Sensor Tekanan Udara menggunakan MPXA6115A6U

hal 176

1. TUJUAN

a. Untuk mengetahui apa itu sensor Tekanan

b. Untuk mengetahui bagaimana prinsip kerja dari sensor Tekanan 

c. Untuk mempelajari aplikasi dari sensor Tekanan

d. Untuk mempelajari simulasi rangkaian sensor Tekanan dengan menggunakan aplikasi proteus.

2.ALAT DAN BAHAN

Bahan:

a. RESISTOR

 Spesifikasi:

Resistor disebut juga dengan tahanan atau hambatan, berfungsi untuk menghambat arus listrik yang melewatinya. Satuan harga resistor adalah Ohm. ( 1 M: (mega ohm) = 1000 K: (kilo ohm) = 106 :  (ohm)). Kebanyakan rangkaian listrik menggunakan penghantar berupa kawat tembaga, karena tembaga adalah bahan penghantar yang baik. Akan tetapi , sejumlah sambungan pada rangkaian listrik memerlukan tahanan listrik yang lebih besar oleh sebab itu perlu menggunakan tahan atau resistor

b. GROUND

Spesifikasi:

sebagai titik kembali nya arus listrik arus searah atau titik kembali nya sinyal bolak balik atau titik patokan (referensi) dari berbagai titik tegangan dan sinyal listrik di dalam rangkaian elektronika.

c. Sensor MPXA6115A6U

                                              

Spesifikasi:

- Power supply: 5VDC
- Pressure range: 15 - 115 kPa (2.2 - 16.7 psi)
- Output: analog voltage 0.2VDC - 4.7VDC
- Single port
- Pressure type: absolute

d. Motor

Spesifikasi:

terdapat dua bagian utama pada sebuah Motor Listrik DC, yaitu Stator dan Rotor. Stator adalah bagian motor yang tidak berputar, bagian yang statis ini terdiri dari rangka dan kumparan medan. Sedangkan Rotor adalah bagian yang berputar, bagian Rotor ini terdiri dari kumparan Jangkar. Dua bagian utama ini dapat dibagi lagi menjadi beberapa komponen penting yaitu diantaranya adalah Yoke (kerangka magnet), Poles (kutub motor), Field winding (kumparan medan magnet), Armature Winding (Kumparan Jangkar), Commutator (Komutator) dan Brushes (kuas/sikat arang)

Alat:

a. Voltmeter

Spesifikasi:

1. Angka rangkuman masukan biasanya di mulai dari ± 1,000000 V hingga s/d ± 1000, 000 V (Metode pemilihan rangkuman dilakukan dengan cara otomatis dan indikasi beban lebih).
2. Ketelitian mutlak tercatat mencapai ± 0,005 persen dari pembacaan yang sudah dilakukan.
3. Angka stabilitas untuk jangka pendek sebesar 0,002 persen dari pembacaan (periode 24 jam). Sedangkan untuk jangka panjang sebesar 0,008 persen pembacaan (periode 6 bulan).
4. Resolusi untuk 1 bagian dalam 106 yaitu 1 μV bisa dibaca pada rangkuman dari masukan 1 V.
5. Karakteristik masukannya yaitu tahanan masukan khas sebesar 10 MΩ dengan kapasitas masukan 40 pF.
6. Kalibrasi yang standar (internal) tidak tergantung pada rangkaian ukuran yang mana telah diperoleh dari sumber referensi yang sudah stabil.
7. Ada beberapa sinyal keluaran seperti perintah mencetak.

3.Dasar Teori

Sensor tekanan adalah sensor untuk mengukur tekanan suatu zat. Satuan tekanan sering digunakan untuk mengukur kekuatan dari suatu cairan. Satuan tekanan dapat dihubungkan dengan satuan volume (isi) dan suhu. Semakin tinggi tekanan di dalam suatu tempat dengan isi yang sama, maka semakin tinggi suhunya. Hal ini dapat menjelaskan mengapa suhu di dataran tinggi (pegunungan) lebih rendah daripada di dataran rendah, karena dataran rendah mempunyai tekanan yang lebih tinggi.

            Sensor MPXA6115A6U mengintegrasikan on-chip, op amp bipolar sirkuit dan network resistor film tipis untuk memberikan sinyak output tinggi dan kompensasi suhu. Bentuk kecil faktor dan keandalan tinggi dari integrasi chip membuat tekanan ada pilihan yang logis dan ekonomis untuk perancangan sistem. 

Grafik Tegangan Output Sensor Tekanan MPXA6115A6U

              Data output dari sensor MPXA6115A6U berupa data analog. Data ini akan diubah ke dalam desimal dengan ADC, kemudian diberikan ke mikrocontroler master yang hasilnya diubah dalam satuan kiloPascal (kPa) dengan menggunakan persamaan berikut :

4.Percobaan

prinsip kerja

Udara masuk melalui sensor tekanan yang diteruskan ke hambatan R1 ke kaki non inverting Amplifier. Lalu diteruskan ke hambatan R2 untuk diteruskan ke komparator. Hambatan R3 dan R4 berfungsi untuk meneruskan arus yang berasal dari R1 dan R2 . Penguatan arus yang masuk dari inverting komparator lalu masuk ke motor dan menghasilkan gerak mekanis sehingga motor bergerak (berputar). Arus yang masuk ke kaki inverting dari amplifier berfungsi untuk meneruskan arus ke ground. Arus dari motor akan diteruskan ke groud yang mana tekanan udaranya dapat terukur di voltmeter oleh sensor. Jika semakin besar tekanan udara yang masuk, maka semakin besar pula output yang dikeluarkan. Sehingga pada voltmeter ke -3 yakni yang terhubung oleh komparator yang akan masuk ke motor memiliki tekanan yang lebih besar dari voltmeter sebelumnya yang terhubung setelah R2. Semakin besar tekanan maka semakin besar output.

 

5. Video

 

6.Link download

    video : download disini

rangkaian download disini

html download disini

datasheet download disini