1 / 31

KARAKTERISTIK SENSOR

http://dwisudarnoputra.wordpress.com/. KARAKTERISTIK SENSOR. Dwi Sudarno Putra, ST, MT. http ://unp.ac.id/. Fokus Bahasan. Transfer Function Full-Scale Input (Span) Full-Scale Output Akurasi Kalibrasi Hysteresis Saturation Repeatability Eror Deadband Resolution. Sifat Khusus

brody
Download Presentation

KARAKTERISTIK SENSOR

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. http://dwisudarnoputra.wordpress.com/ KARAKTERISTIK SENSOR Dwi Sudarno Putra, ST, MT. http://unp.ac.id/

  2. FokusBahasan • Transfer Function • Full-Scale Input (Span) • Full-Scale Output • Akurasi • Kalibrasi • Hysteresis • Saturation • Repeatability Eror • Deadband • Resolution • SifatKhusus • Impedansi Output • Format Keluaran • Eksitasi • Karakteristikdinamis • FaktorLingkungan • Reliability • KarakteristikAplikasi • Ketidakpastian

  3. Transfer Function • Stimulus biasanyatidak berbentuk elektris, sehinggadari input menuju output akanterjadiprosesperubahanenergi

  4. Transfer Function • Sehinggadidalamsebuah sensor antara Input (stimulus) dan Output (respon) memilikihubunganmatematis • Jika Output adalah S dan input stimulusnyaadalah s, makadapat dituliskan transfer functionnya S=f(s) dimana S sebagai fungsi s

  5. Transfer Function • Contoh : Representasigrafishubungan S dan s padasebuah Position Sensor Volt % Grafik hubungan bukaan valve dan tegangan

  6. Transfer Function • Contoh : Representasigrafishubungan S dan s padasebuah Thermo anemoneter Grafik (a)Transfer Function danGrafik (b) invers transfer function

  7. Transfer Function • Bagaimanacaramendapatkan Transfer Function? • Mathematical Model • Functional Approximations • Polynomial Approximations • Linear Piecewise Approximation • Spline Interpolation • Multidimensional Transfer Functions

  8. Full-Scale Input (Span) • Span merepresentasikannilaimaksimum stimulus yang dapatdiberikankepada sensor tanpamempegaruhiakurasi sensor

  9. Full-Scale Output • FSO adalahperbedaanaljabarantarakeluaransinyalelektrik yang diukurdenganmasukan stimulus maksimumdanmasukan stimulus terendah

  10. Akurasi • Akurasiadalahseberapatepatnilai stimulus dapatdirepresentasikan. • Dalamkontekakurasinilai yang sebeneranyadihitungadalahketidakakuratan • Ketidakakuratan (inaccuracy) adalahnilaideviasi (penyimpangan) terjauh yang dihasilkanoleh sensor dibandingkandengannilai ideal ataunilaisebenarnyadarimasukan stimulus

  11. Akurasi • Ilustrasi • Sensor perpindahan linear menghasilkan output (S) nilai 1 mV (milivolt) setiap stimulus (s) perpindahansejauh 1 mm (milimeter), makaidealnyaakanmemilikigrafik transfer function berbentukgarisdengankemiringan (sensitifitas) B = 1mV/1mm • Namunpadaprakteknyaketikadiberikan s = 10mm ternyatamenghasilkan S=10.5 mV. • Denganfungsiinversmakadidapatkan stimulus seharusnyaadalahsx = S/B = 10.5 mV/1(mV/mm)=10.5 mm • Kemudiankitabandingkandengannilaiaktualdiperolehadanyakesalahanperkiraanperpindahanoleh sensor yaitusebesarsx – s = 0.5 mm  disebutsebagaikesalahanpenyimpanganataueror

  12. Akurasi • Ilustrasi • Sehingabisadikatakanbahwadalam 10mm ketidakakuratan sensor adalah 0.5mm ataubisadikatakanbahwaketidakakuratan sensor sebesar 0.5/10 = 5 % • Hal inimemungkinkanadanyaerorlebihbesarketikapergeserannyasemakinjauh • Jikaeksperimendilakukanberulangdanhasilnyatetapsajamemberikaneror 5 % makabolehdisebutbahwa sensor memilikierorsistematissebesar 5% setiap 10mm span • Padakenyataannyaerorsistematis yang demikiantidakada, yang adaerorsistematisadalahnilai rata-rata daribeberapa kali eksperimen

  13. Akurasi • Inacuracybisadisebabkan : • Variasi material • Kualitaspekerjaan • Kesalahandesain • Toleransidalammanufaktur, dll • Inacuracytetaplahtidakbolehmelebihibatasanakurasitertentu

