percobaan 5

LAPORAN PRAKTIKUMINSTRUMENTASI INDUSTRI

Kelas: 4 EDInstruktur: NIKSEN ALFARIZAL,S.T.,M.Kom

LABORATORIUM TEKNIK ELEKTROPROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRONIKAPOLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYAPALEMBANG

PERCOBAAN 5PENGARUH PERMUKAAN OBJEK PADA JARAK PERPINDAHAN

A. TUJUANMempelajari tentang pengaruh benda ukuran yang berbeda pada jarak perpindahan dari sensor jarak induktif.

B. DASAR TEORISensor adalah peralatan yang digunakan untuk merubah suatu besaran fisik menjadi besaran listrik sehingga dapat dianalisa dengan rangkaian listrik tertentu. Hampir seluruh peralatan elektronik yang ada mempunyai sensor didalamnya. Pada saat ini, sensor tersebut telah dibuat dengan ukuran sangat kecil. Ukuran yang sangat kecil ini sangat memudahkan pemakaian dan menghemat energi.Sensoradalah sesuatu yang digunakan untuk mendeteksi adanya perubahan lingkungan fisik atau kimia. Variabel keluaran dari sensor yang diubah menjadi besaran listrik disebut Transduser. Pada saat ini, sensor tersebut telah dibuat dengan ukuran sangat kecil dengan orde nanometer. Ukuran yang sangat kecil ini sangat memudahkan pemakaian dan menghemat energi.Sensor merupakan bagian dari transducer yang berfungsi untuk melakukan sensing atau merasakan dan menangkap adanya perubahan energi eksternal yang akan masuk ke bagian input dari transducer, sehingga perubahan kapasitas energi yang ditangkap segera dikirim kepada bagian konvertor dari transducer untuk dirubah menjadi energi listrik.Secara umum sensor didefenisikan sebagai alat yang mampu menangkap fenomena fisika atau kimia kemudian mengubahnya menjadi sinyal electrik baik arus listrik ataupun tegangan. Fenomena fisik yang mampu menstimulus sensor untuk menghasilkan sinyal electrik meliputi temperatur, tekanan, gaya, medan magnet cahaya, pergerakan dan sebagainya.Sensor adalah alat yang digunakan untuk mendeteksi dan sering berfungsi untuk mengukur magnitude sesuatu. Sensor adalah jenis transduser yang digunakan untuk mengubah variasi mekanis, magnetis, panas, sinar dan kimia menjadi tegangan dan arus listrik. Sensor biasanya dikategorikan melalui pengukur dan memegang peranan penting dalam pengendalian proses pabrikasimodern. Sensor memberikan ekivalen mata, pendengaran, hibung, lidah, untuk menjadi otak mikroprosesor dari system otomatisasi industri.Proximity Switch atau 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. Proximity Switch ini mempunyai tegangan kerja antara 10-30 Vdc dan ada juga yang menggunakan tegangan 100-200VAC.

Hampir di setiap mesin mesin produksi sekarang ini menggunakan sensor jenis ini, sebab selain praktis sensor ini termasuk sensor yang tahan terhadap benturan ataupun goncangan, selain itu mudah pada saat melakukan perawatan ataupun perbaikan penggantian.

Proximity Sensor terbagi dua macam, yaitu: Proximity Inductive Proximity CapacitiveProximity Inductiveberfungsi untuk mendeteksi obyek besi/metal. Meskipun terhalang oleh benda non-metal, sensor akan tetap dapat mendeteksi selama dalamjarak (nilai) normal sensingatau jangkauannya. Jika sensor mendeteksi adanya besi di area sensingnya, maka kondisi output sensor akan berubah nilainya.Proximity Capacitiveakan mendeteksi semua obyek yang ada dalam jarak sensingnya baik metal maupun non-metal.

C. KOMPONEN YANG DIGUNAKANJml.Sebutan

1Unit Lampu & Buzzer

1Slide Posisi

1Jangka Sorong

1Sensor Induktif (M18)

1Set benda uji, baja ringan mild steel,30 mm x 30 mm, part 11






D. RANGKAIAN PERCOBAANTata Letak

Diagram Rangkaian Listrik

E. PROSEDUR PERCOBAANDeskripsi masalahBenda-benda logam dari ukuran yang berbeda harus terdeteksi pada meja pengindeksan rotasi oleh sensor induktif. Hanya bagian yang terbuat dari baja ringan mild steel (S 235 JR) yang dideteksi. Selidikilah pengaruh ukuran objek pada jarak perpindahan terhadap sensor.Sketsa Posisi

perakitan PraktikumPasang unit lampu & buzzer, slide posisi, dan 1 unit sensor induktif padaplat profil. Sensor induktif harus dipasang diimbangi dengan 5 cm terhadap pusat slide posisi (lihat gambar. "Layout"). Hubungkan 24V power supply listrik dan sensor induktif ke unit lampu & buzzer. Pasang jangka sorong ke slide posisi.Ambil pelat baja ringan panjang yang berbeda (bagian 11 - 16) dari serangkaian benda yang diuji dan laksanakan pengukuran. Ukur jarak switching dari sensor jarak untuk masing-masing plat. Buatlah catatan pengukuran di mana perubahan sinyal terjadi ketika lempeng mendekati sensor.

