Sensor & Tranduser Tutorial

TUT_07 - 21

SENSOR DAN TRANDUSERTUTORIAL 7

Disusun Oleh :Nama: Fajar Gumilang

NIM

: 211 341 064

TEKNIK OTOMASI MANUFAKTUR DAN MEKATRONIKA

POLITEKNIK MANUFAKTUR NEGERI BANDUNG

Jl. Kanayakan no. 21, DAGO 40235, Tromol Pos 851 BANDUNG 40008 INDONESIA

Phone : 62 022 2500241 Fax : 62 022 2502649 Homepage : http ://www.polman.com, E-mail : polman@melsa.net.id

2013

LVDTPara LVDT huruf merupakan singkatanDiferensial Linear Variabel Transformer, jenis umum transduser elektromekanis yang dapat mengkonversi gerakan bujursangkar suatu benda yang digabungkan secara mekanis menjadi sinyal listrik yang sesuai. LVDT liniersensor posisis yang tersedia yang dapat mengukur gerakan sekecil beberapa sepersejuta inci sampai beberapa inci, tetapi juga mampu mengukur posisi sampai dengan 20 inci (0,5 m).

Struktur internalTransformatorterdiri dariGulunganprimer berpusat antara sepasang gulungan sekunder identik luka, simetris spasi tentang primer. Kumparan adalah luka pada formulir satu-sepotong berongga termal polimer kACa diperkuat stabil, dienkapsulasi terhadap kelembaban, dibungkus dalam perisai permeabilitas magnetik tinggi, dan kemudian diamankan di perumahan silinder baja stainless. Ini koil perakitan biasanya merupakan elemen stasionersensor posisi.

Elemen bergerak dari LVDT adalah angker tubular terpisah dari bahan magnetis permeabel yang disebutInti, yang bebas untuk bergerak secara aksial dalam menanggung berongga kumparan, dan mekanis digabungkan ke objek yang posisinya sedang diukur. Ini melahirkan biasanya cukup besar untuk memberikan clearance radial substansial antara inti dan melahirkan, tanpa kontak fisik antara dan koil.

Dalam operasi, berliku utama LVDT adalah energi dengan arus bolak-amplitudo yang tepat dan frekuensi, yang dikenal sebagai eksitasi primer. Sinyal output kelistrikan LVDT adalah AC diferensial tegangan antara dua gulungan sekunder, yang bervariasi denganposisi aksialdari inti dalam kumparan LVDT. Biasanya ini tegangan output AC diubah oleh sirkuit elektronik yang sesuai dengan tingkat tegangan tinggi DC atau arus yang lebih nyaman untuk digunakan.

Mengapa Gunakan LVDT An?

LVDTs memiliki fitur tertentu yang signifikan dan manfaat, yang sebagian besar berasal dari prinsip-prinsip dasar fisik operasi atau dari bahan dan teknik yang digunakan dalam konstruksi.

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, danResolusitinggi sistem gaging dimensi.Resolusi terbatas

Karena LVDT beroperasi pada prinsip-prinsip kopling elektromagnetik dalam struktur gesekan-bebas, dapat mengukur perubahan sangat kecil dalam posisi inti. Ini kemampuan 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.

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.

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.

Tunggal Axis Sensitivitas

LVDT merespon gerakan inti di sepanjang sumbu kumparan, tetapi pada umumnya tidak sensitif terhadap lintas-sumbu gerak inti atau ke posisi radial. Jadi, LVDT biasanya dapat berfungsi tanpa dampak buruk dalam aplikasi yang melibatkan anggota sejajar atau mengambang bergerak, dan dalam kasus di mana inti tidak perjalanan di garis lurus tepat.

DipisahkanCoilDan Inti

Karena hanya interaksi antara inti LVDT dan sebuah koil kopling magnet, kumparan majelis dapat diisolasi dari inti dengan menyisipkan sebuah tabung non-magnetik antara inti dan membosankan. Dengan demikian, cairan bertekanan dapat terkandung dalam tabung, di mana inti adalah bebas untuk bergerak, sedangkan perakitan koil unpressurized. Fitur ini sering dimanfaatkan dalam LVDTs digunakan untuk umpan balik posisi spul dalam katup proporsional dan / atau servo hidrolik.Lingkungan Kuat

Bahan dan teknik konstruksi yang digunakan dalam perakitan hasil LVDT di sensor, kasar tahan lama yang kuat untuk berbagai kondisi lingkungan. Ikatan gulungan diikuti oleh enkapsulasi epoxy ke dalam kasus ini, mengakibatkan kelembaban unggul dan tahan kelembaban, serta kemampuan untuk mengambil beban kejut yang besar dan tingkat getaran yang tinggi di semua sumbu. Dan perisai tinggi permeabilitas magnet internal yang meminimalkan efek dari medan AC eksternal.

