Rangkaian BAB 4-6

 






    1. Mengenalkan saklar yang dioperasikan secara manual yang bisa dijumpai di industri.
    2. Mengenalkan saklar yang dioperasikan secara mekanis yang biasa dijumpai di industri.
    3. Menenerangkan bagaimana perbedaan sensor yang mendekteksi dan yang mengukur kehadiran             (adanya) sesuatu.
    4. Menyebutkan karakteristik pengoperasian relai, solenoid,kran solenoid,motor “stepper”, dan                 motor dc tanpa sekat.
.

B. KOMPONEN [KEMBALI]

        1. Load Cell




Sensor Load Cell merupakan sensor yang dirancang untuk mendeteksi tekanan atau berat sebuah beban. Sensor load cell umumnya digunakan sebagai komponen utama pada sistem timbangan digital. Contoh lainnya diaplikasikan pada jembatan timbangan yang berfungsi untuk menimbang berat dari truk pengangkut

        2. Baterai



Baterai atau aki, atau bisa juga accu adalah sebuah sel listrik dimana di dalamnya berlangsung proses elektrokimia yang reversibel (dapat berbalikan) dengan efisiensinya yang tinggi. Yang dimaksud dengan proses elektrokimia reversibel, adalah di dalam baterai dapat berlangsung proses pengubahan kimia menjadi tenaga listrik (proses pengosongan), dan sebaliknya dari tenaga listrik menjadi tenaga kimia, pengisian kembali dengan cara regenerasi dari elektroda-elektroda yang dipakai, yaitu dengan melewatkan arus listrik dalam arah (polaritas) yang berlawanan di dalam sel.

        3. Resistor


Resistor adalah komponen dasar elektronika yang digunakan untuk membatasi jumlah arus yang mengalir dalam satu rangkaian. Sesuai dengan namanya resistor bersifat resistif dan umumnya terbuat dari bahan karbon . Dari hukum Ohms diketahui, resistansi berbanding terbalik dengan jumlah arus yang mengalir melaluinya. Satuan resistansi dari suatu resistor disebut Ohm atau dilambangkan dengan simbol W (Omega). Tipe resistor yang umum adalah berbentuk tabung dengan dua kaki tembaga di kiri dan kanan.

        4. LED Biru


Light Emitting Diode atau yang sering disingkat LED merupakan sebuah komponen elektromagnetik yang dapat memancarkan cahaya monokromatik melalui tegangan maju. LED terbuat dari bahan semi konduktor yang merupakan keluarga dioda. LED dapat memancarkan berbagai warna, tergantung dari bahan semikonduktor yang digunakan.

        5. Relay

Relay adalah komponen elektronika pada sebuah mobil yang memiliki dua bagian elektromagnetik berupa kontak point dan kumparan. Relay adalah komponen yang berfungsi untuk mengalirkan arus listrik yang besar dengan menggunakan kendali listrik arus kecil. Sebuah mobil menggunakan relay rangkaian bagian lampu kepala.

   C. DASAR TEORI [KEMBALI]
  • ALAT PRIMER DAN PENGENDALI PILOT (PENUNJUK)


Alat pengendali adalah komponen yang mengatur daya yang diberikan pada beban listrik.Semua komponen yang dipergunakan dalam sirkit pengendali (motor) dapat diklasifikasikan menjadi pengendali utama (motor) dan pengendali pengarah (motor).
 
  • SAKLAR YANG DIOPERASIKAN SECARA MANUAL
Saklar manual ialah saklar yang berfungsi menghubung dan memutuskan arus listrik yang dilakukan secara langsung oleh orang yang mengoperasikannya. Dengan kata lain pengoperasian saklar ini langsung oleh manusia tidak menggunakan alat bantu. Sehingga dapat juga disebut saklar mekanis
  • SAKLAR YANG DIOPERASIKAN SECARA MEKANIS
Saklar mekanik merupakan saklar yang bekerja karena terjadi kontak fisik terhadap saklar seperti sentuhan, tekanan, atau perpindahan. Saklar ini memiliki beberapa jenis yang dibedakan berdasarkan beberapa faktor seperti prinsip kerja, jumlah kontak, jumlah sumber dan status koneksi, cara penggunaan dan konstruksinya, serta yang lainnya. Berdasarkan jumlah jalur masukan dan status koneksi, terdapat istilah pole dan throw.
 
