Laboratorium Teknik Elektro UMM - Laboratorium Elektro...
Transcript of Laboratorium Teknik Elektro UMM - Laboratorium Elektro...
LABORATORIUM TEKNIK ELEKTRO UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
BUKU PETUNJUK PRAKTIKUM
SISTEMINSTRUMENTASIELEKTRONIKA
2019
PRAKTIKUM SISTEM INSTRUMENTASI ELEKTRONIKABUKU PETUNJUK PRAKTIKUM WAJIB DIBAWA WAKTU PRAKTIKUM DAN ASISTENSI
LABORATORIUM TEKNIK ELEKTRO UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
STANDART PROSEDUR OPERASIONAL
LABORATORIUM TEKNIK ELEKTRO
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
A. PRA PRAKTIKUM
1. Ka Laboratorium bersama Ketua Prodi menetapkan daftar Mata Praktikum yang akan
dilaksanakan pada semester berjalan.
2. Laboran atau Staf mengumumkan daftar Mata Praktikum dan pengumuman lainnya via
web lab-elektro.umm.ac.id
3. Staf / Laboran menerima pendaftaran calon praktikan yang mengulang
4. Staf / Laboran mengumumkan daftar peserta Mata Praktikum berdasarkan data peserta
mata kuliah dan peserta mengulang di web lab-elektro.umm.ac.id
5. Kepala lab dan wakil kepala lab menetapkan daftar Instruktur dan Asisten Mata
Praktikum dan diusulkan untuk ditetapkan SK Dekan
6. Ka. Lab mengundang Peserta Mata Praktikum untuk mengikuti pertemuan persiapan dan
pembagian jadwal peserta mengikuti praktikum dan peraturan serta prosedur praktikum
dan K3
7. Instruktur dan Asisten mengundang peserta Mata Praktikum untuk mengikuti Ujian Pra
Praktikum (Memberikan Tugas Pra Praktikum)
B. PRA PELAKSANAAN PERCOBAAN PRAKTIKUM
1. Asisten dan Praktikan hadir 15 menit sebelum dimulai jam praktikum
2. Asisten mempersiapkan instrumen ukur serta modul praktikum dan peralatan pendukung
seperti kabel, jumper dan lain lain
3. Praktikan membaca petunjuk praktikum dan mempersiapkan kebutuhan peralatan
sebelum masuk ruang/lab
4. Asisten memberikan salam dan ucapan selamat datang dengan senyum serta memberikan
arahan kepada kelompok Praktikan tentang prosedur pelaksanaan praktikum dan
penjelasan daftar peralatan dan modul
5. Asisten menunjuk peserta yang menjadi petugas pencatat, melakukan pengukuran dan
pembantu pelaksanaan
6. Asisten meminta kelompok Praktikum untuk membaca doa/Basmalah sebelum dimulai
pemasangan dan instalasi praktikum dan dipandu oleh Asisten
PRAKTIKUM SISTEM INSTRUMENTASI ELEKTRONIKABUKU PETUNJUK PRAKTIKUM WAJIB DIBAWA WAKTU PRAKTIKUM DAN ASISTENSI
LABORATORIUM TEKNIK ELEKTRO UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
C. PRAKTIKUM BERLANGSUNG
1. Asisten memberikan instruksi kepada kelompok praktikan pemasangan atau instalasi
modul dan mengawasi dan mengevaluasi serta memeriksa hasil pemasangan dan
memastikan kebenaran instalasi
2. Praktikan dan asisten saling menjaga kenyamanan dan ketertiban praktikum sesuai tata
tertib yang berlaku serta menjaga keamanan perangkat lab selama pelaksanaan praktikum
dari satu percobaan ke percobaan berikutnya.
3. Asisten berhak menegur dan menindak praktikan apabila ketahuan merusak, mengubah
atau memindahkan perlengkapan lab tanpa ijin.
4. Asisten melakukan penilaian dan pengawasan tiap praktikan melakukan pengukuran
selama percobaan.
5. Asisten dan kelompok praktikan mengakhiri praktikum dengan membaca hamdallah dan
mengucap salam serta meminta praktikan untuk merapikan peralatan dan modul serta
kursi dan membuang sampah di sekitarnya.
D. PRAKTIKUM BERAKHIR
1. Praktikan meninggalkan ruangan dengan rapi dan teratur.
2. Asisten Mengkondisikan ruangan kembali,
a. Mengembalikan/mengatur kursi kembali.
b. Merapikan sampah yang ditemukan berserakan dalam ruangan.
c. Mengembalikan peralatan dan modul ke Lemari Alat dan Modul sesuai nama jenis Mata
Praktikum
d. Mengunci pintu
e. Mematikan lampu apabila tidak ada praktikum berikutnya.
3. Asisten menandatangani presensi kelompok dan memberikan daftar penilaian kerja
percobaan kelompok ke ruang administrasi (Laboran).