Baik kasus dan inti terbuat dari logam tahan korosi, dengan kasus yang juga bertindak sebagai perisai magnetik tambahan. Dan bagi mereka aplikasi di mana sensor harus menahan paparan uap mudah terbakar atau korosif dan cairan, atau beroperasi dalam cairan bertekanan, kasus dan perakitan koil dapat tertutup rapat dengan menggunakan berbagai proses pengelasan.

LVDTs Biasa dapat beroperasi pada rentang temperatur yang sangat luas, namun, jika diperlukan, mereka dapat diproduksi untuk beroperasi sampai ke suhu cryogenic, atau, dengan menggunakan bahan khusus, beroperasi pada suhu tinggi dan tingkat radiasi yang ditemukan di banyak reaktor nuklir.

Null Titik pengulangan

Lokasi titik nol intrinsik suatu LVDT adalah sangat stabil dan diulangi, bahkan lebih dari kisaran suhu yang sangat luas operasi. Hal ini membuat LVDT bekerja dengan baik sebagai sensor posisi nol dalam loop tertutup sistem kontrol dan instrumen kinerja servo tinggi keseimbangan.

Respon Cepat Dinamis

Tidak adanya gesekan selama operasi biasa LVDT izin untuk merespon suatu yang sangat cepat untuk perubahan posisi inti.Respon Dinamisdari 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.

Absolute 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.Bagaimana sebuah karya LVDTBerliku utama LVDT, P, diberi energi dengan sumber AC amplitudo konstan. Fluks magnetik sehingga dikembangkan adalah digabungkan dengan inti ke gulungan sekunder yang berdekatan, S1 dan S2. Jika inti terletak di tengah antara S1 dan S2, fluks sama digabungkan ke setiap sekunder sehingga tegangan, E1 dan E2, diinduksi dalam gulungan S1 dan S2 masing-masing, adalah sama. Pada posisi referensi tengah inti, yang dikenal sebagai titik nol, tegangan output diferensial, (E1 - E2), pada dasarnya adalah nol.

Jika inti adalah mendekati S1 daripada S2, fluks lebih digabungkan ke S1 dan S2 kurang, sehingga tegangan induksi E1 meningkat sementara E2 menurun, sehingga tegangan diferensial (E1 - E2). Sebaliknya, jika inti adalah bergerak lebih dekat ke S2, fluks lebih digabungkan ke S2 dan kurang untuk S1, sehingga E2 meningkat sebagai E1 menurun, sehingga tegangan diferensial (E2 - E1).

Grafik atas menunjukkan bagaimana besarnya diferensial keluaran tegangan EOUT,, bervariasi dengan posisi inti. Nilai EOUT pada perpindahan maksimum inti dari nol tergantung pada amplitudo tegangan eksitasi primer dan faktor sensitivitas LVDT tertentu, tetapi biasanya beberapa volt RMS. Sudut fase dari tegangan output AC EOUT,, direferensikan dengan tegangan eksitasi primer, tetap konstan sampai pusat inti melewati titik nol, di mana sudut fase perubahan tiba-tiba oleh 180 derajat, seperti yang ditunjukkan dalam grafik tengah.

Ini 180 derajat pergeseran fasa dapat digunakan untuk menentukan arah inti dari titik nol dengan cara yang tepat sirkuit. Hal ini ditunjukkan dalam grafik bawah, di mana polaritas sinyal output merupakan hubungan posisi inti untuk titik nol. Angka ini menunjukkan juga bahwa output dari LVDT adalah sangat linier selama rentang tertentu yang gerak inti, tetapi bahwa sensor dapat digunakan selama rentang diperpanjang dengan beberapa pengurangan linieritas output. Karakteristik output dari LVDT bervariasi dengan posisi yang berbeda dari inti. Output yang lengkap adalah sinyal besar, biasanya sebuah volt atau lebih, dan seringkali memerlukan amplifikasi tidak. Perhatikan bahwa LVDT terus beroperasi di luar 100% dari jangkauan penuh, tetapi dengan linieritas terdegradasi.

