JUDUL
Sensor Fisika
Sensor tekanan(MPX4115)
a. Mengetahui apa itu MPX4115 and Application
b. Mengetahui rangkaian dari MPX4115 and Application
c. Mengetahui fungsi dari MPX4115 and Application
b. Mengetahui rangkaian dari MPX4115 and Application
c. Mengetahui fungsi dari MPX4115 and Application
1.Sensor MPX4115
2.OP-AMP CA3140
3.Resistor
5.GROUND
4. PROSEDUR PERCOBAAN [kembali]
Gambar 1. MPX4115
2.OP-AMP CA3140
Gambar 2.OP-AMP CA3140
3.Resistor
Gambar 3. Resistor
4.VCC 5 volt
Gambar 4.VCC
5.GROUND
Gambar 5.Ground
Sensor Tekanan diciptakan untuk mengukur tekanan suatu zat yang
memiliki tekanan sangat kecil sehingga sulit untuk diukur apabila
menggunakan alat pengukur biasa. Dalam pelajaran Science, kita
mengenal adanya alat pengukur untuk suatu benda. Seperti contoh
thermometer sebagai alat untuk mengukur suhu, anemometer untuk
mengukur kecepatan angin dan speedometer untuk mengukur kecepatan
suatu benda. Tekanan yang dilambangkan dalam huruf (p) adalah satuan
fisika untuk menyatakan gaya, yang dilamabangkan dengan (F) persatuan
luas, yang dilambangkan dengan (A). Satuan tekanan sering digunakan
untuk menguk kekuatan atau tekanan dari unsur zat yaitu berupa cairan
dan gas. Fungsi dari sensor tekanan sebenarnya adalah untuk mengubah
tekanan menjadi induktasi.
Konstruksi sensor tekanan:
Perubahan tekanan pada kantung menyebabkan perubahan posisi inti kumparan sehingga mengakibatkan perubahan induksi magnetik pada kumparan. Kumparan yang digunakan adalah kumparan CT (center tap), dengan demikian apabila inti mengalami pergeseran maka induktansi pada salah satu kumparan bertambah sementara induktansi pada kumparan yang lain berkurang. Kemudian pengubah sinyal berfungsi untuk mengubah induktansi magnetik yang timbul pada kumparan menjadi tegangan yang sebanding.
Grafik Tegangan output sensor MPX4115
CA3140
CA3140 adalah penguat operasional sirkuit terpadu yang menggabungkan kelebihan dari PMOS transistor tegangan tinggi dengan tegangan tinggi transistor bipolar pada sebuah chip monolithic.
DC Supply Voltage (Between V+ and V- Terminals) . .... . . .. . . . . . . . . . 36V
Differential Mode Input Voltage . . . . . . . . . .... .. . . . .. . . .. .. . . . . . . . . . . 8V
DC Input Voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . ... .. . .. . . . (V+ +8V) To (V- -0.5V)
Input Terminal Current. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .... ... . . . . . . . . . . . 1mA
Output Short Circuit Duration∞ (Note 2) . . . . . .. . ... .. ... . . . . . . . . Indefinite
Temperature Range. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . ... .. . . . -55oC to 125oC
Maximum Junction Temperature (Plastic Package) . .... . . .. . .. . . . . . . 150oC
Maximum Storage Temperature Range . . . . . .. ... . ... . .. .. . -65oC to 150oC
Maximum Lead Temperature (Soldering 10s) . . . . ... . . .. . . .... . . . . . 300oC
Perubahan tekanan pada kantung menyebabkan perubahan posisi inti kumparan sehingga mengakibatkan perubahan induksi magnetik pada kumparan. Kumparan yang digunakan adalah kumparan CT (center tap), dengan demikian apabila inti mengalami pergeseran maka induktansi pada salah satu kumparan bertambah sementara induktansi pada kumparan yang lain berkurang. Kemudian pengubah sinyal berfungsi untuk mengubah induktansi magnetik yang timbul pada kumparan menjadi tegangan yang sebanding.
Pemanfaatan sensor tekanan: mengukur tinggi suatu cairan.
Untuk mengukur tekanan statis atau tinggi suatu cairan dapat
ditentukan dengan
rumus :
rumus :
P = d.g.h
Keterangan:
P = tekanan statis (pascal)
D = kepadatan cairan ( kg/m3)
G = konstanta gravitasi (9,81 m/s2)
H = tinggi cairan (m)
Jenis sensor tekanan yang lain adalah tabung Bourdon.
SENSOR MPX4115
SENSOR MPX4115
Sensor tekanan mempunyai
prinsip kerja yang sedikit rumit. Pertama, perubahan tekanan pada
kantung menyebabkan perubahan posisi inti kumparan sehingga
menyebabkan perubahan induksi magnetic pada kumparan. Kumparan yang
digunakan adalah kumparan CT ( center tap). Dengan demikian, apabla
inti mengalami pergeseran, maka induktasi pada salah satu kumparan
bertambah, namun menyebabkan kumparan yang lain berkurang. Untuk
mengukur tekanan statis atau tinggi suatu cairan dapat ditentukan
dengan rumus (P = d.g.h). Untuk keterangannya, (p) adalah tekanan
statis (pascal) sementara (D) adalah kepadatan cairan (km/m3), lalu
(G) adalah konstanta gravitasi ( 9,81 m/s2) dan (H) adalah tinggi
cairan (M).
