Sensor - Jenis & Aplikasi

Sensor Tekanan

Sensor tekanan umumnya digunakan untuk mengukur tekanan gas atau cairan. Biasanya sensor tekanan bertindak sebagai transduser. Ini menghasilkan tekanan dalam sinyal listrik atau digital analog. Ada juga kategori sensor tekanan yang diklasifikasikan berdasarkan tekanan, beberapa di antaranya adalah sensor tekanan absolut, sensor tekanan gauge. Ada juga jenis sensor tekanan yang memungkinkan Anda mengetahui saat mobil Anda hampir kehabisan bensin atau oli.

Sensor tekanan adalah transduser tipikal yang merasakan tekanan dan mengubahnya menjadi parameter sinyal listrik. Contoh khas dari sensor tekanan adalah pengukur regangan, sensor tekanan kapasitif, dan sensor tekanan piezoelektrik. Pengukur regangan bekerja berdasarkan prinsip perubahan resistansi dengan penerapan tekanan sedangkan sensor tekanan piezoelektrik bekerja berdasarkan prinsip perubahan tegangan di seluruh perangkat pada penerapan tekanan.

Diagram Sirkuit Sensor Tekanan:

Berikut ini adalah diagram rangkaian Pengukur Tekanan Berbasis Mikrokontroler PIC:

Sirkuit ini melibatkan komponen-komponen berikut:

• Mikrokontroler PIC yang mendapatkan input dari sensor tekanan dan karenanya memberikan output ke panel tampilan 4 tujuh segmen.
• Sensor Tekanan 6 Pin IC MPX4115 yang merupakan sensor tekanan silikon dan memberikan sinyal keluaran analog yang tinggi.
• 4 layar tujuh segmen mendapatkan input dari mikrokontroler PIC dan digerakkan oleh masing-masing transistor.
• Sebuah susunan kristal untuk memberikan masukan jam ke Mikrokontroler.

Pengoperasian Sensor Tekanan:

Video di atas menjelaskan bagaimana sensor tekanan dihubungkan dengan mikrokontroler untuk menampilkan nilai tekanan dalam tampilan tujuh segmen. Sensor tekanan terdiri dari 6 pin dan terhubung ke suplai 5V.

Pin 3 dihubungkan ke power supply, pin 2 di-ground dan pin 1 dihubungkan ke pin RA0 / AN0 mikrokontroler sebagai input analog. Untuk menampilkan nilai-nilai di sini kita menggunakan tampilan 4 digit tujuh segmen yang digerakkan oleh konfigurasi anoda umum dari empat transistor.

Di sini sensor tekanan 28,50 PSI dihubungkan ke mikrokontroler sehingga ketika kita dapat mengubah nilai sensor menjadi rendah atau tinggi, mikrokontroler mendeteksi nilai-nilai tersebut dan menampilkannya dalam tampilan tujuh segmen.

Jika nilai tekanan ini melewati level ambang batasnya, mikrokontroler akan memberikan alarm kepada pengguna. Dengan cara ini seseorang dapat menghubungkan semua jenis sensor ke mikrokontroler untuk memantau, memproses dan menampilkan nilai waktu nyata.

Aplikasi Sensor Tekanan:

Ada banyak aplikasi untuk sensor tekanan seperti sensor tekanan, sensor ketinggian, sensor aliran, sensor garis atau kedalaman.

• Ini digunakan secara real-time juga, alarm mobil, dan kamera lalu lintas menggunakan sensor tekanan untuk mengetahui apakah seseorang sedang ngebut.
• Sensor tekanan juga digunakan dalam tampilan layar sentuh untuk menentukan titik penerapan tekanan dan memberikan arahan yang sesuai ke prosesor.
• Mereka juga digunakan dalam monitor tekanan darah digital dan ventilator.
• Aplikasi sensor tekanan industri melibatkan gas pemantauan dan tekanan parsial mereka.
• Mereka juga digunakan di bidang aero untuk memberikan keseimbangan antara tekanan atmosfer dan sistem kontrol.
• Mereka juga digunakan untuk menentukan kedalaman lautan dalam kasus operasi kelautan untuk menentukan kondisi operasi yang sesuai untuk sistem elektronik.