LVDTs dan elektronik dukungan mereka

Meskipun LVDT adalah sebuah transformator listrik, memerlukan listrik AC dari amplitudo dan frekuensi sangat berbeda dari kabel listrik biasa untuk beroperasi dengan benar (biasanya 3 V rms pada 3 kHz). Menyediakan kekuatan eksitasi untuk LVDT adalah salah satu dari beberapa fungsi dukungan elektronik LVDT, yang juga kadang-kadang dikenal sebagai peralatan pengkondisian sinyal LVDT.Fungsi lainnya termasuk mengubah tingkat rendah LVDT keluaran tegangan AC menjadi sinyal DC tingkat tinggi yang lebih nyaman untuk digunakan, decoding informasi arah dari pergeseran 180 derajat keluaran fasa sebagai bergerak inti suatu LVDT melalui titik nol, dan menyediakan output elektrik disesuaikan nol tingkat.

Berbagai pengkondisian sinyal elektronik LVDT tersedia, termasuk chip-level dan tingkat papan produk untuk aplikasi OEM serta modul dan instrumen laboratorium yang lengkap bagi pengguna.

Dukungan elektronik juga dapat mandiri, seperti pada DC-LVDT yang ditampilkan di sini. Ini mudah digunakan transduser posisi menawarkan hampir semua manfaat LVDT dengan kesederhanaan DC-in, DC-out operasi. Tentu saja, LVDTs terpisahkan dengan elektronik mungkin tidak cocok untuk beberapa aplikasi, atau mungkin tidak dikemas secara tepat untuk beberapa lingkungan instalasi.

Contoh Aplikasi :

LVDT(Linier Variable Differential Transformers)

SISTEM MONITORING LEVEL TANGKI SPBU DAN DETEKTOR KADAR AIR DALAM BAHAN BAKAR BERBASIS MIKROKONTROLER1.Deskripsi SistemSensor Linier 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. Prinsip ini pertama kali dikemukakan oleh Schaevits pada tahun 1940-an.Pada masa sekarang sensor LVDT telah secara luas digunakan. 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.Perancangan sistem dari tugas yang berjudul system monitoring tangki SPBU dan detektor kadar air yang terkandung dalam bahan bakar dengan menggunakan sensor LVDT dan sensor konduktifitas adalah dengan cara memanfaatkan sensor LVDT/sensor pergeseran untuk mengetahui volume tangki pendam ,serta sensor konduktifitas yang mampu membedakan massa jenis dari bahan bakar dan air.

Skematik Sensor LDVTSecara skematik LVDT dapat digambarkan seperti pada gambar diatas. 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.

Skema LDVT

2. TujuanTujuan dalam pembuatan laporan ini ialah antara lain merancang system monitoring suatu tangki pendam pada SPBU serta sekaligus menjaga kemurnian dari bahan bakar. Adapun fungi yang bisa didapat dari alat yang dimaksud ialah mengetahui kadar Jika dilihat dari keadaan sehari- hari akhir-akhir ini timbul suatu masalah yaitu telah terjadi penyimpangan-penyimpangan pada SPBU yang menyebabkan konsumen merasa dirugikan dikarenakan kualitas dari bahan bakar suatu SPBU yang kurang baik, hal ini sangat merugikan konsumen karena dapat merusak alat transportasi tersebut, kemungkinan yang terjadi adalah terjadinya peresapan air pada tandon bawah tanah, atau pencampuran air secara sengaja oleh petugas SPBU agar mendapat keuntungan yang lebih besar.Untuk mengatasi permasalahan tersebut dibutuhkan suatu system yang praktis, efektif dan akurat system monitoring harus dilakukan dengan otomatis dan menggunakan perangkat monitor yang akurat dengan alasan tersebut system monitoring berbasis mikrokontroler dengan menggunakan LVDT dan detector kadar air menggunakan sensor konduktifitas pada system ini tampilan level volume ini ditampilkan dalam LCD selain itu system ini dilengkapi dengan detector kadar air dan mampu menghilangkan kadar air tersebut3. Blok Diagram Sistem Kontrol