Pemasangan jangka sorongKetika memasang jangka sorong, unit geser slide posisi diatur ke "0". dua pointer digerakkan terpisah sekitar 10 mm. Jangka Sorong ditempatkansejajar dengan plat dasar menempel pada tepi sedemikian rupa, penunjuk depan terletakbertentangan dengan perhentian untuk jangka sorong. Penahan Kedua magnet mempertahankan badan jangka dengan pelat dasar slide posisi.CatatanTujuan dari latihan ini adalah untuk menentukan hubungan antara jarak perpindahan dengan ukuran objek terhadap sensor. Standar EN 50 010 menentukan plat kalibrasi standar untuk mendefinisikan perpindahan jarak nominal. Plat kalibrasi standar untuk induktif sensor dengan tebal 1mm dan memiliki panjang tepi dengan salah satu diameter lingkaran tertulisdari permukaan aktif sensor atau tiga kali panjang perpindahan nominaljarak sensor yang nilainya lebih besar.Sebagai sensor yang digunakan, perpindahan jarak nominal adalah 7 mm dan diameter permukaan aktif 16 mm. Sehingga sisi standar plat kalibrasi harus memiliki panjang 21 mm.Ukuran (mm)Jarak Pengindraan

Baja ringan (St 37), bagian 11: 30mm






F. KESELAMATAN KERJA1. Sebelum latihan praktik , baca datasheet komponen yang dibutuhkan2. Rakit komponen3. Kamu dapat mencoba latihan di paragraf latihan merakit4. Buat catatan tentang apapun yang menarik5. Pergunakan semua alat alat yang ada pada lab dengan sebaik-baiknya dan sesuai dengan fungsinya.6. Setelah melakukan percobaan, matikan semua alat yang telah dipergunakan dan pastikan semuanya kembali seperti semula dan tetap dalam baik dan benar.

G. ANALISA PERCOBAANPada job 5 ini kami masih menggunakan sensor proximity induktif, namum berbeda benda ukur nya saja. Pada job ini kami menggunakan benda uji mild steel namun dengan ukuran yang berbeda. Inductive proximity sensor beroperasi dengan menggunakan prinsip indukansi. Induktansi merupakan suatu keadaan dimana terjadi suatu fluktuasi arus listrik yang mengalir pada sebuah bahan magnetik menginduksi electro motive force (emf) dari sebuah object / target berupa metal. Tipe ini hanya dapat mendeteksi benda logam saja dengan jarak deteksi maksimum sebesar 6 cm. Bahan dasar logam sangat mempengaruhi kemampuan pendeteksian sensor

Gambar 1. Bagian-bagian sensor proximity induktif

Inductive Proximity sensor terdiri atas empat elemen dasar seperti terlihat pada gambar keempat elemen pada Inductive Proximity sensor tersebut adalah :1. Sensor coil dan Ferrite core2. Oscilator circuit3. Detection circuit(comperator)4. Solid state output circuit

Prinsip Kerja dari Sensor Proximity InduktifOscilator circuit menghasilkan gelombang frekuensi medan elektromagnetik yang berasal dari radiasi ferrite core dan coil assembly. Medan magnet tersebut terdapat di sekitar sumbu axis dari ferrite core. Ketika object yang berupa metal mendekati medan tersebut, eddy currents terinduksi pada permukaan target tersebut sehingga terjadi loading effect atau damping, hal inimenyebabkan adanya reduksi amplitudo dari sinyal oscilator. Detection circuit mendeteksi perubahan dalam oscilator amplitudo, detection circuit yang berfungsi seperti sebuah switch akan short pada saat perubahan amplitudo pada oscilator amplitudo sampai pada nilai tertentu.Sinyal ON dari detection circuit tersebut akan menyalakan solid-state output menjadi ON. Begitu juga sebaliknya untuk menjadikan output switch menjadi OFF. Metode lainnya termasuk Sensor Deteksi Aluminium , yang mendeteksi phasa frekuensi, dan Sensor Semua logam-, yang menggunakan kumparan, bekerja untuk mendeteksi hanya mengubah komponen dari impedansi / tahanan. Ada juga Pulse-respons Sensor, yang menghasilkan arus eddy didalam pulsa dan mendeteksi perubahan waktu dalam pusaran arus dengan tegangan induksi di koil.Jarak DeteksiJarak deteksi adalah besar jarak pada saat objek akan terbaca oleh sensor ketika objek digerakkan oleh metode tertentu. Sensor akan beroperasi atau bekerja pada jarak atau area tertentu, dimana saat objek berada diluar area tersebut maka sensor tidak akan lagi mendeteksi objek tersebut. Seperti yang telah disebutkan jarak deteksi atau sensing distance berkisar antara satu milimeter sampai beberapa sentimeter saja sesuai tipe sensor yang digunakan. Jarak deteksi akan dijelaskan pada gambar berikut ini :

Penjelasan : Reset distance adalah jarak dimana sensor dalam keadaan reset, sehingga objek tidak akan terdeteksi dan sensor tidak aktif (ditunjukkan dengan lambang "OFF"). Sensing distance adalah jarak toleransi dimana sensor akan aktif bekerja mendeteksi jikalau ada benda yang melewati permukaan sensor (sensing surface). Saat objek melewati permukaan sensor maka objek tersebut (sensing object) akan mengaktifkan sensor (ditunjukkan dengan lambang "ON") sehingga Proximity Sensor akan menghasilkan keluaran (output). Baik reset distance maupun sensing distance dihitung mulai dari reference position atau posisi referensi yang sama dengan posisi sensing surface.

Pengaturan Jarak Mengatur jarak dari benda ke permukaan sensor memungkinkan penggunaan sensor yang lebih stabil dalam operasi kerjanya, termasuk pengaruh suhu dan tegangan. Standar posisi objek adalah sekitar 70% sampai 80% dari jarak atau area sensing distance yang telah ditentukan masing-masing tipe sensor. Pengaturan jarak akan dijelaskan pada gambar berikut ini :

Penjelasan :Rated sensing distance adalah jarak atau area dari sensing distance yang telah disebutkan sebelumnya, dimana pada jarak atau area ini Proximity Sensor bekerja untuk mendeteksi objek yang melewatinya. Set distance adalah standar posisi objek yang besarnya sekitar 70% sampai 80% dari jarak atau area rated sensing distance. Tujuannya selain untuk menstabilkan kinerja sensor pengaturan jarak ini juga berguna untuk mengurangi jikalau ada kesalahan (error) dan meningkatkan sensitivitas dari sensor terhadap objek dengan bahan tertentu (misal tipe logam yang berbeda).

Target Standar Sensor Proximity Inductive

Gambar Target standarPermukaan(face) aktif sensor proximity induktif adalah permukaan(face) sensor di mana medan elektro-magnetik frekuensi tinggi muncul. Sebuah target standar persegi baja ringan, satu mm, dengan panjang sisi sama dengan diameter permukaan aktif atau tiga kali jarak beralih nominal, yang lebih besar. Jenisdanketebalandaribendayangdiujimenentukan Sensing Distance dariproximity sensor, ini dikarenakan semakin besar atau tebal suatu benda objek tersebut maka semakin luas juga daerah medan magnet nya, maka semakin luas pula sensing distance dari sensor.

Berikut ini yang umum digunakan sebagai pedoman ketika mengoreksi untuk ukuran dan bentuk target: Target yang permukaan datar lebih bagus Target yang bulat dapat mengurangi jarak sensor Bahan non-ferrous (bukan besi) biasanya dapat mengurangi jarak jangkauan sensor untuk semua logam Target yang lebih kecil dari permukaan(face) sensor biasanya mengurangi jarak jangkauan sensor Target yang lebih besar dari permukaan(face) sensor dapat meningkatkan jarak jangkauan sensor Bahan dari target juga mempengaruhi jarak penginderaan Kecepatan pergerakan target

H. KESIMPULANKesimpulan yang dapat ditarik dari percobaan 5 ini adalah Target yang lebih besar dari permukaan(face) sensor dapat meningkatkan jarak jangkauan Sensor karena Prinsip Kerja dari Sensor Proximity Induktif Oscilator circuit adlah menghasilkan gelombang frekuensi medan elektromagnetik yang berasal dari radiasi ferrite core dan coil assembly. Medan magnet tersebut terdapat di sekitar sumbu axis dari ferrite core. Ketika object yang berupa metal mendekati medan tersebut, eddy currents terinduksi pada permukaan target tersebut sehingga terjadi loading effect atau damping, hal ini menyebabkan adanya reduksi amplitudo dari sinyal oscilator. Detection circuit mendeteksi perubahan dalam oscilator amplitudo, detection circuit yang berfungsi seperti sebuah switch akan short pada saat perubahan amplitudo pada oscilator amplitudo sampai pada nilai tertentu, maka jika permukaan target memiliki luas yang semakin besar maka jangkauan dari sensor tersebut akan semakin besar pula dikarenakan induksi eddy currents yang terjadi pada benda target akan semakin besar seiring dengan besarnya luas permukaan target tersebut.

percobaan 5

Documents