65150505_Sensor.pdf

VEHICLE CONTROL SYSTEM

ENGINE CONTROL SYSTEM

Sensor dan Pengolahan Sinyal

I. Pendahuluan

Dalam system control otomotif Sensor memegang peranan yang penting, yang mana

tugasnya memberikan informasi ke Kontrol Unit sebagai masukan yang selanjutnya diproses

menjadi suatu kondisi yang harus dilakukan oleh Aktor (Aktuator). Apapun yang

diinformasikan oleh sensor sangat menentukan bagi proses control baik secara open loop

maupun closed loop.

AKTOR ( Unit Aktuator )

Sensor mengkonversikan suatu kwantitas masukan berupa phisik atau bahan kimia

(pada umumnya non-elektrik) ke dalam suatu kwantitas keluaran elektrik.

Sensor

Keluaran Sinyal Elektrik

Fisik/ Kimia Kwantitas (non electric)

Gangguan-gangguan (temperature, tegangan

tidak setabil,)

Gangguan-gangguan yang dialami oleh sensor perlu diperhitungkan supaya tidak

mempengaruhi sinyal keluaran dari sensor. Oleh sebab itu perlu adanya pengolahan sinyal

(pengkondisian sinyal) sebelum sinyal tersebut digunakan oleh kontrol unit.

Dikeluarkan oleh : Tanggal : Hus 11-06

Program Studi :

OTOTRONIK N a m a :

Halaman :

1-36 6 5 1 5 0 5 0 5

Sensor-sensor pada kendaraan (automotive)

Jenis dan Karakteristik Kurva Sensor

Continuous linear: Aplikasi control dengan cakupan yang luas, pengolahan sinyalnya tidak rumit.

Continuous non-linear : Dalam closed-loop control untuk variable yang diukur di dalam batas ukur yang sempit.


Program Studi :

OTOTRONIK N a m a :

Halaman :

2-36 6 5 1 5 0 5 0 5

Discontinuous multi-stage : monitoring suatu aplikasi di mana suatu isyarat tepat pada waktunya diperlukan ketika suatu batas nilai dicapai.

Discontinuous Dual-stage : Monitoring koreksi ambang untuk penyesuaian berikutnya atau sesegera mungkin.

Type Output Sinyal

Output sinyal analog :

Arus/ tegangan, amplitudo Frekuensi/ periode Durasi pulsa/ pulsa duty factor

Discrete output signal :

Dual step (binary coded) Multi step (analog kode) Multi step (digital kode)

Contoh Keluaran sinyal :

Keterangan :

a. U = Sinyal output f = Frekuensi t = waktu

b. U = Sinyal output TP = Pulsa duration t = waktu

Tingkatan sensor :


Program Studi :

OTOTRONIK N a m a :

Halaman :

3-36 6 5 1 5 0 5 0 5

Keterangan :

SE : Sensor

SA : Sinyal conditioning (analog)

A/D : Analog to Digital Converter

SG : ECU

MC : Microcomputer

Sensor dari pengolahannya dapat kita bedakan jadi 4 tingkat :

1. Conventional : tingkat paling rendah, dia hanya berupa sensor.

2. 1st Integration level : level pertama sudah dilengkapi pengolah sinyal (sinyal analog).

3. 2nd Integration level : level kedua sinyal yang keluar sudah bentuk digital.

4. 3rd Integration level : level paling tinggi tergolong Intelegent Sensor.

Keuntungan Intelegent Sensor :

1. Mengurangi beban pada ECU

2. Flexsibel, memungkinkan komunikasi jaringan BUS (komunikasi serial).

3. Dapat digunakan banyak ECU (pengiritan sensor)

4. Mengurangi eror pengiriman sinyal.


Program Studi :

OTOTRONIK N a m a :

Halaman :

4-36 6 5 1 5 0 5 0 5

II. Macam Macam Sensor pada Automobil

A. Sensor Temperatur

Sensor temperature mengunakan bahan Thermistor, merupakan bahan Solid-state variable

resistor terbuat dari semiconductor. NTC (Negative Temperature Coefficient) adalah

Thermistor yang nilai tahananya berkurang bila temperatur naik (Nilai tahanan berbanding

terbalik terhadap Temperatur).