Contoh Sensor Tekanan- transduser piezoelektrik

Transduser piezoelektrik adalah alat pengukur yang mengubah pulsa listrik menjadi getaran mekanis dan sebaliknya. Kristal kuarsa piezoelektrik dan efek piezoelektrik adalah dua hal yang perlu dipahami tentang transduser piezoelektrik.

Kristal Kuarsa Piezoelektrik:

Kristal kuarsa adalah bahan piezoelektrik. Ini dapat menghasilkan tegangan ketika beberapa tekanan mekanis diterapkan pada kristal. Kristal piezoelektrik membengkok ke arah yang berbeda pada nilai frekuensi yang berbeda. Ini disebut mode getaran. Untuk mencapai mode getaran yang berbeda, kristal dapat dibuat dalam berbagai bentuk.

Efek piezoelektrik:

Efek piezoelektrik adalah pembangkitan muatan listrik pada kristal dan keramik tertentu karena tekanan mekanis yang diterapkan padanya. Laju pembangkitan muatan listrik sebanding dengan gaya yang diterapkan padanya. Efek piezoelektrik juga bekerja dalam urutan terbalik sehingga ketika tegangan diterapkan ke material piezoelektrik, hal itu dapat menghasilkan energi mekanik.

Transduser piezoelektrik dapat digunakan di telepon mikro karena sensitivitasnya yang tinggi di mana mereka mengubah tekanan suara menjadi tegangan. Mereka dapat digunakan dalam akselerometer, detektor gerakan, dan dapat digunakan sebagai detektor dan generator ultrasound. Propagasi ultrasonik tidak dipengaruhi oleh material karena transparansinya.

Aplikasi:

Transduser piezoelektrik dapat digunakan baik sebagai aktuator maupun sensor. Sensor mengubah gaya mekanik menjadi pulsa tegangan listrik dan aktuator mengubah pulsa tegangan menjadi getaran mekanis. Sensor piezoelektrik dapat mendeteksi ketidakseimbangan bagian-bagian mesin yang berputar. Mereka dapat digunakan dalam pengukuran level ultrasonik dan pengukuran aplikasi laju aliran. Terlepas dari getaran untuk mendeteksi ketidakseimbangan, getaran dapat digunakan untuk mengukur level ultrasonik dan laju aliran.

Sensor kelembaban

Sensor kelembaban merasakan kelembaban relatif. Ini menyiratkan bahwa itu mengukur suhu udara dan kelembaban. Penginderaan kelembaban sangat penting dalam sistem kontrol di industri dan juga di rumah tangga. Ini dirancang untuk aplikasi volume tinggi dan sensitif biaya misalnya otomatisasi kantor, kontrol udara otomotif, peralatan rumah tangga, dan sistem kontrol proses industri dan juga dalam aplikasi di mana kompensasi kelembaban diperlukan. Sensor kelembaban umumnya berjenis kapasitif atau resistif.

Respon sensor kapasitor lebih linier dibandingkan dengan sensor resistif. Sensor kapasitif juga dapat digunakan di seluruh rentang 0 hingga 100 persen kelembaban relatif (RH), di mana elemen resistif biasanya dibatasi sekitar 20 hingga 90 persen kelembaban relatif (RH). Disini kita akan membahas tentang sensor kapasitif.

Sensor kelembaban kapasitif mengubah kapasitansinya berdasarkan RH udara di sekitarnya. Konstanta dielektrik sensor berubah dengan tingkat kelembaban sedemikian rupa sehingga dapat diukur. Kapasitansi meningkat dengan kelembaban relatif.

Sensor kelembaban

Fitur:

• Keandalan tinggi dan stabilitas jangka panjang.
• Ini digunakan di sirkuit dengan output tegangan atau frekuensi.
• Komponen bebas timbal. Komponen bebas dari timbal.
• Perubahan instan ke desaturasi dari fase jenuh.
• Waktu respon cepat.

Spesifikasi:

• Persyaratan daya: 5 hingga 10 VDC.
• Komunikasi: Komponen Kapasitif.
• Dimensi: Diameter 0,25 x 0,40 (Diameter 6,2 x 10,2 mm).
• Kisaran suhu pengoperasian: -40 hingga 212 ° F (-40 hingga 100 ° C).

