PENGENALAN SENSOR TEKANAN
Apa yang dimaksud dengan tekanan ?
• Tekanan adalah suatu satuan dalam bidang Fisika yang menyatakan besaran gaya yang dialami oleh
suatu bidang atau area.
• Tekanan merupakan gaya normal dibagi luas bidang.
• ( P = F/A )
Tekanan juga dapat dinyatakan dengan tinggi ekuivalen (h) di dalam suatu kolom Fluida.
(P = ρ x h x g )
- P : Tekanan
- F : Gaya
- A : Luas bidang
- ρ : Berat jenis
- h : Tinggi
- g : Gravitasi
Untuk mengetahui seberapa besar tekanan yang biasanya
dihasilkan dari kekuatan benda cair atau gas, kita dapat
menggunakan suatu alat ukur manual yang disebut
dengan Pressure gauge.
Namun, seiring dengan kemajuan teknologi, alat ukur
tekanan dengan prinsip kerja manual mulai tergantikan
dengan berbagai macam alat ukur tekanan yang lebih
canggih , dilengkapai dengan berbagai teknologi-
teknologi modern, yang memberikan berbagai macam
kemudahan dengan tujuan efektifitas, efisiensi dan
keakuratan hasil pengukuran
Jenis-jenis Sensor Tekanan
Tabung Bourdon
Prinsip Kerja Tabung Bourdon
Perubahan tekanan pada kantung
menyebabkan perubahan posisi inti kumparan
sehingga mengakibatkan perubahan induksi
magnetik pada kumparan. Kumparan yang
digunakan adalah kumparan CT (center tap),
dengan demikian apabila inti mengalami
pergeseran maka induktansi pada salah satu
kumparan bertambah sementara induktansi
pada kumparan yang lain berkurang. Kemudian
pengubah sinyal berfungsi untuk mengubah
induktansi magnetik yang timbul pada
kumparan menjadi tegangan yang sebanding.
Jenis-jenis Sensor Tekanan
LVDT (Linear Variabel differential Transformer)
Prinsip Kerja LVDT
Apabila tekanan dalam tabung bertambah,
maka tabung akan bergerak menyusut dan bila
tekanan pada tabung berkurang, maka tabung
akan bergerak mengembang. Pergerakan
tabung tersebut akam membuat inti LVDT akan
tertekan dan tertarik ujung tabug sehingga
LVDT akan menghasilkam nilai induktansi
magnetik.
Jenis-jenis Sensor Tekanan
Sensor Tekanan MPX4100ap
Sensor tekanan MPX4100AP merupakan seri Manifold Absolute
Pressure (MAP) yaitu sensor tekanan yang dapat membaca tekanan
udara dalam suatu manifold. Pada dasarnya sensor tekanan MPX4100
adalah sebuah sensor tekanan yang sudah dilengkapi dengan
rangkaian pengkondisi sinyal dan temperatur kalibrator yang membuat
sensor ini stabil terhadap perubahan suhu. Untuk akurasi pengukuran
sensor ini menggunakan teknik micro machine, thin film metalization
dan proses bipolar semikonduktor. Bentuk fisik dari sensor tekanan
MPX4100 cukup kecil sehingga dapat digunakan dengan lebih praktis
dan efisien tempat peletakan sensor tekanan MPX4100 tersebut.
Dengan adanya rangkaian pengkondisi sinyal, sensor ini dapat
terhubung langsung pada Analog to Digital Converter. Bentuk fisik
sensor tekanan MPX4100 cukup kecil seperti terlihat pada Gambar.
Sensor Tekanan MPX4100ap
Rangkaian pengkondisi sinyal menghasilkan
tegangan analog dengan Skala Penuh (Full
Scale) hingga 5 Volt. Sesuai datasheet dari
sensor tekanan, fitur yang dimiliki oleh sensor
tekanan tipe MPX4100AP ini adalah sebagai
berikut :
1.8% Maximum error, 0° to 85°C
Tegangan catu daya 5 volt.
Range output 0,2 volt – 4,8 volt.
Range tekanan 15 - 115 Kpa.
Sensitifity 0.8 mV/Kpa.
