TUGAS SENSOR TEKANAN1. Candra Septia W (0831410073)2. Mahdany (0831410048)

PRESSURE SENSOR

Sensor adalah alat untuk mendeteksi/mengukur sesuatu, yang digunakan untuk mengubah variasi mekanis, magnetis, panas, sinar dan kimia menjadi tegangan dan arus listrik.Prinsip kerja sensor tekanan adalah :

Mengubah tegangan mekanis menjadi sinyal listrik ukuran tegangan di dasarkan pada prinsip bahwa tahanan pengantar berubah dengan panjang dan luas penampang. daya yang di berikan pada kawat menyebabkan kawat bengkok sehingga menyebabkan ukuran kawat berubah dan mengubah tahanannya. Ukuran ketegangan didasarkan pada prinsip bahwa tahanan pengantar berubah dengan panjang dan luas penampang.

Daya yang diberikan pada kawat menyebabkan kawat bengkok sehingga menyebabkan ukuran kawat berubah dan mengubah tahanannya, seperti terlihat pada gambar di bawah :

Sensor tekanan pada umumnya menggunakan strain gauge sebagai sensornya. Strain gauge dapat mengubah sinyal tekanan menjadi sinyal listrik. perubahan tekanan ini akan membuat strain gauge memberikan nilai resistansi yang berbeda ketika terjadi perubahan luas penampangnya. Selanjutnya, hambatan yang berubah-ubah ini dapat di konversikan menjadi bentuk tegangan atau arus yang berubah-ubah dengan menggunakan tambahan rangkaian.

Umumnya, pada keadaan normal/setimbang, nilai resistansi strain gauge sebesar 120 ohm. Perubahan yang terjadi hanya mencapai + 3 ohm. Untuk mendeteksi perubahan ini, dapat digunakan jembatan Wheatstone seperti terlihat pada Gambar 5 dibawah. Penambahan rangkaian penguat dengan menggunakan Op Amp dan atau Instrumentation Amplifier juga dapat digunakan untuk memperbaiki kinerja sensor ini sehingga memungkinkan untuk memperoleh gain yang besar.

Dengan memberikan nilai resistansi tertentu pada R3 dan R1

= R2 pada gambar diatas, maka dapat diperoleh tegangan V = 0 yang merepresentasikan strain gauge dalam keadaan normal/setimbang. Bila terjadi perubahan nilai resistansi pada strain gauge, maka jembatan Wheatstone tidak lagi seimbang sehingga tegangan V tidak lagi sama dengan 0. Nilai tegangan V ini masih dalam skala mV yang mengakibatkan tegangan ini terlalu kecil untuk diproses kemudian sesuai kebutuhan. Oleh karena itu, dibutuhkan rangkaian penguat.

PRINSIP PRESSURE1.Static Pressure : Fluida tak bergerak / diam2.Dynamic Pressure : Fluida bergerak3.Gauge Pressure : Pg = Pabs – Patm4.Unit : Satuan-satuan yang terkait è P=F/A5.Head Pressure : P=ρgh; ρ=m/v; P= ρwh

Jenis-jenis sensor tekanan yaitu :1.Bourdon Tubes2.Bellow3.Diafragma

1.Bourdon TubesPengukur tekanan Bourdon Tube merupakan salah

satu instrument sensor pengukur tekanan yang telah lama.

Prinsip Kerja Bourdon tubesSejenis pipa pendek lengkung , dan salah satu

ujungnya tertutup. Jika bourdon tubes diberikan tekanan maka ia akan cenderung untuk “menegang”. Perubahan yang dihasilkan sebanding dengan besarnya tekanan yang diberikan.

Gambar:Sisi mekanik dengan tabung Bourdon

Gambar:Rincian mekanik tabung Bourdon

Keterangan : A: Receiver blok. Ini bergabung dengan pipa inlet ke akhir tetap tabung Bourdon (1) dan mengamankan casing plat (B). Kedua lubang sekrup yang aman menerima kasus. B: Chassis plate. B:Berisi bantalan lubang untuk as roda. C: Sekunder chassis piring. Mendukung luar ujung as roda. D: Posts untuk bergabung dan ruang dua piring chassis.

