a. Mengetahui sensor LVDT
b. Mengetahui cara kerja sensor LVDT
c. Mengetahui penggunaan Sensor LVDT dalam pengaplikasiannya di kehidupan
2. Alat dan Bahan
1. Vsine
2. Potensiometer
3. TRSAT2P2S2B
4. Diode 1N4001
5. Kapasitor
6. 7812
7. Resistor
8. Diode 1N5338BRL
9. Dioda 1N5233B
10. Dioda BZV85C9V1
11. Buzzer
12. LED B-G-Y
3. Teori
A. Sensor LVDT
PENGERTIAN SENSOR LVDT:
Sensor linear
variabel diferential transformer (LVDT) merupakan sensor yang dapat
membaca tekanan atau perubahan melalui pergerakan atau perubahan posisi inti
magnet. Prinsip ini pertama kali digunakan pada tahun 1940-an. Pada saat ini
LVDT digunakan sebagai sensor jarak, sensor sudut, dan sensor mekanik lainnya.
Namun saat ini lebih sering digunakan sebagai sensor jarak.
Sensor ini umumnya terdiri dari sebuah kumparan primer, dua kumpara sekunder, dan inti yang dapat bergerak. Kedua kumparan sekunder akan terpasang secara seri dan inti itu sendiri terbuat dari bahan feromagnetik.Bisa dikatakan bahwa sensor ini memungkinkan inti dapat naik turun secara bebas pada pengooperasian nya.
Sensor ini umumnya terdiri dari sebuah kumparan primer, dua kumpara sekunder, dan inti yang dapat bergerak. Kedua kumparan sekunder akan terpasang secara seri dan inti itu sendiri terbuat dari bahan feromagnetik.Bisa dikatakan bahwa sensor ini memungkinkan inti dapat naik turun secara bebas pada pengooperasian nya.
Berikut bentuk dari
sensor LVDT:
berikut adalah bentuk dari komponen sensor LVDT:
PRINSIP KERJA SENSOR LVDT:
LVDT mempunyai prinsip kerja berupa variabel induktansi. LVDT
mempunyai komponen yang terdiri dari inti besi yang bisa bergerak, kumparan
primer, dan dua kumparan sekunder. kumparan primer akan terhubung dengan
tegangan AC sebagai tegangan acuan. kumparan sekunder terletak si kiri dan di
kanan kumparan primer yang saling terhubung secara seri satu sama lain.
maka dapat di ketahui bahwa:
maka dapat di ketahui bahwa:
1. saat inti berada ditengah-tengah
maka flux S1 = S2
tegangan induksi E1 = E2
enetto = 0
2. saat inti bergerak ke arah S1 maka flux S1 > S2
tegangan induksi E1> E2
enetto = E1 - E2
3. saat inti bergerak ke arah S2 maka fluks S1< S2
teganagn induksi E1< E2
enetto = E2 - E1
enetto = 0
2. saat inti bergerak ke arah S1 maka flux S1 > S2
tegangan induksi E1> E2
enetto = E1 - E2
3. saat inti bergerak ke arah S2 maka fluks S1< S2
teganagn induksi E1< E2
enetto = E2 - E1
Karakteristik Magnitudo Tegangan AC
1. Max S1, Linear menurun
2. Di tengah-tengah, titik balik kurva
3. Max S2, Linear meningkat
Karakteristik Sudut Fase output
Sudut fase akan berubah 180 derajat tepat ketika inti berubah
posisi
di tengah-tengah S1 dan S2
di tengah-tengah S1 dan S2
Karakteristik keluaran tegangan DC
1. Max S1, linear meningkat bernilai negatif
2. Di tengah-tengah, bernilai 0 volt
3. Max S2, linear meningkat bernilai positif
berikut bentuk
gambar prinsip kerja sensor LVDT:
untuk rumus parameter tegangan yang dihasilkan pada
sekunder sebanding dengan perubahan posisi inti magnetik.
VO = Ve.K.x.
PENGAPLIKASIAN SENSOR LVDT:
1. Sensor level fluida : yaitu digunakan untuk menentukan posisi atau
ketinggian permukaan suatu zat cair. biasanya digunakan pada sensor pendeteksi
banjir atau pengukur ketinggian permukaan air sungai.
berikut bentuk sensor LVDT pada sensor pengkur level fluida:
(AD698)
berikut bentuk sensor LVDT pada sensor pengkur level fluida:
(AD698)
2. Sensor perpindahan induktif : yaitu sensor yang digunakan untuk menentukan perpindahan induktif.sensor ini dipilih karena keandalannya dalam kondisi yang relatif keras. Karena mereka memberikan kualitas sinyal yang tinggi, stabilitas suhu, ketahanan terhadap guncangan dan getaran.
