Aktuator & Sensor             HO-272
1. Pendahuluan   Aktuator dan Sensor   Apa yang akan kita dipelajari?   Definisi Aktuator, sensor dan Transduser   Mac...
Aktuator     Elemen pada sistem pengaturan yg bertanggung jawab untuk      mentransformasikan output dari komputer atau s...
Sensor•Adalah elemen yang menghasilkan sinyal yangberhubungan dengan kuantitas yang diamati atau akandiukur.• memberikan t...
Transduser• Adalah elemen atau komponen yang jika diberikan  input berupa besaran fisik pada satu sisnya yaitu sisi  input...
Termasuk dalam pembahasan aktuator:  Motor DC  Motor stepper  Motor hidraulik  Aktuator pneumatik  Aktuator hidraulik
Termasuk dalam pembahasan Sensor:  sensor pergeseran (displacement)  sensor kecepatan  sensor Percepatan  sensor strain ga...
Terminologi pada Sensor dan actuator·     Range dan span·     Error·     Akurasi·     Sensitivitas·     Histeresis error· ...
Displacement, Position dan Proximity sensorPertimbangan2 untuk memilih sensor posisi:· Rentang pergeseran(displacement)· J...
Potensiometer sebagai sensor posisi           Potensiometer tipe sliding(geser) atupun rotari dapat           dimanfaatkan...
Strain Gauge
Kapasitif sensor·   Sensor kapasitif mendeteksi benda berdasarkan perubahan kapasitansinya.·   Sensor ini dapat mendeteksi...
Hall effect sensor                              B.I                                   VH = K H .                          ...
sensor gerakanMekanikdisplacement sensorvelocity sensoracceleration sensor
Pendahuluan                 Sensor pergeseran,                     Sensor kecepatan                     Sensor percepat...
Sensor posisi atau pergeseran       Potensiometer        Terdiri darielemen resistansi dengan         kontak geser yg dap...
   Sensor kecepatan    •Sensor eddy current ditempelkan pada poros    berputar yang akan dicari kecepatan putarnya.    •P...
Cara kerja dari eddy current proximity probe yang mengukurgerak relatif poros dapat dilihat pada gambar berikut.          ...
Transduser Kecepatan     Transduser ini terdiri atas massa seismic berkumparan listrik     yang bergerak dalam medan magne...
Gambaran sensorkecepatan:   • Termasuk transduser pasif, tanpa catu daya   • Ukuran relatif besar ,frekuensi alamiah renda...
Sensor Percepatan              (akselerometer)   Accelerometer adalah jenis transduser yang umum   digunakan dalam penguku...
Diagram menunjukkan kristalPiezoelectric dengan rangkaian ekivalentersambung ke charge amplifierAkselerometer dengan kompo...
Hal2 yang perlu diperhatikan dalam pemakaian transduser       accelerometer ini adalah :1. Bentuknya kompak, ringan, freku...
• Pengukuran yang sangat lebar (dari frekuensi rendah sampai  frekuensi sangat tinggi).• Pada umumnya accelerometer memerl...
Bbrp sensor displacement               Linier Variable differential Transformer               Dpt digunakan sebagai sensor...
Kecepatan putaran dihitungberdasarkan proximity induced voltageakibat gigi2 pada roda yang berputar                Adanya ...
Upcoming SlideShare
Loading in …5
×

H027236781

1,017 views

Published on

Published in: Business, Technology
0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total views
1,017
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
2
Actions
Shares
0
Downloads
104
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

