RANGKAIAN PENDETEKSI KENAIKAN PERMUKAAN AIR DALAM TANKI OPERASI
1. Tujuan
- Memahami prinsip kerja motor Memahami konsep dan prinsip kerja rangkaian LVDT.
- Menggabungkan sensor LVDT dengan komponen elektronika lainnya untuk aplikasi sederhana.
- membuat rangkaian sederhana yang dapat berguna bagi kehidupan sehari-hari.
Alat :
voltmeter
voltmeter DC atau volt meter arus searah tahanan shunt atau shunt resistor dipasang seri dengan kumparan putar magnet permanen (permanent magnet moving coil) PMMC yang berfungsi sebagai pengali (multiplier).
Bahan :
voltmeter DC atau volt meter arus searah tahanan shunt atau shunt resistor dipasang seri dengan kumparan putar magnet permanen (permanent magnet moving coil) PMMC yang berfungsi sebagai pengali (multiplier).
Bahan :
Resistor
Resistor digunakan sebagai bagian dari rangkaian elektronik dan sirkuit elektronik yang paling sering digunakan. Resistor dapat dibuat dari bermacam-macam komponen dan film, bahkan kawat resistansi (kawat yang dibuat dari paduan resistivitas tinggi seperti nikelkromium). Karakteristik utama dari resistor adalah resistansinya dan daya listrik yang dapat dihantarkan. Karakteristik lain termasuk koefisien suhu, derau listrik (noise), dan induktansi.
Battery
Baterai (Battery) merupakan suatu komponen yang berupa sebuah alat dan dapat merubah energi kimia yang disimpannya menjadi energi listrik yang dapat digunakan oleh suatu perangkat Elektronik.
MOTOR 3 PHASE
LED
Light Emitting Diode atau yang sering disingkat dengan LED merupakan komponen elektronika yang mampu memancarkan cahaya monokromatik ketika diberikan tegangan maju. LED merupakan keluarga dari dioda yang terbuat dari bahan semikonduktor. Warna-warna cahaya yang dipancarkan oleh LED tergantung pada jenis bahan semikonduktor yang dipergunakannya. LED juga dapat memancarkan sinar inframerah yang tidak tampak oleh mata seperti yang sering kita jumpai pada Remote Control TV ataupun Remote Control perangkat elektronik lainnya.
Dioda
Dioda (Diode) merupakan sebuah komponen elektronika aktif yang terbuat dari bahan semikonduktor dan mempunyai fungsi untuk menghantarkan arus listrik ke satu arah tetapi menghambat arus listrik dari arah sebaliknya.
V SINE
sumber daya yang mengalir pada komponen sensor LVDT. sumber yang digunakan yaitu arus bolak balik atau arus AC. dimana sumber ini tidak memperhatikan polaritas gelombangnya (tidak dwi kutub).
capasitor
komponen elektronika yang berguna untuk menyimpan arus listrik. komponen ini akan menyimpan muatan dalam waktu sementara dengan satuan kapasitansinya adalah Farad.
Potensio meter (pot-hg)
komponen elektronika yang berfungsi sebagai tahanan variable(variable resistor). dimana nilai resistansinya dapat diubah-ubah berdasarkan persentase (nilai variable) yang diberikan kepadanya. biasanya terdapat dua jenis yaitu jenis potensio geser dan potensio putar.
Transformer merupakan alat elektronika yang berfungsi untuk menaikkan atau menurunkan tegangan tanpa menurunkan daya yang digunakan. perubahan ini disebabkan oleh adanya induksi pada inti trafo.
Ocilloscope
Peralatan elektronik yang dapat menampilkan bagai mana bentuk gelombang listrik dari suatu rangkaian listrik.
AC Voltmeter
Alat ini bergua untuk mengukur tegangan arus bolak-balik yang mengalir pada suatu rangkaian elektronika.
Speaker / Buzer
Alat elekktronika yang berguna untuk memberikan keluaran berupa gelombang suara besar kecilnya gelombang suara yang dihasilkan bergantung terhadap besar kecilnya tegangan yang ia terima.