4. Instruktur dan atau asisten melakukan evaluasi reguler praktikum jika diperlukan.
E. PASCA PRAKTIKUM
1. Praktikan menyusun laporan semua percobaan
2. Praktikan melakukan asistensi laporan ke Asisten Praktikum min 4 kali
3. Setelah laporan praktikum ditandatangani oleh Asisten, Tiap Praktikum menghadap
Instruktur sesuai jadwal yang ditetapkan Instruktur
4. Instruktur menguji praktikum mengenai proses pelaksanaan praktikum
PRAKTIKUM SISTEM INSTRUMENTASI ELEKTRONIKABUKU PETUNJUK PRAKTIKUM WAJIB DIBAWA WAKTU PRAKTIKUM DAN ASISTENSI
LABORATORIUM TEKNIK ELEKTRO UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
5. Instruktur memberikan nilai akhir praktikan
6. Nilai akhir prakatikum diserahkan ke Lab untuk proses administrasi
F. SANKSI
1. Keterlambatan asistensi pertama kali sanksi point 1
2. Tidak memenuhi minimal 4 kali asistensi sanksi point 2
3. Datang terlambat 15 menit dari waktu yang telah ditentukan sanksi point 3
4. * Tidak mengikuti proses praktikum tanpa adanya konfirmasi sanksi point 4
5. * Tidak mengikuti ujian koordinator tanpa adanya konfirmasi sanksi point 5
6. Keterlambatan pengumpulan laporan resmi sanki point 6
7. * Tidak mengikuti ujian instruktur sesuai dengan jadwal yang ditentukan instruktur
sanksi point 7
8. Pemalsuan tanda tangan selama proses praktikum berlangsung sanksi point 8
9. Merusakkan perlatan Lab. Teknik Elektro sanksi point 9
* Maksimal konfirmasi 2 x 24 jam sejak jadwal resmi diumumkan untuk penggantian jadwal ujian
Point 1 Menulis materi modul bab 1
Point 2 Menulis materi modul bab 1-3 & Pengurangan Nilai
Point 3 Menulis materi 1 bab & Pengurangan Nilai
Point 4 Mengulang (tidak konfirmasi sesuai waktu yang telah ditentukan) atau Pengurangan Nilai
Point 5 Mengulang (tidak konfirmasi sesuai waktu yang telah ditentukan) atau Pengurangan Nilai
Point 6 Membeli buku berkaitan dengan bidang Teknik elektro
Point 7 Pengurangan Nilai Instruktur
Point 8 Mengulang Praktikum atau mendapat Nilai E
Point 9 Mengganti peralatan tersebut sesuai dengan spesifikasi atau mirip dan memiliki fungsi yang sama
G. KESELAMATAN DAN KESEHATAN KERJA (K3)
1. Sebelum memulai praktikum, praktikan memahami tata tertib dan keselamatan di
Laboratorium
2. Mengetahui tempat dan cara penggunaan perlatan Laboratorium
3. Memperhatikan dan waspada terhadap tempat-tempat sumber listrik ( stop kontak dan
circuit breaker)
4. Praktikan harus memperhatikan dan menaati peringatan (warning) yang biasa tertera pada
badan perlatan praktikum maupun rambu peringatan yang terdapat di ruangan
Laboratorium
5. Jika melihat ada kerusakan yang berpotensi menimbulkan bahaya, segera laporkan ke
asisten terkait atau dapat langsung melapor ke laboran.
PRAKTIKUM SISTEM INSTRUMENTASI ELEKTRONIKABUKU PETUNJUK PRAKTIKUM WAJIB DIBAWA WAKTU PRAKTIKUM DAN ASISTENSI
LABORATORIUM TEKNIK ELEKTRO UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
6. Hindari daerah atau benda yang berpotensi menimbulkan bahaya listrik ( sengatan listrik)
secara tidak sengaja, missal seperti jala-jala kabel yang terkelupas
7. Keringkan bagian tubuh yang basah, seperti keringat atau sisa air wudhu
8. Selalu waspada terhadap bahaya listrik pada setiap aktifitas praktikum.
9. Jika terjadi kecelakaan akibat bahaya listrik, berikut ini adalah hal-hal yang harus diikuti
praktikan:
a) Jangan panik
b) Matikan semua peralatan elektronik dan sumber listrik di meja masing-masing dan
di meja praktikum yang tersengat arus listrik.
c) Bantu praktikan yang tersengat arus listrik untuk melepaskan diri dari sumber
listrik
d) Beritahukan dan minta bantuan kepada laboran, praktikan lain dan orang di sekitar
anda tentang terjadinya kecelakaan akibat bahaya listrik.
10. Jangan membawa benda-benda mudah terbakar (korek api, gas, dll) ke dalam ruangan
laboratorium bila tidak disyaratkan dalam modul praktikum.
11. Jangan melakukan sesuatu yang menimbulkan api, percikan api, atau panas yang
berlebihan.
12. Jangan melakukan sesuatu yang menimbulkan bahaya api atau panas berlebih pada diri
sendiri atau orang lain.
13. Selalu waspada terhadap bahaya api atau panas berlebih pada setiap aktivitas di
laboratorium.
14. Jika terjadi kecelakaan akibat bahaya listrik, berikut ini adalah hal-hal yang harus diikuti
praktikan:
a) Jangan panik
b) Matikan semua peralatan elektronik dan sumber listrik di meja masing-masing.
c) Beritahukan dan minta bantuan laboran, praktikan lain dan orang di sekitar anda
tentang terjadinya bahaya api atau panas berlebih
d) Menjauh dari ruang praktikum
15. Dilarang membawa benda tajam (pisau, gunting dan sejenisnya) ke ruang praktikum bila
tidak diperlukan untuk pelaksanaan percobaan
16. Dilarang memakai perhiasan dari logam misalnya cincin, kalung, gelang, dll
17. Hindari daerah, benda atau logam yang memiliki bagian tajam dan dapat melukai.
18. Tidak melakukan sesuatu yang dapat menimbulkan luka pada diri sendiri atau orang lain.
PRAKTIKUM SISTEM INSTRUMENTASI ELEKTRONIKABUKU PETUNJUK PRAKTIKUM WAJIB DIBAWA WAKTU PRAKTIKUM DAN ASISTENSI
LABORATORIUM TEKNIK ELEKTRO UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
PERCOBAAN IPENGKONDISIAN SINYAL DENGAN OP AMP
1.1 Tujuan 1. Menggunakan op-amp sebagai penguat inverting dan juga penguan non-inverting 2. Menggunakan op-amp sebagai penguat instrumentasi 3. Menggunakan op-amp sebagai komparator
1.2 Teori Dasar Op-amp biasanya dilukiskan dengan symbol seperti gambar 1.1. tampak adanya dua masukan yaitu inverting (-) dan non inverting (+).
Gambar 1.1 Simbol Op-Amp
Bila isyarat masukan dihubungkan dengan masukan inverting, maka pada daerah frekuensi tengah isyarat keluaran akan berlawanan fasa dengan isyarat masukan. Sebaliknya bila masukan dihubungkan dengan masukan non-inverting, maka isyarat keluaransefasa dengan isyarat masukan. Ada beberapajenis op-amp Norton dan op-amp transkonduktansi (OTA). Dalam percobaan ini anda akan menggunakan op-amp biasa yaitu dimana tegangan keluaran sebanding dengan beda tegangan antara kedua isyarat masukannya. Untuk memahami kerja op amp adalah sebagai berikut :a. Penguat loop terbuka (Av) tak terhingga.b. Hambatan Keluaran loop terbuka (Ro) adalah nol.c. Hambatan Keluaran loop terbuka (Ri) tak terhingga.d. Lebar pita tak terhingga, atau respon frekuensi flat.e. Common mode rejection (CMMR) tak terhingga.
1.2.1 Penguat InvertingPada penguat inverting gambar 1.2 sumber isyarat dihubungkan dengan masukan(Vin) adalah negatif (-)
Gambar 1.2 Penguat Inverting
Dari gambar 1.2 di atas diperoleh hubungan :Vo = Av.ViAv = - (Rf / Rin ) . Vin
PRAKTIKUM SISTEM INSTRUMENTASI ELEKTRONIKABUKU PETUNJUK PRAKTIKUM WAJIB DIBAWA WAKTU PRAKTIKUM DAN ASISTENSI
LABORATORIUM TEKNIK ELEKTRO UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
1.2.2 Penguat Non InvertingPada penguat non inverting gambar 1.3 sumber isyarat dihubungkan dengan masukan(Vin) adalah
positif (+)
Gambar 1.3 Penguat Non-InvertingDari gambar 1.3 di atas diperoleh hubungan :Vo=Av.ViAv= (1 + (R2 / R1 )). Vin
1.3 Alat dan Bahan1. Modul Penguat Op-AMP Inverting dan Non Inverting2. Modul Penguat Instrumentasi3. Modul Potensiometer4. Multimeter atau AVO meter5. Kit praktikum dan kabel penghubung
1.4 Non inverting dan Inverting Op-Amp
Gambar 1.4 Op-AMP Inverting dan Non InvertingLangkah Percobaan :1. Rangkailah kit modul Non inverting dan Inverting seperti gambar 1.1.2. Sambungkan dengan Power Supply3. Nyalakan Power Supply 4. Kalibrasi Penguatan Op-amp (non inverting) = 3x
-Dengan cara mengeset Vin (V1) = 1 Volt-Putar Potensiometer sampai Vout (V3) = 3 Volt
PRAKTIKUM SISTEM INSTRUMENTASI ELEKTRONIKABUKU PETUNJUK PRAKTIKUM WAJIB DIBAWA WAKTU PRAKTIKUM DAN ASISTENSI
LABORATORIUM TEKNIK ELEKTRO UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
5. Kalibrasi juga pada penguat Inverting seperti point 4, catat Voutnya dan amati perbedaanya.6. Atur Vin Variabel dan catat hasilnya dan Isi tabel berikut :
1.4.1 DATA HASIL PERCOBAANTABEL 1.1 PENGUATAN OP AMP NON INVERTING 3 KALI
Vin(V1)
Vout(V2)
Penguatan (kali)
012345
TABEL 1.2 PENGUATAN OP AMP INVERTING 3 KALIVin(V1)
Vout(V2)
Penguatan (kali)
012345
1.4.2 ANALISA PERHITUNGAN1.4.2.1 PENGUATAN OP AMP NON INVERTING 3 KALI Mencari Vout dan Av(penguatan)1.4.2.2 PENGUATAN OP AMP INVERTING 3 KALI Mencari Vout dan Av(penguatan)
1.4.3 ANALISA DATA1.4.4 KESIMPULAN
PRAKTIKUM SISTEM INSTRUMENTASI ELEKTRONIKABUKU PETUNJUK PRAKTIKUM WAJIB DIBAWA WAKTU PRAKTIKUM DAN ASISTENSI
LABORATORIUM TEKNIK ELEKTRO UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
1.5 KOMPARATOR
Gambar 1.5 Rangkaian KomparatorLangkah percobaan :1. Rangkailah kit modul seperti gambar 1.6 di atas2. Sambungkan dengan Power Supply3. Nyalakan Power Supply 4. Kalibrasi komparator
-Dengan cara mengeset tegangan referensi (Vref) dengan memutar Potensiometer sampai (V2)= 1 Volt5. Atur VR dan isi tabel berikut :
1.5.1 DATA HASIL PERCOBAAN TABEL 1.3 KARAKTERISTIK KELUARAN KOMPARATOR
Vin(V1)
Vref(V2)
Vout(V3)
1 12 13 11 22 23 21 32 33 3
GRAFIK 1.1 GRAFIK ANTARA SUMBU X =VIN DAN SUMBU Y =VOUT
1.5.2 ANALISA PERHITUNGAN Mencari Vout
1.5.3 ANALISA DATA1.5.4 KESIMPULAN
PRAKTIKUM SISTEM INSTRUMENTASI ELEKTRONIKABUKU PETUNJUK PRAKTIKUM WAJIB DIBAWA WAKTU PRAKTIKUM DAN ASISTENSI
LABORATORIUM TEKNIK ELEKTRO UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
PERCOBAAN IILOAD CELL
2.1 Tujuan1. Mengetahui fungsi, cara kerja, juga dapat menggunakan dan mengaplikasikan Strain Gauge dan Load Cell.
2.2 Teori DasarLoad Cell adalah suatu alat pengukur yang digunakan untuk memonitor gaya kompersi, tensi dan shear.
Dengan kata lain load cell tranducer yang mengkonvervi gaya menjadi sinyal listrik. Pengunaan load cell di industri sangat luas, mulai perangkat tes mekanik hingga timbangan elektronik.Bagian inti penyusun Load Cell adalah:1. Aparatus Penerima Gaya2. Perangkat Sensor
Aparatus Penerima Gaya biasanya dibuat dari suatu bahan tertentu dan dengan bentuk kontruksi tertentu. Pemilihan bagian ini didasarkan pada bahwa kontruksi harus bisa meregang maksimal (tanpa mengalami kerusakan maupun perubahan bentuk, tanpa terdefleksi) ketika dibebani dengan beban dalam range yang telah ditentukan. Oleh karena itu maka sering dipergunakan adalah bahan Alumunium karena alumunium memiliki elastisitas tinggi dan kuat, beberapa jenis :1. Loadcell Single Point2. Loadcell S3. Loadcell Beam4. Loadcell double ended5. Loadcell Compress
Perangkat sensor yang dipergunakan di dalam Load cell adalah Strain Gauge. Dalam satu load cell biasanya minimal terdapat 2 strain gauge. Semakin banyak strain gauge di dalam load cell maka output juga akan semakin sensitif. Untuk modul ini menggunakan load cell jenis Single Point jenis G4-C2G1 yang memiliki spesifikasi berikut:
Gambar 2.1 Load Cell Single Point
2.3 Alat dan Bahan1. Modul Penguat Instrumentasi2. Modul Load Cell3. Modul Power Supply4. AVO meter
PRAKTIKUM SISTEM INSTRUMENTASI ELEKTRONIKABUKU PETUNJUK PRAKTIKUM WAJIB DIBAWA WAKTU PRAKTIKUM DAN ASISTENSI
LABORATORIUM TEKNIK ELEKTRO UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2.4 Load Cell
Langkah Percobaan1. Rangkailah modul Load Cell pada rangkaian percobaan seperti pada gambar di atas.2. Setting penguat instrumentasi pada penguatan maksimal dengan cara memutar potensio pada modul
penguat instrumentasi berlawanan jarum jam.3. Bebani Load Cell dengan meletakkan pemberat pada Load Cell dan lengkapi tabel dibawah ini.
2.4.1 DATA HASIL PERCOBAANTABEL 2.1 RESPON LOAD CELL TERHADAP PEMBEBANAN
Beban (gram)
V in (mV)
V out(Volt)
Penguatan (kali)
0501005001000
GRAFIK 2.1 BEBAN (SUMBU Y) TERHADAP TEGANGAN (OUTPUT SUMBU Y) LOAD CELL 2.4.2 ANALISA DATA2.4.3 KESIMPULAN
,
PRAKTIKUM SISTEM INSTRUMENTASI ELEKTRONIKABUKU PETUNJUK PRAKTIKUM WAJIB DIBAWA WAKTU PRAKTIKUM DAN ASISTENSI
LABORATORIUM TEKNIK ELEKTRO UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
PERCOBAAN IIIHALL EFFECT TRANDUCER
3.1 Tujuan1. Mengetahui spesifikasi tranducer Hall Effect dan dapat mengaplikasikannya
3.2 Teori DasarSensor efek-hall dirancang untuk merasakan adanya objek magnetis, biasanya megnet permanen.
Biasanya digunakan untuk mengetahui posisi dan juga mendeteksi aliran arus. Karena keakuratannya dalam merasakan posisi, sensor efek-hall adalah jenis alat sensor yang popular.
Gambar 3.1 Konsep Efek Hall Sensor
Elemen hall adalah bahan semikonduktor yang kecil, tipis dengan irisan rata. Apabila arus dilewatkan melalui irisan dan tidak ada magnet, tegangan yang dihasilkan adalah nol. Apabila magnet dibawa menutup bahan semikonduktor, lintasan arus terganggu. Distorsi ini menyebabka elektron dipaksa kebagian sisi kanan bahan yang menghasilkan tegangan antara sisi alat. Alat efek-hall menggunakan dua terminal untuk penguatan dan dua terminal untuk tegangan output.
Rangkaian teintegrasi digital efek hall(digital hall effect Intergrated Circuit=Ics ) digunakan pada saklar proximity, dapat dibayangkan sebagai saklar mekanis yang memungkinkan arus mengalir ketika hidup (ON) dan menghalangi arus ketika mati (OFF). Sensor efek hall digital dapat digunakan untuk mengukur kecepatan. Ketika magnet melewati sensor, saklar hall aktif dan denyut atau pulsa akan terbentuk. Dengan mengukur frekuensi pulsa, kecepatan poros dapat ditentukan.
Gambar 3.2 Pemakaian Sensor Efek Hall
Tranduser analog efek hall yang dipakai adalah UGN3503 produksi Allegro. Sensor ini memiliki kelebihan antara lain : Sangat sensitif Respon flat pada frekuensi 23 kHz Output Low Noise Tengangan kerja 4,5-6VDC
PRAKTIKUM SISTEM INSTRUMENTASI ELEKTRONIKABUKU PETUNJUK PRAKTIKUM WAJIB DIBAWA WAKTU PRAKTIKUM DAN ASISTENSI
LABORATORIUM TEKNIK ELEKTRO UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
Gambar 3.3 Diagram Blok Sensor Efek Hall
3.3 Alat dan Bahan1. Modul Hall Effect Sensor Pergerakan Rotary2. Modul Power Supply3. Osciloscop4. Kabel penghubung
3.4 Hall Efect Sensor Pergerakan Rotary
Gambar 3.4 Rangkaian Sensor Efek Hall Rotary
Langkah Percobaan1. Ganti Hall effect dengan modul Hall effect Rotary2. Rangkailah modul seperti gambar diatas.3. Beri tegangan untuk motor DC sebesar 12V.4. Atur potensio power supply arah jarum jam 12.5. Atur osiloscop v/div = 500mV dan T/div = 5ms.6. Gambar tampilan Vout pada osiloscop.
PRAKTIKUM SISTEM INSTRUMENTASI ELEKTRONIKABUKU PETUNJUK PRAKTIKUM WAJIB DIBAWA WAKTU PRAKTIKUM DAN ASISTENSI
LABORATORIUM TEKNIK ELEKTRO UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
3.4.1 DATA HASIL PERCOBAANGAMBAR 3.5 Vout Hall Efek Rotary pada Osiloscop
3.4.2 ANALISA DATA3.4.3 KESIMPULAN
PRAKTIKUM SISTEM INSTRUMENTASI ELEKTRONIKABUKU PETUNJUK PRAKTIKUM WAJIB DIBAWA WAKTU PRAKTIKUM DAN ASISTENSI
LABORATORIUM TEKNIK ELEKTRO UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
PERCOBAAN IVINDUSTRIAL PHOTOSENSOR
4.1 Tujuan1. Dapat mengaplikasikan jenis-jenis photosensor dalam modul praktikum dan dapat menganalisa
karakteristiknya.
4.2 Teori DasarAda dua jenis sensor fotolistrik utama yang digunakan untuk merasakan posisi. Yang pertama adalah
bagian yang memancarkan sorotan sinar (berupa sinar yang dapat dilihat, inframerah atau laser ) dan elemen yang menerima sinar
Gambar 4.1 Kontruksi Photosensor
Sensor bekerja berdasarkan pada ada atau tidaknya cahaya yang diterima oleh bagian penerima dari sensor tersebut. Ada dua jenis sistem switching dari sensor ini yaitu dark on atau light on. Sistem dark on yaitu sistem akan bekerja pada saat tidak adanya cahaya yang diterima oleh sensor yaitu bagian penerima yang terdapat di dalam sensor, sebaliknya jika ada cahaya masuk di bagian penerima maka sistem tidak bekerja. Pada light on cara kerjanya kebalikan dari dark on. Sistem ini bekerja pada jarak yang cukup jauh (sampai dengan 30 meter).
Sifat sensor tipe ini : - Deteksi tanpa kontak. Deteksi tanpa kontak membatasi kerusakan pada target maupun kepala sensor,
memastikan pelayanan yang lebih lama dan operasi yang bebas perawatan. - Deteksi target dari setiap bahan yang sebenamya. Dcteksi didasarkan pada jumlah sinar yang diterima
atau perubahan jumlah sinar yang dipantulkan. Metode ini memungkinkan deteksi target dari material yang berbeda misalnya kaca, logam, plastik, kayu dan cairan.
- Pendeteksian jarak jauh. Jenis reflektif sensor fotolistrik mempunyai jarak pendeteksian 10m. - Respon kecepatan tinggi. Sensor fotolistrik ini mampu merespon kecepatan sebesar 50 mikro detik
(1/20.000 detik). - Diskriminasi warna. Sensor ini mempunyai kemampuan mendeteksi sinar dari listrik, didasarkan pada
reflektansi dan penyerapan warnanya, jadi memungkinkan pendeteksian dan pen-diskriminasian warna. - Deteksi sangat cermat. Sistem optik yang unik dan rangkaian elektronis yang presisi memungkinkan
penempatan dan pendeteksian yang sangat akurat dari objek yang sangat kecil.
PRAKTIKUM SISTEM INSTRUMENTASI ELEKTRONIKABUKU PETUNJUK PRAKTIKUM WAJIB DIBAWA WAKTU PRAKTIKUM DAN ASISTENSI
LABORATORIUM TEKNIK ELEKTRO UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
Sistem kerja dari sensor photoelectric ini dibagi menjadi 5, yaitu: True — Beam
True beam ini terdiri dari pemancar dan reciever (penerima. Bila obyek yang akan dideteksi menghalangi jalannya cahaya dari pemancar ke penerima, maka keluaran sensor akan berubah sesuai dengan sistem switching sensor tersebut.
Reflektive Reflektive memliiki pemancar dan penerima yang tergabung dalam sensor tersebut. Untuk
mengopersikannya dibutuhkan reflektor. Aplikasinya adalah untuk obyek obyek yang gelap ( tidak terlalu memantulkan cahaya ).
Reflektive Terpolarisasi Reflektive tersebut digunakan untuk obyek obyek yang mengkilap didalam sensor ini terdapat
filter sebagai polarisasi cahaya sehingga arah gerakan cahaya yang keluar menjadi vertikal atau horisontal saja sesuai dengan jenis filternya. Jenis filter yang terdapat di depan pemancar berkebalikan dengan jenis filter yang terdapat didepan penerima. Cahaya yang dipantulkan oleh reflek-tor adalah cahaya yang sudah tidak terpolarisasi lagi sehingga tetap ada cahaya yang dapat diterima oleh bagian penerima walaupun sudah melewati bagian filter. Sedangkan cahaya yang dipantulkan oleh obyek adalah cahaya yang tetap terpolarisasi, sehingga tidak ada cahaya yang dapat melalui filter di depan bagian penerima yang jenisnya berkebalikan dengan jenis filter didepan pemancar.
Diffuse Prinsip kerja ssensor ini adalah sama denagn jenis reflek, tetapi tidak memerlukan reflektor.
Cahaya yang diterima oleh bagian penerima (receiver) merupakan pantulan dari obyek yang terdeteksi.
Diffuse Dengan Latar Belakang Mengkilap Prinsip kerja sistem ini sama dengan diffuse, tetapi penggunaanya untuk mendeteksi obyek obyek
dengan latar belakang mengkilap atau lebuh reflektif dibandingkan obyeknya. Jarak sensor dari sistem ini dapat diatur sehingga hanya pantulan dari latar belakang yang mengkilap tersebut tidak dapat mengaktivasikan sensor tersebut.
Agar Photocell dapat bekerja dengan baik maka kita harus mengetahui beberapa standar dari photocell itu sendiri, yaitu : a. Obyek yang dideteksi harus dipastikan terlebih dahulu yaitu logam atau nonlogam. b. Jarak yang harus dideteksi. Photocell akan bekerja apabila benda yang chdeteksi masth dibawah yarak
maksimum yang masih dapat dijangkau photocellc. Tegangan kcrja yang dipakai untuk mencapai kerja photocell.
PRAKTIKUM SISTEM INSTRUMENTASI ELEKTRONIKABUKU PETUNJUK PRAKTIKUM WAJIB DIBAWA WAKTU PRAKTIKUM DAN ASISTENSI
LABORATORIUM TEKNIK ELEKTRO UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
Modul percobaan ini menampilkan 2 tipc Photo Sensor yaitu Diffuse dan Through Beam. Untuk yang Diffuse menggunakan product dari Autonies dengan tipe BYD100-DDT. Rangkaian dalam pada photosensor sebagai berikut:
Gambar 4.2 Rangkaian di dalam Photo Sensor
Gambar4.3 Output dari Photo Sensor
Gambar 4.4 Penjelasan Through Beam dan Diffuse
Untuk yang through beam, menggunakan product dari Omron yaitu tipe E3Z-T61-D.
4.3 Alat dan Bahan1. Modul lndustrial Photo Sensor 2. Modul Power supply DC Variabel3. Multitester4. Objek photosensor 5. Alat Tulis
PRAKTIKUM SISTEM INSTRUMENTASI ELEKTRONIKABUKU PETUNJUK PRAKTIKUM WAJIB DIBAWA WAKTU PRAKTIKUM DAN ASISTENSI
LABORATORIUM TEKNIK ELEKTRO UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
4.4 Industrial Photosensor
Gambar 4.5 Rangkaian Industrial Photosensor
Langkah Percobaan1. Rangkailah modul seperti pada gambar di atas.2. Periksakan rangkaian pada instruktur.3. Masukkan catu daya 12V pada Vcc.
