Ketika gaya diterapkan ke tubuh bebas, ia memberi tubuh percepatan ke arah gaya. Dengan demikian, gaya adalah nilai vektor.

1. FORCE, STRAIN, DAN
TACTILE SENSORS
Kelompok 3
1.Muhammad Anshory Idris 10511600000019
2.Malika Femiyanti 10511600000027
3.Luthfiyah Revi Sukmasari 10511600000085

2. FORCE SENSOR

3. Force sensor atau sensor gaya adalah sensor yang berfungsi untuk mengubah
gaya, beban, torsi dan regangan menjadi resistansi/hambatan.
Sensor gaya dapat dibagi menjadi dua :
1. Kuantitatif
2. Kualitatif

4. Sensor gaya dapat dibagi menjadi dua kelas:
1. Kuantitatif : Ini mengukur kekuatan dan mewakili nilainya dalam hal suatu
sinyal listrik.
Contoh: strain gauges dan load cells..
2. Kualitatif: Ini menunjukkan apakah gaya yang cukup kuat diterapkan atau tidak.
Sinyal output sensor menunjukkan kapan besarnya gaya melebihi tingkat
ambang yang telah ditentukan. Sensor kekuatan kualitatif digunakan untuk
mendeteksi gerakan dan posisi.
Contoh: keyboard komputer.

5. Sensor gaya adalah sensor kompleks, karena
gaya tidak secara langsung diubah menjadi sinyal
listrik.Pada Sensor LVDT menghasilkan tegangan
sebanding dengan gaya yang diterapkan dalam
rentang linear pegas.
Sebagai contoh; sensor gaya dapat difabrikasi
dengan menggabungkan gaya-ke transduser
perpindahan dan sensor posisi (perpindahan).

6. STRAIN GAUGE

7. Strain (e) adalah deformasi dari tubuh fisik di bawah aksi gaya yang diterapkan.
 Strain Gage (Strain Gauge) adalah alat yang digunakan untuk mengukur
tegangan atau berat pada suatu objek.
 Strain gauge adalah sensor elastis resistif yang resistensinya berfungsi dari
regangan.
 Resistance terkait dengan gaya yang diterapkan, dan disebut efek piezoresistif.

9. Pengukur regangan dihubungkan ke sirkuit Wheatstone Bridge
dengan kombinasi empat pengukur aktif (jembatan penuh),
dua pengukur (setengah jembatan), atau, lebih jarang,
pengukur tunggal (jembatan kuartal). Di sirkuit setengah dan
seperempat, jembatan ini dilengkapi dengan resistor presisi.
Jembatan Wheatstone yang lengkap sangat tertarik
dengan pasokan DC yang stabil dan dengan
tambahan elektron pendingin, dapat dipusatkan pada
titik nol pengukuran. Saat tegangan diterapkan pada
pengukur regangan berikat, perubahan resistif terjadi
dan ketidakseimbangan Jembatan Wheatstone.

10. Untuk mengukur tekanan ataupun berat suatu objek, contohnya:
 Digunakan pada pengkur berat badan digital
 Alat pengukur pertambahan retakan pada pondasi/dinding bangunan
 Bisa diaplikasikan pada jembatan wheatstone

11. TACTILE SENSORS

12.  Perangkat yang mengukur informasi yang timbul dari interaksi fisik dengan
lingkungannya. Sensor tactile umumnya mencontoh arti biologis dari sentuhan kulit
yang mampu mendeteksi rangsangan yang dihasilkan dari stimulasi mekanik, suhu,
dan nyeri (meskipun nyeri penginderaan tidak umum di sensor tactile buatan).
 Sensor tactile bekerja di aplikasi di mana interaksi fisik penginderaan diperlukan,
termasuk robotika, perangkat keras komputer dan bahkan sistem keamanan. Salah
satu implementasi yang paling umum dari sensor tactile perangkat layar sentuh yang
digunakan secara luas di ponsel dan komputer.

13.  Touch Sensor: mendeteksi dan mengukur kekuatan kontak pada titik yang ditentukan.
Sensor sentuhan biasanya adalah perangkat ambang atau sensor biner (sentuh atau
tanpa sentuhan). Sentuhan dengan satu jari dapat dideteksi dengan memantau area
kontak antara jari dan panel. Contohnya adalah layar sentuh pada telepon seluler.
 Spatial Sensor: Sensor ini mendeteksi dan mengukur distribusi kekuatan spasial tegak
lurus terhadap area sensorik yang telah ditentukan, dan interpretasi selanjutnya dari
informasi spasial.
 Slip Sensor: Sensor-sensor ini mendeteksi dan mengukur pergerakan objek relatif
terhadap sensor. Hal ini dapat dicapai baik oleh sensor slip yang dirancang khusus
atau oleh interpretasi data dari sensor sentuh atau array spasial.