Komponen ic7812
Suplai daya atau tegangan catu suatu rangkaian elektronik yang berubah-ubah besarnya dapat menyebabkan pengaruh yang sifatnya merusak fungsi kerja rangkaian elektronik yang dicatunya. Catu daya yang stabil dan dapat diatur sering disebut dengan regulated power supply. Catu daya ini menggunakan komponen aktif sehingga harganya cukup mahal. Maka dari itu, saat ini banyak digunakan catu daya dalam bentuk IC yaitu IC regulator tegangan. IC regulator tegangan secara garis besar dapat dibagi menjadi dua yakni regulator tegangan tetap (3 kaki) dan regulator tegangan yang dapat diatur (3 kaki atau lebih)
VCC
Komponen elektronika yang berfungsi sebagai sumber tegangan tetap pada suatu rangkaian elektroika biasanya bernilai 5 volt atau 12 volt
Sensor LVDT
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 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.
Berikut bentuk dari sensor LVDT:
berikut adalah bentuk dari komponen sensor LVDT:
KELEBIHAN DARI SENSOR LVDT DIBANDING SENSOR LAINNYA:
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. faktor yang sama memungkinkan LVDT melakukan pengulangan yang luar biasa.
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 bersipat absolut.
jika terjadi kehilangan daya secara menda
dak pada sensor, maka data posisi yang dikirim dari sensor tidak akan hilang.
KELEMAHAN SENSOR LVDT:
dari sensor ini memiliki kelemahan yaitu harga sensor itu sendiri relatif mahal. oleh sebsb itu untuk menggunakan sensor ini membutuhkan biaya yang lumayan menguras keuangan dibandingkan dengan sensoor sejenis lainnya.
IC78xx merupakan regulator tegangan mandiri yang lengkap. Dimana hanya menggunakan dua kapasitor untuk mencapai keluaran tegangan bersih. komponen ini digunakan untuk mendapatkan tegangan berupa tegangan ac.
jembatan dioda berguna untuk menyearahkan gelombang input yang mana gelombang input berupa gelombng sinus akan disearahkan oleh jembatan ini. saat arus positif masuk maka dioda 1 dan dioda 4 akan aktif sementara dioda 2 dan dioda 3 akan mati. sehingga akan mengalir arus positif. saat arus negatif masuk maka dioda 1 dan dioda 4 akan mati sementara dioda 2 dan dioda 3 akan aktif sehingga arus mengalir menujukutub positif. karena itulah setiap gelombang yang keluar dari jembatan dioda akan mempunyai 1 fasa yaitu fasa positif saja atau fasa negatif saja.
capasitor digunakan hanya untuk menstabilkan tegangan dan led sebagai indikator pengamatan.
Komponen ic7812
IC regulator tegangan tetap yang sekarang populer adalah keluarga 78xx untuk tegangan positif dan seri 79xx untuk tegangan negatif. Bentuk IC dan susunan kakinya adalah seperti terlihat pada Gambar 7. Besarnya tegangan keluaran IC seri 78xx dan 79xx ini dinyatakan dengan dua angka terakhir pada serinya. Contoh IC 7812 adalah regulator tegangan positif dengan tegangan keluaran 12 volt, IC 7912 adalah regulator tegangan negatif dengan tegang keluaran -12 volt.
Besarnya tegangan masukan (Vin dalam nilai DC) pada regular seri 78xx dalam beberapa variasi tegangan keluaran dapat dilihat dalam tabel berikut:
Tipe Rugulator | Vo | Vin min | Vin maks |
7805 | 5 V | 7 V | 20 V |
7806 | 6 V | 8 V | 21 V |
7808 | 8 V | 10,5 V | 25 V |
7810 | 10 V | 12,5 V | 25 V |
7812 | 12 V | 14,5 V | 27 V |
7815 | 15 V | 17,5 V | 30 V |
7818 | 18 V | 21 V | 33 V |
7824 | 24 V | 27 V | 38 V |
Batasan nilai tegangan masukan IC regulator yang terdapat dalam tabel adalah nilai DC, dalam arti bukan tegangan sekunder trafo.Dengan demikian dapat ditarik kesimpulan bahwa catu daya teregulasi adalah catu daya yang dapat menghasilkan tegangan keluaran yang nilai/harga tegangannya senantiasa selalu tetap setiap saat sesuai dengan yang diharapkan.