H027236781

  1. 1. Aktuator & Sensor HO-272
  2. 2. 1. Pendahuluan Aktuator dan Sensor Apa yang akan kita dipelajari? Definisi Aktuator, sensor dan Transduser Macam/jenis sensor aktuator Aktuator hidraulik, elektrik , pneumatik Beberapa keunggulan sistem otomatisasi dengan rangkaian pneumatik Perlunya rangkaian elektronik untuk menggerakkan sensor maupun aktuator
  3. 3. Aktuator  Elemen pada sistem pengaturan yg bertanggung jawab untuk mentransformasikan output dari komputer atau sistem pengaturan menjadi aksi pengaturan ke mesin atau alat.  Pada semester ini akan dibahas beberapa aktuator yaitu:  Aktuator mekanik  Aktuator listrik  Aktuator hidraulik  Aktuator pneumatik
  4. 4. Sensor•Adalah elemen yang menghasilkan sinyal yangberhubungan dengan kuantitas yang diamati atau akandiukur.• memberikan tanggapan thd besaran fisik yang akan diukuratau diamati dengan menghasilkan output suatu sinyal
  5. 5. Transduser• Adalah elemen atau komponen yang jika diberikan input berupa besaran fisik pada satu sisnya yaitu sisi input akan memberikan response atau memberi output berupa besaran fisik dalam bentuk lainnya (berbeda dengan bentuk inputnya) • Aktuator dan Sensor termasuk keluarga transduser •Aktuator merupakan transduser output •Sensor merupakan transduser input
  6. 6. Termasuk dalam pembahasan aktuator: Motor DC Motor stepper Motor hidraulik Aktuator pneumatik Aktuator hidraulik
  7. 7. Termasuk dalam pembahasan Sensor: sensor pergeseran (displacement) sensor kecepatan sensor Percepatan sensor strain gauge sensor magnetic sensor ultrasonik dan vision
  8. 8. Terminologi pada Sensor dan actuator· Range dan span· Error· Akurasi· Sensitivitas· Histeresis error· Non linieritas· Repeatability / reproducibility· Stabilitas· Dead band/ time· Resolusi· Output impedansi Karakteristik statis Karakteristik dinamik · Response time · Konstanta waktu (time constant) · Rise Time · Settling Time
  9. 9. Displacement, Position dan Proximity sensorPertimbangan2 untuk memilih sensor posisi:· Rentang pergeseran(displacement)· Jenis pergeseran : a. linier atau (translasi) b. angular (rotasi)· Resolusi yang diperlukan· Sensitivitas yang diinginkan • Jenis Material yang diukur a. Ferromagnetic b. Metal atau c. insulator atau lainnya • Biaya(cost) yang tersedia
  10. 10. Potensiometer sebagai sensor posisi Potensiometer tipe sliding(geser) atupun rotari dapat dimanfaatkan sebagai sensor posisi. Sifat perubahan hambatan dari potensiometer jika diubah posisi lengan gesernya digunakan sbg informasi posisi Biasanya output sinyal berupa tegangan bukan hambatannya. Pembacaan dengan alat ukur tegangan dengan impedansi input yang rendah akan memberikan Loading effect Perlunya alat ukur tegangan ataupun hambatan dengan impedansi input sangat tinggi VTVM misalnya. Dapat diturunkan bahwa penggunaan potensiometer sebagai sensor posisi memberikan kesalahan (error) maksimum saat posisi lengan gesernya berada di tengah2
  11. 11. Strain Gauge
  12. 12. Kapasitif sensor· Sensor kapasitif mendeteksi benda berdasarkan perubahan kapasitansinya.· Sensor ini dapat mendeteksi benda padat dan juga benda cair. Tidak hanya bahan feromagnetik ,· plastik, kayu , cairan lain juga dapat dideteksi.· Sensor kapasitif terdiri dari komponen utama 2 plat sebagai elektrode yaitu· sensing elektrode dan referensi elektrode .
  13. 13. Hall effect sensor B.I VH = K H . tdengan VH = tegangan Hall KH = konstanta Hall bahan B= intensitas medan magnet I = arus listrik yang dialirkan t = tebal bahan
  14. 14. sensor gerakanMekanikdisplacement sensorvelocity sensoracceleration sensor
  15. 15. Pendahuluan  Sensor pergeseran,  Sensor kecepatan  Sensor percepatan.
