubahan tegangan dari LVDT kemudian diubah ke tegangan DC oleh bagian sinkronisasi.

Sinyal DC ini kemudian dikuatkan dan dimanipulasi untuk mendapatkan gain yang diharapkan.


10



Perlu diperhatikan dalam perancangan

sensor posisi :

1. Besar output yang dihasilkan dan tipenya

2. Resolusi dan akurasi yang dibutuhkan

3. Jenis objek yang diukur

4. Posisi atau letak sensor pada piranti

5. Kondisi eksternal



Perlu diperhatikan dalam perancangan

sensor posisi (cont.) :

6. Daya yang diperlukan

7. Komponen pendukung

8. Keandalan aspek mekanis pendukungyang dibutuhkan (menyangkut usiasensor)

9. Kuantitas sensor yang diperlukan (mass production)

Sdt week 6

Business

Transcript of Sdt week 6