Sensor

Jenis Sensor

Sensor Posisi

Sensor kecepatan

Sensor Aliran

Sensor Tekanan

Sensor Level-Cairan

Sensor beban

Didalam sistem kendali,

sensor sebagai bagian dari

komponen umpan balik

1. Sensor Posisi (Potensiometer; optical rotary encoder; linear varible differential transformer)

Potensiometer Potensiometer(pot) bisa digunakan untuk konversi perpindahan posisi putar atau linier terhadap tegangan.

Material resistif spt plastik konduktif memiliki resistansi (ohm/inchi) seragam

(c) Simbol Potensiometer (b) Potensiometer linier

(a) Potensiometer rotary

Slider/wiper

Hubungan antara Posisi dg Tegangan Relasi antara Posisi dengan tegangan pada potensiometer dinyatakan dengan :

Teg (V) = K posisi

Posisi linier atau posisi anguler(rotary)

Tega

nga

n

Contoh rangkaian dalam aplikasi

Potensiometer : sbg pembagi Tegangan

Potensiometer sebagai pembagi tegangan, untuk berfungsi secara layak maka arus listrik melalui resistansi harus sama sepanjang resistansi.

Kesalahan akibat pembebanan, terjadi jika wiper/slider terhubung ke rangkaian dgn resistansi input

Dalam beberapa penerapan, total gerakan rotasi untuk diukur kurang dari putaran penuh. Misalkan gerakan melewati sudut hanya 90o.

Solusi, dengan kombinasi gear seperti pada gambar

Kesalahan linieritas Kesalahan linieritas : perbedaan antara sudut riil terhadap nilai resistansi yang diberikan oleh potensiometer.

Dampaknya kesalahan tegangan keluaran potensiometer.

100%

tot

RErrorLinieritas

R

100%

tot

ErrorLinieritas

Kesalahan linieritas dalam pembacaan sudut R = maksimum error resistansi Rtot = total resistansi potensiometer

= maksimum error posisi sudut

tot = total sudut putaran potensiometer

Kesalahan linearitas menentukan akurasi sensor. Resolusi, didasarkan pada kenaikan data terkecil yang bisa terdeteksi, ditunjukkan dengan, Pada sistem digital, resolusi didasarkan pada nilai least siginifaicant bit (LSB), sebagai nilai perubahan bit terkecil yang masih terbaca.

min% 100%tot

Rresolusi

R

Resolusi sensor

Optical Rotary Encoder(ORE)

Sensor posisi jenis ORE, menghasilkan data posisi anguler langsung bentuk digit.

Absolut optical encoder, Encoder dengan 4 bit output.

Lingkaran dibagi dalam 16 sektor, resolusi : 360o/16 = 22,5o

Untuk meningkatkan resolusi, bisa ditingkatkan jumlah pembagian sektor

Problem sensor posisi dgn absolut optical encoder, kemungkinan bisa terjadi kesalahan jika sensor sluruh sensor cahaya yang ada tidak segaris-lurus betul akibat gangguan mekanik (lihat gambar).

Solusi, digunakan code gray, dengan ini hanya akan ada perubahan 1 bit antar dua sektor bersebelahan.

Dgn Absolut encoder

Dgn gray encoder

Code Gray

Bit\ Data 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

B0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0

B1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0

B2 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0

B3 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1

Linear Variable Differential Transformer(LVDT)

LVDT, adalah sensor posisi resolusi tinggi, menghasilkan keluaran tegangan AC dengan magnitude proporsional terhadap posisi.

Sistem sensor terdiri dari 3 lilitan dan 1 batang inti besi bisa bergerak(lihat gambar).

Jika inti besi tepat berada dipusat, maka tegangan induksi pada kedua lilitan luar sama besar dan berlawanan fasa, sehingga tegangan-net output = 0 Volt.

Jika inti besi bergeser sedikit saja, maka tegangan-

Rangkaian sensor LVDT dalam aplikasi.

2. Sensor Kecepatan(sensor kecepatan angular)

Kecepatan :

Data kecepatan bisa diturunkan dari rotary encoder.

Prinsipnya jika data setiap posisi dari perubahan posisi dicatat waktunya, data kecepatan bisa diturunkan Jenis sensor kecepatan :

Tachometer