Macam - Macam dan cara kerja Sensor

Pada kesempatan kali saya selaku admin dari blog ini akan menyampaikan kepada anda anda semua yang mencari artikel tentang sensor.pada postingan kemaren saya telah menjelaskan pengertian sensor .intinya sensor itu merubah sesuatu dengan apapun keadaanya.dan penggunaannya pun sangat beragam dan bervariasi menurut fungsi dan kegunaannya berikut akan kami jelaskan macam - macam sensor dan cara kerja

Resistance Temperatur Detector 

• Sensor temperatur berdasar prinsip kenaikan resistansi logam (metal) yang sebanding dengan kenaikan temperatur.

• Jenis – jenis metal : platinum (repeatable, sensitive, mahal), nikel (kurangrepeatable, kurang sensitive, murah),

        dan lain-lain.

Sensitivitas

• Dilihat dari rasio perubahan pada tahanan dan temperatur.

• Platinum : 0.004/oC, nikel : 0.005/oC.

Waktu respon

• Sekitar 0.5 sampai 5 detik atau lebih. Kelambatan respon ini disebabkan kelambatan konduktivitas termal untuk membawa alat ke kondisi thermal equilibrium dengan lingkungannya. 

• Besarnya time constants berbeda untuk kondisi “free air” (respon lambat) dan kondisi “oil bath” (respon cepat).

Konstruksi  

• Berupa gulungan/belitan sejenis kawat dari logam tertentu.

• Ada juga yang dilindungi oleh sheat atau protective tube yang sangat penting untuk lingkungan yang “tidak aman”, meski hal itu menaikkanwaktu respon.

Signal conditioning

• Karena perubahan resistansi terhadap perubahan temperatur sangat kecil (0.4%), RTD biasanya digunakan dalam rangkaian jembatan. (Lihat Gambar 2.7, “PCIT”)

• Supaya resistansi kabel tidak berubah saat resistansi RTD berubah, perlu ditambahkan compensation line.  

Range

• Range efektif RTD bergantung pada jenis kawat yang digunakan sebagai elemen aktif. Untuk jenis platinum rangenya –100oC sampai 650oC, sedang untuk jenis nikel rangenya dari –180oC sampai 300oC.  

5.2 Sensor Posisi

A. Potentiometric

Sensor posisi paling sederhana dengan melibatkan perpindahan wiper pada potensiometer. Alat ini mengubah gerakan linear atau anguler menjadi perubahan resistansi yang dapat dikonversi secara langsung menjadi sinyal tegangan atau arus. Lihat Gambar 5.1, “PCIT”.

B. Linear Variable Differential Transformer (LVDT)

Prinsip kerja

• Berdasar prinsip variable reluctance, dimana inti yang bergerak bertujuan untuk mengubah fluks magnetik diantara 2 gulungan kawat atau lebih. Lihat Gambar 5.8, “PCIT”.

• Intinya berupa material transparan (permeable) yang dapat bergerak bebas melalui bagian tengah dari form. Coil primer dieksitasi oleh sumber tegangan ac. Fluks yang terbentuk oleh coil primer dihubungkan dengan 2 coil sekunder, menginuksikan tegangan ac pada masing – masing coil.

• Ketika inti diletakkan di tengah, tegangan yang diinduksikan coil primer besarnya sama. Jika inti bergerak ke salah satu sisi, tegangan ac yang lebih besar akan diinduksikan ke coil yang dekat, sedangkan coil yang lain menerima induksi tegangan ac lebih kecil. Selain itu, juga terjadi perubahan fase tegangan yang berhubungan dengan arah gerakan inti. 

• Jika 2 coil sekuder dihubungkan secara seri, maka 2 tegangan akan dikurangkan, sehingga terbentuk selisih tegangan.

Signal Conditioning

• Terdiri dari rangkaian pendeteksi fasa dari selisih tegangan coil sekunder.

• Output berupa tegangan DC yang amplitudonya berhubungan dengan seberapa jauh perpindahan inti dan polaritasnya menunjukkan arah gerakan inti.

Sensor Strain

A. Metal Strain Gauges (SGs)

Prinsip kerja 

• Strain  : hasil pemberian gaya atau tekanan pada benda padat/solid.  

• Sensor ini bekerja berdasar perubahan resistansi logam yang disebabkan logam tersebut berubah panjangnya.

 

Dimana :         

 R = perubahan resistansi         l  = perubahan panjang

                      R0  = resistansi mula-mula        l0  =  panjang mula-mula 

Instalasi
• Cara memasang SG ini dilakukan dengan melekatkan kabel logam atau foil pada elemen yang akan diukur strainnya. Kemudian saat elemen tersebut ditekan dan berubah bentuk, maka SG juga akan berubah bentuk dan menghasilkan perubahan resistansi.
• Spesifikasi SG diindikasikan oleh Gauge Factor
GF =   

Dimana :  = perubahan kecil pada resistansi gauge karena strain.
   Strain =    = perubahan kecil pada 
Konstruksi
• Berupa logam tipis yang dilekati elemen kabel atau foil.
• Umumnya unidirectional, hanya memberi respon di salah satu arah saja. 
Signal Conditioning
• Menggunakan rangkaian jembatan karena perubahan resistansi yang kecil dan adanya efek temperatur