PENDETEKSI GETARAN
DENGAN SENSOR BERAT
Referensi dari gambar 20.10 halaman 911 sub chapter 20.4
Daftar Isi
1. Tujuan
2. Komponen
3. Dasar Teori
4. Percobaan
5. Simulasi
6. Link Download
1. Tujuan
- Memahami
sensor akselerometer beserta prinsip kerjanya
- Mampu
menggunakan proteus dalam kehidupan sehari-hari
- Memahami
aplikasi sensor akselerometer dalam penggunaannya
- Sensor
Vibration
Gambar 1. Sensor Vibration
Sensor Vibration sw420 memiliki fungsi yang sama dengan sensor Accelerometer yaitu untuk mendeteksi getaran dengan tegangan output 3V-5V.
Gambar 2. Internal ICNE 555
Tabel 1. Fungsi Setiap Kaki IC NE555
Pada dasarnya aplikasi utama IC NE555 ini digunakan sebagai Timer (Pewaktu) dengan operasi rangkaian monostable dan Pulse Generator (Pembangkit Pulsa) dengan operasi rangkaian astable. Selain itu, dapat juga digunakan sebagai Time Delay Generator dan Sequential Timing.
Rangkaian ini paling sering digunakan sebagai osilator
gelombang kotak / pembangkit pulsa, terdapat perhitungan untuk nilai frekuensi
output yang kita inginkan :
f = 1 / { ln (2) . (R1 + 2.R2) . C }
T = 1/f
Duty cycle ialah perbandingan pulsa high dan pulsa low pada
satu gelombang.rumus duty cycle :
D = 1 - R2 / (R1 + 2.R2)
Duty cycle dapat dihitung :
(t1/T) x 100 % = (t1 / {t1+t2}) x 100 %
- Resistor
Spesifikasi : -Toleransi : +/-5%
-Analog
-Resistansi:10k
- Kapasitor
Spesifikasi :
- Voltase maks : 100v
- 10nf/103
- Dioda LED dan LED-Green
Spesifikasi :
- Tegangan : ±2 - 3V
- Arus : ±20 mA
a.Accelerometer adalah sensor yang digunakan untuk mengukur percepatan suatu objek. Accelerometer dapat mengukur percepatan dinamis dan percepatan statis. Pengukuran dinamis adalah pengukuran percepatan pada objek bergerak, sedangkan pengukuran statis adalah pengukuran terhadap gravitasi bumi.
Sesuai dengan namanya prinsip
kerja dari accelerometer adalah prinsip percepatan (acceleration). Sebuah per
dengan beban dan dilepaskan, beban bergerak dengan suatu percepatan sampai
kondisi tertentu lalu berhenti. Bila ada sesuatu yang menggoncangkannya maka
beban akan berayun kembali. Kekuatan ini mungkin statis (diam) seperti
halnya kekuatan konstan dari gravitasi bumi, atau bisa juga bersifat dinamis
karena gerakan atau getaran dari sebuah alat akselerometer. Accelerometer merupakan
sebuah tranduser yang berfungsi untuk mengukur percepatan, mendeteksi dan
mengukur getaran, ataupun untuk mengukur percepatan akibat gravitasi
bumi. Accelerometer memiliki tipe yaitu, capasitive,
piezoelectric, piezoresistive, hall effect, magnetoresistive, heat transfer.
Jenis-jenis Accelerometer
Piezoelectric
dimana kristal piezoelectric yang terdapat pada accelerometer jenis ini
mengeluarkan tegangan yang selanjutnya dikonversikan menjadi percepat
Piezoresistive
lempengan yang secara resistan akan berubah sesuai dengan perubahan percepatan
Hall Effect
Percepatan yang dirubah menjadi sinyal elektrik dengan cara mengukur setiap
perubahan pergerakan yang terjadi pada daerah yang terinduksi magnet
Magnetoresistive
Perubahan perceptan diketahui berdasarkan resistivitas material karena adanya
daerah yang terinduksi magnet.
Heat Transfer
Percepatan dapat diketahui dari lokasi sebuah benda yang dipanaskan dan diukur
ketika terjadi percepatan dengan sensor temperatur
Prinsip kerja dari
tranduser ini berdasarkan hukum fisika bahwa apabila suatu konduktor digerakkan
melalui suatu medan magnet, atau jika suatu medan magnet digerakkan melalui
suatu konduktor, maka akan timbul suatu tegangan induksi pada konduktor
tersebut. Accelerometer yang diletakan di permukaan bumi
dapat mendeteksi percepatan 1g (ukuran gravitasi bumi) pada titik
vertikalnya, untuk percepatan yang dikarenakan oleh pergerakan horizontal
maka accelerometer akan mengukur percepatannya secara langsung
ketika bergerak secara horizontal. Hal ini sesuai dengan tipe dan jenis
sensor Accelerometer yang digunakan karena setiap
jenis sensor berbeda-beda sesuai dengan spesifikasi yang dikeluarkan oleh
perusahaan pembuatnya. Saat ini hampir semua sensor/tranduser accelerometer sudah
dalam bentuk digital (bukan dengan sistem mekanik) sehingga cara kerjanya
hanya bedasarkan temperatur yang diolah secara digital dalam satu chip.
