Sensor Penghubung Jarak Magnetik

18
LAPORAN PRAKTIKUM INSTRUMENTASI INDUSTRI Kelas : 4 ED Instruktur : NIKSEN ALFARIZAL,S.T.,M.Kom LABORATORIUM TEKNIK ELEKTRO PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRONIKA POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA PALEMBANG

description

sensor

Transcript of Sensor Penghubung Jarak Magnetik

LAPORAN PRAKTIKUM

INSTRUMENTASI INDUSTRI

Kelas: 4 ED

Instruktur: NIKSEN ALFARIZAL,S.T.,M.Kom

LABORATORIUM TEKNIK ELEKTRO

PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRONIKA

POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA

PALEMBANG

PERCOBAAN 1

SENSOR PENGHUBUNG JARAK MAGNETIK

A. TUJUAN

Mengetahui karakteristik switch pada sensor penghubung jarak magnetik sebagai fungsi posisi dan arah magnet.

B. DASAR TEORI

Sensor adalah peralatan yang digunakan untuk merubah suatu besaran fisik menjadi besaran listrik sehingga dapat dianalisa dengan rangkaian listrik tertentu. Hampir seluruh peralatan elektronik yang ada mempunyai sensor didalamnya. Pada saat ini, sensor tersebut telah dibuat dengan ukuran sangat kecil. Ukuran yang sangat kecil ini sangat memudahkan pemakaian dan menghemat energi.

Sensoradalah sesuatu yang digunakan untuk mendeteksi adanya perubahan lingkungan fisik atau kimia. Variabel keluaran dari sensor yang diubah menjadi besaran listrik disebut Transduser. Pada saat ini, sensor tersebut telah dibuat dengan ukuran sangat kecil dengan orde nanometer. Ukuran yang sangat kecil ini sangat memudahkan pemakaian dan menghemat energi.

Sensor merupakan bagian dari transducer yang berfungsi untuk melakukan sensing atau merasakan dan menangkap adanya perubahan energi eksternal yang akan masuk ke bagian input dari transducer, sehingga perubahan kapasitas energi yang ditangkap segera dikirim kepada bagian konvertor dari transducer untuk dirubah menjadi energi listrik.

Secara umum sensor didefenisikan sebagai alat yang mampu menangkap fenomena fisika atau kimia kemudian mengubahnya menjadi sinyal electrik baik arus listrik ataupun tegangan. Fenomena fisik yang mampu menstimulus sensor untuk menghasilkan sinyal electrik meliputi temperatur, tekanan, gaya, medan magnet cahaya, pergerakan dan sebagainya.

Sensor adalah alat yang digunakan untuk mendeteksi dan sering berfungsi untuk mengukur magnitude sesuatu. Sensor adalah jenis transduser yang digunakan untuk mengubah variasi mekanis, magnetis, panas, sinar dan kimia menjadi tegangan dan arus listrik. Sensor biasanya dikategorikan melalui pengukur dan memegang peranan penting dalam pengendalian proses pabrikasimodern. Sensor memberikan ekivalen mata, pendengaran, hibung, lidah, untuk menjadi otak mikroprosesor dari system otomatisasi industri.

Sensor Magnet atau disebut juga relai buluh, adalah alat yang akan terpengaruh medan magnet dan akan memberikan perubahan kondisi pada keluaran. Seperti layaknya saklar dua kondisi (on/off) yang digerakkan oleh adanya medan magnet di sekitarnya. Biasanya sensor ini dikemas dalam bentuk kemasan yang hampa dan bebas dari debu, kelembapan, asap ataupun uap.

C. KOMPONEN YANG DIGUNAKAN

Qty.

Designation

1

Lampu dan buzzer

1

Posisi geser

1

Vernier Caliper

1

Magnetic reed switch(SMEO)

1

Set benda uji, magnet 1, bagian 1

1

Set benda uji, magnet 2, bagian 2

D. RANGKAIAN PERCOBAAN

Tata Letak

Diagram Sirkuit Listrik

E. PROSEDUR PERCOBAAN

Deskripsi Masalah

Penyangga material logam dihantarkan pada sebuah konveyer. Posisi dari penyangga material digambarkan sebagai sebuah sensor magnet contact-based. Untuk tujuan ini sebuah magnet permanen dimuat pada penyangga material. Mendefinisikan kurva switch sensor ini.

