Berdasarkan gambar tekanan osmosis pada halaman 539

Mendeteksi Tekanan Suatu Larutan untuk Mencari Tekanan Osmosis dengan Sensor  MPX4115

1.       Tujuan

a.       Untuk mengetahui tentang kegunaan sensor MPX4115

b.      Untuk bisa membuat rangkaian pendeteksi tekanan

2.       Alat dan Bahan

a.       Alat

·         MPX4115

Penggunaan: sensor tekanan

Tekanan operasi: 2.18 PSI ~ 16.68 PSI (15 kPa ~ 115 kPa)

Tegangan-Supply: 4.85 V ~ 5.35 V

Ukuran Port: Pria-0.19 " (4.93mm) Tube

Tekanan maksimum: 58.02 PSI (400 kPa)

Suhu operasi: -40 °C ~ 125 °C

 

·         OpAMP CA3140

Tidak menerima input hanya 10pA

Impedansi input: 1,5TΩ

 

b.      Bahan

·         Ground


·         Supply

Sumber daya bertegangnan 5v

3.       Dasar Teori

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.

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.

Jenis sensor tekanan yang lain adalah tabung bourdon.

·         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

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 dasar elektronika yang selalu digunakan dalam setiap rangkaian elektronika karena bisa berfungsi sebagai pengatur atau untuk membatasi jumlah arus yang mengalir dalam suatu rangkaian. Dengan resistor, arus listrik dapat didistribusikan sesuai dengan kebutuhan. Sesuai dengan namanya resistor bersifat resistif dan umumnya terbuat dari bahan karbon. Satuan resistansi dari suatu resistor disebut Ohm atau dilambangkan dengan simbol Ω (Omega).


Spesifikasi lain yang perlu diperhatikan dalam memilih resistor pada suatu rancangan selain besar resistansi adalah besar watt-nya atau daya maksimum yang mampu ditahan oleh resistor. Karena resistor bekerja dengan di aliri arus listrik, maka akan terjadi disipasi daya berupa panas sebesar :


Rumus dari Rangkaian Seri Resistor adalah :

Rtotal = R1 + R2 + R3 + ….. + Rn

Rumus dari Rangkaian Seri Resistor adalah :

1/Rtotal = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + ….. + 1/Rn

·         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. 

1.       Gambar Rangkaian

Proses kerja

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.

            sinyal 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

2.       Video Rangkaian


3.       Download

 Datasheet: disini

Rangkaian: disini

Video 1: disini

Video 2: disini

Video 3: disini

Video Rangkaian: disini 

HTML: disini


2.        

Tidak ada komentar:

Posting Komentar

Entri yang Diunggulkan

  BAHAN PRESENTASI MATA KULIAH KIMIA 2020   OLEH: IBNU ASSADIQHA 2010953031 DOSEN PENGAMPU: Dr. Darwison, M.T TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK...

Popular Posts