Prinsip kerja dari
rangkaian 1 accelerometer ini adalah ketika logic state bernilai 1 maka sensor
akan aktif dan arus mengalir dari vcc menuju ke control voltage yang
dihubungkan dengan kapasitor C1 untuk kestabilan komparator A dan menuju ke
output lalu menuju ke dioda LED untuk mengubah energi listrik menjadi energi
cahaya sehinggan LED menjadi hidup.
Fungsi Accelerometer
- Pada
Kamera video juga memanfaatkan accelerometer untuk menstabilkan tangkapan
gambar (image stabilization), untuk bisa meminimalisir blur saat menangkap
gambar.
- Untuk
kontrol antarmuka pengguna, accelerometer sering digunakan untuk
menyajikan pandangan landscape atau potret layar perangkat, berdasarkan
cara perangkat yang sedang digunakan. Misalnya mengganti tampilan layar
dari vertical (portrait) menjadi horizontal (landscape).
- Pada
accelerometer ponsel ada yang namanya fungsi shake control,dengan fungsi
ini maka dengan hanya menggoyangkan ponsel kita bisa mengubah fitur,
misalnya mengubah lagu yang sedang di putar ke lagu selanjutnya atau lagu
sebelumnya.
- Penggunaan
lain dari accelerometer adalah sebagai pedometer, atau penghitung langkah.
Dipakai di banyak gadget sebagai monitor banyaknya langkah saat berolah
raga. Apple dan Nike bekerjasama mengeluarkan produk sepatu yang bisa
memiliki fungsi seperti berkomunikasi dengan pemutar lagu pada Ipod,
mengirimkan data tentang banyak langkah yang sudah dilakukan, jumlah
kalori terbakar, dan waktu bergerak.
Kelebihan Accelerometer
- Harganya
lebih terjangkau.
- Dapat
memberikan pengukuran sudut tegak lurus yang akurat ketika sistem sedang
diam (statis).
Kekurangan Accelerometer
- Tidak
bisa mengikuti pergerakan yang cepat dikarenakan responnya yang cukup
lamban.
- Membutuhkan
penggunaan listrik yang tinggi (boros baterai).
- Hanya
dapat membacaca dalam 2 sumbu, yaitu atas dan bawah karena dipengaruhi
oleh gravitasi.
b. Resistor memiliki nilai resistansi atau hambatan yang berfungsi untuk menghambat dan mengatur arus listrik yang mengalir dalam rangkaian. Resistor memiliki dua pin untuk mengukur tegangan listrik dan arus listrik, dengan resistansi tertentu yang dapat menghasilkan tegangan listrik di antara kedua pin. Nilai tegangan terhadap resistansi berbanding lurus dengan arus yang mengalir.
d. Kapasitor
Kapasitor adalah sebuah benda yang dapat menyimpan muatan listrik.
Prinsip kerja :
Bila kedua pelat dihubungkan ke sumber tegangan DC atau tegangan searah (misalnya Baterai), Elektron “didorong” ke satu pelat oleh terminal negatif baterai, sementara elektron “ditarik” dari pelat lain oleh terminal positif baterai. Jika perbedaan muatan antara kedua pelat tersebut terlalu besar, maka akan terjadi percikan (spark) yang melompati celah diantara kedua pelat tersebut dan membuang muatan yang tersimpan (discharge). Untuk meningkatkan jumlah muatan pada pelat, bahan dielektrik yang berupa non-konduktif (isolator) ditempatkan diantara kedua pelat tersebut. Fungsi dielektrik tersebut dalam kapasitor adalah sebagai “pemblokir percikan” atau “spark blocker” yang bermanfaat untuk dapat meningkatkan kapasitas muatan kapasitor.
Ketika logicstate bernilai 0 maka tidak terjadi
getaran dan arus tidak ada mengalir pada rangkaian sehingga LED
tidakmenyala.
Ketika logicstate bernilai 1, maka sensor mendeteksi
getaran terdapat tiga terminal yaitu vcc,ground dan
output sensor.pada vcc menuju control voltage yang terhubung dengan
kapasitor c1 dan mengisi muatan lalu terhubung keground selain itu
juga terhubung ke control voltage untuk menstabilkan tegangan referensi input
negatif dan juga terhubung ke trigger yang berfungsi menjag tegangan
osilasi rendah pada kapasitor. Output dari sensor terhubung ke Resistor
(R1) dan lalu menuju ke Resistor (R2) dan menuju ke threshold yang mengatur
agar tidak terjadinya logika low, karena jika logika low maka flip flop
akan tereset maka pin 4(reset) berfungsi untuk mereset.lalu ada pin
vcc sebagai power dan ada pin ground serta Pin 7 (Discharge)berfungsi
membuang muatan Capacitor ketika V lebih dari 2/3 Vcc.setelah terjadi proses
pembangkitan gelombang pada ic ne555 maka output icmenuju ke diode LED di kaki
anoda menuju katoda untuk mengubah energi listrik menjadi energi cahaya yang
kemudian ditampilkan melalui LED
.png)
0 comments:
Posting Komentar