Sensor dan Data Acquisition

Mekatronika, STT Mandala

Sistem Pengukuran

Sensor: alat yang mengkonversi besaran fisik menjadi besaran listrik yg siap untuk dimanipulasi (tegangan, mis 0-5 V, arus 4-20 mA Signal conditioning: tahanan menjadi tegangan, menyaring, amplifier

Sensor Posisi

•Potensiometer (translasi atau rotasi) •LVDT (linear variable differential transformer) •Rotary Encoder

Potensiometer

LVDT

skematik Output sensor

Rotary Optical Encoder

Binary code 4 bit Skematik

Sensor Gerak

• Kecepatan (mis: ultrasonic) • Percepatan (accelerometer)

Accelerometer

Cantilever beam spring mass system

Piezoelectric accelerometer dan rangkaian ekivalennya

Sensor regangan dan tegangan

Foiled resistance strain gage

Jembatan Wheatstone untuk konversi dari tahanan ke tegangan

Sensor Gaya

Strain gages load cell

Sensor Temperatur

• RTD • Thermistor • Thermocouple

RTD dan Thermistor

Thermocouple

Sensor Tekanan

Signal Conditioning • Konversi besaran sinyal (Wheatstone bridge, voltage

divider dll) • Amplifier (memperbesar tegangan sinyal input menjadi

tegangan yg bisa diproses oleh sistem akuisisi data) • Filter (menyaring sinyal dengan frekuensi yg diinginkan

Data Acquisition

•Sampling dan Aliasing •Quantization •DAC/ADC

Sampling

Shannon’s sampling theorem

fs > 2fmax

∆t = 1/fs

Aliasing

Quantization

N = 2n Jumlah kemungkinan hasil pengukuran Di mana n adalah jumlah bit

Quantisasi analog (resolusi) range

Bit yg diperlukan untuk resolusi Q yg diinginkan

Analog to Digital Converter

Data Acquisition System

Ilustrasi