Penjelasan Blok Diagram :

a. OscilatorOscilator disini digunakan untuk membangkitkan gelombang sinus dengan frekwensi 3 KHz untuk membangkitkan gelombang pada sensor LVDT

b. LVDTLinear Voltage Differential Transformator (LVDT) adalah merupakan sensor perpindahan dalam hal ini sensor LVDT digunakan untuk mengetahui level volume dengan memanfaatkan pergeseran dari batang ferit yang berada di dalam coil

c. Op AmpRangkaian ini berfungsi untuk menguatkan sinyal yang diperoleh dari keluaran sensor LVDT

d. RectifierRangkaian ini digunakan untuk menyearahkan sinyal keluaran dari op amp yang berupa gelombang sinuse. Real Time Clock (RTC)RTC berfungsi untuk mencatat waktu sekarang serta dilengkapi EEPROM sehingga meskipun sistem mati tetapi tetap menyimpan dataf. Sensor KonduktifitasSensor konduktifitas berfungsi untuk membedakan berat jenis dari air dan bahan bakar sehingga dapat mendeteksi adanya kadar air dalam bahan bakarg. Solenoid ValveDigunakan sebagai valve/kran pembuangan air jika terdapat kandungan air pada bahan bakar,prinsip dari solenoid valve terletak pada coil pada valve yang jika diberi tegangan sebesar 24 V DC maka valve akan bekerjah. MikrokontrolerMikrokontroler yang digunakan adalah tipe ATMEGA 85354. Keterangan Komponen

Sensor LDVTSensor 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 Solenoid valveSolenoid valve adalah suatu perangkat otomasi yang digunakan untuk membuka maupun menutup aliran baik berupa cairan maupun gas,dalam sistem ini solenoid valve digunakan sebagai kran pembuangan air Mikrokontroler AVR Atmega 8535ATmega8535 adalah mikrokontroler CMOS 8-bit daya-rendah berbasis arsitektur RISC yang ditingkatkan. Kebanyakan instruksi dikerjakan pada satu siklus clock, ATmega8535 mempunyai throughput mendekati 1 MIPS per MHz membuat disainer sistem untuk mengoptimasi komsumsi daya versus kecepatan proses. Op AmpRangkaian ini berfungsi untuk menguatkan sinyal yang diperoleh dari keluaran sensor LVDT RectifierRangkaian ini digunakan untuk menyearahkan sinyal keluaran dari op amp yang berupa gelombang sinus OscilatorOscilator disini digunakan untuk membangkitkan gelombang sinus dengan frekwensi 3 KHz untuk membangkitkan gelombang pada sensor LVDT Sensor KonduktifitasCara kerja dari sensor konduktifitas adalah dengan mendeteksi nilai konduktifitas dari bahan yakni bensin dan air,air memiliki massa jenis yang lebih besar dari pada bensin oleh karena itu air selalu berada didasar,dengan memanfaatkan prinsip ini sensor konduktifitas digunakan untuk mendeteksi ada tidaknya air RTC (Real Time Clock)RTC-1287 adalah modul Real Time Clock dengan menggunakan IC 12887 sebagai RTC sekaligus Non volatile RAM sebesar 64 Byte. Sebagai RTC IC 12887 berfungsi sebagai kalender dan jam elektronik di mana perhitungan hari, tanggal, bulan, tahun, jam, menit dan detik tersimpan di memori dengan alamat-alamat tertentu, plus alarm yang dapat diprogram keaktifannya

5. InterfacingSecara umum LVDT bekerja karena adanya perbedaan medan magnet. Medan magnet ini muncul karena adanya gerakan inti magnet yang dimasukkan ke dalam kumparan. Semakin dalam inti magnet dimasukkan ke dalam kumparan maka nilai medan magnet yang di hasilkan akan semakin besar. LVDT bekerja pada frekuensi rendah (antara 50-25.000 Hz) dan gerakannya linear terhadap masukan.Rangkaian ekivalan dari 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.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 atas 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

Berikut adalah perancaan sistem serta miniatur tangki pendam SPBU

Perencanaan sistem :

Konsep Kerja :Pada alat ini kami memakai sensor LDVT yang berfungsi sebagai pengukur ketinggian dari bahan bakar yang ada di dalam tangki. Apabila bensin sudah dibawah batas minimum maka sensor akan mengirimkan sinyal digital ke mikrokontroler untuk diproses dan kemudian di lcd muncul kalimat TANGKI SUDAH KOSONG, dan apabila bensin sudah si atas batas maksimum maka di lcd muncul kalimat TANGKI SUDAH PENUH.