Sketsa Posisi

Sensor jarak ( 1 ) , Magnet ( 2 ) , dukungan benda kerja ( 3 )

Deskripsi Fungsi

Medan magnet sensitive berada di belakang sebuah plat plastic hitam. Medan magnet dari sebuah magnet permanen menswitch instrumen kontak. Instrumen tersebut berisi dua mata pisau fleksibel yang terpisah terbuat dari material magnet yang lunak. Dimuat dalam sebuah tabung gelas tersegel kedap udara. Bila ditempatkan di dalam sebuah medan magnet ekstrenal, mata-mata pisau ini bersentuhan dan menciptakan sebuah kontak listrik.

Reed Contact ( 1 ) , Indikator Switching ( LED ) ( 2 ) , Zona Aktif ( 3 )

Perakitan praktis

Pasang lampu dan bel, geser posisi dan unit sensor magnetic 1 pada pelat profil. Pasang unit sensor magnetik menyamping diimbangi dengan 5 cm dalam kaitannya dengan pusat posisi geser. Hubungkan 24 volt listrik supply dan sensor jarak magnetik untuk lampu dan unit buzzer.

Sertakan caliper varnier ke posisi geser.

Percobaan 1

Mengambil magnet 1 (bagian 1) dari set benda uji dan melampirkannya punggawa material posisi geser.

Pindahkan magnet sepanjang sumbu sensor jarak. Tuliskan poin dimana sensor jarak merespon magnet. Anda akan mengenali respon ini dengan pencahayaan dari LED dibangun ke dalam sensor jarak dan terdengar suara dari buzzer membentuk bagian dari unit lampu dan buzzer. Masukan poin respon kedalam diagram pada halaman berikutnya. Jarak antara magnet dan sensor jarak meningkat 2mm langkah (dalam korespondensi dengan pembagian pada pemegang magnet, mulai dari 0 mm, jalur perpindahan slide positioning (stroke) dipilih 50 mm dalam kaitannya dengan pusat daerah aktif dari sensor jarak. Jalur perpindahan harus benar-benar melakukan perjalanan untuk setiap pengukuran.

Pemasangan jangka sorong

Ketika pemasangan vernier caliper, unit geser dari posisi geser diatur ke 0. Kedua pointer digerakkan terpisah sekitar 10 mm. caliper vernier ditempatkan pararel/sejajar dengan siraman pelat dasar dengan tepi dalam sedemikian rupa, yang pointer depan terletak berlawanan berhenti untuk vernier caliper dua magnet pertahanan mempertahankan badan caliper ke plat dasar penentuan posisi geser.

Percobaan 2

Sekarang ambil magnet 2 (bagian 2) dari tempat benda uji dan ulangi langkah percobaan diatas. Catat lagi titik respon dan tandai nilai pada diagram.

Catatan

Ketika melakukan pengukuran, amati bahwa titik saklar-hidup dan skalar-mati dari sensor jarak tidak bertepatan, biarkan magnet mencapai sakelar tidak aktif terdekat dari kiri, sampai ini merubah status sakelarnya, demikian pemberlakuan titik sakelar-hidup. Sekarang pindahkan magnet kea rah kiri sampai sensor jarak berubah dari aktif ke keadaan tidak aktif, demikian pemberlakuan titik sakelar-mati. Jarak yang ditempuh antara dua titik digambarkan sebagai hysteresis.

F. KESELAMATAN KERJA

1. Sebelum latihan praktik , baca datasheet komponen yang dibutuhkan

2. Rakit komponen

3. Kamu dapat mencoba latihan di paragraf latihan merakit

4. Buat catatan tentang apapun yang menarik

5. Pergunakan semua alat alat yang ada pada lab dengan sebaik-baiknya dan sesuai dengan fungsinya.

6. Setelah melakukan percobaan, matikan semua alat yang telah dipergunakan dan pastikan semuanya kembali seperti semula dan tetap dalam baik dan benar.

G. ANALISA PERCOBAAN

Pada job satu ini kami menganalisa sensor magnetic proximity unit 1 yaitu tipe SMEO. SMEO adalah salah satu contoh reed switch dengan dua kutub yang terletak dikanan kiri sensor. Reed switch adalah salah satu jenis sensor yang sering juga digunakan pada mesin-mesin industri seperti halnya sensor photo dan proximity sensor, namun reed switch mempunyai cara kerja yang berbeda dan unik dan juga mempunyai bentuk yang cukup kecil namun rentan terhadap benturan.

Gambar 1. Reed switch SMEO

Gambar di atas adalah reed switch atau sensor magnet, berfungsi untuk mendeteksi gerakan dari penggerak cylinder naik-turun atau maju-mundur. Cara kerja dari sensor ini adalah ketika ada medan magnet mengenai bagian depan sensor, maka sensor akan bekerja sehingga menghubungkan kontaknya, medan magnet ini terdapat dari bagian dalam cylinder sebelah atas dan bawah kemudianposisi sensor menempel dengan badan cylinder. Pada saat cylinder bergerak naik atau turun maka akan ada medan magnet yang mengenai reed switch. Berdasarkan Hukum Faraday dimana apabila sebuah penghantar memotong suatu medan magnet maka pada kedua ujung penghantar tersebut akan menimbulkan Gaya Gerak Listrik (GGL) atau Electromagnetic Force (Emf). Besaran Emf tersebut adalah tergantung kepada kuat medan magnet dan kecepatan pemotongan.

Gambar 2. Reed switch ketika memasuki medan magnet

Ketika magnet dari piston memasuki daerah respon sensor, medan magnet menyebabkan saklar dari reed switch dalam sensor untuk menutup, melengkapi sirkuit untuk menghidupkan LED (jika ada) dan mengaktifkan output sinyal.Ketika magnet bergerak menjauh dari daerah respon sensor, saklar buluh terbuka lagi;yang memadamkan LED dan kembali sinyal output untuk tidak dalam kondisi aktif (yaitu "off").

Reed switch sangat sensitif terhadap gangguan dari hal lain di sekitar medan magnet atau elektromagnet dengan kekuatan medan lebih besar dari 0,16 mT (T = Tesla).

Jenis SMEO

Reed switch tidak digerakkan;

kontak saklar terbuka

Ketika switch memasuki

medan magnet,

kontak saklar akan tertutup

Ket :

1. magnet permanen pada silinder piston

Kami menguji sensor magnet unit 1 (SMEO) dengan dua keadaan magnet yaitu magnet 1 dalam keadaan tidur dan magnet dua dalam keadaan berdiri. Bentuk medan magnet nya akan berbeda karena pengaruh dari posisi kutub. Berikut adalah medan magnet 1 dan 2 :

Gambar 3. (a) magnet 1(b) magnet 2

Gambar 4. Daerah medan magnet

Pada magnet 1 daerah jangkauan sensor lebih berpusat ke tengah dikarenakan posisi magnet sehingga mempengaruhi medan magnetnya dan letak kutub SMEO yang memang berada di kanan kiri sensor. Setelah melewati tengah maka akan memasuki blind spot yaitu daerah yang tidak terjangkau oleh sensor kemudian sensor akan mendeteksi lagi ketika magnet agak ke daerah pinggir sensor.

Pada magnet 2 daerah jangkauan sensor lebih berpusat ke sisi kanan dan kiri sedangkan daerah tengah adalah blind spotnya, hal ini terjadi karena pengaruhi dari medan magnet yang di hasilkan magnet 2 yang seolah-olah membelah daerah jangkauan sensor.

H. KESIMPULAN

Berdasarkan percobaan 1 yang telah dilakukan, dapat disimpulkan bahwa :

1. SMEO adalah salah satu contoh reed switch dengan dua kutub yang terletak dikanan kiri sensor.

2. Pada magnet 1 daerah jangkauan sensor lebih berpusat ke tengah dikarenakan posisi magnet sehingga mempengaruhi medan magnetnya dan letak kutub SMEO yang memang berada di kanan kiri sensor.

3. Pada magnet 2 daerah jangkauan sensor lebih berpusat ke sisi kanan dan kiri sedangkan daerah tengah adalah blind spotnya.