  •  Transduser dan Sensor
    Transduser (Transduser) adalah suatu alat yang dapat mengubah suatu bentuk energi ke bentuk energi lainnya. Bentuk-bentuk energi tersebut diantaranya seperti Energi Listrik, Energi Mekanikal, Energi Elektromagnetik, Energi Cahaya, Energi Kimia, Energi Akustik (bunyi) dan Energi Panas.
     

    Sensor adalah alat yang digunakan untuk mendeteksi dan sering berfungsi untuk mengukur magnitude sesuatu. Sensor adalah jenis transduser yang digunakan untuk mengubah variasi mekanis.

     

    SENSOR PROXIMITY Sensor Proximity adalah alat pendeteksi yang bekerja berdasarkan jarak obyek terhadap sensor.  Karakteristik dari sensor ini adalah menditeksi obyek benda dengan jarak yang cukup dekat, berkisar antara 1 mm sampai beberapa centi meter saja sesuai type sensor yang digunakan. Sensor proximity dibedakan menjadi dua : 

    -Proximity Induktif

    -Proximity Kapasitif

    Proximity Induktif Berfungsi untuk mendeteksi obyek besi atau metal. Meskipun terhalang oleh benda non-metal, sensor akan tetap dapat mendeteksi selama dalam jarak (nilai) normal sensing atau jangkauannya. Proximity Kapasitif Sensor pembatas yang mendeteksi benda isolator atau selain logam Missal: kertas atau plastic.

     

    SENSOR SINAR

    Sensor sinar dibagi menjadi tiga :

    1.Fotovoltaic

    Merupakan Alat sensor sinar yang mengubah energi sinar langsung menjadi energi listrik, dengan adanya penyinaran cahaya akan menyebabkan pergerakan elektron dan menghasilkan tegangan Berfungsi untuk mengubah sinar matahari menjadi arus listrik DC. Tegangan yang dihasilkan sebanding dengan intensitas cahaya yang mengenai permukaan solar cell. Semakin kuat sinar matahari tegangan dan arus listrik Dc yang dihasilkan semakin besar

    2. Fotokonduktif

    Merupakan Alat sensor sinar yang memberikan perubahan tahanan (resistansi) pada sel-selnya, semakin tinggi intensitas cahaya yang diterima, maka akan semakin kecil pula nilai tahannya.

    3. Fotolistrik

    Merupakan Alat sensor sinar yang berprinsip kerja berdasarkan pantulan karena perubahan posisi/jarak suatu sumber sinar (inframerah atau laser) ataupun target pemantulnya, yang terdiri dari pasangan sumber cahaya dan penerima. Contoh: fingerprint

     

    SENSOR HALL-EFFECT

    Hall effect sensor merupakan sensor yang digunakan untuk mendeteksi medan magnet. Hall Effect sensor akan menghasilkan sebuah tegangan yang proporsional dengan kekuatan medan magnet yang diterima oleh sensor tersebut. Sensor ini didesain untuk mendeteksi keberadaan dari objek magnetik, biasanya magnet permanen. Biasanya digunakan untuk mensinyalir posisi dari komponen, dan sensor ini memiliki tingkat ketelitian yang tinggi

    SENSOR ULTRASONIK Sensor ultrasonik adalah sensor yang bekerja berdasarkan prinsip pantulan gelombang suara dan digunakan untuk mendeteksi keberadaan suatu objek tertentu di depannya, frekuensi kerjanya pada daerah diatas gelombang suara dari 40 KHz hingga 400 KHz. Sensor ini dioperasikan dengan mengirimkan gelombang suara pada taget dan mengukur waktu yang dibutuhkan oleh gelombang untuk memantulkan kembali. Waktu yang dibutuhkan oleh gema untuk kembali ke sensor adalah proporsional terhadap jarak dan tinggi dari objek, karena  sura memiliki kecepatan yang tetap.

    SENSOR TEKANAN

    Sensor Tekanan adalah sensor untuk mengukur tekanan suatu zat. Tekanan (p) adalah satuan fisika untuk menyatakan gaya (F) per satuan luas (A). Satuan tekanan sering digunakan untuk mengukur kekuatan dari suatu cairan atau gas. Sensor tekanan dapat diaplikasikan pada: Motor bensin, Pesawat terbang   Pengukur tekanan ban  ketinggian, pesawat terbang, roket, satelit, balon udara dll

    PEMINDAHAN TRANSDUSER

    Pengertian William D.C, (1993), mengatakan transduser adalah sebuah alat yang bila digerakan oleh suatu energi di dalam sebuah sistem transmisi, akan menyalurkan energi tersebut dalam bentuk yang sama atau dalam bentuk yang berlainan ke sistem transmisi berikutnya” Transmisi energi ini bisa berupa listrik, mekanik, kimia, optic (radiasi) atau thermal (panas). Pemindahan Transduser yang sering digunakan di industri adalah transvormator diferensial variabel linear ( the Linear Variable Differential Transformer = LVDT) LVDT (Linear Variable Differential Transformer) merupakan salah satu contoh sensor posisi, yang bekerja berdasarkan pada ada tidaknya medan magnet yang terjadi. LVDT terdiri atas 2 bagian yaitu :

    Kumparan (Tansformer)

    salah satu komponen penyusun LVDT merupakan kumparan. terdapat 3 kumparan dalam LVDT,yaitu 1 kumparan primer dan 2 kumparan sekunder. kenapa digunakan 2 buah kumparan sekunder adalah agar perbedaan besar induksi yang diterima kedua kumparan sekunder dapat digunakan untuk menentukan seberapa besar perubahan posisi batang inti (magnet).

    CORE (batang inti magnet)

    material core atau batang inti ini biasanya berbentuk silinder atau turbular dengan komponen penyusun berupa nickel-iron alloy permalloy. dalam proses produksinya, setelah bentuk dan ukuran dari batang inti ini di atur proses akan memasuki tahap annealing (atau penguatan dengan proses memanasi). Selama proses annealing ini biasanya dilakukan reduksi aliran gas untuk mencegah terjadinya oksidasi. gas yang biasanya digunakan dalam proses annealing ini biasanya hydrogen ataupun gas yang mengandung hidrogen. 

    •  Penggerak

    Penggerak (dalam listrik) adalah setiap alat yang mengubah sinyal listrik menjadi gerakan mekanis. Jenis penggerak :

    RELAI

    Relai merupakan bagian penting dalam banyak sistem kontrol sebagai alat yang dioperasikan dengan listrik secara mekanis mengontrol penghubung rangkaian listrik seperti kontrol jarak jauh dan untuk pengontrolan alat tegangan dan arus tinggi dengan sinyal kontrol tegangan dan arus rendah. Ketika arus mengalir melalui electromagnet pada relai kontrol elektromekanis, medan magnet yang menarik lengan besi dari jangkar pada inti terbentuk yang mengakibatkan kontak pada jangkar dan kerangka relai terhubung. Relai memiliki kotak NO/NC/kombinasi dari keduanya.

    SOLENOID

    Solenoid adalah alat yang digunakan untuk mengubah sinyal listrik atau arus listrik menjadi gerakan mekanis linear yang disusun dari kumparan dengan inti/jangkar besi yang bergerak. Ketika kumparan diberi tenaga, maka inti akan tertarik ke dalam kumparan dengan besarnya ditentukan olehjumlah lilitan dan arus.

    Arus kumparan pada selenoide dc hanya dibatasi oleh tahanan kumparan. Dengan ditempatkan plunger, dorongan akan menjadi lebih besar dari yang dibutuhkan sehingga sering digunakan suatu kumparan tegangan parsial solenoid yang lebih kecil. Pada solenoid yang lebih besar , 2 bagian kumparan dapat digunakan. Saklar cut off akan beroperasi jika plunger berada di sekitar dudukan dan membuka rangkaian untuk bagian kumparan. Solenoid dc memiliki time constatnt (konstanta waktu), sebab induktansi kumparan memperlambat pemagnetan yang lebih lambat dari solenoid ac.

    Kerangka dari plunger ac adalah baja silicon tipis berlapis-lapis dan diberi pernis untuk mengurangi arus eddy. Tahanan kumparan ac sangat rendah sehingga aliran arus sebagian besar dibatasi oleh reaktansi induktif dari kumparan(XL)

    Arus ditentukan dengan hukum ohm, dengan Xmenggantikan R sebagai berikut :

    Plunger harus didudukkan sepenuhnya pada dudukkan agar celah udara pada lintasan magnet tidak bertambah dan tidak mengurangi induktansi kumparan yang mengakibatkan panas berlebihan.

    Panjang pukulan solenoid juga merupakan hal yang penting karena semakin pendek pukulan, semakin tinggi kecepatan kerja, dan gaya yang diperlukan lebih kecil. Pukulan maksimum tidak boleh melampui separo panjang plunger. Pada solenoid ac terjadi arus kejutan yang relative tinggi dan menurun saat plunger dekat dengan posisi dudukkan. Arus kejutan ini tinggi dikarenakan oposisi dasar arus akan mengalir jika solenoid diberi tenaga tambahan dari kumparan tembaga.

    Solenoid yang dipakai untuk aplikasi tertentu harus disesuaikan dengan hasil gaya yang diinginkan di seluruh pengoperasian rentang suhunya. Jika beban terlalu besar, maka plunger tidak akan menempati posisinya dan sebaliknya

     

    D. PRINSIP KERJA RANGKAIAN [KEMBALI]

    Alat ini berbentuk foil logam atau kawat logam yang bersifat insulatif (isolasi) yang ditempel pada benda yang akan diukur tekanannya, dan tekanan berasal dari pembebanan. Prinsipnya adalah jika tekanan pada benda berubah, maka foil atau kawat akan terdeformasi, dan tahanan listrik alat ini akan berubah. Perubahan tahanan listrik ini akan dimasukkan kedalam rangkaian jembatan Whetstone yang kemudian akan diketahui berapa besar tahanan pada Strain Gauge. Sensor strain gauge pada umumnya adalah tipe metal-foil, dimana konfigurasi grid dibentuk oleh proses photoeching. Karena prosesnya sederhana, maka dapat dibuat bermacam macam ukuran gauge dan bentuk grid. Untuk macam gauge yang terpendek yang tersedia adalah 0,20 mm; yang terpanjang adalah 102 mm. Tahanan gauge standard adalah 120 mm dan 350 ohm, selain itu ada gauge untuk tujuan khusus tersedia dengan tahanan 500, 1000, dan 1000 ohm. Sg adalah factor gauge atau konstanta kalibrasi untuk gauge. Factor Sg selalu lebih kecil dari sensitivitas alloy metallic Sa karena konfigurasi grid dari gauge dengan konduktor transverse lebih kecil responsifnya ke strain axial dari pada konduktor lurus uniform. Pengukuran ketegangan menggunakan strain gauge dilakukan dengan menempatkan strain gauge pada rangkaian jembatan. Dalam prakteknya, orde pengukuran strain tidak lebih dari milistrain (e x 10-3), oleh karena itu pengukuran ketegangan memerlukan pengukuran yang sangat akurat dari perubahan yang sangat kecil dari resistansinya. Ketika terjadi regangan pada suatu benda uji (specimen) yang telah di pasangi strain gauge, maka regangan itu terhantarkan melalui alas gauge (isolatif) pada foil atau penghantar resistif di dalam gauge tersebut. Hasilnya adalah foil atau penghantar halus tadi akan mengalami perubahan nilai resistansinya. Perubahan resistansi ini berbanding lurus terhadap besarnya regangan.

    E. GAMBAR RANGKAIAN [KEMBALI]


Gambar Rangkaian Strain Gauge

Tidak ada komentar:

Posting Komentar

  Bahan Presentasi untuk Matakuliah Elektronika Industri  Kelas C Oleh:    BIntang Perdana Putra (1910932028)  Dosen Pengampu:  Darwison, M....