1. Sensor
pepindahan ; extensometers, temperature transducers, butterfly valve control,
servo valve displacement sensing
2. Penyimpangan
cahaya, tali atau bunyi ; load cells, force transducers, pressure transducers
3. Variasi
ketebalan pada work pieces ; dimensi gages, ketebalan dan profil yang terukur,
pemilihan ukuran dari produk.
4. Level fluida ;
Level fluida dan pengukuran aliran fluida, sensor diletakkan pada silinder
hidrolik.
5. Kecepatan dan
percepatan ; Automatisasi pada keadaan yang tak menentu.
Kelebihan dan Kekurangan Sensor LVDT :
Kelebihan
1. Bebas Gesekan.
Pada sensor LVDT memungkinkan inti bergerak tanpa gesekan atau
tidak bersentuhan dengan kumparan LVDT sehingga tidak ada gesekan. Fitur ini
memungkinkan pada pengujian bahan, pengukuran getaran perpindahan dan resolusi
yang tinggi.
2. Resolusi Tak
Terbatas.
Sensor LVDT mempunyai resolusi takterbatas. Sensor ini hanya
dibatasi oleh kebisingan di sinyal kondisioner dan output resolusi layar.
3. Masa Jangka Yang
Tak Terbatas.
Karena tidak ada kontak langsung antara inti dan kumparan maka
tidak ada aus atau bergesekan. aplikasi ini sangat berguna pada aplikasi
pesawat tebang, satelit dan kendaraan luar angkasa.
4. Tahan Kerusakan
Overtravel.
inti dari LVDT memungkinkan untuk lulus sepenuhnya melalui sensor
perakitan koil tanpa menyebabkan kerusakan.
5. Respon Cepat dan
Dinamis.
karena tidak adanya gesekan selama operasi memungkinkan sensor
LVDT untuk merespn secara sangat cepat terhadap posisi inti terhadap kumparan.
6. Output Bersifat
Absolut.
jika terjadi kehilangan daya secara mendadak pada sensor, maka
data posisi yang dikirim dari sensor tidak akan hilang.
Kelemahan
harga sensor itu sendiri relatif mahal. oleh sebab itu untuk
menggunakan sensor ini membutuhkan biaya yang lumayan menguras keuangan
dibandingkan dengan sensor sejenis lainnya.
Berikut grafik respon sensor LVDT
4. Rangkaian
Prinsip Kerja :
Pada saat potensio menunjukan 100% ( artinya jarak permukaan air dan pinggiran sungai masih 100% dari jarak normal), maka arus yang dihasilkan minimum karena hambatan pada potensi maksimum. Sehingga tegangan suplay hanya dapat menghidupkan LED berwarna biru yang artinya ketinggian air dalam keadaan sangat aman dan tidak berpotensi banjir. Pada saat potensio bernilai 70% (yang artinya jarak permukaan air dan pinggiran sungai adalah 70% dari jarak normal), maka arus yang dihasilkan yaitu sebesar Vsumber/70% hambatan potensio. Sehingga arus yang dihasilkan sudah dapat menhidupkan LED berwarna biru dan hijau yang artinya sedikit berpotensi banjir namun masih dalam tahap aman.pada saat potensio telah bergeser ke 25% (yang artinya jarak permukaan air dan pinggiran sungai adalah 25% dari jarak normal) maka arus yang dihasilkan yaitu sebesar Vsumber/25% hambatan potensio. Sehingga arus yang dihasilkan sudah dapat menhidupkan LED berwarna biru, hijau, dan kuning serta buzzer ikut berbunyi yang artinya sudah berpotensi banjir dalam status siaga banjir.
Pada saat potensio menunjukan 100% ( artinya jarak permukaan air dan pinggiran sungai masih 100% dari jarak normal), maka arus yang dihasilkan minimum karena hambatan pada potensi maksimum. Sehingga tegangan suplay hanya dapat menghidupkan LED berwarna biru yang artinya ketinggian air dalam keadaan sangat aman dan tidak berpotensi banjir. Pada saat potensio bernilai 70% (yang artinya jarak permukaan air dan pinggiran sungai adalah 70% dari jarak normal), maka arus yang dihasilkan yaitu sebesar Vsumber/70% hambatan potensio. Sehingga arus yang dihasilkan sudah dapat menhidupkan LED berwarna biru dan hijau yang artinya sedikit berpotensi banjir namun masih dalam tahap aman.pada saat potensio telah bergeser ke 25% (yang artinya jarak permukaan air dan pinggiran sungai adalah 25% dari jarak normal) maka arus yang dihasilkan yaitu sebesar Vsumber/25% hambatan potensio. Sehingga arus yang dihasilkan sudah dapat menhidupkan LED berwarna biru, hijau, dan kuning serta buzzer ikut berbunyi yang artinya sudah berpotensi banjir dalam status siaga banjir.
5. Video
Download video (Download)
Download file rangkaian (Download)
Download file Materi (Download)
Download datasheet sensor (Download)
keren! terima kasih
BalasHapus