Download
1 / 16
400 likes | 1.08k Views
Pengkondisi Sinyal (1). Pengubahan Level Sinyal. P enguatan P eredaman Pertimbangan dalam pemilihan penguat: I mpedansi masukan yang ditawarkan kepada sensor (atau elemen lain yang berfungsi sebagai masukan) T anggapan frekuensi penguat. Linierisasi.
E N D
Pengubahan Level Sinyal • Penguatan • Peredaman Pertimbangan dalam pemilihan penguat: • Impedansi masukan yang ditawarkan kepada sensor (atau elemen lain yang berfungsi sebagai masukan) • Tanggapan frekuensi penguat.
Linierisasi • Tujuan: untuk mendapatkan keluaran yang berubah secara linier terhadap variabel masukan meskipun keluaran sensornya tidak linier • Rangkaian linierisasi sulit dirancang, dan biasanya bekerja hanya dalam batas yang sempit • Cara linierisasi alternatif: secara perangkat lunak.
Konversi • Untuk mengkonversi suatu jenis perubahan listrik ke jenis perubahan listrik yang lain • Transmisi Sinyal:konversi tegangan ke arus. Standard: 4 sampai 20 mA • Interface Digital:konversi sinyal analog ke data digital (ADC). Biasanya memerlukan pengaturan level sinyal analog agar sesuai dengan masukan yang diperlukan oleh ADC.
Filter dan Penyesuai Impedansi • Sinyal yang diperlukan sering bercampur dengan sinyal yang tidak diinginkan (noise). Perlu filter yang sesuai, yaitu LPF,HPF, notch filter, atau gabungan dari filter-filter tersebut • Penyesuaian impedansi kadang diperlukan, yaitu apabila impedansi internal transduser atau impedansi saluran dapat menyebabkan terjadinya suatu kesalahan dalam pengukuran suatu variabel.
Contoh 2.1 • Sebuah penguat mengeluarkan tegangan sepuluh kali tegangan terminal masukannya, dan mempunyai resistansi masukan sebesar 10 kW. Sebuah sensor mengeluarkan tegangan yang sebanding suhu dengan fungsi alih 20 mV/oC. Sensor tersebut mempunyai resistansi keluaran sebesar 5 kW. Apaila suhu yang diukur sebesar 50 oC, berapakah tegangan keluaran penguat tersebut ?
Penyelesaian Tegangan sensor dalam keadaan tanpa beban diperoleh dari fungsi alih : Tegangan keluaran penguat :
KonsepPembebanan Adanya pengaruh pembebanan pada suatu rangkaian oleh rang-kaian lain dapat menyebabkan terjadinya ketidakpastian dalam amplituda tegangan. dengan : Vy = tegangan beban Vx = tegangan sensor dengan rangkaianterbuka Rx = impedansi internal sensor RL = impedansi beban.
Lanjutan Contoh 2.1 • Tegangan yang sebenarnya muncul pada terminal masukan penguat adalah : dengan Vin = 0,67 V maka besarnya tegangan keluaran penguat adalah :
RANGKAIAN PASIF • Rangkaian Pembagi Tegangan • Rangkaian Jembatan • Filter RC.
Rangkaian Pembagi Tegangan • Rangkaian pembagi tegangan digunakan untuk mengkonversi perubahan resistansi menjadi perubahan tegangan dengan : VS = tegangan catu R1, R2 = resistansi pembagi tegangan.
KarakteristikRangkaianPembagiTegangan: • Perubahan VD terhadap R1 maupun R2 tidaklah linier • Impedansi keluaran efektif rangkaian adalah kombinasi paralel R1 dan R2 • Karena arus mengalir melalui kedua resistor, maka rating daya resistor maupun sensor harus diperhatikan.
RangkaianJembatan Wheatstone • Rangkaian jembatan digunakan untuk mengkonversi perubahan impedansi menjadi perubahan tegangan, terutama untuk fraksi perubahan yang kecil • Keluarannya dapat dibuat berubah di sekitar nol, sehingga penguatan dapat digunakan untuk memperbesar level sinyal (guna meningkatkan sensitivitas terhadap perubahan impedansi).
dengan : Va = potensial titik a terhadap titik c • Vb = potensial titik b terhadap titik c DV akan sama dengan nol (setimbang) bila:
Rangkaian Pengkondisi Sinyal dengan Sensor RTD PT100 Data sheet RTD PT100 mempunyai spesifikasi 0,3729 Ohm/Derajat celcius (pada suhu ruang). Berapa beda tegangan jembatan wheatstone dan tegangan Vo pada temperature 50 derajat?