Sensor tekanan yang digunakan dalam
artikel ini yaitu MPX4100AP, kerena sensor
ini merupakan sensor tekanan tipe absolut.
Selain tipe tekanan absolut, sensor ini tidak
membutuhkan rangkaian penguat
tegangan, hanya saja sensor ini
membutuhkan dua buah kapasitor untuk
penstabil tegangan yang dihubungkan
paralel dengan kaki catu dayanya. Output
MPX4100AP berupa tegangan analog yang
dapat langsung dihubungkan dengan ADC.
Rangkaian sensor tekanan dapat dilihat
pada Gambar.
No Tinggi (meter) Tekanan (KPa) Tegangan Output (volt)
1 1000 89,875 4
2 1100 88,790 3,94
3 1200 87,716 3,88
4 1300 86,652 3,82
5 1400 85,599 3,77
6 1500 84,556 3,71
7 1600 83,524 3,66
8 1700 82,501 3,6
9 1800 81,489 3,55
10 1900 80,487 3,49
11 2000 79,495 3,44
Pada kondisi ini, pengukuran dilakukan mulai dari ketinggian 1000 meter dari atas laut
dan data tekanan diambil pada perubahan ketinggian 100 meter. Tekanan atmosfir dapat
berubah tergantung ketinggiannya dari permukaan laut, semakin tinggi dari permukaan
laut maka semakin kecil tekanan atmosfir bumi. Hasil pengukuran sensor tekanan pada
ketinggian 1000 meter sampai dengan 2000 meter diatas permukaan laut disajikan pada
Tabel .
Data tekanan pada Tabel diperoleh dari hasil pengukuran tegangan
sensor MPX4100AP yang diolah mikrokontroler menggunakan
persamaan – persamaan berikut ini :
Keterangan:
P = nilai tekanan dengan satuan kilo pascal (KPa)
Vout = tegangan output sensor (volt)
Data pada Tabel menunjukkan bahwa semakin tinggi di atas
permukaan laut maka tekanan udara semakin kecil. Setiap kenaikan
100 meter, perubahan tekanan udara rata – rata 1.038 Kpa.

Pengenalan sensor tekanan

  • 1.
  • 2.
    Apa yang dimaksuddengan tekanan ? • Tekanan adalah suatu satuan dalam bidang Fisika yang menyatakan besaran gaya yang dialami oleh suatu bidang atau area. • Tekanan merupakan gaya normal dibagi luas bidang. • ( P = F/A ) Tekanan juga dapat dinyatakan dengan tinggi ekuivalen (h) di dalam suatu kolom Fluida. (P = ρ x h x g ) - P : Tekanan - F : Gaya - A : Luas bidang - ρ : Berat jenis - h : Tinggi - g : Gravitasi
  • 3.
    Untuk mengetahui seberapabesar tekanan yang biasanya dihasilkan dari kekuatan benda cair atau gas, kita dapat menggunakan suatu alat ukur manual yang disebut dengan Pressure gauge. Namun, seiring dengan kemajuan teknologi, alat ukur tekanan dengan prinsip kerja manual mulai tergantikan dengan berbagai macam alat ukur tekanan yang lebih canggih , dilengkapai dengan berbagai teknologi- teknologi modern, yang memberikan berbagai macam kemudahan dengan tujuan efektifitas, efisiensi dan keakuratan hasil pengukuran
  • 4.
    Jenis-jenis Sensor Tekanan TabungBourdon Prinsip Kerja Tabung Bourdon Perubahan tekanan pada kantung menyebabkan perubahan posisi inti kumparan sehingga mengakibatkan perubahan induksi magnetik pada kumparan. Kumparan yang digunakan adalah kumparan CT (center tap), dengan demikian apabila inti mengalami pergeseran maka induktansi pada salah satu kumparan bertambah sementara induktansi pada kumparan yang lain berkurang. Kemudian pengubah sinyal berfungsi untuk mengubah induktansi magnetik yang timbul pada kumparan menjadi tegangan yang sebanding.
  • 5.