Sensor kelembaban memiliki berbagai aplikasi seperti aplikasi industri dan rumah tangga, aplikasi medis dan digunakan untuk memberikan indikasi tingkat kelembaban di lingkungan.

Pengukuran kelembaban sulit dilakukan. Umumnya kelembaban udara diukur sebagai fraksi dari jumlah maksimum air yang dapat diserap udara pada suhu tertentu. Pada kondisi atmosfir dan suhu tertentu, fraksi ini dapat bervariasi antara 0 dan 100%. Kelembaban relatif ini hanya berlaku pada suhu dan tekanan atmosfer tertentu. Oleh karena itu, penting agar sensor kelembaban tidak terpengaruh oleh suhu atau tekanan.

Sirkuit Sensor Kelembaban

Arus yang melewati termistor menyebabkannya panas, sehingga meningkatkan suhunya. Disipasi panas lebih banyak terjadi pada termistor tersegel dibandingkan dengan termistor yang terbuka karena perbedaan konduktivitas termal uap air dan nitrogen kering. Perbedaan resistansi termistor sebanding dengan kelembaban absolut.

Sensor Gas:

Sensor gas adalah komponen dasar dalam banyak sistem keamanan dan metodologi modern, yang memberikan umpan balik pengendalian kualitas utama ke sistem. Dan ini tersedia dalam spesifikasi yang luas tergantung pada tingkat sensitivitas, jenis gas yang akan dirasakan, pengukuran fisik dan berbagai elemen yang berbeda.

Sensor gas umumnya dioperasikan dengan baterai. Mereka mengirimkan peringatan melalui serangkaian sinyal yang dapat didengar dan terlihat seperti alarm dan lampu berkedip, ketika tingkat berbahaya dari uap gas teridentifikasi. Gas lain digunakan sebagai titik acuan oleh sensor untuk mengukur konsentrasi gas.

Sensor Gas

Modul sensor terdiri dari rangka luar baja di mana komponen penginderaan ditempatkan. Komponen penginderaan ini dikenakan arus melalui kabel penghubung. Arus ini dikenal sebagai arus pemanas yang melaluinya gas yang mendekati komponen penginderaan terionisasi dan diserap oleh komponen penginderaan. Ini mengubah resistansi komponen penginderaan yang mengubah nilai arus yang keluar darinya.

Fitur:

1. Performa stabil, umur panjang, biaya rendah.
2. Sirkuit penggerak sederhana.
3. Respon cepat.
4. Sensitivitas tinggi terhadap gas yang mudah terbakar dalam jangkauan luas.
5. Performa stabil, umur panjang, biaya rendah.

Detektor gas dapat digunakan untuk mendeteksi gas yang dapat terbakar, mudah terbakar, dan beracun, serta konsumsi oksigen. Jenis perangkat ini digunakan secara luas dalam industri dan dapat ditemukan di berbagai area misalnya pada rig minyak, untuk menyaring bentuk produksi dan teknologi baru seperti fotovoltaik. Mereka juga dapat digunakan dalam pemadaman kebakaran.

Sensor gas cocok untuk mendeteksi gas yang mudah terbakar, misalnya hidrogen, metana, atau propana / butana (LPG).

Sirkuit Sensor Gas

Ketika gas yang mudah terbakar atau mereduksi bersentuhan dengan elemen pengukur, mereka akan mengalami pembakaran katalitik, yang menyebabkan kenaikan suhu yang menyebabkan perubahan resistansi elemen. Perubahan resistansi sensor diperoleh sebagai perubahan tegangan output melintasi resistor beban (RL) secara seri dengan resistansi sensor (RS). Konsentrasi gas yang diuji ditentukan oleh perubahan konduktivitas ketika permukaan sensor menyerap gas pereduksi. Output 5V konstan dari papan akuisisi data tersedia untuk pemanas sensor (VH) dan untuk sirkuit pendeteksi (VC).

Sekarang Anda sudah mendapat gambaran tentang jenis sensor dan aplikasinya jika Anda memiliki pertanyaan tentang topik ini atau tentang kelistrikan dan proyek elektronik tinggalkan komentar di bawah.

Sirkuit kerja yang khas