Pengkondisi Sinyal (1).

Presentasi berjudul: "Pengkondisi Sinyal (1)."— Transcript presentasi:

1 Pengkondisi Sinyal (1)

2 Pengubahan Level Sinyal
Penguatan Peredaman Pertimbangan dalam pemilihan penguat: Impedansi masukan yang ditawarkan kepada sensor (atau elemen lain yang berfungsi sebagai masukan) Tanggapan frekuensi penguat.

3 Linierisasi Tujuan: untuk mendapatkan keluaran yang berubah secara linier terhadap variabel masukan meskipun keluaran sensornya tidak linier Rangkaian linierisasi sulit dirancang, dan biasanya bekerja hanya dalam batas yang sempit Cara linierisasi alternatif: secara perangkat lunak.

4 Konversi Untuk mengkonversi suatu jenis perubahan listrik ke jenis perubahan listrik yang lain Transmisi Sinyal: konversi tegangan ke arus. Standard: 4 sampai 20 mA Interface Digital: konversi sinyal analog ke data digital (ADC). Biasanya memerlukan pengaturan level sinyal analog agar sesuai dengan masukan yang diperlukan oleh ADC.

5 Filter dan Penyesuai Impedansi
Sinyal yang diperlukan sering bercampur dengan sinyal yang tidak diinginkan (noise). Perlu filter yang sesuai, yaitu LPF,HPF, notch filter, atau gabungan dari filter-filter tersebut Penyesuaian impedansi kadang diperlukan, yaitu apabila impedansi internal transduser atau impedansi saluran dapat menyebabkan terjadinya suatu kesalahan dalam pengukuran suatu variabel.

6 Contoh 2.1 Sebuah penguat mengeluarkan tegangan sepuluh kali tegangan terminal masukannya, dan mempunyai resistansi masukan sebesar 10 kW. Sebuah sensor mengeluarkan tegangan yang sebanding suhu dengan fungsi alih 20 mV/oC. Sensor tersebut mempunyai resistansi keluaran sebesar 5 kW. Apaila suhu yang diukur sebesar 50 oC, berapakah tegangan keluaran penguat tersebut ?

7 Penyelesaian Tegangan sensor dalam keadaan tanpa beban diperoleh dari fungsi alih : Tegangan keluaran penguat :

8 Konsep Pembebanan Adanya pengaruh pembebanan pada suatu rangkaian oleh rang-kaian lain dapat menyebabkan terjadinya ketidakpastian dalam amplituda tegangan. dengan : Vy = tegangan beban Vx = tegangan sensor dengan rangkaian terbuka Rx = impedansi internal sensor RL = impedansi beban.

9 Lanjutan Contoh 2.1 Tegangan yang sebenarnya muncul pada terminal masukan penguat adalah : dengan Vin = 0,67 V maka besarnya tegangan keluaran penguat adalah :

10 Rangkaian Pembagi Tegangan
RANGKAIAN PASIF Rangkaian Pembagi Tegangan Rangkaian Jembatan Filter RC.

11 Rangkaian Pembagi Tegangan
Rangkaian pembagi tegangan digunakan untuk mengkonversi perubahan resistansi menjadi perubahan tegangan dengan : VS = tegangan catu R1, R2 = resistansi pembagi tegangan.

12 Karakteristik Rangkaian Pembagi Tegangan:
Perubahan VD terhadap R1 maupun R2 tidaklah linier Impedansi keluaran efektif rangkaian adalah kombinasi paralel R1 dan R2 Karena arus mengalir melalui kedua resistor, maka rating daya resistor maupun sensor harus diperhatikan.

13 Rangkaian Jembatan Wheatstone
Rangkaian jembatan digunakan untuk mengkonversi perubahan impedansi menjadi perubahan tegangan, terutama untuk fraksi perubahan yang kecil Keluarannya dapat dibuat berubah di sekitar nol, sehingga penguatan dapat digunakan untuk memperbesar level sinyal (guna meningkatkan sensitivitas terhadap perubahan impedansi).

14 dengan : Va = potensial titik a terhadap titik c
Vb = potensial titik b terhadap titik c DV akan sama dengan nol (setimbang) bila:

15 Rangkaian Pengkondisi Sinyal dengan Sensor RTD PT100
Data sheet RTD PT100 mempunyai spesifikasi 0,3729 Ohm/Derajat celcius (pada suhu ruang). Berapa beda tegangan jembatan wheatstone dan tegangan Vo pada temperature 50 derajat?

16 Sensor LDR