    Jenis-jenis Sensor Tekanan LVDT(Linear Variabel differential Transformer) Prinsip Kerja LVDT Apabila tekanan dalam tabung bertambah, maka tabung akan bergerak menyusut dan bila tekanan pada tabung berkurang, maka tabung akan bergerak mengembang. Pergerakan tabung tersebut akam membuat inti LVDT akan tertekan dan tertarik ujung tabug sehingga LVDT akan menghasilkam nilai induktansi magnetik.
  • 6.
    Jenis-jenis Sensor Tekanan SensorTekanan MPX4100ap Sensor tekanan MPX4100AP merupakan seri Manifold Absolute Pressure (MAP) yaitu sensor tekanan yang dapat membaca tekanan udara dalam suatu manifold. Pada dasarnya sensor tekanan MPX4100 adalah sebuah sensor tekanan yang sudah dilengkapi dengan rangkaian pengkondisi sinyal dan temperatur kalibrator yang membuat sensor ini stabil terhadap perubahan suhu. Untuk akurasi pengukuran sensor ini menggunakan teknik micro machine, thin film metalization dan proses bipolar semikonduktor. Bentuk fisik dari sensor tekanan MPX4100 cukup kecil sehingga dapat digunakan dengan lebih praktis dan efisien tempat peletakan sensor tekanan MPX4100 tersebut. Dengan adanya rangkaian pengkondisi sinyal, sensor ini dapat terhubung langsung pada Analog to Digital Converter. Bentuk fisik sensor tekanan MPX4100 cukup kecil seperti terlihat pada Gambar.
  • 7.
    Sensor Tekanan MPX4100ap Rangkaianpengkondisi sinyal menghasilkan tegangan analog dengan Skala Penuh (Full Scale) hingga 5 Volt. Sesuai datasheet dari sensor tekanan, fitur yang dimiliki oleh sensor tekanan tipe MPX4100AP ini adalah sebagai berikut : 1.8% Maximum error, 0° to 85°C Tegangan catu daya 5 volt. Range output 0,2 volt – 4,8 volt. Range tekanan 15 - 115 Kpa. Sensitifity 0.8 mV/Kpa.
  • 8.
    Sensor tekanan yangdigunakan dalam artikel ini yaitu MPX4100AP, kerena sensor ini merupakan sensor tekanan tipe absolut. Selain tipe tekanan absolut, sensor ini tidak membutuhkan rangkaian penguat tegangan, hanya saja sensor ini membutuhkan dua buah kapasitor untuk penstabil tegangan yang dihubungkan paralel dengan kaki catu dayanya. Output MPX4100AP berupa tegangan analog yang dapat langsung dihubungkan dengan ADC. Rangkaian sensor tekanan dapat dilihat pada Gambar.
  • 9.
    No Tinggi (meter)Tekanan (KPa) Tegangan Output (volt) 1 1000 89,875 4 2 1100 88,790 3,94 3 1200 87,716 3,88 4 1300 86,652 3,82 5 1400 85,599 3,77 6 1500 84,556 3,71 7 1600 83,524 3,66 8 1700 82,501 3,6 9 1800 81,489 3,55 10 1900 80,487 3,49 11 2000 79,495 3,44 Pada kondisi ini, pengukuran dilakukan mulai dari ketinggian 1000 meter dari atas laut dan data tekanan diambil pada perubahan ketinggian 100 meter. Tekanan atmosfir dapat berubah tergantung ketinggiannya dari permukaan laut, semakin tinggi dari permukaan laut maka semakin kecil tekanan atmosfir bumi. Hasil pengukuran sensor tekanan pada ketinggian 1000 meter sampai dengan 2000 meter diatas permukaan laut disajikan pada Tabel .
  • 10.
    Data tekanan padaTabel diperoleh dari hasil pengukuran tegangan sensor MPX4100AP yang diolah mikrokontroler menggunakan persamaan – persamaan berikut ini : Keterangan: P = nilai tekanan dengan satuan kilo pascal (KPa) Vout = tegangan output sensor (volt) Data pada Tabel menunjukkan bahwa semakin tinggi di atas permukaan laut maka tekanan udara semakin kecil. Setiap kenaikan 100 meter, perubahan tekanan udara rata – rata 1.038 Kpa.