  14. Calibration • Adalahprosesverifikasi akurasi suatu alat/piranti dengan sebuah acuan standard tertentu • Acuan dapat berupa • Rancangan awal • Kondisi tertentu

  15. Calibration Error • Adalahtoleransiketidakakuratan yang diijinkanoleh (pabrik) pembuat sensor yang bersifatsistemik • Kalibrasierorinidapatditambahkandenganporsi yang samauntuksemuakondisiataupunberbedabergantungtipeerornya

  16. Hysteresis Eror • Adalahpergeseran output sensor padakondisi (titik) sinyalmasukantertentu yang dicapaidariarah yang berlawanan • Penyebab : • Bentukgeometridesain • Friction (gesekan) • Perubahanstruktur material

  17. Saturation Eror • Adalahkejenuhan, kondisidimana output sensor tidaklagimampumemberikannilaiseperti yang diinginkan

  18. Repeatability Eror • Adalahketidakmampuan sensor untukmemberikannilai yang samapadakondisi (penyensoran) yang sama • Penyebab : • Deraupanas • Plastisitas Material • Build up charge, dll

  19. Dead Band • Adalahketidakmampuan sensor ketikabekerjadalam range input tertentu

  20. Resolution • Adalah nilai step kenaikan stimulus terkecil yang masihbisadirasakan sensor

  21. Special Properties • Properties tertentukadangdibutuhkanpadabeberapa sensor, • Misal pada light detector yang sensitifpada bandwidth optiktertentusehinggadiperlukanspesifikasitertentugunamedapatkanrespon spektral mereka

  22. Output Impedance • Impedansikeluaran • Pentinguntukdiketahui agar keterhubungan sensor danrangkaianelektronikbisadilakukandenganlebihbaik • Untuk a, Zoutdibuatsekecilmungkin agar tegangan yang masukkerangkaianbesar

  23. Output Format • Adalahbentukkarakteristikdarisinyal yang dihasilkanoleh sensor. Baik sensor itusendirimaupunhasilkolaborasi sensor danrangkaiannya • Karakteristik yang dimaksudbisaberupategangan, arus, beban, frekuensi, amplitudo, pase, polaritas, bentuksinyal, waktutunda, kode digital

  24. Eksitasi • Adalahsinyal luar yang diperlukanuntukmengoperasikansebuah sensor aktif • Eksitasidapatberupategangandanatauarustertentu • Kesalahandalammemberikansinyaleksitasiakanmengganggu transfer funtion yang berartiakan menimbulkan kesalahanjugapadaoutputnya

  25. Dynamic Characteristic • Untukbeberapahal, sensor digunakandalamkondisi yang berubahsecaradrastis, sedangkanrespon yang diberikanterkadanglambat/kurangbisamengikutiperubahan (karena sensor ataupunpenghubungdengan stimulus) sehingga sensor akanmemilikisebuahkarakteristik yang tergantungdenganwaktu (time dipendent characteristic) halinilah yang disebutsebagaiKarakteristikdinamis • Banyakterjadidisistemkendalisepertipadasaatfasepemanasan/persiapansebuahsistem

  26. Dynamic Characteristic

  27. Environmental Factor • Faktor yang dapatmempengaruhikinerja sensor salahsatunyaadalahfatorlingkungan • Tempatpenyimpanan • Perubahanekstrimlingkungan

  28. Reliability • Adalahkemampuan sensor untukmelakukanfungsinyapadakondisidanwaktutertentu • Realibilitymenggambarkankemungkinanpiranti sensor dapatberoperasisetelahberapa lama atausetelahberapa kali pemakaian

  29. Aplication Characteristic • Adalahkarakteristikmengenaidimanasebuah sensor akandiaplikasikan • Semakinpentingdankhususaplikasi yang dibuatmakabiasanyaakanmemerlukan sensor dengankualitastinggidengankonsekuensihargajugatinggi

  30. Uncertainty • Di duniainitidakadasesuatu yang sempurnatermasukdalam sensor. Lama pemakaian, kondisilingkungan, kesalahanmanusia, komponen yang terlibatdanfaktorlainnyasangatbisamempengaruhikinerja sensor dalmhaliniadalahmerubahsinyaloutputnya (meskisangatkecil) • Semua yang telahdiketahuiadalahkira-kiramulaidaripemodelan sensor hinggaprosesmanufakturnya • Oleh International Committee for Weights and Measures (CIPM) membagi uncertainty dalam 2 tipe • Tipe A • Tipe B

  31. Referensi Handbook Of Modern Sensors Physics, Designs,and Applications 4th Edition [Chapter 2] Related document, video and image from Youtube, Google

More Related