Bab iv proximity bram

79

BAB IV

SENSOR PROXIMITY

4.1 Pengertian Sensor Proximity

Sensor proximity merupakan sensor yang mendeteksi keberadaan dari suatu

objek tanpa melakukan kontak fisik.

Sensor proximity adalah sensor untuk mendeteksi ada atau tidaknya suatu

obyek. Dalam dunia robotika, sensor proximity seringkali digunakan untuk

mendeteksi ada atau tidaknya suatu garis pembimbing gerak robot atau lebiah

dikenal dengan istilah “Line Follower Robot “ atau “ Line Tracer Robot”, juga biasa

digunakan untuk mendeteksi penghalang berupa dinding atau penghalang lain pada

Robot Avoider. Jenis sensor proximity meliputi limit switch (saklar mekanik),

ultrasonic proximity, proximity(infra merah), kamera dan lain sebagainya.

Sensor proximity yang digunakan untuk line follower robot dibuat

menggunakan pasangan LED / Infrared dan phototransistor. Bila cahaya LED

memantul pada garis dan diterima oleh basis phototransistor maka phototransistor

menjadi saturasi(on)sehingga tegangan output akan mendekati 0 volt. Sebaliknya jika

tidak terdapat pantulan maka basis phototransistor tidak mendapat arus bias sehingga

menjadi cut-off, dengan demikian tegangan output sama dengan tegangan Induk

(Vcc). Output rangkaian masih memiliki kemungkinan tidak pada kondisi ideal bila

intensitas pantulan cahaya LED pada garis lemah, misalnya karena perubahan warna

atau lintasan yang kotor. Untuk mengatasi hal tersebut ditambahkan rangkaian

http://robotika.blog.gunadarma.ac.id/wp-content/uploads/2008/08/rangkaian-sensor-garis-4-bit.jpg

80

pembanding yang membandingkan output sensor dengan suatu tegangan threshold

yang dapat diatur dengan memutar trimmer potensio. Untuk mengetahui hasil dari

sensor, alangkah baiknya diberi lampu indicator yang disambungkan dengan output

dari komparator.

4.2 Proximity sensor ini akan dipergunakan dalam kondisi :

Objek yang akan dideteksi terlalu kecil.

Respons cepat dan kecepatan switching diperlukan, misalnya dalam

menghitung, ataupun ejection control applications.

Objek harus diindra melalui pembatas non metalik, seperti kaca, plastik

dan kartor kertas.

Lingkungan yang berbahaya, dimana sistem terproteksi dengan baik, dan

tidak diharapkan adanya kontak mekanik.

Jika dibutuhkan saklar yang panjang umur dan andal

Sistem pengendali elektronik cepat yang membutuhkan signal masukan

bebas pantulan.

4.3 Inductive Proximity Sensor adalah peralatan sensor yang diaktifkan oleh objek

logam.

Inductive Sensor ini dapat diaktifkan baik dalam posisi aksial ataupun

radial.

4.4 Capacitive Proximity Sensor adalah sensor yang diaktifkan oleh material

konduktif ataupun non-konduktif, seperti kayu, plastik, cairan, gula, tepung,

ataupun gandum.

Gambar 4.1. Inductive Proximity Sensor

81

4.4.1 Sensor induktif

Gambar 4.2 Sensor Induktif

4.4.2 Sensor efek hall

Gambar 4.3 Sensor Efek hall

82

4.4.3 Sensor kapasitas

Gambar 4.4 Sensor Kapasitas

4.4.4 Sensor ultrasonik

Gambar 4.5 Sensor Ultrasonik

4.4.5 Sensor optik proximity

Gambar 4.6 Sensor Optik Proximity

83

4.5 Sensor sentuh :

Sensor biner

gambar 4.7 Sensor Biner

Sensor analog

Gambar 4.8 Sensor Analog

4.5.1. Penempatan

Gambar 4.9 Penempatan

84

4.5.2. Pendekatan untuk konstruksi skin buatan

Gambar 4.10 pendekatan untuk skin buatan

4.5.3. Magnitudo dan slip arah

Gambar 4.11 magnitudo dan slip arah

4.5.4. Sensor tekan (force) dan torsi (tenaga putaran) : elemen sensor wrist

Gambar 4.12 Sensor Tekan dan Torsi

85

LEMBAR ASISTENSI

NOMOR PRAKTIKUM : 4

NAMA PRAKTIKUM : SENSOR PROXIMITY

NAMA PRAKTIKAN : ABRAO MENDONCA DO E. SANTO

NIM : 11.27.41.81.1657

FAKULTAS : TEKNIK

JURUSAN : TEKNIK MESIN

UNIVERSITAS : WIDYAGAMA MALANG

TANGGAL PRAKTIKUM : 14, 21 dan 28 November 2014

TANGGAL ASISTENSI : .............................................................