  16. 16. Sensor posisi atau pergeseran Potensiometer  Terdiri darielemen resistansi dengan kontak geser yg dapat bergerak sepanjang elemen.  Dapat digunakan untuk gerakan linier atau gerakan rotari  Pergeseran dikonversikan ke sinyal tegangan sebagai output sensor LVDT Linear variabke Differential Transformer • 3 kumparan dengan spasi simetris sepanjang tabung isolasi. • Kumparan pusat adalah kumparan utama 2 kumparan lainnya adalah sekunder yg terhubung seri. • Inti magnet bergerak sepanjang pusat tabung yang menghasilkan displacement yang dapat dimonitor
  17. 17.  Sensor kecepatan •Sensor eddy current ditempelkan pada poros berputar yang akan dicari kecepatan putarnya. •Poros terendam dalam genangan oli Prinsip kerja sensor ini menggunakan efek eddy current dengan cara menggunakan sinyal sinusoidal frekuensi tinggi (3 MHz). Gerak relatif permukaan poros terhadap permukaan sensor ini mengubah besar energi efek eddy-current tersebut, yang kemudian memodulasi sinyal sinusoidal ini.
  18. 18. Cara kerja dari eddy current proximity probe yang mengukurgerak relatif poros dapat dilihat pada gambar berikut. Sensor simpangan tak kontak ini dilengkapi dengan osilator/demodulator untuk memodulasi sinyal diatas sehingga menghasilkan sinyal keluaran berupa tegangan listrik yang sebanding dengan gerak relatif poros.
  19. 19. Transduser Kecepatan Transduser ini terdiri atas massa seismic berkumparan listrik yang bergerak dalam medan magnet sedemikian rupa sehingga mampu mengukur amplitudo kecepatan getaran.
  20. 20. Gambaran sensorkecepatan: • Termasuk transduser pasif, tanpa catu daya • Ukuran relatif besar ,frekuensi alamiah rendah sekitar 8 - 10 Hz. • Daerah pengukuran dilakukan di atas frekuensi alamiahnya umumnya adalah antara 10 Hz < Frekuensi Pengukuran < 1000 Hz • Pemasangan sensor kecepatan relatif tidak kritis dan pada ujung sensor dapat dipasang batang pengukur atau pelekat magnetik. • Sensor kecepatan dapat dipakai tanpa conditioning – amplifier • Konstruksi sensor kecepatan getaran merupakan sistem elektromekanik sehingga bisa terjadi keausan
  21. 21. Sensor Percepatan (akselerometer) Accelerometer adalah jenis transduser yang umum digunakan dalam pengukuran sinyal getaran.Transduser ini biasanya menggunakan efek Piezoelectric,yakni timbulnya muatan listrik pada permukaan kepingkristal piezoelectric karena adanya tekanan yang bekerjapada permukaanya. Karena menggunakan konseppiezoelectric maka transduser ini digunakan bersamadengan “charge-amplifier”.
  22. 22. Diagram menunjukkan kristalPiezoelectric dengan rangkaian ekivalentersambung ke charge amplifierAkselerometer dengan komponen massa,Pegas dan peredam dalam kemasanBerbagai bentuk dari accelerometer dapatdilihat padagambar berikut ini.
  23. 23. Hal2 yang perlu diperhatikan dalam pemakaian transduser accelerometer ini adalah :1. Bentuknya kompak, ringan, frekuensi alamiahnya tinggi sekitar 20 kHz.2. daerah frekuensi pengukurannya adalah di bawah frekuensi alamiahnya.3. daerah frekuensi pengukuran dan dynamic-range yang lebar.4. pd frekuensi rendah sinyal output relatif kecil.5. Sebaliknya untuk frekuensi tinggi cenderung menghasilkan tegangan keluaran yang relatif besar.
  24. 24. • Pengukuran yang sangat lebar (dari frekuensi rendah sampai frekuensi sangat tinggi).• Pada umumnya accelerometer memerlukan charge-amplifiertetapi accelerometer tipe ICP (Integral Circuit Piezoelectric) tidak memerlukannya.• Pada frekuensi rendah respon accelerometer tipe piezoelectric terbatas sampai 5 Hz.• Accelerometer tipe Piezoresistive dapat mengukur sampai 0 Hz (sinyal DC) tetapi sinyal tegangan listrik yang dihasilkan relatif rendah.
  25. 25. Bbrp sensor displacement Linier Variable differential Transformer Dpt digunakan sebagai sensor pergeseran
  26. 26. Kecepatan putaran dihitungberdasarkan proximity induced voltageakibat gigi2 pada roda yang berputar Adanya tambahan tekanan gas pada sisi input sensor capacitive akan menyebabkan metal diafragma bergerak mendekati elektrode. Diafragma metal dan pelat elektrode membentuk kapasitor

×