Prinsip kerja dari
sensor tekanan itu sendiri adalah mengubah tegangan mekanik menjadi
listrik. Kurang ketegangan didasarkan pada prinsip bahwa tahanan
pengantar berubah dengan panjang dan luas penampang. Daya yang
diberikan pada kawat itu sendiri menyebabkan kawat menjadi bengkok.
Sehingga menyebabkan ukuran kawat berubah dan mengubah ketahananya.
Ada beberapa fungsi lain dari sensor tekanan. Applikasi sensor
tekanan adalah sebagai pemantau cuaca yang sering berubah-ubah.
Digunakan dipesawat terbang untuk mengukur tekanan angina yang
berada didalam band pesawat terbang, lalu yang terakhir adalah
pengukur tekanan udara pada ruangan tertutup. Tiga fungsi ini adalah
fungsi umum dari sendor tekanan yang sering ditemui oleh masyarakat
namun masyarakat belum mengetahui cara kerja dari pengukur tekanan
tersebut.
Grafik Tegangan output sensor MPX4115
CA3140 adalah penguat operasional sirkuit terpadu yang menggabungkan kelebihan dari PMOS transistor tegangan tinggi dengan tegangan tinggi transistor bipolar pada sebuah chip monolithic.
Absolute Maximum Ratings
DC Supply Voltage (Between V+ and V- Terminals) . .... . . .. . . . . . . . . . 36V
Differential Mode Input Voltage . . . . . . . . . .... .. . . . .. . . .. .. . . . . . . . . . . 8V
DC Input Voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . ... .. . .. . . . (V+ +8V) To (V- -0.5V)
Input Terminal Current. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .... ... . . . . . . . . . . . 1mA
Output Short Circuit Duration∞ (Note 2) . . . . . .. . ... .. ... . . . . . . . . Indefinite
Temperature Range. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . ... .. . . . -55oC to 125oC
Maximum Junction Temperature (Plastic Package) . .... . . .. . .. . . . . . . 150oC
Maximum Storage Temperature Range . . . . . .. ... . ... . .. .. . -65oC to 150oC
Maximum Lead Temperature (Soldering 10s) . . . . ... . . .. . . .... . . . . . 300oC
RESISTOR
Resistor adalah komponen elektronika yang berfungsi untuk menghambat
atau membatasi aliran listrik yang mengalir dalam suatu rangkain
elektronika
GROUND
Ground adalah titik yang dianggap sebagai titik kembali nya
arus listrik arus searah atau titik kembali nya sinyal bolak
balik atau titik patokan (referensi) dari berbagai titik
tegangan dan sinyal listrik di dalam rangkaian
elektronika.
4. PROSEDUR PERCOBAAN [kembali]
power supply ON, maka rangkaian pendeteksi tekanan Sensor MPX
4115 mendapat tegangan. Output dari sensor tekanan berupa sinyal
listrik yang masih lemah untuk menguatkannya maka digunakan rangkaian
penguat yang menggunakan ic op-amp tipe CA3140 disini IC
dikonfigurasikan sebagai penguat non inferting. Penguat non inferting
akan menghasilkan sinyal output yang sefasa dengan singyal input.
5. RANGKAIAN DAN PRINSIP KERJA [kembali]
Prinsip Kerja:
6. VIDEO [kembali]
Ketika power supply ON, maka rangkaian
pendeteksi tekanan Sensor MPX 4115 mendapat tegangan. Output
dari sensor tekanan berupa sinyal listrik yang masih lemah untuk
menguatkannya maka digunakan rangkaian penguat yang menggunakan ic
op-amp tipe CA3140 disini IC dikonfigurasikan sebagai penguat non
inferting. Penguat non inferting akan menghasilkan sinyal output
yang sefasa dengan singyal input. Besar nilai output adalah AV
(penguatan teg dari rangkai penguat itu sendiri)* teg input. Ciri
penguat non inverting adalah inputnya menggunakan pin + (positif),
sedangkan input inverting akan dihub pada rangkaian unterresistor
yang akan membentuk besarnya penguatan rangkaian non inverting atau
besarnya penguatan penguat non inverting.
Rfedback = 100 kohm yang bisa diatur atur.
Rinput = 10 kohm berupa nilai resistansi yang tetap.
Sehingga besarnya penguatan bisa diatur atur yang akan mengubah
juga besarnya siyal output karena V output adalah AV *Vin
6. VIDEO [kembali]
Download video simulasi disini
Download rangkaian disini
Download data sheet disini
Tidak ada komentar:
Posting Komentar