Percobaan Photo Sensor Diffuse 1. Atur setting jarak deteksi pada nilai minimal2. Pasang object di depan Photo Sensor Diffuse3. Lakukan percobaan dengan mendekatkan penghalang.4. Lalu Isi tabel 4.15. Kemudian atur setting jarak deteksi pada nilai maksimal 6. Lakukan percobaan dengan mendekatkan penghalang.7. Lalu Isi tabel 4.1
Percobaan Photo Sensor Through Beam 1. Pasang modul Transmitter dan Receiver secara berhadapan2. Cari jarak maksimal antara Transmitter dan Receiver3. Jarak maksimal Transmitted an Receiver adalah 15 cm4. Ubah posisi setting menjadi Dark ON5. Saat tidak ada penghalang output isi pada tabel 4.26. Letakkan penghalang diantara Transmiter dan Receiver Through Beam Photosensor, 7. Ubah posisi setting menjadi Light ON8. Saat tidak ada penghalang output isi pada tabel 4.29. Letakkan penghalang diantara Transmiter dan Receiver Through Beam Photosensor, lalu output isi pada
tabel 4.2
PRAKTIKUM SISTEM INSTRUMENTASI ELEKTRONIKABUKU PETUNJUK PRAKTIKUM WAJIB DIBAWA WAKTU PRAKTIKUM DAN ASISTENSI
Jarak 15 cm
LABORATORIUM TEKNIK ELEKTRO UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
4.4.1 DATA HASIL PERCOBAANTABEL 4.1 INDUSTRIAL PHOTOSENSOR DIFUSE
Kondisi penghalang V out(Volt)
tidak ada penghalangLetakkan penghalang
TABEL 4.2 INDUSTRIAL PHOTOSENSOR THROUGH BEAM
SettingKeadaan
Transmiter dan ReceiverV out(Volt)
Dark ON tidak ada penghalangLetakkan penghalang
Light ON tidak ada penghalangLetakkan penghalang
4.4.2 ANALISA DATA4.4.3 KESIMPULAN
PRAKTIKUM SISTEM INSTRUMENTASI ELEKTRONIKABUKU PETUNJUK PRAKTIKUM WAJIB DIBAWA WAKTU PRAKTIKUM DAN ASISTENSI
LABORATORIUM TEKNIK ELEKTRO UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
BAB VPROXIMITY SENSOR
5.1 Tujuan1. Peserta dapat menjelaskan dan mengaplikasikan dua jenis sensor proximity, yaitu jenis kapasitif sensor
dan induktif sensor.
5.2 Teori DasarSensor atau saklar proximity adalah alat yang berfungsi mendeteksi adanya objek (target) tanpa
kontak fisik. Sensor tersebut adalah alat elektronis solid-state yang terbungkus rapat untuk melindungi terhadap pengaruh getaran, cairan, kimiawi, dan korosi yang berlebihan yang dijumpai pada lingkungan industri. Sensor proximity digunakan apabila:
- Objek yang sedang dideteksi terlalu kecil, terlalu ringan atau terlalu lunak untuk dapat mengoperasikan mekanis saklar.
- Diperlukan respon cepat dan kecepatan penghubungan yang tinggi seperti pemakaian counter atau pengendali rejector.
- Objek harus dirasakan melalui rintangan non logam seperti gelas, plastik, dan kertas karton.- Lingkungan yang ganas menuntut penyempurnaan lak atau segel barang karena jika tidak dapat
mencegah mekanis saklar bekerja baik.- Diperlukan ketahanan umur pelayanan dan kendali pelayanan.- Sistem pengendali elektronis cepat menghendaki sinya input bounce-free.
Sensor proximity induktif adalah alat yang hanya mampu mendeteksi objek logam. Pada prinsipnya sensor induktif terdari dari kumparan, osilator, rangkaian detektor dan output elektronis (Gambar 5.1).
Gambar 5.1 Proximity induktif
Osilator adalah rangkaian elektronis untuk membangkitkan bentuk gelombang ac dan frekuensi dari sumber dc.
Ketika energi diberikan, osilator bekerja membangkitkan medan frekuensi tinggi. Pada saat itu harus tidak ada bahan konduktif apapun pada medan frekuensi-tinggi. Apabila objek medan masuk pada medan frekuensi-tinggi arus eddy akan terinduksi pada permukaan target. Hal ini akan mengakibatkan kerugian energi pada rangkaian osilator sehingga menyebabkan lebih kecilnya amplitudo osilasi. Rangkaian detektor merasakan perubahan beban spesifik pada amplitudo dan membangkitkan sinyal yang akan menghidupkan atau mematikan output elektronik. Apabila objek logam meninggalkan wilayah sensor, osilator akan membangkitkan lagi ke status normalnya.
Metode penyambungan dan penguatan sensor proximity akan bervariasi dengan jenis sensor dan pemakaiannya (Gambar 5.2). Dengan current-sourcing output (PNP) beban dihubungkan antara sensor dan tanah (ground). Arus mengalir dari sensor melalui beban ke tanah (open emitter). Dengan current-singkin output (NPN) beban dihubungkan antara suplai positif dan sensor. Arus mengalir dari beban melalui sensor menuju tanah (open collector). Ingat sensor yang digunakan untuk alat pilot untuk beban seperti starter, kontaktor, selenoid dan sebagainya.