1. Stationary ujung tabung Bourdon. Ini berkomunikasi dengan pipa inlet melalui blok penerima.

2. Pindah akhir Bourdon tabung. Akhir ini disegel3. Pivot dan pivot pin.4. Link bergabung pivot pin untuk tuas (5) dengan pin

untuk memungkinkan rotasi sendi.

5. Tuas. This an extension of the sector gear (7). Ini merupakan perluasan dari sektor gear (7).

6. Sektor poros gear pin.7. Sektor gigi8. Indikator poros jarum.Ini memiliki taji gigi yang

melibatkan sektor gear (7) dan meluas melalui wajah untuk menggerakkan jarum indikator. Karena jarak pendek antara link bos lengan momen dan titik tumpu pin dan perbedaan antara jari-jari efektif sektor peralatan dan perlengkapan yang memacu, setiap gerakan dari tabung Bourdon sangat diperkuat. Sebuah gerakan kecil hasil tabung dalam gerakan besar indikator jarum.

9. Pegas rambut untuk preload peralatan untuk menghilangkan perlengkapan kereta memukul dan histeresis.

A. C-Bourdon

Gambar. Cross-sectional pandangan pegas pengukur tekanan bellow.

Gambar.Cross-sectional pandangan metalik pengukur tekanan diafragma dengan kapsul ditumpuk.

Pengukur menggunakan C-berbentuk tabung Bourdon sebagai ruang elastis - jenis ditunjukkan pada Gambar 1 - sejauh ini yang paling umum. Cairan bertekanan memasuki batang di bawah (yang kadang-kadang pusat-back-mount sebagai gantinya) dan melewati ke tabung Bourdon. Tabung mempunyai penampang rata dan disegel di ujungnya. Setiap tekanan dalam tabung yang melebihi tekanan eksternal (biasanya atmosfer) menyebabkan tabung Bourdon untuk mengubah bentuknya elastis yang lebih penampang lingkaran.

Perubahan bentuk penampang cenderung untuk meluruskan C-bentuk tabung Bourdon.. Dengan ujung batang bawah tetap, meluruskan menyebabkan ujung di ujung untuk bergerak jarak pendek - 1 / 16 untuk 1 / 2 masuk, tergantung pada ukuran tabung. Sebuah gerakan mekanis tip ini kemudian mengirimkan mosi untuk kereta

roda gigi yang berputar yang menunjukkan penunjuk ke suatu skala lulus untuk menampilkan tekanan diterapkan.. Seringkali, sebuah gerakan yang didirikan untuk memberikan keuntungan mekanis untuk memperbanyak gerakan yang relatif singkat dari ujung tabung.

B. Spiral dan heliks Bourdons

Gambar 1. Pandangan disederhanakan spiral tabung Bourdon pengukur tekanan dan gerakan.

Gambar. 2 Pandangan disederhanakan tabung Bourdon heliks pengukur tekanan dan gerakan.

Tabung Bourdon juga dapat dilakukan dalam bentuk spiral, Gambar 1, atau heliks, Gambar 2. Setiap menggunakan panjang pipa panjang rata untuk memberikan tiap peningkatan perjalanan. Ini tidak mengubah prinsip operasi dari tabung Bourdon, tapi menghasilkan gerakan ujung sama dengan jumlah gerakan individu yang akan dihasilkan dari masing-masing bagian dari spiral atau heliks dianggap sebagai C-bentuk. Kecil diameter spiral dan heliks dapat dibuat untuk memberikan gerak yang cukup untuk menggerakkan pointer yang menunjukkan secara langsung melalui busur hingga 270 ° tanpa harus menggunakan gerakan biak. Dalam kasus ini, yang diperlukan gerakan ini didistribusikan selama beberapa berubah.

