Accelerometer dan Aplikasi
1. Tujuan [kembali]
a. Mengetahui pengertian sensor accelerometer
b. Mengetahui cara kerja sensor accelerometer
c. Mengetahui penggunaan Sensor Accelerometer dalam pengaplikasiannya di kehidupan
2. Alat dan Bahan[kembali]
1. Sensor Inframerah
Gambar 2.1 Sensor Inframerah
2. Resistor
Gambar 2.2 Resistor
3. Sensor Vibration
Gambar 2.3 Sensor Vibration
4. Op Amp non inverting
Gambar 2.4 Op Amp non inverting
5. Motor DC
Gambar 2.5 Motor DC
6. Timer
Gambar 2.6 Timer
Accelerometer adalah sebuah sensor tranduser yang berfungsi untuk mendeteksi, mengukur perubahan percepatan, orientasi object, dan mengukur getaran, atau bisa juga untuk mengukur percepatan akibat pengaruh gaya gravitasi.
Sebuah accelerometer juga dapat digunakan untuk mengukur getaran yang terjadi pada kendaraan, bangunan, mesin, jarak yang dinamis, dan kecepatan dengan ataupun tanpa pengaruh dari gaya gravitasi.
Prinsip kerja dari accelerometer ini berdasarkan prinsip 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.
Sebuah accelerometer yang diletakan di permukaan Bumi dapat mendeteksi percepatan 1g (ukuran percepatan gravitasi Bumi) pada titik vertikalnya, untuk percepatan yang dikarenakan oleh pergerakan horizontal maka accelerometer akan mengukur percepatannya secara langsung ketika bergerak secara horizontal.
Sensor Inframerah
Sistem sensor infra merah pada dasarnya menggunakan infra merah sebagai media untuk komunikasi data antara receiver dan transmitter. Sistem akan bekerja jika sinar infra merah yang dipancarkan terhalang oleh suatu benda yang mengakibatkan sinar infra merah tersebut tidak dapat terdeteksi oleh penerima. Keuntungan atau manfaat dari sistem ini dalam penerapannya antara lain sebagai pengendali jarak jauh, alarm keamanan, otomatisasi pada sistem. Pemancar pada sistem ini tediri atas sebuah LED infra merah yang dilengkapi dengan rangkaian yang mampu membangkitkan data untuk dikirimkan melalui sinar infra merah, sedangkan pada bagian penerima biasanya terdapat foto transistor, fotodioda, atau inframerah modul yang berfungsi untuk menerima sinar inframerah yang dikirimkan oleh pemancar.
Gambar 2.2 Prinsip kerja Infrared
Sensor Vibration
Gambar 3.3 Sensor Vibration
Sensor getaran adalah
suatu perangkat atau device yang mengubah besaran fisis berupa getaran menjadi besaran
elektrik yang bisa berupa tegangan maupun arus. Pada umumnya getaran ini diubah
menjadi arus karena pertimbangan bahwa jarak antara sensor dengan kontroler
tidaklah sangat dekat, ada kemungkinan jaraknya jauh. Bila getaran tersebut
diubah menjadi arus, maka arus yang dihasilkan sensor dengan arus yang diterima
kontroler akan sama besarnya. Hal ini
tentunya akan berbeda jika getaran diubah menjadi tegangan.Tegangan yang
dihasilkan sensor akan tidak sama dengan tegangan yang diterima kontroler
sebagai akibat dari adanya losses.
Sensor getaran
mempunyai peranan yang sangat penting dalam berbagai penerapan, seperti alat
untuk pendeteksi gempa bumi, analisa kerja mesin, analisa struktur bangunan
gedung bertingkat, pengeboran tambang minyak, analisa kekuatan getaran
jembatan, dan lain sebagainya yang tentunya segala penerapan yang berhubungan
dengan getaran.
Macam-macam
sensor getar adalah sensor geophone, piezoelectrik, akselerometer, sensor
UGN 3503 dan lain sebagiannya.
Transistor NPN, arus akan mengalir dari kolektor ke emitor jika basisnya dihubungkan ke ground (negatif). Arus yang mengalir dari basis harus lebih kecil daripada arus yang mengalir dari kolektor ke emitor, oleh sebab itu maka ada baiknya jika pada pin basis dipasang sebuah resistor.
Relay merupakan komponen elektronika berupa saklar atau switch elektrik yang dioperasikan secara listrik dan terdiri dari 2 bagian utama yaitu Elektromagnet (coil) dan mekanikal (seperangkat kontak Saklar/Switch). Komponen elektronika ini menggunakan prinsip elektromagnetik untuk menggerakan saklar sehingga dengan arus listrik yang kecil (low power) dapat menghantarkan listrik yang bertegangan lebih tinggi. Berikut adalah simbol dari komponen relay.
Grafik Kecepatan terhadap Waktu
Bentuk grafik hubungan antara kecepatan dan waktu adalah seperti persamaan garis lurus. Grafik tersebut memiliki kemiringan (gradien) tertentu. Coba sobat amati grafik di atas. Grafik hubungan V dan t jika kecepatan awal(Vo) adalah nol ditunjukkan oleh grafik a dan jika kecepatannya adalah Vo maka grafiknya seperti tampak pada grafik b.