Pemakaian heatshink (alumunium pendingin) dianjurkan jika komponen ini dipakai untuk mencatu arus yang besar. Di dalam datasheet, kompenen IC regulator tegangan maksimal bisa dilewati arus mencapai 1 Ampere. Kemampuan memberikan catu daya dari IC regulator tegangan dapat ditingkatkan kapasitasnya dengan menambahkan transistor luar atau eksternal, baik transistor NPN maupun PNP. Dengan penambahan transistor luar, maka sebagian besar dari arus akan dilewatkan pada transistor luar ini, sehingga IC regulator tegangan hanya berfungsi sebagai pengontrol tegangan saja. Transistor yang sering digunakan adalah transistor 2N 3055.
Resistor
Resistor merupakan salah satu komponen yang paling sering ditemukan dalam Rangkaian Elektronika. Hampir setiap peralatan Elektronika menggunakannya. Pada dasarnya Resistor adalah komponen Elektronika Pasif yang memiliki nilai resistansi atau hambatan tertentu yang berfungsi untuk membatasi dan mengatur arus listrik dalam suatu rangkaian Elektronika. Resistor atau dalam bahasa Indonesia sering disebut dengan Hambatan atau Tahanan dan biasanya disingkat dengan Huruf “R”. Satuan Hambatan atau Resistansi Resistor adalah OHM (Ω). Sebutan “OHM” ini diambil dari nama penemunya yaitu Georg Simon Ohm yang juga merupakan seorang Fisikawan Jerman.
Nilai Resistor yang Axial bisa dilihat dari kode warna-warna yang terdapat di resistor tersebut dalam bentuk gelang. Biasanya ada 4 gelang di tubuh resistor namun ada juga yang memiliki 5 gelang.
Untuk gelang warna emas dan perak terletak lebih jauh dari warna lain. Lihat tabel warna dibawah ini :
Masukkan angka langsung dari kode warna Gelang ke-1 (pertama)
Masukkan angka langsung dari kode warna Gelang ke-2
Masukkan Jumlah nol dari kode warna Gelang ke-3 atau pangkatkan angka tersebut dengan 10 (10n)
Merupakan Toleransi dari nilai Resistor tersebut
Contoh :
Gelang ke 1 : Coklat = 1
Gelang ke 2 : Hitam = 0
Gelang ke 3 : Hijau = 5 nol dibelakang angka gelang ke-2; atau kalikan 105
Gelang ke 4 : Perak = Toleransi 10%
Maka nilai resistor tersebut adalah 10 * 105 = 1.000.000 Ohm atau 1 MOhm dengan toleransi 10%.
Berikut ini merupakan bentuk rangkaian dari sensor mengukur ketinggian air menggunakan sensor LVDT:
saat potensio menunjukkan nilai 90% maka hanya LED biru yang menyala dan bunyi yang dihasilkan tidak terdengar. ini menunjuk kan bahwa ketinggian air dalam keadaan sangat baik. seperti gambar berikut:
Pada rangkaian ini arus ac akan mengalir menuju potensio meter saat nilai ptensiometer 100% maka semua arus akan mengalir ke ground. sehingga tidak terjadi induksi arus yang mengalir pada rangkaian adalah arus ic 7812 yang hanya dappat menghidupkan led biru, saat nilai ptensio digeser menjadi 75% maka akan ada arus yang melewati potensio dan menuju trafo disini akan terjadi induksi sehingga tegangan yang mengalir pata rangkaian akan bertambah. namun dengan terlebih dahulu tgangan yang terbentuk akibat induksi tadi akan di searah kan terlebih dahulu oleh jembatan dioda.sehingga tegangan tersebut dapat menghidupkan led hijau. Semakin rendah nilai persentase potensiometer maka akan semakin tinggi tegangan yang dihasilkan oleh rangkaian sehingga akan dapat menghidupkan led lainnya karena nilai induksi yang dihasilkan juga bertambah. perlu diperhatikan bahwa semakin kecil nilai yang ditunjukkan potensio meter maka nilai arus yang menuju trafo akan semakin besar, karena arus primer besat maka induksi yang dihasilkan juga besar, sehingga dapat menambah tegangan yang dihasilkan oleh ic 7812.karena tegangan bertambah maka jumlah led yang menyala juga akan bertambah. Suara yang dihasilkan speaker akan sebanding dengan tegangan yang masuk pada speaker itu sendiri dimana speaker akan aktif saat tegangan yang masuk padanya memenuhi tegangan minimal yang menjadi batasnya.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar