1.Tujuan
a. Untuk mengetahui apa itu sensor Tekanan
b. Untuk mengetahui bagaimana prinsip kerja dari sensor Tekanan
c. Untuk mempelajari aplikasi dari sensor Tekanan
d. Untuk mempelajari simulasi rangkaian sensor Tekanan dengan menggunakan aplikasi proteus.
2.Alat dan Bahan
1. Sensor MPX4115
Gambar 2.1. Sensor MPX4115
Gambar 2.1. Sensor MPX4115
2. Op-Amp CA3140
Gambar 2.2. Op-Amp CA3140
3. Resistor
Gambar 2.3. Resistor
4. Vcc 5V
Gambar 2.4. Vcc
Gambar 2.4. Vcc
3.Teori
Sensor Tekanan diciptakan untuk mengukur tekanan suatu zat yang memiliki tekanan sangat kecil sehingga sulit untuk diukur apabila menggunakan alat pengukur biasa. Dalam pelajaran Science, kita mengenal adanya alat pengukur untuk suatu benda. Seperti contoh thermometer sebagai alat untuk mengukur suhu, anemometer untuk mengukur kecepatan angin dan speedometer untuk mengukur kecepatan suatu benda. Tekanan yang dilambangkan dalam huruf (p) adalah satuan fisika untuk menyatakan gaya, yang dilamabangkan dengan (F) persatuan luas, yang dilambangkan dengan (A). Satuan tekanan sering digunakan untuk menguk kekuatan atau tekanan dari unsur zat yaitu berupa cairan dan gas. Fungsi dari sensor tekanan sebenarnya adalah untuk mengubah tekanan menjadi induktasi.
Sensor Tekanan:
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 sensor tekanan yang lain adalah tabung bourdon.
Sensor mpx4115
Sensor tekanan mempunyai prinsip kerja yang sedikit rumit. Pertama, perubahan tekanan pada kantung menyebabkan perubahan posisi inti kumparan sehingga menyebabkan perubahan induksi magnetic pada kumparan. Kumparan yang digunakan adalah kumparan CT ( center tap). Dengan demikian, apabla inti mengalami pergeseran, maka induktasi pada salah satu kumparan bertambah, namun menyebabkan kumparan yang lain berkurang. Untuk mengukur tekanan statis atau tinggi suatu cairan dapat ditentukan dengan rumus (P = d.g.h). Untuk keterangannya, (p) adalah tekanan statis (pascal) sementara (D) adalah kepadatan cairan (km/m3), lalu (G) adalah konstanta gravitasi ( 9,81 m/s2) dan (H) adalah tinggi cairan (M).
Prinsip kerja
dari sensor tekanan itu sendiri adalah mengubah tegangan mekanik menjadi
listrik. Kurang ketegangan didasarkan pada prinsip bahwa tahanan pengantar
berubah dengan panjang dan luas penampang. Daya yang diberikan pada kawat itu
sendiri menyebabkan kawat menjadi bengkok. Sehingga menyebabkan ukuran kawat
berubah dan mengubah ketahananya. Ada beberapa fungsi lain dari sensor tekanan.
Applikasi sensor tekanan adalah sebagai pemantau cuaca yang sering
berubah-ubah. Digunakan dipesawat terbang untuk mengukur tekanan angina yang
berada didalam band pesawat terbang, lalu yang terakhir adalah pengukur tekanan
udara pada ruangan tertutup. Tiga fungsi ini adalah fungsi umum dari sendor
tekanan yang sering ditemui oleh masyarakat namun masyarakat belum mengetahui
cara kerja dari pengukur tekanan tersebut.
Grafik Tegangan output sensor MPX4115
CA3140 adalah penguat
operasional sirkuit terpadu yang menggabungkan kelebihan dari PMOS transistor
tegangan tinggi dengan tegangan tinggi transistor bipolar pada sebuah chip
monolithic.
Absolute Maximum Ratings
DC Supply Voltage (Between V+ and V- Terminals) . .... . . .. . . . . . . . . . 36V
Differential Mode Input Voltage . . . . . . . . . .... .. . . . .. . . .. .. . . . . . . . . . . 8V
DC Input Voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . ... .. . .. . . . (V+ +8V) To (V- -0.5V)
Input Terminal Current. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .... ... . . . . . . . . . . . 1mA
Output Short Circuit Duration∞ (Note 2) . . . . . .. . ... .. ... . . . . . . . . Indefinite
Temperature Range. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . ... .. . . . -55oC to 125oC
Maximum Junction Temperature (Plastic Package) . .... . . .. . .. . . . . . . 150oC
Maximum Storage Temperature Range . . . . . .. ... . ... . .. .. . -65oC to 150oC
Maximum Lead Temperature (Soldering 10s) . . . . ... . . .. . . .... . . . . . 300oC
RESISTOR
Resistor adalah komponen elektronika yang berfungsi untuk menghambat atau membatasi aliran listrik yang mengalir dalam suatu rangkain elektronika
GROUND
Ground adalah titik yang dianggap sebagai titik kembali nya arus listrik arus searah atau titik kembali nya sinyal bolak balik atau titik patokan (referensi) dari berbagai titik tegangan dan sinyal listrik di dalam rangkaian elektronika.
4.Rangkaian
Rangkaian sensor tekanan MPX4115 sederhana
Prinsip Kerja
Ketika Power supply dalam kondisi ON, maka rangkaian pendeteksi tekanan sensor MPX4115 akan mendapat tegangan. Output dari sensor tekanan berupa sinyal listrik yang masih lemah untuk menguatkannya maka digunakan rangkaian penguat yang menggunakan IC Op-Amp tipe CA3140, IC disini dikonfigurasikan sebagai penguat non inverting. Penguat non Inverting akan menghasilkan sinyal output yang sephasa dengan sinyal output.
Besar nilai output adan AV ( penguatan tegangan dari rangkaian penguat itu sendiri). Ciri penguat non inverting adalah inputnya menggunakan pin + (positif), sedangkan input inverting akan dihubungkan pada rangkaian unterresistor yang akan membentuk besarnya penguatan rangkaian non inverting atau besarnya penguatan penguat non inverting,
Rfedback = 100 kohm yang bisa diatur atur.
Rinput = 10 kohm berupa nilai resistansi yang tetap.
Sehingga besarnya penguatan bisa diatur atur yang akan mengubah juga besarnya siyal output karena V output adalah AV *Vin
5.Video
Tidak ada komentar:
Posting Komentar