Upload
doankhue
View
252
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
PERANCANGAN PROXIMITY SENSOR BERBASIS KAPASITIF UNTUK KONTROL PINTU OTOMATIS
Firman Matiinu Sigit/ 2207100093
DOSEN PEMBIMBING:
1. Dr. Muhammad Rivai, ST.,MT.
2. Suwito, ST.,MT.
TUGAS AKHIR
Jurusan Teknik Elektro-FTI Institut Teknologi Sepuluh Nopember
Latar Belakang
Belum adanya sensor yang diaplikasikan dalam pintu otomatis, yang mempunyai karakteristik mampu mendeteksi objek berdasarkan zat/ bahan penyusun benda
Lebih kuat dan awet (sensor terbuat dari bahan konduktor)
TEORI DASAR DALAM PERANCANGAN SENSOR
1. Hukum Coulumb mengemukakan: “muatan listrik statik dapat menghasilkan medan listrik”.
2. Teori Kapasitor
3. Kapasitor Keping Sejajar
MEDAN LISTRIK
• Medan listrik merupakan daerah atau ruang disekitar benda yang bermuatan listrik dimana jika sebuah benda bermuatan lainnya diletakkan pada daerah itu masih mengalami gaya elektrostatis (gaya coulumb).
• Garis Medan listrik keluar dari muatan positif menuju ke muatan negatif
• Jika medan listrik di daerah itu kuat, maka garis medan listriknya rapat dan sebaliknya
Teori Kapasitor
• Kapasitor adalah suatu alat yang dapat menyimpan energi/muatan listrik di dalam medan listrik
• Struktur sebuah kapasitor terbuat dari 2 buah plat metal yang dipisahkan oleh suatu bahan dielektrik
• Michael Faraday membuat postulat bahwa kapasitor akan memiliki kapasitansi sebesar 1 farad jika dengan tegangan 1 volt dapat memuat muatan elektron sebanyak 1 coulombs. Dengan rumus dapat ditulis : Q = C·V
Teori Kapasitor Keping Sejajar
C = Kapasitas kapasitor (F)Ԑ₀ = permitivitas vakum (8,85 ·10-12
C2N-1 m2) A = luas penampang masing-masing
keping (m2)d = jarak antar keping (m) [12]
Tabel Permitivitas Beberapa Bahan
Bahan Permitivitas
Udara 1,00059
Kertas 3,7
Air 80
Nilon 3,4
Teflon 2,1
Bakelit 4,9
Kaca pyrex 5,6
Polystyrene 2,56
Kuarsa lebur 3,78
Karet neoprene 6,7
Point yang ingin dicapai
• Bagaimana menentukan posisi bahan konduktor yang dirancang sebagai proximity sensor, yang yang dapat memberikan perubahan kapasitansi yang paling besar jika terdapat dielektrik (seseorang yang memasuki area sensor)
• Merancang tranduser yang paling bagus yang mampu mengonversikan perubahan besaran fisik (nilai kapasitansi) menjadi perubahan besaran elektrik.
Langkah-langkah yang ditempuh
1. Memilih bahan konduktor dengan nilai konduktivitas listrik paling tinggi.
2. Memilih bentuk bahan konduktor, agar jika dialiri listrik menghasilkan medan listrik (dari kutub positif ke negatif) yang dapat mengenai bahan dielektrik secara maksimal.
3. Menyusun berbagai kemungkinan posisi konduktor agar mendapatkan perubahan nilai kapasitansi sebesar mungkin.
Perancangan Sistem
Perancangan Sistem
• Menentukan tata letak posisi plat konduktor dengan perubahan nilai kapasitansi terbesar
• Menentukan tranduser
• Minimum sistem frekuensi counter