Untuk sensor konduktifitas berfungsi untuk mendeteksi adanya air atau tidak di dalam tangki. Apabila terdapat unsur air maka air tersebut akan dibuang melalui Solenoid valve.

Proximity Sensor

yaitu sensor atau saklar yang dapat mendeteksi adanya target (jenis logam) dengan tanpa adanya kontak fisik, sensor jenis ini biasanya terdiri dari alat elektonis solid-state yang terbungkus rapat untuk menlindunginya dari pengaruh getaran, cairan, kimiawi, dan korosif yang berlebihan. Sensor ini dapat diaplikasikan pada kondisi penginderaan pada objek yang dianggap terlalu kecil/lunak untuk menggerakkan suatu mekanis saklar. Prinsip kerjanya adalah dengan memperhatikan perubahan amplitudo suatu lingkungan medan frekuensi tinggi.Sensor proximity adalah sensor untuk mendeteksi ada atau tidaknya suatu obyek. Dalam dunia robotika, sensor proximity seringkali digunakan untuk mendeteksi ada atau tidaknya suatu garis pembimbing gerak robot atau lebiah dikenal dengan istilah "Line Follower Robot " atau " Line Tracer Robot", juga biasa digunakan untuk mendeteksi penghalang berupa dinding atau penghalang lain pada Robot Avoider. Jenis sensor proximity meliputi limit switch (saklar mekanik), ultrasonic proximity, proximity(infra merah), kamera dan lain sebagainya.Mengapa digunakan sensor proximity, ada beberapa hal atau kondisi digunakannya sensor ini antara lain :

a). Object yg di deteksi terlalu kecil

b). Respons cepat dan kecepatan switching di perlukan

Contoh : Dalam menghitung atau eject control applications.

c). Objeck yg di deteksi harus di indra / check dengan adanya pembatasan non

metalik (non logam) seperti kaca, plastik dan karton kertas.

d). Lingkungan yg berbahaya, dimana lingkungan tersebut tidak di ijinkan adanya

kontak mekanik.

Jenis Sensor Proximity

Proximity Induktif

Sensor kedekatan induktifadalah alat yg merasakan keberadaan suatu objek logam.Sensor ini bekerja sama dengan koil elektromagnetik akan mendeteksi kehadiran suatu objek logam. Sensor ini mempunyai empat elemen utama yaitu Koil, Osilator, Rangkaian Trigger, dan sebuah output. Osilatro berfungsi untuk menghasilkan frekuensi radio. Medan elektromagnetik yang dihasilkan oleh osilator akan dipancarkan oleh koil melalui permukaan sensor, rangkaian ini akan mendapat umpan balik dari medan yang dideteksi untuk menjaga osilatro tetap bekerja.

Gambar Sensor Induktive

Sensor Induktif

Sensor Induktif

>Aplikasi Sensor Induktif

Proximity CapacitiveSensor kapasitif merupakan sensor elektronika yang bekerja berdasarkan konsep kapasitif. Sensor ini bekerja berdasarkan perubahan muatan energi listrik yang dapat disimpan oleh sensor akibat perubahan jarak lempeng, perubhan luas penampang dan perubahan volume dielektrikum sensor kapasitif tersebut. Konsep kapasitor yang digunakan dalam sensor kapasitif adalah proses menyimpan dan melepas energi listrik dalam bentuk muatan-muatan listrik pada kapasitor yang dipengaruhi oleh luas permukaan, jarak dan bahan dielektrikum.

Sensor kapasitif sama dengan sensor induktif yang sudah dibahas sebelumnya. Perbedaan antara sensor kapasitif dengan sensor induktif adalah :

Sensor kapasitif menghasilkan medan elektrostatis tidak medan elektromagnetik seperti pada sensor induktif.Sensor kapasitif bisa mendeteksi material yang terbuat dari logam maupun non logam seperti gelas, cairan, atau baju.