Gambar NTC Resistor (Thermistor)

Pada 0C mempunyai tahanan 5 K, dan pada temperatur 80C tahanan 250 . Bila kita grafikkan akan terlihat seperti grafik dibawah.

Gambar Grafik hubungan temperatur dengan tahanan


Program Studi :

OTOTRONIK N a m a :

Halaman :

5-36 6 5 1 5 0 5 0 5

1. Engine Coolant Temperature (ECT)

- Bahan : Thermistor NTC.

- Fungsi : Mendeteksi suhu air pendingin (engine) untuk :

1. Mengatur campuran bahan bakar

2. System start dingin

3. Mengatur saat (derajat) pengapian

4. Mengatur putaran idel dingin

- Posisi pada kendaraan : Pada mesin (air pendingin), setiap kendaraan beda.

- Temperatur kerja : 40C s/d +130C

Gambar Sensor Temperatur engine

Circuit ECT

Cara kerja :

ECT dihubungkan seri dengan tahanan dan

diberi tegangan 5 V. Bila tahanan pada

ECT berubah (karena temperatur) maka

tegangan yang ke ECU juga berubah.

Tegangan kerja 4,5 s/d 0,2 Volt. Dari

dingin ke panas.

Kesimpulan :

- Temperatur dingin = tahanan besar = tegangan besar

- Klasifikasi sensor = Sensor Conventional


Program Studi :

OTOTRONIK N a m a :

Halaman :

6-36 6 5 1 5 0 5 0 5

2. Intake Air Temperature (IAT) Sensor

- Bahan : Thermistor NTC.

- Fungsi : Mendeteksi suhu udara masuk (intake).

- Posisi pada kendaraan : - Pada saluran udara masuk (intake manifolt).

- Pada Sensor Udara Masuk (Air Flow Sensor)

- Temperatur kerja : 40C s/d +120C

Gambar Intake Air Temperature (IAT) Sensor

Circuit IAT

Cara kerja :

IAT dihubungkan seri dengan tahanan

dan diberi tegangan 5 V. Bila tahanan

pada IAT berubah (karena temperatur),

tegangan sinyal akan mengalami

perubahan. Perubahan tegangan identik

dengan perubahan temperatur.


Program Studi :

OTOTRONIK N a m a :

Halaman :

7-36 6 5 1 5 0 5 0 5

B. Throttle Position Sensor (TPS)

- Fungsi : Mengetahui posisi (derajat) pembukaan katup gas guna:

ndaraa

- Range kerja :

(0 % = 0,5 Volt ______ 100 % 4,7 Volt)

- Bahan : Tahanan Geser (Karbon Arang).

1. Air Fuel Ratio Corection

2. Decelerasi (Fuel cut off)

3. Beban maksimum (Full load)

- Posisi pada ke n : Pada ujung lain dari Katup Gas.

Dalam % pembukaan katup gas.

Type 3 Pin potensio

5 volt

3. Negatif ground

Gambar Lokasi sensor TPS

Keterangan :

1. Tegangan sumber

2. Tegangan sinyal

1

2

3


Program Studi :

OTOTRONIK N a m a :

Halaman :

8-36 6 5 1 5 0 5 0 5

Type 4 pin potensio

Keterangan :

5 volt

2. Tegangan sinyal 4. Negatif ground

1

2

1. Tegangan sumber

3. Sensor idel

Circuit TPS

g berasal dari perbandingan tahanan, sehingga mengeluarkan sinyal tegangan 0,5

Kesimpula

dengan bukaan katup gas

- Klasifikasi sensor = conventional

Kerja :

Tegangan 5 volt dari ECU sebagai sumber, bila katup gas dibuka akan membuat perbandingan

tegangan yan

s/d 4,7 Volt.

n :

- Sinyal berupa tegangan.

- Tegangan sinyal berbanding lurus

3

4


Program Studi :

OTOTRONIK N a m a :

Halaman :

9-36 6 5 1 5 0 5 0 5


Program Studi :

OTOTRONIK N a m a :

Halaman :

10-36 6 5 1 5 0 5 0 5

C. Air Flow Sensor (Sensor Udara Masuk)

- Bahan : Tahanan G

- Fungsi : Mengetah

- Posisi pada kendaraan : Pada saluran udara masuk (setelah filter udara).

1. Sensor Flap (impact pressure) Air Flow Sensor LMM.

eser (Karbon Arang).

ui Banyaknya (flow) udara masuk.

