BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Ketergantungan masyarakat dan industri di seluruh dunia akan ketersediaan pengukuran yang akurat terus-menerus meningkat. Akses pengukuran yang akurat sangat penting untuk memenuhi indikasi dan persyaratan untuk proses kontrol pada industri, peralatan pabrik, peralatan rumah tangga, sistem otomotif dalam pesawat dan produk konsumen. Berbagai teknologi digunakan untuk parameterparameter sensor secara spesifik dan konfigurasi diperlukan untuk memenuhi persyaratan pabrik. Sehingga sensor perlu selalu dikembangkan untuk mendapatkan pengukuran yang semakin akurat.
Sensor digunakan dalam mobil untuk mengukur kinerja dari parameterparameter yang terkait, termaksud posisi throttle (mengatur kecepatan fluida), suhu, komposisi gas buangan, tinggi suspensi, posisi pedal, posisi gigi transmisi dan kecepatan kendaraan. Dalam mesin cuci pakaian, sensor mengukur tingkat air dan suhu, ukuran beban, dan variasi posisi drum. Mesin pemproses industri memerlukan pengukuran posisi, kecepatan, akselerasi, dan lain- lain. Pengukuran posisi merupakan bagian terbesar yang dibutuhkan dunia untuk sensor.
Ada beberapa sensor yang digunakan untuk pengukuran posisi seperti Encoders,
Magnetostrictive
Sensing
(Penginderaan
magnetostrictive),
Magnetoresistive Sensing (Penginderaan magnetoresistive), THE HALL EFFECT (Efek HALL), LVDT (Linear Variable Diffrential Transformer), INDUCTIVE SENSING
(Peginderaan
Induktif),
CAPACITIVE
SENSING
(Kapasitif
Penginderaan), dan RESISTIVE SENSING ( Penginderaan resistif).
Universitas Sumatera Utara
Dalam penelitian ini akan digunakan LVDT sebagai sensor pengukuran posisi karena sangat sensitif terhadap pergeseran posisi. LVDT (Linear Variable Differential Transformer) merupakan salah satu jenis sensor perpindahan. Sensor LVDT ini bekerja jika sudah ada pengkondisi sinyal. Dimana posisi sebelumnya dikurangi dengan posisi baru yang menghasilkan perbedaan yang merupakan perpindahan. Untuk membuat signal conditioning ada yang memakai chip yang sudah jadi, memakai EL-35 seri, memakai OP Amp dan ada yang menggunakan AD598. Karena harga sensor LVDT (Linear Variable Differential Transformer) yang sudah memiliki pengkondisi sinyal mahal maka penulis membuat sinyal conditioning yang sederhana dengan menggunakan chip-chip sederhana yang ada di Indonesia. Proses perancangan yang dilakukan meliputi perancangan catu daya dan perancangan pengkondisi sinyal dengan menggunakan chip- chip yang sederhana. Setelah pengkondisi sinyal dibuat, selanjutnya dilakukan proses kalibrasi yang meliputi kalibrasi statik dan dinamik untuk mengetahui linieritas dan sensitivitas dari sistem LVDT (Linear Variable Differential Transformer).
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang masalah yang ada, perumusan masalah yang diajukan adalah sebagai berikut: Sensor LVDT dapat bekerja sebagai sensor posisi memerlukan circuit tambahan yakni circuit signal conditioning. Oleh karena itu dalam penelitian ini dibuat rangkaian signal conditioning untuk sensor LVDT.
1.3 Batasan Masalah
Dalam Tugas Akhir ini, sistem yang akan dibuat dibatasi pada hal-hal sebagai berikut: a. Sensor LVDT ( Linear Variable Diffrential Transformer) digunakan untuk mengukur pergeseran dalam range pengukuran 0 – 4 mm dengan interval 0,25 mm untuk mengukur AC magnitude dan nilai DC. b. Data pengukuran ditampilkan
ke Osiloskop sebagai hasil pengukuran
yang telah dilakukan.
Universitas Sumatera Utara
c. Pembahasan dibatasi pada perancangan rangkaian sinyal conditioning.
1.4 Tujuan Penelitian
Tujuan yang hendak dicapai pada Tugas Akhir ini, yaitu pembuatan signal conditioning sederhana untuk LVDT ( Linear Variable Diffrential Transformer). Pengembangan sinyal conditioning untuk LVDT ini dibuat sederhana dengan menggunakan chip.
1.5 Manfaat Penelitian
Adapun manfaat yang dapat diambil dari penelitian ini adalah : 1. Dapat membuat sinyal conditioning untuk sensor LVDT dengan menggunakan chip-chip sederhana yang ada di Indonesia. 2. Diharapkan Signal conditioning untuk sensor LVDT ini dapat digunakan untuk pengembangan pada aplikasi tertentu.
1.6 Metodologi Penelitian
Pada pembuatan tugas akhir ini digunakan metode studi literature, konsultasi dengan pembimbing, perancangan sistem, dan realisasi dalam bentuk prototype. 1. Metode Literatur Studi pustaka sebagai persiapan dalam melakukan penelitian dengan mencari dan mengumpulkan referensi mengenai prinsip kerja dan signal conditioning sensor LVDT dari buku- buku, jurnal dan makalah. 2. Metode Konsultasi Berkonsultasi secara interaktif dengan pembimbing I dan pembimbing II di Universitas Sumatera Utara dan Pembimbing lapangan di Pusat Penelitian Fisika (P2F) Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI).
3. Metode Perancangan Sistem
Universitas Sumatera Utara
Melakukan penelitian secara langsung di Laboratorium Pusat Penelitian Fisika (P2F) Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI). Metode yang dilakukan dalam penelitian ini adalah pembuatan signal conditioning, karakterisasi sensor LVDT dengan menggunakan sinyal generator dan karakterisasi sensor LVDT dengan signal conditioning yang dibuat.
1.7 Sistematika Penulisan
Untuk mempermudah pembahasan dan pemahaman maka penulis membuat sistematika pembahasan sebagai berikut :
Bab I
Pendahuluan Berisi mengenai latar belakang penulisan, rumusan masalah, batasan masalah dalam penulisan, tujuan penulisan, metodologi penulisan dan sistematika penulisan.
Bab II
Tinjauan Pustaka Pada bab ini berisi teori pendukung tentang pengenalan terhadap LVDT (Linear Variable Diffrential Transformer) sebagai sensor posisi, dan Mengenai op amp.
Bab III
Perancangan Sistem Pada bab ini dibahas mengenai perancangan sistem dari signal conditioning untuk sensor LVDT (Linear Variable Diffrential Transformer).
Bab IV
Pengukuran dan Analisa Data Pada bab ini berisikan Pengukuran dan analisa data yang
mencakup
karakteristik
LVDT
(Linear
Variable Difrential Transformer).
Bab V
Kesimpulan dan Saran
Universitas Sumatera Utara
Pada bab ini merupakan penutup yang meliputi tentang kesimpuan dari pembahasan hasil dari karakteristik
sensor
LVDT
(Linear
Variable
Difrential Transformer) serta saran yang diperlukan untuk memperbaiki dan melengkapi kekurangan penelitian ini.
Universitas Sumatera Utara
