FORCE TRANSDUCERFORCE TRANSDUCER

Stress & StrainStress & StrainTensile & CompressiveTensile & Compressive

Force(F) Force(F)L

ΔL

Force(F)

Tensile(+) in this surface

Compressive(-) in this surface

L

L

Strain GaugeStrain Gauge

Definisi elastisitas (Definisi elastisitas (εε) strain gauge adalah ) strain gauge adalah perbandingan perubahan panjang (Δperbandingan perubahan panjang (ΔLL) terhadap ) terhadap panjang semula (panjang semula (LL) yaitu:) yaitu:

L

L

StressStress

A

F

Stress : gaya per satuan luasStress : gaya per satuan luas

Stress & StrainStress & Strain

Rupture

Ultimate Strength

Yield point

Proportional point

εε

Proportional Limit = hubungan antara strain dan stress yang linear(elastisitas young)

Force & Strain SensorForce & Strain Sensor

Force Sensor Force Sensor kuantitatif dan kualitatif kuantitatif dan kualitatif Kuantitatif : mengukur gaya & merepresentasikan Kuantitatif : mengukur gaya & merepresentasikan

nilainya menjadi sinyal listriknilainya menjadi sinyal listrik

(STRAIN GAUGE & LOAD CELL)(STRAIN GAUGE & LOAD CELL) Kualitatif : tidak terkonsentrasi pada nilai atau besar Kualitatif : tidak terkonsentrasi pada nilai atau besar

gaya terukurgaya terukur

(TACTILE SENSOR)(TACTILE SENSOR)

STRAIN GAUGESTRAIN GAUGE

Strain gauge Strain gauge sensor posisi. sensor posisi. Memanfaatkan perubahan resistansi sehingga Memanfaatkan perubahan resistansi sehingga

dapat digunakan untuk mengukur perpindahan dapat digunakan untuk mengukur perpindahan yang sangat kecil akibat pembengkokan yang sangat kecil akibat pembengkokan ((tensile stresstensile stress) atau peregangan () atau peregangan (tensile tensile strainstrain).).

STRAIN GAUGESTRAIN GAUGE

AtauAtau perbandingan perubahan resistansi (perbandingan perubahan resistansi (ΔΔRR) terhadap ) terhadap

resistansi semula (resistansi semula (RR) sama dengan faktor gage () sama dengan faktor gage (GfGf) ) dikali elastisitas strain gage (dikali elastisitas strain gage (εε) :) :

fGR

R

STRAIN GAUGESTRAIN GAUGE

terbuat dari bahan metal tipis (foil) yang terbuat dari bahan metal tipis (foil) yang diletakkan diatas kertas diletakkan diatas kertas

STRAIN GAUGESTRAIN GAUGE

Proses pendeteksian Proses pendeteksian SG ditempelkan SG ditempelkan dengan benda uji dengan dua cara yaitu dengan benda uji dengan dua cara yaitu

Arah perapatan/peregangan dibuat sepanjang Arah perapatan/peregangan dibuat sepanjang mungkin (axial)mungkin (axial)

Arah tegak lurus perapatan/peregangan dibuat Arah tegak lurus perapatan/peregangan dibuat sependek mungkin (lateral)sependek mungkin (lateral)

IllustrasiIllustrasi

STRAIN GAUGESTRAIN GAUGE

Faktor gauge (Faktor gauge (GfGf) merupakan tingkat ) merupakan tingkat elastisitas bahan metal dari SG.elastisitas bahan metal dari SG.

1.1. metal incompressible Gf = 2metal incompressible Gf = 2

2.2. piezoresistif Gf =30piezoresistif Gf =30

3.3. piezoresistif sensor digunakan pada IC piezoresistif sensor digunakan pada IC sensor tekanansensor tekanan

STRAIN GAUGESTRAIN GAUGE

Untuk melakukan sensor pada benda uji maka Untuk melakukan sensor pada benda uji maka rangkaian dan penempatan SG adalahrangkaian dan penempatan SG adalah

1.1. Disusun dalam rangkaian jembatanDisusun dalam rangkaian jembatan2.2. Dua strain gauge digunakan berdekatan, satu untuk Dua strain gauge digunakan berdekatan, satu untuk

peregangan/perapatan , satu untuk kompensasi peregangan/perapatan , satu untuk kompensasi temperatur pada posisi yang tidak terpengaruh temperatur pada posisi yang tidak terpengaruh peregangan/ perapatanperegangan/ perapatan

3.3. Respons frekuensi ditentukan masa tempat strain Respons frekuensi ditentukan masa tempat strain gauge gauge ditempatkanditempatkan

Load CellLoad Cell

GSE 5353GSE 5353

PRESSURE SENSORPRESSURE SENSOR

PRINSIP PRESSURE

• Static Pressure : Fluida tak bergerak / diam• Dynamic Pressure : Fluida bergerak• Gauge Pressure : Pg = Pabs – Patm• Unit : Satuan-satuan yang terkait P=F/A• Head Pressure : P=ρgh; ρ=m/v; P= ρwh

JENIS-JENIS SENSORJENIS-JENIS SENSOR

Bourdon TubesBourdon Tubes BellowsBellows Semiconductor Pressure SensorsSemiconductor Pressure Sensors

BellowsBellows

Semiconductor Pressure SensorsSemiconductor Pressure Sensors

Bourdon TubesBourdon Tubes

Prinsip KerjaPrinsip Kerjasejenis pipa pendek lengkung , dan salah satu sejenis pipa pendek lengkung , dan salah satu ujungnya tertutup. Jika bourdon tubes diberikan ujungnya tertutup. Jika bourdon tubes diberikan tekanan maka ia akan cenderung untuk tekanan maka ia akan cenderung untuk “menegang”. Perubahan yang dihasilkan “menegang”. Perubahan yang dihasilkan sebanding dengan besarnya tekanan yang sebanding dengan besarnya tekanan yang diberikan.diberikan.

Bourdon TubesBourdon Tubes

KELEBIHANKELEBIHAN

Tidak mudah terpengaruh perubahan Tidak mudah terpengaruh perubahan temperaturtemperatur

Baik dipakai untuk mengukur tekanan antara Baik dipakai untuk mengukur tekanan antara 30-100000 Psi30-100000 Psi

KEKURANGAN• Pada tekanan rendah 0-30 psi kurang sensitif dibanding bellows

APLIKASI SENSORAPLIKASI SENSORSensor tekanan dapat diaplikasikan pada :1.Pemantau cuaca2.Pesawat terbang3.Pengukur tekanan ban 4.ketinggian, bisa pada pesawat terbang, roket, satelit, balon udara dll

hubungan tekanan dengan ketinggian

h ketingian, P Tekanan satis and Pref Tekanan referensi

The Armfield Pressure Measurement and Calibration unit has been designed to introduce The Armfield Pressure Measurement and Calibration unit has been designed to introduce students to pressure and how different techniques can be employed to measure this variable. students to pressure and how different techniques can be employed to measure this variable. Different fixed pressures are generated using a simple Dead-weight Pressure Calibrator for Different fixed pressures are generated using a simple Dead-weight Pressure Calibrator for the purpose of calibrating the measuring devices.the purpose of calibrating the measuring devices.

A Bourdon type pressure gauge and electronic type pressure sensor are connected A Bourdon type pressure gauge and electronic type pressure sensor are connected to the calibrator to allow their characteristics, including accuracy and linearity, to be to the calibrator to allow their characteristics, including accuracy and linearity, to be determined.determined.