Gambar Lokasi sensor pada kendaraan

Gambar Nama bagian sensor

Keterangan :

1. Penyetel CO

2. Plat Sensor

3. Stoper

4. Plat Kompensasi

5. Ruang Kompensasi

6. IAT Sensor


Program Studi :

OTOTRONIK N a m a :

Halaman :

11-36 6 5 1 5 0 5 0 5

Cara Kerja :

ekan untuk membuka katup gas.

Udara diisap oleh motor jumlah udara yang

Pedal dit

mengalir diukur oleh pengukur jumlah udara.

asi

elektronika.

Volume bensin yang diinjeksikan diatur oleh

irkuit Air Flow Meter

Pengukur aliran udara memberikan inform

utama secara elektris ke unit pengontrol

unit pengontrol elektronika.

S


Program Studi :

OTOTRONIK N a m a :

Halaman :

12-36 6 5 1 5 0 5 0 5

Grafik n teg ngan engan hubunga a d bukaan plat sensor

Model Lama tegangan naik bila plat

sensor terangkat (Udara masuk)

Model Baru dimana tegangan menurun bila plat

sensor terangkat (Udara masuk)


Program Studi :

OTOTRONIK N a m a :

Halaman :

13-36 6 5 1 5 0 5 0 5

2. Sensor Massa Udara (Kawat dan Film Panas).

: Kawat Panas (Platinum

- Fungsi 1. Cam2. Saat pengapian

- asuk (antara katup gas dan filter udara).

) Sensor Massa Udara (Kawat Panas) Tipe A

- Bahan ), Thermister, Metallic Film.

: Mengetahui Massa Udara yang masuk Untuk : puran bahan bakar

Lokasi pada kendaraan : Pada saluran udara m

Rangkaian Pengolah Sinyal

Keterangan :

QM = Mass Flow

UM = Tegangan Sinyal

RH = Tahanan Kawat Panas (Platinum)

RK = Resistor Kompensasi (IAT)

RM = Tahanan Ukur

R1,R2 = Tahanan Pelengkap


Program Studi :

OTOTRONIK N a m a :

Halaman :

14-36 6 5 1 5 0 5 0 5

) Sensor Massa Udara (Kawat Panas) Tipe B

Bypass Udara masuk

IAT Sensor (Thermister)

Massa Udara

Kawat panas (Platinum)

5. Pengolah sinyal

Keterangan :

1.

2.

3.

4.


Prinsip Kerja :

Kawat panas dijaga pada temperatur tetap dirangkai dengan termistor seperti gambar.

Suatu aliran udara akan menyebabkan kawat panas menjadi dingin, rangakian elektronik akan

empertahankan temperatur pada kawat panas tetap. Pada waktu yang bersaan rangkaian

elektronik mengukur arus yang mengalir ke kawat panas dan mengeluarkan sinyal tegangan

sebanding dengan aliran arus. Grafik tegangan dapat dilihat pada gambar diatas.

m


Program Studi :

OTOTRONIK N a m a :

Halaman :

15-36 6 5 1 5 0 5 0 5

Untuk menjaga performa dan kesetabilan sensor, maka sensor akan melakukan

pem an de anaskan sensor (temperatur 1000 C) beberapa saat setiap posisi OFF.

) Sensor Massa Udara (Film Panas)

bersihan diri dari deposit akibat pembakar ngan cara mem

K

3. Driver stage

4. Rangkaian Pengolah sinyal

5. Elemen Sensor (Metallic Film)

eterangan :

1. Pendingin

2. Pengatur Jarak


Program Studi :

OTOTRONIK N a m a :

Halaman :

16-36 6 5 1 5 0 5 0 5

Rangkaian Sensor Film Panas

Keterangan :

QM = Mass Flow

UM = Tegangan Sinyal

rus Pemanasan

H


RS = Sensor Resistor

R1,R2,R3 = Tahanan pemhubung

I = AH R = Tahanan Kawat Panas (Platinum)

Keterangan :

A = Tampak Depan

B = Tampak Belakang

1 = Keramik

2 = Potongan keramik

RH = Tahanan Kawat Panas (Platinum)


RS = Sensor Resistor

R1 = Tahanan penghubung


Program Studi :

OTOTRONIK N a m a :

Halaman :

17-36 6 5 1 5 0 5 0 5

3. Karman Vortex.

-

-

-

Bahan : Photo Coupler (LED dan Photo Transistor).

Fungsi : Mengetahui Volume Udara masuk: 1. Campuran bahan bakar 2. Saat pengapian

Lokasi pada kendaraan : Pada saluran udara masuk (antara katup gas dan filter udara).

Kisi-kisi

onstruksi dan nama bagian

. Pembentuk pusaran udara 4. Penerima gelombang

. Plat penstabil pusaran udara 5. Pengolah Sinyal

. Bagian pemancar gelombang 6. Saluran By Pass

agian 1 & 2 berfungsi untuk membuat pusaran udara yang akan diukur melalui pemancar &

enerima gelombang frekuensi tinggi. Dengan sebuah pengolah sinyal , gelombang frekuensi

nggi pada bagian penerima diubah bentuknya menjadi impul tegangan yang diterima oleh

omputer.

Udara masuk Udara yang sudah diukur

Udara masuk By Pass

Pusaran udara

Ke komputer

K

1

2

3

B

p

ti

k


Program Studi :

OTOTRONIK N a m a :

Halaman :

18-36 6 5 1 5 0 5 0 5

Rangkaian Karman Vortex

Gambar Sinyal Karman Vortex


Program Studi :

OTOTRONIK N a m a :

Halaman :

19-36 6 5 1 5 0 5 0 5

4. Manifold Absolute Pressure (MAP)

- Bahan

- Fungsi suk Untuk :

-

: Piezo Resistive.

: Mengetahui Tekanan Udara ma1. Campuran bahan bakar 2. Saat pengapian

Lokasi pada kendaraan : Pada saluran udara masuk (setelah katup gas).

Gambar : Lokasi Sensor

Nama Bagian Sensor

5 = Gelas Isolator 9 = Sirkuit rangkaian

Keterangan :

1,3 = Konektor

2 = Vacum referensi

4 = Silicon Chip Ukur

6 = Rumah Vacum

7 = Input Vacum (Intake Manifold)

8 = Silicon Chip


Program Studi :

OTOTRONIK N a m a :

Halaman :

20-36 6 5 1 5 0 5 0 5


Uo = Tegangan sumber

UM = Tegangan sensor

A = Tegangan sinyal

Keterangan :

A = Unit MAP Sensor

B = Op-Amp

C = Rangkaian Kompensasi Temperatur

U

Cara Kerja MAP

Piezo Resistive adalah bahan yang nilai tahanan a perubahan bentuk.

Piezo resistive dibuat diafragma (Silicon chip) berfun i n antara ruangan

vacuu anifold.

Perbedaan tekanan antara ruang vacum dengan in erubahan

lengkungan pada membran silicon chip. Pengolah sinya n sinyal. MAP

engeluarkan tegangan paling tinggi ketika tekanan intake manipold adalah paling tinggi

sebaliknya m batan).

ny tergantung dari

gs sebagai membra

m (0,2 bar) sebagai referensi dan ruangan yang berhubung dengan intake m

take manifold berakibat p

l merubah menjadi teganga

sensor m

(kunci kontak ON mesin MATI, atau katup gas diinjak tiba-tiba/Accelerasi). Begitu pula

engeluarkan tegangan paling rendah jika terjadi decelerasi (perlam


Program Studi :

OTOTRONIK N a m a :

Halaman :

21-36 6 5 1 5 0 5 0 5

D. Sensor Putaran.

1. Sensor Indu

- Bahan

- Fungsi

-

ktif pada Distributor

: Kumparan dan Magnet.

: 1. Sensor Putaran mesin

2. Sebagai tanda silinder 1 Posisi TOP.

3. Sebagai tanda saat pengapian

4. Sebagai tanda saat injeksi

Posisi pada kendaraan : Pada Distributor pengapian.

Keterangan : 1 = Rotor

y y Perubahan medan karena

2 = Stator 3 = Kumparan Induktif 4 = Plat Dudukan 5 = Busing Rotor 6 = Badan Stator 7 = Celah Udara 8 = Magnet Permanan 9 = Celah Dalam 10 = Plat Dudukan Tetap

Induksi terjadi karena :

Perubahan medan magnet yang terjadi pada inti

berputarnya rotor

1

2

3


Program Studi :

OTOTRONIK N a m a :

Halaman :

22-36 6 5 1 5 0 5 0 5

Bentuk osilogram sinyal induktif dari sensor

)Untuk system ka sinyal putaran

di poros engkol.

Sensor CKP dan CMP pada distributor yang pengajuan pengapiannya dengan mikrokontrol ma

(CKP) harus dilengkapi dengan sensor posisi silinder (CMP). Sinyal ada yang di distributor dan

Gambar : Sinyal CKP dan CMP


Program Studi :

OTOTRONIK N a m a :

Halaman :

23-36 6 5 1 5 0 5 0 5

2. Sensor Induktif pada Poros Engkol

) Satu Sensor Induktif

Keterangan :

ermanen

ak

refesensi

1. Magnet P

2. Rumah sensor

3. Inti Besi lun

4. Kumparan

5. Roda gigi dengan

Gambar : Bentuk Sinyal Sensor Induktif

Keuntungan :

o Cukup satu sensor induktif o Satu sensor keluar 2 sinyal (Data RPM dan Posisi TOP)

erugian :

o Pengolahan Sinyal lebih rumit

K


Program Studi :

OTOTRONIK N a m a :

Halaman :

24-36 6 5 1 5 0 5 0 5

) Dua Sensor Induktif (CKP dan CMP).

Keterangan :

or C

2. Sensor C

3. Magnet

4. Inti Bes

5. Kumpar

6. Rumah

7. Ton ola

8. Roda G

1. Sens KP

MP

Permanen

i Lunak

an

Poros Engkol

n segmen

aya

j

Sinyal CK

Gambar : Bentuk P dan CMP


Program Studi :

OTOTRONIK N a m a :

Halaman :

25-36 6 5 1 5 0 5 0 5

3. Sensor Hall pada distributor

po

Effek Hall :

Bila lempeng hall (5) dialiri

inal 1,2), dan

kan medan magnet

nda panah), maka pada sisi

) akan ada beda

tensial disebut dengan effek

elektron (term

dijatuh

(ta

(3) dan (4

Hall (Sinyal hall).

Gambar : Effek Hall

Sensor Hall pada distributor

ll Prinsip Kerja Sensor IC-Ha

2. = Soft magnetik konduktor

U = Tegangan sumber

Keterangan :

1. = Sudu logam

3. = IC-hall

4 = Celah sensor

b = lebar sudu

S

U = Tagangan Sinyal O

Grafik tegangan sinyal


Program Studi :

OTOTRONIK N a m a :

Halaman :

26-36 6 5 1 5 0 5 0 5

4. Sensor Photodioda

(LED dan Photodiode)

- Fungsi :

P.

pengapian

4. Sebagai tanda saat in

- stributor, pada po

- Bahan : Photo Coupler

1. Sensor Putaran mesin

2. Sebagai tanda silinder 1 Posisi TO

3. Sebagai tanda saat

jeksi

Posisi pada kendaraan : Pada Di ros cam.

Prinsip Kerja :

Terdapat L dan

Photodiode seb nsor

tersebut terdapa

sedemikian rupa. 4 celah sebagai sensor CKP,

dan 1 celah seb

Tegangan Sinyal Photodiode

ED sebagai pemancar

agi penerima, diantara se

t disc yang didesain

agai sensor CMP.

Jenis ini or

CKP dan 4 lubang untuk CMP, ada satu lubang

khusus ta

Dalam 1 pu

- CKP mengirimkan = 360 X sinyal 1 dan 0

- CMP mengirim = 4 X sinyal 1 dan 0

Dalam 1 Putaran poros engkol :

- CKP mengirim = 180 X sinyal

- CMP mengirim = 2 X sinyal

mempunyai 360 lubang sebagai sens

nda silinder 1.

taran sensor :


Program Studi :

OTOTRONIK N a m a :

Halaman :

27-36 6 5 1 5 0 5 0 5

E. Sensor Knoking.

- Bahan : Piezoceramic.

- Fungsi : 1. Mengetahui terjadi knoking.

2. Sistem closed-loop pengapian.

3. Mendetaksi Octane bahan-bakar.

- Posisi pada kendaraan : Pada Blok silinder.

Keterangan : 1 = lement

2 = S

3 = R

4 = Baut pengencang

5 = P

6 = Konektor

7 = Blok Silinder

V = Getaran

Piezoceramic e

eismic mass

umah sensor

ermukaan kontak

P

),

akan terjadi getaran pada sensor

knoking berupa nois seperti terlihat

pada gambar. ECU akan memundur-

kan saat pengapian 2 kali sampai

i detonasi lagi.

, 5

rinsip Kerja :

Bila terjadi knoking (pinking

tidak terjad

Untuk 4 silinder perlu 1 sensor

atau 6 perlu 2 sensor, 8 lebih bisa 2

atau lebih sensor.


Program Studi :

OTOTRONIK N a m a :

Halaman :

28-36 6 5 1 5 0 5 0 5

F

Di atina (elektroda)

- Fungsi : 1. Sistem Closed

2. Mengetahui kerusakan Katalitik konverter.

- Posisi pada kendaraan : Pada Saluran

. Sensor Gas Buang.

- Bahan : Zirconium oxide (ZrO2), Pl

-loop A/F Rasio.

Gas buang.

Keterangan :

1. Lambda Sensor

2. Ceramic monolic

3. Wire screen

4. Heat resistant double shell

3. Electroda

4. Saluran Buang

Prinsip kerja :

Bila ada perbedaan jumlah O2 gas

buang dengan O2 udara luar, akan terjadi

beda potensial antara kedua elektroda.

Tegangan max 1 volt. Temperatur kerja m

400 C.

Keterangan :

1. Lapisan proteksi keramic

2. ZrO2 (Zirconium Dioxide)

in


Program Studi :

OTOTRONIK N a m a :

Halaman :

29-36 6 5 1 5 0 5 0 5


Program Studi :

OTOTRONIK N a m a :

Halaman :

30-36 6 5 1 5 0 5 0 5

Karakteristik Sensor

b. Campuran kurus

= 1 Berbandingan 14,7 : 1 ( Tegangang sinyal = 0,45 V)

< 1 Campuran kaya ( Tegangang sinyal = 0,6 1,0 V)

> 1 Campuran miskin ( Tegangang sinyal = 0,4 0,1 V)

Model Closed-Loop Control dan sinyal yang dihasilkan

Keterangan :

a. Campuran kaya

Salah satu rangkaian pengolah sinyal

III. Pe

g). Sejauh diperlukan, pengolahan sinyal tersebut

idalamnya mempunyai fungsi-fungsi antara lain :

) Monitor diri sendiri (On-Board Diagnostic)

) Pengaman hubung singkat ) Penghubung dengan jaringan (CAN) ) Dll.

. Konversi ke Tegangan

) Metode pembagi tegangan. Metode ini dapat langsung kita terapkan bila bentuk sinyal linier.

n Wheatstone (Wheatstone Bridges)

ngolahan Sinyal (Sinyal conditioning).

Sinyal yang keluar dari sensor perlu atau harus dikondisikan (diolah) terlebih dahulu

sebelum dapat diproses (Data Processin

d

) Peningkatan/ pembesaran sinyal (AC, DC) ) Perbaikan sinyal (phasenya, sinkronisasi) ) Konversi ke tegangan atau frekuensi ) Pemfilteran frekuensi dari nois ) Konversi ADC dan DAC ) Linierisasi ) Kalibrasi kompensasi temperature (Analog, Digital). ) Kalibrasi nol otomatis

) Penstabil tegangan (regulasi tegangan)

1

) Metoda Jembata

VCC

R

RNTC V VOUT = xVccRntcR )(Rntc+ VOUT

Contoh penerapan :

- Sensor temperature

- Sensor Katup Gas

Maka VOUT dapat kita hitung dengan rumus :


Program Studi :

OTOTRONIK N a m a :

Halaman :

31-36 6 5 1 5 0 5 0 5

Untuk memonitor perubahan resistasi, kita bias gunakan jembatan wheatstone. Prinsip

kerjanya sama dengan pembagi tegangan dengan 2 jalur : Kalau nilai resistansi dari 4 resistance

lt.

) F to V konversi

sama maka tegangan Outputnya = 0 Vo

Jadi kita dapat mencari VOut dengan mengunakan rumus ? ?

R2RS

R3R1

Out

+ Out

VOut

E


Program Studi :

OTOTRONIK N a m a :

Halaman :

32-36 6 5 1 5 0 5 0 5


Program Studi :

OTOTRONIK N a m a :

Halaman :

33-36 6 5 1 5 0 5 0 5

Mengkonversi suatu sinyal frekuensi menjadi sinyal tegangan, sudah banyak rangkaian

Salah satu contoh rangkaian F to V.

jadi di pasaran.

Komponen utam p dan komponen

pendukung lainnya.

2. OpAmp.

Op-Amp adalah Operasional Amplifier atau Penguat Operasional, mempunyai fungsi

banyak sekali diantaranya :

inyal

- Filter tegangan

- Dll.

egatip. Tegangan sumber Op - Amp

tersebut antara 5V sampai dengan 1 V

anya berupa IC yang didalamnya terdiri dari beberapa op-am

- Sebagai penguat s

- Sebagai komparator

- Perubah bentuk sinyal

Op - Amp membutuhkan tegangan sumber positip dan n

8 .

Disamping hubungan untuk tegangan sumber, Op - Amp mempunyai pula hubungan tegangan

sebagai masukan pembalik - ( Inverting input ) dan sebagai masukan bukan pembalik + ( Non

Inverting Input ) demikian juga halnya sama dengan keluarannya.

+ 12V

-12V

OP - AMP Kel

an pemilikis Input)

bukan pembalikerting Input)

uaran

Masuk(Inventar

Masukan(non Inv

Gam ar p)

Petunjuk kaki IC 741

8

Masukan pembalik (Inverting Input)

b : Simbol Penguat Operasi (OP-Am

1

2

3

4 5

6

7

OFFSET N1 Nc

IN

IN

Vcc

Vcc

OUT

OFFSET N2

+

- +

-

Penguatan tegangan V dari Op - Amp umumnya besar sekali, lebih dari 100.000 kali.

) Penguat Operasi Misalnya pada masuk luaran U2 sebesar : U2 = 100.00 (1MV) = 100 V

Karena m p hanya mempunyai tegangan catu sebesar 15V, aka untuk tegangan keluaran U2 sebesar 100V tersebut tidak dapat dicapai. Tegangan

eluaran Op - Amp sangat ditentukan oleh besarnya tegangan catu dari Op - Amp itu sendiri. (

ehingga praktis tegangan keluarannya 15V )

an diberi tegangan U1 sebesar 1 mV, maka tegangan ke

U = V .U1 2

nurut suatu ketentuan Op - Ame

m

k

s


Program Studi :

OTOTRONIK N a m a :

Halaman :

34-36 6 5 1 5 0 5 0 5

2

3

-

+

6

4

+ 12V

+ 12V

-12V

7

P1 = 10K

R=10K

U1

-12V

U2

Gambar : Penguatan Operasional

) Penguatan Operasi Non-Inverting. Sebuah penguat operasi buk p atan tertentu sebesar V dibangun

p

an embalik dengan pengu

ada gambar seperti dibawah ini.

2

3 -

+6

4

+ 12V

7

-12V

U2U1

R1

R2

Gamabar : Rangkaian Non-inverting (Penguat sinyal)

Perhitungan penguatan dapat kita rumuskan seperti berikut:

U2 = 2

1 2

R

RR + U1 = ( 1 +

R2

R1) U1


Program Studi :

OTOTRONIK N a m a :

Halaman :

35-36 6 5 1 5 0 5 0 5

) Prinsip komparator

Komp p ) tanpa umpan balik.

arator dapat dibangun dengan menggunakan penguat operasi ( Op - am

+ 12V

-12V

U1

U2

U3

+

_

Gambar : Komperator

adalah berlogika 1 atau 0 ( + 12 V atau GND )

U1 < U2 , U3 berlogika 1

Rangkaian ini dapat digunakan untuk mendeteksi besaran - besaran level atau

amplitudo sinyal.

) Rangkaian Deferensiator (Bembentuk Pulsa)

Sinyal keluaran U3 adalah merupakan sinyal digit dengan perkataan lain sinyal tersebut

Pada saat U1 > U2 , U3 berlogika 0


Program Studi :

OTOTRONIK N a m a :

Halaman :

36-36 6 5 1 5 0 5 0 5

) Rangkaian Integrator (Bembentuk Pulsa)


Program Studi :

OTOTRONIK N a m a :

Halaman :

37-36 6 5 1 5 0 5 0 5

Halaman:

38

65150505_Sensor.pdf

Documents

Transcript of 65150505_Sensor.pdf