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
Rangkaian: disini
Video 1: disini
Video 2: disini
Video 3: disini
Video Rangkaian: disini
HTML: disini
2.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar