SENSOR LVDT DENGAN ADC
[menuju akhir]kombinasi dengan ADC
- Menunjukkan perubahan sinyal input dan output pada LVDT menggunakan ADC.
- Menghitung nilai keluaran dari sinyal yang dihasilkan oleh rangkaian LVDT dan ADC.
- Mengetahui perubahan nilai keluaran ADC akibat nilai induksi.
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.
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.
pada aplikasi proteus belum ditemukan sensor aktif lvdt sehingga dapat dibuat sensor pasifnya menggunakan potensiometer dan trafo.
Berikut bentuk dari sensor LVDT:
berikut adalah bentuk dari komponen sensor LVDT:
fungsi masing masing komponen:
1. V SINE
merupakan 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).
2. capasitor
merupakan komponen elektronika yang berguna untuk menyimpan arus listrik. komponen ini akan menyimpan muatan dalam waktu sementara dengan satuan kapasitansinya adalah Farad.
3. potensio meter (pot-hg)
merupakan 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.
4. resistor
merupakan komponen elektronika yang berguna untuk menghambat aliran arus listrik sehingga tidak terjadi short circuit. mempunyai resistansi yang berbeda beda sesuai kebutuhan.
5. transformer 2 primer 2 sekuder
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.
6. dioda
merupakan komponen elektronika yang berguna untuk mengeliminasi arah arus yang masuk. dioda hanya akan aktif saat arus yang masuk melebihi tegangan dalam nya.
7. ocilloscope
merupakan peralatan elektronik yang dapat menampilkan bagai mana bentuk gelombang listrik dari suatu rangkaian listrik.
8.ac voltmeter
alat ini bergua untuk mengukur tegangan arus bolak-balik yang mengalir pada suatu rangkaian elektronika.
9. saklar
merupakan komponen elektronika yang berfungsi sebagai pemutus atau penghubung suatu rangkaian elektronik sehingga arus dapat mengalir pada ragkaian atau tidak sama sekali.
10. komponen adc
Gambar 3. Konfigurasi Pin ADC0804
Diagram konfigurasi pin ADC0804
ditunjukkan pada gambar, Pin 11 sampai 18 (keluaran digital) adalah keluaran
tiga keadaan, yang dapat dihubungkan langsung dengan bus data bilamana
diperlukan. Apabila CS (pin 1) atau RD (pin2) dalam keadaan high (“1”), pin 11
sampai 18 akan mengambang (high impedanze), apabila CS dan RD rendah keduanya,
keluaran digital akan muncul pada saluran keluaran. Sinyal mulai konversi pada
WR (pin 3). Untuk memulai suatu konversi, CS harus rendah. Bilamana WR menjadi
rendah, konverter akan mengalami reset, dan ketika WR kembali kepada keadaan
high, konversi segera dimulai.
Konversi detak konverter harus terletak
dalam daereh frekuensi 100 sampai 800kHz. CLK IN ( pin 4) dapat diturunkan dari
detak mikrokontroller, sebagai kemungkinan lain, kita dapat mempergunakan
pembangkit clock internal dengan memasang rangkaian RC antara CLN IN ( pin 4)
dan CLK R ( pin 19). Pin 5 adalah saluran yang digunakan untuk INTR, sinyal
selesai konversi. INTR akan menjadi tinggi pada saat memulai konversi, dan akan
aktif rendah bila konversi telah selesai. Tepi turun sinyal INTR dapat
dipergunakan untuk menginterupsi sistem mikrokontroller, supaya mikrokontroller
melakukan pencabangan ke subrutine pelayanan yang memproses keluaran konverter.
Pin 6 dan 7 adalah masukan diferensial bagi sinyal analog. A/D ini mempunyai
dua ground, A GND (pin 8) dan D GND ( pin10). Kedua pin ini harus dihubungkan
dengan ground. Pin 20 harus dihubungkan dengan catu daya +5V. Pada A/D 0804
merupakan tegangan referensi yang digunakan untuk offset suatu keluaran digital
maksimum. Dengan persamaan sebagai berikut:
Tabel Konversi :
Vin (volt)
|
Data Digital
(biner)
|
Data Digital
(desimal)
|
0,000
|
0000 0000
|
0
|
0,0196
|
0000 0001
|
1
|
0,0392
|
0000 0010
|
2
|
…
|
…
|
…
|
5
|
1111 1111
|
255
|
Tabel 1. Konversi Tegangan Analog
ADC0804
A/D ini dapat dirangkai untuk
menghasilkan konversi secara kontinu. Untuk melaksanakannya, kita harus
menghubungkan CS, dan RD ke ground dan menyambungkan WR dengan INTR. Maka
dengan ini keluaran digital yang kontinu akan muncul, karena sinyal INTR menggerakkan
masukan WR. Pada akhir konversi INTR berubah menjadi low, sehingga keadaan ini
akan mereset konverter dan mulai konversi.
Hal-hal yang juga perlu diperhatikan
dalam penggunaan ADC ini adalah tegangan maksimum yang dapat dikonversikan oleh
ADC dari rangkaian pengkondisi sinyal, resolusi, pewaktu eksternal ADC, tipe
keluaran, ketepatan dan waktu konversinya. Ada banyak cara yang dapat digunakan
untuk mengubah sinyal analog menjadi sinyal digital yang nilainya proposional.
