STRAIN GAUGE
DAFTAR ISI
1. Tujuan
2. Alat dan Bahan
3. Dasar Teori
4. Percobaan
a. Prosedur Percobaan
b. Rangkaian
c. Prinsip Kerja
d. Video
e. Link Download
- Memahami dan mampu mengaplikasikan Rangkaian Strain Gauge
- Membuat Rangkaian Strain Gauge
- Menjalankan dan menganalisa Rangkaian Strain Gauge
ALAT
1. Power supply
Power Supply atau dalam bahasa Indonesia disebut dengan Catu Daya adalah suatu alat listrik yang dapat menyediakan energi listrik untuk perangkat listrik ataupun elektronika lainnya.
1) Capasitor
2) POT-HG
Pin out
Spesifikasi
• Type: Rotary a.k.a Radio POT
• Available in different resistance values like 500Ω, 1K, 2K, 5K, 10K, 22K, 47K, 50K, 100K, 220K, 470K, 500K, 1 M.
• Power Rating: 0.3W
• Maximum Input Voltage: 200Vdc
• Rotational Life: 2000K cycles
Yang diperlukan
- 1 buah (100 k ohm)
3) Resistor
Spesifikasi resistor yang digunakan:
- Resistor 1 Watt
- 1k ohms (5 buah)
4) Switch
5) 7SEG-COM-CATHODE
6) 74LS248
7) ADC0804
3. Dasar Teori [Kembali]
Strain Gauge adalah sebuah transduser pasif yang mengubah suatu pergeseran mekanis menjadi perubahan tahanan. Alat ini ditemukan pertama kali oleh Edward E.Simmons pada tahun 1938. Strain gauge merupakan sebuah alat seperti biskuit tipis (wafer), yang dapat disatukan (bonded) ke berbagai bagian guna mengukur regangan yang diberikan padanya. Strain Gauge terbuat dari foil atau kawat tahanan berdiameter kecil. Tahanan dari foil / kawat berubah terhadap panjang jika pada gauge yang disatukan mengalami tarikan atau tekanan. Perubahan tahanan ini sebanding dengan regangan yang di berikan dan diukur dengan jembatan Wheatstone yang dipakai secara khusus. Sensitivitas sebuah Strain Gauge dijelaskan dengan suatu karakteristik yang disebut dengan faktor gauge (gauge factor).
Idealnya resistansi dari strain gage akan berubah hanya merespon adanya perubahan strain. Akan tetapi material strain gage, seperti halnya jenis material yang dipilih sebagai pembentuknya akan dapat merspon perbuhan temperatur. Perusahan pembuat strain gage berusaha meminimalis sensitivitas terhadap suhu (temperatur).
Bentuk dari Transduser daya Strain Gauge (a) Kawat; (b) Foil; (c) Load Cell.
Sebuah strain gauge atau pengukur tekanan mekanis, sangat sensitif terhadap perubahan gaya mekanik. Sensor strain gauge adalah sensor yang digunakan untuk mengukur berat atau beban dari suatu benda dalam ukuran besar. Sensor strain gauge ini sering diaplikasikan pada jembatan timbang mobil atau alat ukur berat dalam skala besar. Sensor strain gauge adalah grid metal-foil yang tipis yang dilekatkan pada permukaan dari struktur. Apabila komponen atau struktur dibebani, terjadi strain dan ditransmisikan ke foil grid. Tahanan foil grid berubah sebanding dengan strain induksi beban.
Sensor strain gauge pada umumnya adalah tipe metal-foil, dimana konfigurasi grid dibentuk oleh proses photoeching. Karena prosesnya sederhana, maka dapat dibuat bermacam macam ukuran gauge dan bentuk grid. Untuk macam gauge yang terpendek yang tersedia adalah 0,20 mm; yang terpanjang adalah 102 mm. Tahanan gauge standard adalah 120 mm dan 350 ohm, selain itu ada gauge untuk tujuan khusus tersedia dengan tahanan 500, 1000, dan 1000 ohm.
Stranin gauge menunjukan perubahan tahanan ΔR/R yang dihubungkan dengan strain ε dalam arah grid diekspresikan oleh :
Sg adalah factor gauge atau konstanta kalibrasi untuk gauge. Factor Sg selalu lebih kecil dari sensitivitas alloy metallic Sa karena konfigurasi grid dari gauge dengan konduktor transverse lebih kecil responsifnya ke strain axial dari pada konduktor lurus uniform.
Grafik Output Sensor Strain Gauge
Keluaran gauge strain ΔR/R biasanya dikonversikan ke sinyal tegangan dengan jembatan wheatstone.Apabila gauge tunggal dipakai dalam satu lengan, tegangan keluarannya adalah.
Sehingga diperoleh
Tegangan masukan dikontrol oleh ukuran strain gauge dan tahanan awal gauge. Hasilnya sensitivitas sebagai berikut :
Aplikasi Strain Gauge Pada Jembatan Wheatstone
Rumus dasar Jembatan Wheatstone :
1. Siapkan semua alat dan bahan yang diperlukan pada percobaan
2. Baca datasheet setiap komponen sebelum di rangkai
3. Rangkailah rangkaian seperti pada gambar rangkaian yang tertera dibawah
4. Tentukanlah Semua Nilai Resistor
5. Apabila sensor berhasil mendeteksi berat suatu barang, maka rangkaian berhasil
b. rangkaian
c. Prinsip Kerja
Apabila ada gaya akan mengubah nilai resistansinya, perubahan resistansinya sesuai dengan gaya yang diberikan. Prinsip dasar dari penggunaan hambatan listrik strain gauge merupakan fakta bahwa hambatan dari perubahan kawat sebagai fungsi tegangan, meningkat dengan tekanan dan menurun dengan adanya pemampatan. Perubahan dalam hambatannya diukur dengan menggunakan rangkaian jembatan Wheatstone. Strain gauge terikat pada spesimen dan kemudian pengukur (gauge) dikenanan pada tekanan yang sama sebagaimana spesimen yang sedang dalam pengujian.
Sensor mempengaruhi nilai strain gauge. disini strain gauge disimbolkan dengan potensiometer. tegangan dari nilai resistansi total pada jembatan wheatstone masuk ke Vin(input). Inputnya ada dua yaitu positif dan negatif. Input positif tergantung arah kutub baterai diawal dan sebaliknya. Dengan menekan tombol switch berarti kapasitor meluruh sebagai trigger (pemicu) untuk mendapatkan nilai sensor sebenarnya pada ADC. Pada sensor ADC, nilai analog tadi berubah menjadi bilangan digital 8 bit. 4 bit pertama untuk sevent segment pertama dan 4 bit sisanya untuk sevent segment kedua
Download Rangkaian HERE
Download Video HERE
Download Data Sheet Strain Gauge HERE
Download Data Sheet IC 74LS48 HERE
Download HTML Rangkaian Strain Gauge HERE
No comments:
Post a Comment