1. Mampu memahami sensor LVDT dan aplikasinya
2. Mampu membuat rancangan sensor LVDT di Proteus
2. Mampu membuat rancangan sensor LVDT di Proteus
3. Membuat rangkaian sederhana yang dapat berguna bagi kehidupan sehari-hari
1. Resistor
Gambar 1. Resistor
2. Transistor
Gambar 2. Transistor
3. Relay
Gambar 3. Relay
4. Batterai
Gambar 4. Batterai
5. Lampu
Gambar 5. Lampu
6. Button
Gambar 6. Button
7. LED
Gambar 7. LED
8. Buzzer
Gambar 8. Buzzer
Sensor Linear Variable Differential Transformers (LVDT) adalah suatu sensor yang bekerja berdasarkan prinsip trafo diferensial dengan gandengan variabel antara gandengan variabel antara kumparan primer dan kumparan sekunder. 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.
Struktur Internal LVDT:
Gambar 9.Struktur Internal LVDT
- Dua lilitan skunder kiri dan kanan dipisahkan oleh sebuah lilitan primer yang menjadi pusatnya dan jarak lilitan primer ke masing-masing lilitan sekunder adalah simetris
- Core adalah elemen yang bergerak pada LVDT, berbentuk pipa yang terpisah yang terbuat dari bahan yang memiliki permeabilitas magnetik. Core bebas bergerak secara aksial terhadap coil dan secara mekanik dikopelkan pada objek yang akan diukur posisinya.
- Pipa yang digunakan terbuat dari bahan non feromagnetik, kemudian kedua kumparan tersebut dihubungkan dengan seri dalam jumlah lilitan yang sama tapi secara berlawanan.
- Coil adalah lilitankan pada satu potong bentuk cekungan yang terbuat dari polymer bertulang kaca yang memiliki kestabilan suhu tinggi.
- Diamankan dalam sebuah rumahan silinder yang terbuat dari stainless stell.
Dalam aplikasinya, output terhubung dalam bentuk yang berlawanan, seperti yang ditunjukkan pada Gambar .tegangan output individu sekunder v1 dan v2 pada posisi nol diilustrasikan pada Gambar . Namun, dalam hubungan yang berlawanan, setiap perpindahan dalam posisi inti x dari titik nol menyebabkan amplitudo output tegangan dan perbedaan fasa α berubah. Bentuk gelombang keluaran v berhubungan dengan posisi inti ditunjukkan pada Gambar. Ketika inti diposisikan di tengah, ada dalam pasangan yang sama antara gulungan primer dan sekunder, sehingga memberikan titik nol atau titik referensi dari sensor. Selama inti tetap dekat pusat pengaturan kumparan, output sangat linier. Rentang linier transformator diferensial komersial jelas ditentukan, dan perangkat jarang digunakan di luar rentang linier ini.
Gambar 10.Output LVDT
Prinsip kerja LVDT :
Gambar 11.Prinsip Kerja LVDT
Inti berada di tengah-tengah maka :
Flux S1 = S2
Tegangan induksi E1 = E2
Enetto = 0
Inti bergerak ke arah S1 maka :
Flux S1 > S2
tegangan induksi E1 > E2,
Enetto = E1 - E2
Inti bergerak ke arah S2 maka :
Flux S1 < S2
Tegangan induksi E1 < E2
Enetto = E2 – E1
Sensor LVDT adalah suatu sensor yang bekerja berdasarkan prinsip trafo diferensial dengan gandengan variabel antara kumparan primer dan kumparan sekunder. Prinsip ini pertama kali dikemukakan oleh Schaevits pada tahun 1940-an.Pada masa sekarang sensor LVDT telah secara luas diunakan. Pada aplikasinya LVDT dapat digunakan sebagai sensor jarak, sensor sudut, dan sensor mekanik lainnya.Untuk kali ini sensor ini diaplikasikan sebagai sensor jarak. Suatu LVDT pada dasarnya terdiri dari sebuah kumparan primer, dua buah kumparan sekunder dan inti dari bahan feromagnetik. Kumparan-kumparan tersebut dililitkan pada suatu selongsong, sedangkan inti besi ditempatkan didalam rongga selongsong tersebut. Selongsong ini terbuat dari bahan non-magnetik. Kumparan primer dililitkan ditengah selongsong, sedangkan kedua kumparan sekunder dililitkan disetiap sisi kumparan primer. Kedua kumparan sekunder ini dihubungkan seri secara berlawanan dengan jumlah lilitan yang sama.
Gambar 12.Kumparan
Secara skematik LVDT dapat digambarkan seperti pada Gambar di atas Pada ujung-ujung kumparan primer diberikan tegangan eksitasi yang berupa sinyal yang dihasilkan oleh oscilator Keluaran dari sensor ini diambil dari ujung-ujung kumparan sekunder. Besar tegangan keluaran LVDT bergantung kepada posisi inti. Pada saat posisi inti. Pada saat posisi inti besi ditengah, GGL yang diinduksi oleh kumparan sekunder 1 dan 2 sama besar. Tetapi karena kedua kumparan sekunder dihubungkan seri secara berlawanan maka tegangan keluaran akan sama dengan nol. Jika inti besi kita geser kearah kiri maka kumparan sekunder 1 akan mendapat rapat fluks yang lebih tinggi dibandingkan dengan kumparan sekunder 2. Akibatnya GGl induksi pada kumparan sekunder 1 akan lebih besar daripada kumparan sekunder 2. Tegangan keluaran yang dihasilkan merupakan selisih tegangan kedua kumparan sekunder. Hubungan antara tegagan keluaran dan pergesaran inti LVDT adalah linier pada selang jarak tertentu. Hubungan antara tegangan keluaran U dengan posisi inti besi x linier saat inti berada ditengah selongsong, dan tidak linier saat inti berada di pinggirpinggir selongsong. LVDT dapat digunakan untuk mengukur pergeseran/perubahan jarak. Untuk keperluan ini kita hubungkan pegangan inti LVDT ke bagian yang akan diukur pergerakannya.a
Pengaplikasian Sensor LVDT:
LVDT Digunakan Untuk mengontrol Level Air dalam Tangki
Gambar 15. Grafik respon Sensor
Gambar 13. Aplikasi LVDT
Gambar 14. Aplikasi LVDT
Prinsip Kerja :
Sensor LVDT digunakan untuk mengontrol level air dalam tangki. Ketika level air rendah, inti bergerak menuju kumparan yang lebih rendah dan outputnya akan lebih besar dari kumparan yang lebih atas.
Grafik Respon :
[kembali]
Gambar 16. Rangkaian LVDT
Prinsip Kerja :
Sensor LVDT diwakili oleh 2 buah Button yang belum disentuh air, Lampu akan On dan Buzzer serta LED juga akan ON dan sebaliknya apabila sudah mencapai batas, Lampu akan redup dan Buzzer Off yang artinya air sudah terisi penuh.
Cara kerjanya adalah ketika kedua Button/Sensor terputus, maka arus akan melewati R4 lalu ke R3 dan kemudian ke R7 dan menuju Relay sehingga Relay aktif dan Lampu serta Buzzer dan LED akan ON. arus juga melewati R4 lalu R3 dan kemudian ke R5 dengan arus positif sehingga Transistor aktid dan arus dari emitter diteruskan ke kolektor kemudian menuju relay dan mengaktifkan relay sehingga lampu menyala dan Buzzer serta LED akan On.
Ketika Button(Batas Bawah) Dihubungkan dan Button(Batas Atas) terputus, maka lampu masih menyala dan Buzzer masih Menyala dan LED juga menyala karena adanya arus positif yang masih bisa melewati Transistor Sehingga arus mengalir ke Relay dan mengaktifkan Relay. Tetapi Ketika Kedua Button Dihubungkan, lampu akan redup dan Buzzer juga akan Off karena adanya arus negatif yang jika ditambah arus positif akan tadi akan bernilai nol, dan arus Tidak Bisa melewati resistor sehingga tidak mencapai Relay, maka Relay akan Off dan lampu akan redup atau mati dan Buzzer serta LEd juga mati.
Download File Rangkaian Disini
Download Video Simulasi Disini
Download HTML Disini
Download Datasheet LVDT Disini
Tidak ada komentar:
Posting Komentar