>Gambar Sensor Capacitive

Sensor Capacitive

Encoder 4 Binary Coded

Encoder adalah rangkaian yang memiliki fungsi berkebalikan dengan dekoder. Encoder berfungsi sebagai rangakain untuk mengkodekan data input mejadi data bilangan dengan format tertentu. Encoder dalam rangkaian digital adalah rangkaian kombinasi gerbang digital yang memiliki input banyak dalam bentuk line input dan memiliki output sedikit dalam format bilangan biner. Encoder akan mengkodekan setiap jalur input yang aktif menjadi kode bilangan biner. Dalam teori digital banyak ditemukan istilah encoder seperti Desimal to BCD Encoder yang berarti rangkaian digital yang berfungsi untuk mengkodekan line input dengan jumlah line input desimal (0-9) menjadi kode bilangan biner 4 bit BCD (Binary Coded Decimal). Atau 8 line to 3 line encoder yang berarti rangkaian encoder dengan input 8 line dan output 3 line (3 bit BCD). Ilustrasi Digital Encoder

Encoder dalam contoh ini adalah encoder desimal ke BCD (Binary Coded Decimal) yaitu rangkaian encoder dengan input 9 line dan output 4 bit data BCD. Dalam mendesain suatu encoder kita harus mengetahui tujuan atau spesifikasi encoder yang diinginkan yaitu dengan : Membuat tabel kenenaran dari encoder yang ingin dibuat Membuat persamaan logika encoder yang diinginkan pada tabel kebenaran menggunakan K-Map Mengimplemenstasikan persamaan logika encoder dalam bentuk rangkaian gerbang logika digital Rangkaian Encoder Desimal (10 line) ke BCD Dalam mendesain rangkaian encoder desimal ke BCD langkah pertama adalah menentukan tabel kebenaran encoder kemudian membuat persamaan logika kemudian mengimplementasikan dalam gerbang logika digital seperti berikut. Tabel kebenaran encoder Desimal (10 Line) ke BCD

Persamaan logika output encoder Desimal (10 Line) ke BCD Y3 = X8 + X9 Y2 = X4 + X5 + X6 + X7 Y1 = X2 + X3 + X6 + X7 Y0 = X1 + X3 + X5 + X7 + X9 Rangkaian implementasi encoderDesimal (10 Line) ke BCD sesuai tabel kebenaran

Rangkaian encoder diatas merupakan implementasi dari tabel kebenaran diatas dan persamaan logika encoder Desimal ke BCD. jalur input X0 tidak dihubung ke rangkaian karena alasan efisiensi komponen, hal ini karena apabil input X0 ditekan maka tidak akan mengubah nilai output yaitu output tetap bernilai BCD 0 (0000). Rangkaian encoder diatas hanya akan bekerja dengan baik apabila hanya 1 jalur input saja yang mendapat input, hal ini karena rangkaian encoder diatas bukan didesain sebagai priority encoder.

Sistem biner yang untuk menginterpretasi posisi yang diberikan oleh absolute encoder dapat menggunakan kode gray atau kode biner biasa, tergantung dari pola cincin yang digunakan. Untuk lebih jelas, kita lihat contoh absolut encoder yang hanya tersusun dari 4 buah cincin untuk membentuk kode 4 bit. Apabila encoder ini dihubungkan pada poros, maka photo-transistor akan mengeluarkan sinyal persegi sesuai dengan susunan cincin yang digunakan. Gambar 5 dan 6 menunjukkan contoh perbedaan diagram keluaran untuk absolute encoder tipe gray code dan tipe binary code.

Gambar 5. Contoh diagram keluaran absolut encoder 4-bit tipe gray code

Dengan absolute encoder 4-bit ini maka kita akan mendapatkan 16 informasi posisi yang berbeda yang masing-masing dinyatakan dengan kode biner atau kode gray tertentu. Tabel 1 menyatakan posisi dan output biner yang bersesuaian untuk absolut encoder 4-bit. Dengan membaca output biner yang dihasilkan maka posisi dari poros yang kita ukur dapat kita ketahui untuk diteruskan ke rangkaian pengendali. Semakin banyak bit yang kita pakai maka posisi yang dapat kita peroleh akan semakin banyak.

Gambar 6. Contoh diagram keluaran absolut encoder 4-bit tipe binary codeTabel 1. Output biner dan posisi yang bersesuaian pada absolute encoder 4-bit

EMBED Word.Picture.8

_1431412869.doc

_1431412871.doc