TANGGAL PENGESAHAN : .............................................................

DOSEN PEMBIMBING

(M. AGUS SAHBANA,ST.,MT.)

WORKSHOP MEKATRONIKA 1

LABORATORIUM MEKATRONIKA

FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK MESIN

UNIVERSITAS WIDYAGAMA MALANG

86

4.6 Langkah Percobaan

4.6.1 Peralatan dan perlengkapan pengambilan data sensor proximity

- Avometer.

- Benda logam (Besi Chrome, Emas, Tembaga, Seng, Perak,perunggu,besi dan

kuningan).

- Penggaris.

- Boilpoint dan buku tulis.

4.7 TABEL PENGAMBILAN DATA SENSOR PROXIMITY

4.7.1 Pengambilan Data Pada tanggal 14 November 2014, jam 08.15 WIB.

Logam : Besi chrome

Jarak dengan sensor = 0.5 cm,1 cm, 1,5 cm, 2 cm, 2,5 cm dan 3 cm,

dengan kalibrasi 20V selama 1 menit.

no jenis logam jarak (cm)

Waktu (t)

Percobaan ke- Rata-rata 1 2 3 4 5

1 besi chrome 0,5 60 5,95 5,92 6,06 6,11 6,03 6,014

2 besi chrome 1 60 6,05 5,91 5,98 6,27 5,79 6

3 besi chrome 1,5 60 5,82 5,88 5,85 5,96 6,14 5,93

4 besi chrome 2 60 5,57 6,55 5,76 5,82 5,92 5,924

5 besi chrome 2,5 60 5,71 5,8 5,85 5,95 6,16 5,894

6 besi chrome 3 60 4,97 4,9 5,36 5,32 5,78 5,266

Grafik Rata-Rata pada percobaab Proximity logam chrome

6.014 65.93 5.924 5.894

5.266

4.8

5

5.2

5.4

5.6

5.8

6

6.2

0.5 1 1.5 2 2.5 3

Hasi

l P

erc

ob

aan

(V

ou

t)

Jarak Percobaan (cm)

Grafik Rata-Rata pada percobaan sensor

proximity untuk logam chrome

V out

87

Pembahasan

Pengambilan data pada tanggal 14 November 2014 dengan sensor proximity

untuk logam chrome dapat dikatakan pendeteksian yang sangat bagus meskipun

mengalami sedikit perubahan karna jarak yang berikan, Namun perubahan itu tidak

menjadi masalah karena di lihat dari jarak yang di berikan semakin jauh. Dan juga

kemungkinan besar gerakan yg di berikan kurang monoton.

Logam : Emas




Waktu (t)


1 emas 0,5 60 7,1 7,1 7,03 7,28 7,29 7,16

2 emas 1 60 6,92 7,23 6,66 6,28 6,63 6,744

3 emas 1,5 60 6,07 6,05 5,97 6,74 5,85 6,136

4 emas 2 60 6,15 6,57 6,6 6,8 6,3 6,484

5 emas 2,5 60 5,95 6,4 6,15 5,8 5,54 5,968

6 emas 3 60 5,51 5,96 5,66 5,25 6,55 5,786

Grafik Rata-rata pada data percobaan logam emas

Pembahasan

Pengambilan data pada tanggal 14 November 2014 dengan sensor proximity

untuk logam Emas, dapat dikatakan logam emas memiliki sensitifitas yang sangat

0

2

4

6

8

0.5 1 1.5 2 2.5 3

Hasi

l perc

obaan

(V

ou

t)

jarak percobaan (cm)

Grafik Rata-Rata pada sensor proximity denga

logam emas

V out

88

tinggi terhadap pendeteksian, sehingga dari jarak yang di berikan tidak terlalu

mempengaruhi hasil pengambilan data tersebut.

Logam : Tembaga




Waktu (t)


1 tembaga 0,5 60 7,28 7,85 7,69 7,48 7,2 7,5

2 tembaga 1 60 6,18 6,25 6,4 6,38 6,35 6,312

3 tembaga 1,5 60 6,44 6,98 7,95 6,16 6,45 6,796

4 tembaga 2 60 6,29 6,33 6,23 6,18 6,15 6,236

5 tembaga 2,5 60 6,04 6,03 5,59 6,76 6,73 6,23

6 tembaga 3 60 6,83 6,22 6,15 6,14 6,26 6,32

Grafik data percobaan logam tembaga

Pembahasan:

Pengambilan data pada tanggal 14 November 2014 pada sensor proximity

dengan menggunakan logam tembaga dapat dikatakan pendeteksian gerak

sensor tersebut cukup bagus, dengan dilihat dari masing-masing grafik pada

tiap percobaan pada jenis logam memiliki nilai tegangan keluar (V out) yang

stabil.