14. karakteristik yang diinginkan dari sensor sentuhan atau sentuhan yang cocok untuk
sebagian besar aplikasi industri adalah;
a. Ini harus merupakan kontak satu titik, meskipun area sensorik bisa berukuran apa
saja. Dalam prakteknya, area seluas 1–2 mm2 dianggap memuaskan.
b. Sensitivitas sensor tergantung pada sejumlah variabel yang ditentukan oleh
karakteristik fisik dasar sensor. Selain itu, kepekaan tergantung pada aplikasi.
c. Sebuah bandwidth sensor minimum 100 Hz.
d. Karakteristik sensor harus stabil dan dapat diulang dengan histeresis rendah.

17.  Efek piezoelektrik dapat digunakan baik pada sensor gaya pasif maupun aktif. Namun
harus diingat bahwa efek piezoelektrik dapat dikatakan, efek AC. Dengan kata lain, itu
dapat mengubah kekuatan berubah menjadi sinyal listrik, sementara kekuatan steady
state tidak menghasilkan respons listrik. Namun, gaya dapat mengubah beberapa sifat
material yang akan mempengaruhi respon piezoelektrik AC ketika sensor dipasok oleh
sinyal eksitasi aktif.
 Untuk pengukuran kuantitatif, ini bukan pendekatan presisi.

18.  Bahan piezoelektrik adalah bahan yang
menghasilkan muatan listrik di bawah
tekanan mekanik.
 Prinsipnya sangat sederhana: muatan
listrik yang diperoleh sebanding dengan
tegangan mekanis yang diterapkan.
Sebuah penguat biaya dapat mengubah
muatan ini menjadi mudah untuk
mengukur 0 ... sinyal 10 V.
 Pada akhirnya, tegangan output
sebanding dengan tekanan mekanis.
Properti khusus transduser gaya piezoelektrik
adalah bahwa sensor mencakup rentang
pengukuran yang sangat besar. Dengan kata lain,
sensor yang sama dapat digunakan untuk
mengukur kekuatan yang sangat kecil dan sangat
besar.
Transduser gaya piezoelektrik karena itu sangat
fleksibel - dan tersedia dalam ukuran miniatur hanya
beberapa milimeter tebalnya. Deformasi sensor di
bawah beban dapat diabaikan karena kekakuannya
yang tinggi. Akibatnya, sensor memiliki pengaruh
yang sangat rendah terhadap struktur di mana ia
terintegrasi.

19.  Karena kekakuan dan kekuatannya yang tinggi
(sensor hampir sama kaku dengan potongan
baja padat yang sebanding), sensor gaya
piezoelektrik dapat dimasukkan langsung ke
dalam mesin sebagai bagian dari struktur
dengan melepas bagian dan memasang
sensor. Berdasarkan kekokohan tinggi ini,
sensor-sensor ini memiliki frekuensi alami yang
sangat tinggi dengan kapabilitas waktu cepat
sehingga membuatnya ideal untuk mengukur
gaya transien yang sangat cepat seperti yang
dihasilkan oleh dampak logam-to metal dan
getaran frekuensi tinggi

20.  Hubungan antara tegangan mekanik yang diterapkan pada
kristal dan perubahan dalam muatan adalah proporsional.
Semakin besar tekanan, semakin besar muatannya.
Prinsip ini dieksploitasi dalam teknologi pengukuran gaya
piezoelektrik. Agar kristal menjadi transduser,
bagaimanapun, dibutuhkan sesuatu yang lebih.
"Sinyal output tidak tergantung pada ukuran sensor, dan ini
adalah keuntungan khusus", kata Thomas Kleckers.
 Sebuah sensor berisi dua elemen kristal. Elektroda terletak
di antara kristal-kristal ini. Elektroda ini mengambil muatan
pada sisi yang menghadap ke dalam dari kristal. Kabel
menghubungkan elektroda ke penguat muatan. Selain itu,
cakram kristal ditempatkan di kandang logam. Ini tidak
hanya melindungi kristal, tetapi juga menyediakan titik
kontak kedua dengan sensor, karena terhubung ke
penguat biaya melalui perisai kabel.
PRINSIP KERJA