Kelebihan dari Bourdon Tubes :• Tidak mudah terpengaruh perubahan temperatur• Baik dipakai untuk mengukur tekanan antara 30-

100000 PsiKekurangan dari Bourdon Tubes :• Pada tekanan rendah 0-30 psi kurang sensitif

dibanding bellows.2.Bellows

Dibutuhkan untuk elemen sensor tekanan bahwa biasanya sensitive untuk tekanan lemah dan penyediaan tenaga untuk merekam aktivitas dan hasil mekanisme ini dikembangkan dari logam elemen sensor bellow pressure. Bellow ini biasanya dibuat dengan membentuk tabung dinding tipis. Logam bellow ini teliti ketika mengukur tekanan dari 0,5 psig sampai 75 psig. Jarak Diameter bellow antara 0,5 in sampai 12 in.

BELLOW

Tekanan sistem ini diterapkan pada volume internal dan mekanik puputan linkage perakitan. Sebagai perubahan tekanan bellow dan hubungan perakitan pindah ke menyebabkan sinyal listrik yang akan diproduksi atau menyebabkan mengukur pointer untuk bergerak tekanan sistem diterapkan pada bagian dalam sedikit tekanan flettened arcshape tube.as meningkat, tabung cenderung untuk mengembalikan ke aslinya bulat section. Perubahan dalam menyebabkan penampang tabung untuk meluruskan.Karena tabung untuk parmanen diikatkan pada salah satu

ujungnya, ujung tabung treces sebuah kurva yang merupakan hasil dari perubahan sudut posotion sehubungan dengan gerakan ujung center. yang kemudian dapat digunakan untuk posisi pointer atau untuk mengembangkan suatu sinyal listrik.

3.Diafragma

Gambar: Tekanan bergelombang kapsul dengan diafragma dalam aneroid pencatat tekanan udara.

Diafragma logam juga digunakan sebagai ruang elastis pada alat pengukur tekanan rendah.Sebuah pelat diafragma terbentuk dari lembaran tipis logam ke dalam cangkir dangkal memiliki corrugations konsentris. Untuk membuat sebuah elemen pegas dengan tingkat yang rendah menghasilkan defleksi substansial dari perubahan kecil dalam tekanan, dua piring bisa lembut disolder, brazed, atau dilas di periferal mereka untuk membentuk sebuah kapsul, dan kapsul tambahan dapat bergabung di pusat-pusat mereka untuk membentuk tumpukan.

Elemen diafragma sering digunakan dalam alat pengukur untuk menunjukkan tekanan mutlak. Dalam bentuk ini, elemen diafragma dievakuasi. disegel, dan dipasang dalam ruangan tertutup.. Tekanan yang akan diukur adalah diterima di ruang tertutup dan sekitarnya dari unsur diafragma. Perubahan dalam tekanan diukur menyebabkan elemen untuk menangkis, tetapi karena tekanan atmosfer dikecualikan dan tidak berpengaruh pada indikasi, mungkin alat ukur dikalibrasi dalam hal tekanan mutlak.

Aplikasi dari sensor tekanan ini yaitu :Bellows

Konfigurasi bellows digunakan dalam aneroid barometer (barometer dengan jarum dan menunjukkan kartu panggilan), altimeters, perekaman ketinggian barographs, dan ketinggian telemetri instrumen yang digunakan dalam balon cuaca radiosondes.

Instrumen pesawat sensitif lainnya seperti indikator kecepatan udaraBourdon Gauge

Pengukur tekanan banDiafragma

Pengukur tekanan atmosfer yang dikenal dengan barometer.

DAFTAR PUSTAKAwww.wikipedia/bourdon/www.wikipedia/bellow/Process Measurement Fundamentals. Volume I. General Physics Corporation.

Oleh kelas 2D :TUGAS SENSOR TEKANAN

3. Candra Septia W (0831410073)4. Mahdany (0831410048)