Gambar 3.4 Grafik Kecepatan
Dari grafik di atas bisa sobat amati adanya kemiringan (gradien garis). Pada prinsipnya rumus kecepatan pada GLBB Vt = Vo + at sama seperti rumus pada persamaan garis lurus y = mx + c. Vt dianalogikan dengan y, c dianalogikan dengan kecepatan awal Vo, dan mx dianalogikan dengan at. Besarnya percepatan a akan sama dengan kemiringan garis (gradien). Rumusnya
a = tan θ
Jadi, pada gerak lurus berubah beraturan kemiringan grafik hubungan v dengan t adalah sama dengan percepatan yang terjadi pada gerak tersebut. Semakin curam grafik tersebut maka semakin besar percepatannya. Dengan melihat ilustrasi di bawah ini sobat bisa tahu bahwa grafik a yang lebih curam punya percepatan yang lebih besar dari grafik b yang bentuknya lebih landai punya percepatan yang lebih kecil.
Gambar 3.5 Grafik Kecepatan per waktu
Pengukur percepatan dengan sensor inframerah
Kondisi saat inframerah dan vibration tidak mendeteksi atau berlogika 0
Gambar 4.1
Kondisi saat inframerah mendeteksi atau berlogika 1 dan vibration tidak mendeteksi atau berlogika 0
Gambar 4.2
Kondisi saat inframerah dan vibration mendeteksi atau berlogika 1
Gambar 4.3
Prinsip Kerja
Pada saat mobil melewati pengukur percepatan sensor inframerah akan mendeteksi adanya hambatan atau terhalang oleh suatu benda, pada kondisi ini akan memberikan logika '1'. Oleh karenanya mengeluarkan tegangan 5V sehingga arus mengalir masuk ke dalam kaki inverting op amp, tegangan akan diperkuat 10 kali, lalu arus akan menuju ke pengukur kecepatan(Motor DC) dan timer(LED) sehingga motor dan timer akan hidup.
Ketika Mobil melewati vibration prinsipnya sama dengan bagaimana inframerah bekerja, namun mengalirkan arus yang berlawanan kepada pengukur kecepatan (motor DC) dan Timer yang menyebabkan aliran arus menjadi 0 sehingga pengukur kecepatan dan timer akan mati.
Kecepatan dan waktu yang tercatat terakhir kalinya akan dibuatkan grafik seperti yang dijelaskan pada teori di atas, lalu bisa diketahui percepatan dengan rumus a = tan θ, θ merupakan sudut yang terbentuk akibat grafik hubungan kecepatan dengan waktu.
Download video (Download)
Download file rangkaian (Download)
Download Library Sensor Infrared (Download)
Download Library Sensor Vibration (Download)
Download file Materi (Download)
Download datasheet sensor (Download)
Bentuk grafik hubungan antara kecepatan dan waktu adalah seperti persamaan garis lurus. Grafik tersebut memiliki kemiringan (gradien) tertentu. Coba sobat amati grafik di atas. Grafik hubungan V dan t jika kecepatan awal(Vo) adalah nol ditunjukkan oleh grafik a dan jika kecepatannya adalah Vo maka grafiknya seperti tampak pada grafik b.
Gambar 3.4 Grafik Kecepatan
Dari grafik di atas bisa sobat amati adanya kemiringan (gradien garis). Pada prinsipnya rumus kecepatan pada GLBB Vt = Vo + at sama seperti rumus pada persamaan garis lurus y = mx + c. Vt dianalogikan dengan y, c dianalogikan dengan kecepatan awal Vo, dan mx dianalogikan dengan at. Besarnya percepatan a akan sama dengan kemiringan garis (gradien). Rumusnya
a = tan θ
Jadi, pada gerak lurus berubah beraturan kemiringan grafik hubungan v dengan t adalah sama dengan percepatan yang terjadi pada gerak tersebut. Semakin curam grafik tersebut maka semakin besar percepatannya. Dengan melihat ilustrasi di bawah ini sobat bisa tahu bahwa grafik a yang lebih curam punya percepatan yang lebih besar dari grafik b yang bentuknya lebih landai punya percepatan yang lebih kecil.
Gambar 3.5 Grafik Kecepatan per waktu
Pengukur percepatan dengan sensor inframerah
Kondisi saat inframerah dan vibration tidak mendeteksi atau berlogika 0
Gambar 4.1
Kondisi saat inframerah mendeteksi atau berlogika 1 dan vibration tidak mendeteksi atau berlogika 0
Gambar 4.2
Kondisi saat inframerah dan vibration mendeteksi atau berlogika 1
Gambar 4.3
Prinsip Kerja
Pada saat mobil melewati pengukur percepatan sensor inframerah akan mendeteksi adanya hambatan atau terhalang oleh suatu benda, pada kondisi ini akan memberikan logika '1'. Oleh karenanya mengeluarkan tegangan 5V sehingga arus mengalir masuk ke dalam kaki inverting op amp, tegangan akan diperkuat 10 kali, lalu arus akan menuju ke pengukur kecepatan(Motor DC) dan timer(LED) sehingga motor dan timer akan hidup.
Ketika Mobil melewati vibration prinsipnya sama dengan bagaimana inframerah bekerja, namun mengalirkan arus yang berlawanan kepada pengukur kecepatan (motor DC) dan Timer yang menyebabkan aliran arus menjadi 0 sehingga pengukur kecepatan dan timer akan mati.
Kecepatan dan waktu yang tercatat terakhir kalinya akan dibuatkan grafik seperti yang dijelaskan pada teori di atas, lalu bisa diketahui percepatan dengan rumus a = tan θ, θ merupakan sudut yang terbentuk akibat grafik hubungan kecepatan dengan waktu.
Download video (Download)
Download file rangkaian (Download)
Download Library Sensor Infrared (Download)
Download Library Sensor Vibration (Download)
Download file Materi (Download)
Download datasheet sensor (Download)
Tidak ada komentar:
Posting Komentar