Jenis ADC yang biasa digunakan dalam perancangan adalah jenis Successive
Approximation Convertion (SAR) atau pendekatan bertingkat yang
memiliki waktu konversi jauh lebih singkat dan tidak tergantung pada nilai
masukan analognya atau sinyal yang akan diubah.ADC atau Analog To Digital Converter adalah perangkat yang digunakan untuk mengubah sinyal analog atau sinyal kontinyu menjadi sinyal digital. Perangkat ADC alias Analog To Digital Converter banyak digunakan di dunia elektronika industri.
fungsi dari ADC atau Analog To Digital Converter adalah untuk menjembatani pemrosesan data berupa sinyal analog oleh sistem digital. ADC juga berperan sebagai pengatur proses industri, rangkaian pengukuran atau pengujian, sampai dengan komunikasi digital.
prinsip kerja dari ADC sangatlah simpel, yakni dengan cara mengkonversi sinyal analog atau sinyak kontinyu ke dalam bentuk besaran yang merupakan rasio perbandingan antara sinyal input dan juga tegangan referensi. Oleh sebab itu dapat digunakan persamaan signal = (sample/max_value) x reference_voltage.
Sampai saat ini kita mengenai beberapa jenis ADC seperti ADC Simultan atau yang juga biasa kita kenal dengan flash converter. Selain itu ada yang namanya Counter Ramp ADC. Ada satu lagi jenis ADC yang cukup kompleks bernama SAR (Successive Aproximation Register) ADC.
11. led
merupakan bentuk lain dari dioda bedanya yaitu led dapat memancarkan energi berupa cahaya. setiap led mempunyai tegangan batas yang berbeda-beda sesui dengan warna cahaya yang ia pancarakan.
12.VCC
merupakan komponen elektronika yang berfungsi sebagai sumber tegangan tetap pada suatu rangkaian elektroika biasanya bernilai 5 volt atau 12 volt.
grafik respon sensor lvdt terhadap adc
3. DAFTAR KOMPONEN[kembali]
1. Vsine
2. CAP
3. POT-HG
4. RES
5. TRSAT2P2S2B
6. 1N4001
7. NTSD0WF104
8. OCILLOSCOPE
9. AC VOLTMETER
10. ADC
11. SAKLAR
12. RESISTOR
13. CAPASITOR
14. LED
15. GROUND
16. VCC
semua komponen di atas dapat dicari pada library aplikasi proteus biasa.
BERIKUT ADALAH BENTUK RANGKAIAN LVDT MENGGUNAKAN PROTEUS:
sensor ini bekerja pada saat LVDT mempunyai prinsip kerja berupa variabel induktansi. LVDT mempunyai komponen yang terdiri dari inti besi yang bisa bergerak, kumparan primer, dan dua kumparan sekunder. kumparan primer akan terhubung dengan tegangan AC sebagai tegangan acuan. kumparan sekunder terletak si kiri dan di kanan kumparan primer yang saling terhubung secara seri satu sama lain.
maka dapat di ketahui bahwa:
1. saat inti berada ditengah-tengah maka flux S1 = S2
tegangan induksi E1 = E2
enetto = 0
2. saat inti bergerak ke arah S1 maka flux S1 > S2
tegangan induksi E1> E2
enetto = E1 - E2
3. saat inti bergerak ke arah S2 maka fluks S1< S2
teganagn induksi E1< E2
enetto = E2 - E1
berikut bentuk gambar prinsip kerja sensor LVDT:
untuk rumus parameter tegangan yang dihasilkan pada sekunder sebanding dengan perubahan posisi inti magnetik.
VO = VeKx.
arus akan mengalir pada rangkaian dari sumber ac, lalu akan melewati potensiometer. dari potensio akan diterus kan ke rangkaian trafo. pada rangakain trafo lilitan primer di ukur tegangannya. pada travo terjadi induksi yang menyebab kan terjadinya ggl pada kumparan sekunder. sehingga terbentu arus liastrik. arus listrik akan diterus kan menuju jembatan dioda. saat arus positif maka akan masuk ke dioda 1, lalu melewati resistor dan diteruskan ke dioda 4.saat arus negatif maka akan melewati d4, lalu melewati resistor dan menuju dioda 2. daat lepas dari jembatan dioda maka akan keluar input pada rangkaian . pada output dipasang voltmeter untuk membandingkan tegangan awal dan akhir.
tegangan utput akan di hubungkan menuju v positif ADC, serta ground sensor dengan v negatif ADC.pada rangkaian ADC akan melakukan logika dan perhitungan secara digital sehingga didapat kan hasil berupa logika 1(on) atau logika 0(off).ini akan di tunjukkan oleh led yang hidup atau mati. cara perhitungannya yaitu dengan menjumlahkan bilangan biner dari led yang hidup.yaitu led pertama 2 pangkat 0, kedua 2 pangakat 1, dan seterusnya samapai 2 pangkat 8. disini menggunakan saklar untuk pembanding led yang hidup jika nilai ptensio meter dirubah.
6. VIDEO[kembali]
7. LINK DOWNLOAD[kembali]
1. MATERI:
Klik
2. RANGKAIAN
Klok
3. VIDEO TUTORIAL
Klek
[menuju awal]
thanks for a such good knowledge, it's useful for my final project☺✨
BalasHapus