FORCE TRANSDUCER 1

Stress & Strain Tensile & Compressive Force(F) L ΔL Tensile(+) in this surface Compressive(-) in this surface L D = e

Strain Gauge Definisi elastisitas (ε) strain gauge adalah perbandingan perubahan panjang (ΔL) terhadap panjang semula (L) yaitu:

Stress Stress : gaya per satuan luas A F = 

Stress & Strain Rupture Ultimate Strength Yield point Proportional point ε  Proportional Limit = hubungan antara strain dan stress yang linear (elastisitas young)

Force & Strain Sensor Force Sensor  kuantitatif dan kualitatif Kuantitatif : mengukur gaya & merepresentasikan nilainya menjadi sinyal listrik (STRAIN GAUGE & LOAD CELL) Kualitatif : tidak terkonsentrasi pada nilai atau besar gaya terukur (TACTILE SENSOR)

STRAIN GAUGE Strain gauge  sensor posisi. Memanfaatkan perubahan resistansi sehingga dapat digunakan untuk mengukur perpindahan yang sangat kecil akibat pembengkokan (tensile stress) atau peregangan (tensile strain).

STRAIN GAUGE Atau perbandingan perubahan resistansi (ΔR) terhadap resistansi semula (R) sama dengan faktor gage (Gf) dikali elastisitas strain gage (ε) :

STRAIN GAUGE terbuat dari bahan metal tipis (foil) yang diletakkan diatas kertas

STRAIN GAUGE Proses pendeteksian  SG ditempelkan dengan benda uji dengan dua cara yaitu Arah perapatan/peregangan dibuat sepanjang mungkin (axial) Arah tegak lurus perapatan/peregangan dibuat sependek mungkin (lateral)

Illustrasi

STRAIN GAUGE Faktor gauge (Gf) merupakan tingkat elastisitas bahan metal dari SG. metal incompressible Gf = 2 piezoresistif Gf =30 piezoresistif sensor digunakan pada IC sensor tekanan

STRAIN GAUGE Untuk melakukan sensor pada benda uji maka rangkaian dan penempatan SG adalah Disusun dalam rangkaian jembatan Dua strain gauge digunakan berdekatan, satu untuk peregangan/perapatan , satu untuk kompensasi temperatur pada posisi yang tidak terpengaruh peregangan/ perapatan Respons frekuensi ditentukan masa tempat strain gauge ditempatkan

Load Cell GSE 5353

PRESSURE SENSOR

PRINSIP PRESSURE Static Pressure : Fluida tak bergerak / diam Dynamic Pressure : Fluida bergerak Gauge Pressure : Pg = Pabs – Patm Unit : Satuan-satuan yang terkait  P=F/A Head Pressure : P=ρgh; ρ=m/v; P= ρwh

JENIS-JENIS SENSOR Bourdon Tubes Bellows Semiconductor Pressure Sensors 17

Bellows

Semiconductor Pressure Sensors

Bourdon Tubes Prinsip Kerja sejenis pipa pendek lengkung , dan salah satu ujungnya tertutup. Jika bourdon tubes diberikan tekanan maka ia akan cenderung untuk “menegang”. Perubahan yang dihasilkan sebanding dengan besarnya tekanan yang diberikan.

Bourdon Tubes

KELEBIHAN KEKURANGAN Tidak mudah terpengaruh perubahan temperatur Baik dipakai untuk mengukur tekanan antara 30-100000 Psi KEKURANGAN Pada tekanan rendah 0-30 psi kurang sensitif dibanding bellows 22

APLIKASI SENSOR Sensor tekanan dapat diaplikasikan pada : Pemantau cuaca Pesawat terbang Pengukur tekanan ban ketinggian, bisa pada pesawat terbang, roket, satelit, balon udara dll hubungan tekanan dengan ketinggian h ketingian, P Tekanan satis and Pref Tekanan referensi 23

The Armfield Pressure Measurement and Calibration unit has been designed to introduce students to pressure and how different techniques can be employed to measure this variable. Different fixed pressures are generated using a simple Dead-weight Pressure Calibrator for the purpose of calibrating the measuring devices. A Bourdon type pressure gauge and electronic type pressure sensor are connected to the calibrator to allow their characteristics, including accuracy and linearity, to be determined.