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0.5 1 1.5 2 2.5 3

Hasil

Percobaan

(V

ou

t)

Jarak Percobaan (CM)


proximity untuk logam Tembaga

V out

89


Logam : Perak


dengan kalibrasi 20V selama 1 menit..

no

jenis

logam

jarak

(cm)

Waktu

(t)

Percobaan ke- Rata-

rata 1 2 3 4 5

1 perak 0,5 60 9,53 10,41 9,53 9,23 8,51 9,442

2 perak 1 60 9,9 9,57 9,39 10,58 8,92 9,672

3 perak 1,5 60 9,21 9,28 8,67 8,52 8,85 8,906

4 perak 2 60 8,04 9,97 8,73 9,03 9,04 8,962

5 perak 2,5 60 9,1 8,38 8,97 9,17 9,68 9,06

6 perak 3 60 9,2 9,16 9,51 9,65 9,38 9,38

Grafik data percobaan logam perak

Pembahasaan :

Pengambilan data pada logam perak dapat di katakan kalo logam perak kurang

begitu bagus sensitivitasnya terhadap sensor sehingga dari hasil yang di peroleh tidak

stabil, terlihat seperti pada grafik di atas bahwa pada jarak dekat logam perak

menghasilkan V out yang sangat tinggi namun pada jarak yang jauh hasilnya kurang

baik.

8.4

8.6

8.8

9

9.2

9.4

9.6

9.8

0.5 1 1.5 2 2.5 3

Has

il P

erc

ob

aan

(V

ou

t)

Jarak (cm)


proximity untuk logam perak (V Out)

rata-rata

tegangan

output

(20V)

90

Logam : Perunggu



no jenis

logam jarak (cm)

Waktu (t)


1 perunggu 0,5 60 9,72 9,94 9,96 9,76 9,8 9,836

2 perunggu 1 60 8,93 9,36 9,34 9,62 8,48 9,146

3 perunggu 1,5 60 9,23 8,89 8,73 9,38 10,66 9,378

4 perunggu 2 60 10,28 10,8 10,03 10,91 10,44 10,492

5 perunggu 2,5 60 10,11 11,02 10,07 10,51 10,6 10,462

6 perunggu 3 60 10,49 10,37 9,92 9,64 9,83 10,05

Grafik data percobaan logam perunggu

Pengambilan data pada logam perunggu dapat di katakan memiliki sensitivitas

yang sangat bagus terbukti dari hasil yang terlihat pada grafik, meskipun hasil yang

di tunjukan tidak monoton (naik turun)

Logam : Seng



no jenis

logam jarak (cm)

Waktu (t)


1 Seng 0,5 60 9,46 10,65 11,27 10,11 10,44 10,386

2 Seng 1 60 10,25 9,62 9,1 9,43 10,26 9,732

3 Seng 1,5 60 10,09 9,67 10,21 9,99 7,67 9,526

4 Seng 2 60 9,67 9,73 9,66 9,78 9,65 9,698

5 Seng 2,5 60 10,24 9,56 9,97 9,48 10,19 9,888

6 Seng 3 60 10,3 9,91 9,46 9,54 9,06 9,654

8

8.5

9

9.5

10

10.5

11

0.5 1 1.5 2 2.5 3

Has

il P

erc

ob

aan

(V

ou

t)

Jarak (cm)


proximity untuk logam perunggu (V Out)

rata-rata

tegangan

output (20V)

91

Grafik data percobaan pada logam seng.

Pembahasan:


dengan menggunakan logam Seng, dapat dikatakan pendeteksian gerak

sensor tersebut kurang bagus, dengan dilihat dari masing-masing grafik pada

tiap percobaan pada jenis logam memiliki nilai tegangan keluar (V out) yang

kecil. Salah satu faktornya penyebabnya yaitu suhu lingkungan yang dingin

mempengaruhi kinerja dari sensor proximity.