PRAKTIKUM SISTEM INSTRUMENTASI ELEKTRONIKABUKU PETUNJUK PRAKTIKUM WAJIB DIBAWA WAKTU PRAKTIKUM DAN ASISTENSI
LABORATORIUM TEKNIK ELEKTRO UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
Gambar 5.2 Output Proximity dan hubungan ke beban
Sensor proximity kapasitif adalah alat yang merasakan yang diaktifkan oleh bahan konduktif dan non-konduktif. Kerja sensor kapasitif juga didasarkan pada prinsip osilator. Mesikpun demikian, kumparan sisi aktif dari sensor kapasitif yang dibentuk oleh dua elektroda logam – agak mirip dengan kapasitif terbuka.Lihat Gambar 5.3 (a)
Gambar 5.3 Proximity kapasitif
Elektrode – elektrode ditempatkan pada loop umpan balik dari osilator frekuensi tinggi yang tidak aktif dengan “tanpa tareget”. Pada saat target mencapai sisi sensor, target memasuki medan elektrostatis yang dibentuk oleh elektroda. Ini menyebabkan kenaikan kapasitansi perangkaian, dan rangkaian mulai berosilasi. Amplitudo osilasi diukur dengan rangkaian pengevalusian yang membangkitkan sinyal untuk menghidupkan atau mematikan output elektronis.Untuk mengaktifkan sensor induktif kita memerlukan bahan konduktif. Sensor kapasitif dapat diaktifkan dengan bahan konduktif dan bahan non-konduktif misal kayu, plastif, cairan, gula, tepung dan terigu atau gandum. Bersama dengan keuntungan sensor kapasitif ini (dibandingkan dengan sensor induktif) muncul beberapa kelemahan. Misalnya, saklar-proximity induktif dapat diaktifkan hanya dengan logam dan tidak peka terhadap kelembaban, debu, kotoran dan yang sejenisnya. Saklar-proximity kapasitif dapat diaktifkan meskipun ada kotoran apa saja dalam lingkungannya. Untuk pemakaian yang umum saklar-proximity kapasitif tidak sungguh-sungguh pilihan tetapi tambahan untuk saklar-proximity induktif. Saklar tersebut adalah tambahan apabila tidak ada logam untuk mengaktifkan (misalnya, untuk mesin kerja kayu dan untuk menntu level cairan atau tepung secara tepat).
Modul proximity ini menggunakan 2 jenis yaitu Induktif dan Kapasitif. Sensor proximity Induktif yang digunakan adalah produk dari Autonics dengan tipe PR18-5DN dan Proximity Kapasitif dengan tipe CR18-8DN.
Gambar 5.4 Bentuk Fisik Proximity Induktif dan Capasitif
PRAKTIKUM SISTEM INSTRUMENTASI ELEKTRONIKABUKU PETUNJUK PRAKTIKUM WAJIB DIBAWA WAKTU PRAKTIKUM DAN ASISTENSI
LABORATORIUM TEKNIK ELEKTRO UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
5.3 Alat dan Bahan1. Modul Proximity sensor (1 buah)2. Modul Proximity objek (1 buah)3. Power supply DC (1 buah)4. Voltmeter/multimeter (1 buah)5. Kabel penghantar6. Alat tulis
5.4 Proximity Sensor
Gambar 5.5 Proximity Sensor Induktif dan Capasitif
Langkah percobaan1. Buat rangkaian modul seperti pada gambar di atas2. Periksalah rangkaian kepada instruktur/asisten3. Aktifkan power supply4. Lakukan percobaan Proximity Induktif dahulu5. Dekatkan objek proximity BESI amati pengaruh pada Inductive Proximity pada tabel 5.16. Pada saat diberikan objek Besi, Proximitiy Induktif ON 7. Ganti lakukan percobaan Proximity Kapasitif pada tabel 5.28. Setting Proximity Kapasitif pada sensitivitas maksimum dengan memutar screw dibagian belakang
searah jarum jam9. Dekatkan objek proximity 1 yaitu BESI amati pengaruh pada Kapsitif Proximity
PRAKTIKUM SISTEM INSTRUMENTASI ELEKTRONIKABUKU PETUNJUK PRAKTIKUM WAJIB DIBAWA WAKTU PRAKTIKUM DAN ASISTENSI
LABORATORIUM TEKNIK ELEKTRO UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
10. Analisalah perbedaan karakteristik sensing dari inductive dan capasitive proximity sensor
5.4.1 DATA HASIL PERCOBAANTABEL 5.1 Proximity Sensor Induktif dengan jarak ditentukan
jarak(cm)
TeganganOutput Sensor (Volt)
00,5125
TABEL 5.2 Proximity Sensor Capasitif dengan jarak ditentukanjarak(cm)
TeganganOutput Sensor (Volt)
00,5125
5.4.2 ANALISA DATA5.4.3 KESIMPULAN
PRAKTIKUM SISTEM INSTRUMENTASI ELEKTRONIKABUKU PETUNJUK PRAKTIKUM WAJIB DIBAWA WAKTU PRAKTIKUM DAN ASISTENSI