Logam : Besi




Waktu (t)


1 besi 0,5 60 11 10,28 10,76 9,69 9,88 10,322

2 besi 1 60 9,7 9,42 9,62 9,61 9,99 9,668

3 besi 1,5 60 10 9,61 9,3 9,81 9,42 9,628

4 besi 2 60 9,6 9,41 9,17 9,82 9,63 9,526

5 besi 2,5 60 9,11 9,69 9,51 10,19 8,97 9,494

6 besi 3 60 9,36 10 9,26 9,26 8,46 9,268

9

9.2

9.4

9.6

9.8

10

10.2

10.4

10.6

0.5 1 1.5 2 2.5 3

Has

il P

erc

ob

aan

(V

ou

t)

Jarak (cm)


proximity untuk logam seng (V Out)

rata-rata

tegangan

output (20V)

92

Grafik data percobaan logam besi

Pembahasaan :

Pengambilan data pada tanggal 28 November 2014 untuk logam besi dapat di

katakan bahwa logam besi memiliki sensitivitas yang buruk sehingga sulit untuk

terdeteksi oleh sensor pada jarak yang jauh, seperti yang terlihat pada grafik diatas

pada jarak 0.5 hasilnya sangat tinggi namun pada jarak berikutnya yaitu 1, 1.5

hasilnya semakin menurun.

Logam : Kuningan



no jenis

logam jarak (cm)

Waktu (t)


1 kuningan 0,5 60 10,19 10,05 10,36 10,4 10,2 10,24

2 kuningan 1 60 10,5 10,03 10,25 11,11 10,28 10,434

3 kuningan 1,5 60 9,35 9,94 9,57 9,81 9,53 9,64

4 kuningan 2 60 9,17 9,51 9,32 9,24 8,66 9,18

5 kuningan 2,5 60 9,88 9,05 9,81 8,55 10,13 9,484

6 kuningan 3 60 10,21 9,92 10,4 10,01 9,32 9,972

8.68.8

99.29.49.69.810

10.210.410.6

0.5 1 1.5 2 2.5 3

Has

il P

erc

ob

aan

(V

ou

t)

Jarak (cm)


proximity untuk logam besi (V Out)

rata-rata

tegangan

output

(20V)

93

Grafik data percobaan pada logam kuningan

Pembahasan:


dengan menggunakan logam kuningan dapat dikatakan pendeteksian gerak sensor

tersebut kurang stabil, dengan dilihat dari grafik pada tiap percobaan pada logam

memiliki nilai tegangan keluar (V out) yang besar. Salah satu faktornya penyebabnya

yaitu suhu lingkungan yang dingin mempengaruhi kinerja dari sensor proximity

8.48.68.8

99.29.49.69.810

10.210.410.6

0.5 1 1.5 2 2.5 3

Has

il P

erc

ob

aan

(V

ou

t)

Jarak (cm)


proximity untuk logam kuningan (V Out)

rata-rata

tegangan

output

(20V)

94

Grafik Rata-Rata Keseluruhan Pada Sensor Proximity

Kesimpulan

Pengambilan data pada tanggal 14 November 2014 pada sensor proximity,

dapat dikatakan pendeteksian gerak sensor tersebut bagus, dengan dilihat dari

masing-masing grafik pada tiap percobaan pada jenis logam memiliki nilai tegangan

keluar (V out) yang cukup besar.

Pengambilan data pada tanggal 21 dan 28 November 2014 pada sensor

proximity, dapat dikatakan pendeteksian gerak sensor tersebut sangat bagus, dengan

dilihat dari masing-masing grafik pada tiap percobaan pada jenis logam memiliki

nilai tegangan keluar (V out) yang sangat stabil.

Ada beberapa logam yang hasil V outnya kuarng stabil, hal itu di sebabkan

oleh beberapa faktor yaitu, pengaruh suhu ruangan dan gerak yang di berikan tidak

tepat pada jaraknya (selalu berubah-ubah)

Dari semua pengambilan data di atas pada sensor proximity terhadap benda

uji logam (besi, chrome, tembaga, seng, perak, emas, kuningan, perunggu) yang

menghasilkan tegangan output terbesar yaitu pada logam Perunggu dengan jarak

antara (2 cm) dengan sensor V outnya 10.492 mV. Hal ini dikarenakan logam

Perunngu karakteristik massa (berat) yang ringan. Otomatis kecepatan ayun logam

tembaga semakin cepat mengakibatkan tegangan output semakin besar.

6.014 6 5.93 5.924 5.8945.266

7.166.744

6.1366.484

5.968 5.786

7.5

6.3126.796

6.236 6.23 6.32

9.442 9.672

8.906 8.962 9.069.38

9.836

9.146 9.378

10.492 10.46210.05

10.386

9.732 9.526 9.698 9.888 9.654

10.322

9.668 9.628 9.526 9.494 9.268

10.24 10.434

9.649.18

9.4849.972

0

2

4

6

8

10

12

0,5 1 1.5 2 2.5 3

crhome

emas

tembaga

perak

perunggu

seng

besi

kuningan

Engineering

Bab iv proximity bram