Tugas 1

perhatikan gambar di atas adalah sensor LDR dengan nilai resistensi berubah dari 5 ohm sd 100 ohm. toleransi resistor adalah 5%. toleransi Vcc adalah 2%. pertanyaan :

a. Hitung nilai tegangan minimum dan maksimum output Vo.

b. Tuliskan fungsi Vo dalam R2. dimana Vo sebagai sumbu Y sebagai fungsi R2 sebagai sumbu X. ingat Y=a+bX

c. Lukiskan kurva fungsi Y=a+bx

d. Hitung nilai sensitivitas dan nilai saturasi sensor dengan perhitungan toleransi Vo

JAWABAN :

 a) Hitung nilai tegangan minimum dan maksimum output Vo

      V = IXRT (Minimum)

      40 V = I X (100+5) ohm

      I = 40/105 ohm

      I = 0,38 ampare

      I = 380 mA

      Vo = i x r2

      Vo = 0,38 x 5

      Vo = 1,9 Volt

      Vo = r2/(ri+r2) x vcc

           = 5/ 105 x 40

           = 1,9 volt

      V = IXRT (Maksimum)

      40 V = I X (100+100) OHM

      I = 40 / 200 ohm

      I = 0,2 ampare

      I = 200 mA

      Vo = I X R2

      Vo = 0,2 x 100

      Vo = 20 volt

      Vo = r2/(r1+r2) x vcc

           = 100/200 x 40 

           = 20 volt

b) Tuliskan fungsi Vo dalam R2. dimana Vo sebagai sumbu Y sebagai fungsi R2 sebagai sumbu X. ingat Y=a+bX

     jika (x1,y1) = (20,100)-(x2,y2) = (2,5)

     (y-y1)/(x-x1) = (y2-y1)/(x2-x1)

     (y-100)/(x-20) = (5-100)/(2/20)

     y-100 = 5,28 (x-20)

     y = -5,6 + 5,28x

c) Lukiskan kurva fungsi Y=a+bx

d) Hitung nilai sensitivitas dan nilai saturasi sensor dengan perhitungan toleransi Vo

     nilai toleransi vo

     Vo = r2/(r1+r2) x Vcc

     Vo = 5% + 5% - 2%

     toleransi Vo = 8 tegangan min

     Vo = 2 volt toleransi 8%

     nilai toleransi 8% = 0,16 volt

     minimum 2 - 0,16 = 2,16 volt

     maximum 2 + 0,16 = 1,84 volt

     jadi jika tegangan  max Vo = 20 toleransi 8%

     nilai toleransi 8% = 1,6 volt 

     minimum 20 - 1,6 = 19,4 volt / 19 volt

     maximum 20 + 1,6 = 21,6 volt / 22 volt

Sensor Tekanan

Sensor Tekanan diciptakan untuk mengukur tekanan suatu zat yang memiliki tekanan sangat kecil sehingga sulit untuk diukur apabila menggunakan alat pengukur biasa. Dalam pelajaran Science, kita mengenal adanya alat pengukur untuk suatu benda. Seperti contoh thermometer sebagai alat untuk mengukur suhu, anemometer untuk mengukur kecepatan angin dan speedometer untuk mengukur kecepatan suatu benda. Tekanan yang dilambangkan dalam huruf (p) adalah satuan fisika untuk menyatakan gaya, yang dilamabangkan dengan (F) persatuan luas, yang dilambangkan dengan (A). Satuan tekanan sering digunakan untuk mengukur kekuatan atau tekanan dari unsur zat yaitu berupa cairan dan gas. Fungsi dari sensor tekanan sebenarnya adalah untuk mengubah tekanan menjadi induktasi.

Sensor Tekanan

Sensor tekanan mempunyai prinsip kerja yang sedikit rumit. Pertama, perubahan tekanan pada kantung menyebabkan perubahan posisi inti kumparan sehingga menyebabkan perubahan induksi magnetic pada kumparan. Kumparan yang digunakan adalah kumparan CT ( center tap). Dengan demikian, apabla inti mengalami pergeseran, maka induktasi pada salah satu kumparan bertambah, namun menyebabkan kumparan yang lain berkurang. Untuk mengukur tekanan statis atau tinggi suatu cairan dapat ditentukan dengan rumus (P = d.g.h). Untuk keterangannya, (p) adalah tekanan statis (pascal) sementara (D) adalah kepadatan cairan (km/m3), lalu (G) adalah konstanta gravitasi ( 9,81 m/s2) dan (H) adalah tinggi cairan (M).

Prinsip Kerja

Prinsip kerja dari sensor tekanan itu sendiri adalah mengubah tegangan mekanik menjadi listrik. Kurang ketegangan didasarkan pada prinsip bahwa tahanan pengantar berubah dengan panjang dan luas penampang. Daya yang diberikan pada kawat itu sendiri menyebabkan kawat menjadi bengkok. Sehingga menyebabkan ukuran kawat berubah dan mengubah ketahananya. Ada beberapa fungsi lain dari sensor tekanan. Applikasi sensor tekanan adalah sebagai pemantau cuaca yang sering berubah-ubah. Digunakan dipesawat terbang untuk mengukur tekanan angina yang berada didalam band pesawat terbang, lalu yang terakhir adalah pengukur tekanan udara pada ruangan tertutup. Tiga fungsi ini adalah fungsi umum dari sendor tekanan yang sering ditemui oleh masyarakat namun masyarakat belum mengetahui cara kerja dari pengukur tekanan tersebut.

Peng-aplikasian Sensor Tekanan

Jenis sensor tekanan yang secara langsung sebagai pembaca tingkat tekanan. Sangat berguna pada instrumentasi prakiraan cuaca, pesawat terbang, mobil, da pada semua mesi yang memiliki tekanan yang diterapkan pada sistemnya.

Skema Sensor Tekanan

Pada kondisi ini, pengukuran dilakukan mulai dari ketinggian 1000 meter dari atas laut dan data tekanan diambil pada perubahan ketinggian 100 meter. Tekanan atmosfir dapat berubah tergantung ketinggiannya dari permukaan laut, semakin tinggi dari permukaan laut maka semakin kecil tekanan atmosfir bumi. Hasil pengukuran sensor tekanan pada ketinggian 1000 meter sampai dengan 2000 meter diatas permukaan laut disajikan pada Tabel 1.

Tabel 1. Perbandingan Tekanan dengan Ketinggian

No	Tinggi (meter)	Tekanan (KPa)	Tegangan Output (volt)
1	1000	89,875	4
2	1100	88,790	3,94
3	1200	87,716	3,88
4	1300	86,652	3,82
5	1400	85,599	3,77
6	1500	84,556	3,71
7	1600	83,524	3,66
8	1700	82,501	3,6
9	1800	81,489	3,55
10	1900	80,487	3,49
11	2000	79,495	3,44

Data tekanan pada Tabel 1 diperoleh dari hasil pengukuran tegangan sensor MPX4100AP yang diolah mikrokontroler menggunakan persamaan – persamaan berikut ini :

Keterangan:

• P = nilai tekanan dengan satuan kilo pascal (KPa)

• Vout = tegangan output sensor (volt)

Data pada Tabel 1 menunjukkan bahwa semakin tinggi di atas permukaan laut maka tekanan udara semakin kecil. Setiap kenaikan 100 meter, perubahan tekanan udara rata – rata 1.038 Kpa.

Sensor Level (Silo Pilot)

Prinsip Kerja Sensor Level (silo Pilot)

Sensor Level ini akan menurunkan bandulnya dengan timing tertentu kemudian jika bandul tersebut menyentuh material maka bandul akan naik kembali. Dan Level ketinggian material bisa diketahui dari Panjang bandul yang diturunkan tersebut. Bisa juga diperintahkan dari Pusat Kontrol untuk memberikan Command ke Controller jika ingin melakukan pengukuran material menggunakan SiloPilot ini.

Silo Pilot merupakan sebuah sensor yang digunakan untuk mengukur level material menggunaka prinsip Elektromechanic. Ya Silo pilot termasuk ke dalam elektromechanic level measurement.

Flow meter electromagnetic bekerja berdasarkan Hukum Farraday pada induksi elektromagnetik untuk mengukur proses aliran.

Tingkat tegangan sinyal sesuai dengan rata-rata kecepatan aliran yang diinduksi pada elektroda ketika cairan konduktif mengalir melalui medan magnet pada suatu kecepatan V.

Maka tegangan induksinya,

E = KBVD

dimana E = tegangan

K = faktor pengukuran

B = intensitas medan magnet

V = kecepatan rata-rata pada tabung/pipa pengukuran

D = diameter dalam dari tabung pengukuran

Sinyal tegangan induksi ditangkap oleh satu pasang atau lebih elektroda dan ditransmisikan ke converter untuk pemrosesan. Sinyal kemudian dikonversi ke dalam sinyal arus 4 – 20 mA, sinyal denyut (pulse), sinyal keluaran ditampilkan pada layar LCD pada waktu yang sama.

Pada umumnya electromagnetic flow meter bisa dapat bekerja dengan baik jika konduktivitas dari aliran memenuhi persyaratan, dan untuk keakurasian dari flow meter electromagnetic juga ada persyaratan kecepatan aliran minimal dan kecepatan aliran maksimum. Karena itu kapasitas dari flow meter tidak hanya didasarkan pada size flow meter yang umumnya mengikuti dimensi dari pipa.

Untuk lebih tepatnya ukuran atau size dari flow meter magnetic ini mengacu pada kapasitas pompa atau besarnya aliran dari fluida dalam pipa. Hal ini untuk menjaga keakurasian flow meter dan sekaligus guna meningkatkan efektifasnya. Karena pemilihan flow meter dengan size berlebihan menyebabkan biaya yang tinggi.

Disamping hal diatas posisi installasi dari flow meter jga perlu di perhatikan dan ini biasanya mengikuti petunjuk cara instalasi yang telah di berikan oleh manfacture guna menghindari terjadinya back pressure maupun terjadinya bubble atau terjebaknya udara di dalam flow meter. Karena itu cara installasi flow meter pada pipa yang sudah ada perlu disiasati guna memenuhi prinsip kerja, prinsip installasi dan juga mempertimbangkan installasi pipa yang ada agar biaya installasi tidak terlalu mahal.

Fungsi dan Peng-aplikasian Silo pilot

Penggunaan sensor level di pabrik semen biasanya di pasang di bin material, Silo ataupun untuk mengetahui ketinggian/volume tandon air (water treatment). Silo pilot cocok untuk pengukuran level di pabrik semen karena selain cukup handal sensor ini juga baik untuk pengukuran material bulk seperti semen.

Sensor Penyandi (Encoder)

Sensor Penyandi (Encoder) digunakan untuk mengubah gerakan linear atau putaran menjadi sinyal digital, dimana sensor putaran memonitor gerakan putar dari suatu alat. Sensor ini biasanya terdiri dari 2 lapis jenis penyandi, yaitu; Pertama, Penyandi rotari tambahan (yang mentransmisikan jumlah tertentu dari pulsa untuk masing-masing putaran) yang akan membangkitkan gelombang kotak pada objek yang diputar. Kedua, Penyandi absolut (yang memperlengkapi kode binary tertentu untuk masing-masing posisi sudut) mempunyai cara kerja sang sama dengan perkecualian, lebih banyak atau lebih rapat pulsa gelombang kotak yang dihasilkan sehingga membentuk suatu pengkodean dalam susunan tertentu. Masih banyak kekurangan dalam pengoperasian alat teknologi pada saat ini yaitu pada tingkat accuration, safety dan juga kemudahan dalam pengaplikasiannya. Oleh karena itu maka dibutuhkan Sensor. Sensor adalah suatu alat yang mempermudah kerja user dengan tingkat kesalahan kecil dan mudah untuk dioperasikan.

Dalam kesempatan kali ini kita akan mencoba membahas mengenai Sensor Encoder atau Sensor Penyandi. Cara Kerja dari Sensor Encoder masih jarang diketahui oleh kalangan umum atau masyarakat awam, hal ini dikarenakan sistem kerja sensor ini memang sangat rumit dan komplek untuk tingkat pemula ataupun yang sudah berpengalaman sekalipun. Shaft Encoder atau Rotary Encoder adalah suatu device elektromekanikal yang digunakan untuk mengubah posisi sudut dari roda ke dalam kode digital, menjadikannya semacam tranduser. Device ini biasanya dipakai atau digunakan dalam bidang robotika, seperti optomekanikal mouse & trackball, serta digunakan juga pada kendali putaran radar, dll.

Sensor Encoder digunakan untuk mengubah gerakan linear atau putaran menjadi sinyal digital, dimana sensor putaran memonitor gerakan putar dari suatu alat.

Sensor ini biasanya terdiri dari 2 lapis jenis penyandi :

1. Penyandi Rotari tambahan yang akan membangkitkan gelombang kotak pada objek yang diputar.

2. Penyandi Absolut mempunyai cara kerja yang sama dengan perkecualian, lebih banyak atau lebih rapat pulsa gelombang kotak yang dihasilkan.

Prinsip Kerja Sensor Encoder

Prinsip Kerja dari sensor ini adalah saat rangkaian sumber cahaya diberi VCC 5 Volt dan menghasilkan cahaya, cahaya masuk pada photodioda tidak terhalangi maka akan menghasilkan tegangan 5V dan begitu juga sebaliknya saat terhalangi maka akan menghasilkan tegangan 0V. Dimana tegangan menjadi inputan untuk mikrokontroler.

Fungsi dan Peng-aplikasian Sensor Encoder

Salah satu aplikasi rotary encoder sebagai sensor posisi digunakan pada Mouse Analog (Mouse yang menggunakan Bola). Kurang lebih Tiga buah Rangkaian Sensor Posisi menggunakan Rotary Encoder.

Skema Sensor Encoder

Pada gambar diatas Led Inframerah kita gunakan untuk menembakkan cahaya sedangkan disisi kanan light receive dapat kita gunakan sensor cahaya seperti photodiode atau phototransistor.

Salah satu aplikasi rotary encoder sebagai sensor posisi digunakan pada Mouse Analog (Mouse yang menggunakan Bola). Bisa anda buka dan anda akan melihat kurang lebih Tiga buah Rangkaian Sensor Posisi menggunakan Rotary Encoder.

Sensor ini adalah saat rangkaian sumber cahaya diberi VCC 5 Volt dan menghasilkan cahaya, cahaya masuk pada photodioda tidak terhalangi maka akan menghasilkan tegangan 5V dan begitu juga sebaliknya saat terhalangi maka akan menghasilkan tegangan 0V. Dimana tegangan menjadi inputan untuk mikrokontroler.

Sumber :

http://blog.unnes.ac.id/antosupri/sensor-penyandi-encoder/

Sensor Ultrasonik

Gelombang ultrasonik adalah gelombang dengan besar frekuensi diatas frekuensi gelombang suara yaitu lebih dari 20 KHz. Seperti telah disebutkan bahwa sensor ultrasonik terdiri dari rangkaian pemancar ultrasonik yang disebut transmitter dan rangkaian penerima ultrasonik yang disebut receiver. Sinyal ultrasonik yang dibangkitkan akan dipancarkan dari transmitterultrasonik. Ketika sinyal mengenai benda penghalang, maka sinyal ini dipantulkan, dan diterima oleh receiver ultrasonik. Sinyal yang diterima oleh rangkaian receiver dikirimkan ke rangkaian mikrokontroler untuk selanjutnya diolah untuk menghitung jarak terhadap benda di depannya (bidang pantul).

Prinsip Kerja

Pada sensor ultrasonik, gelombang ultrasonik dibangkitkan melalui sebuah alat yang disebut dengan piezoelektrik dengan frekuensi tertentu. Piezoelektrik ini akan menghasilkan gelombang ultrasonik (umumnya berfrekuensi 40kHz) ketika sebuah osilator diterapkan pada benda tersebut. Secara umum, alat ini akan menembakkan gelombang ultrasonik menuju suatu area atau suatu target. Setelah gelombang menyentuh permukaan target, maka target akan memantulkan kembali gelombang tersebut. Gelombang pantulan dari target akan ditangkap oleh sensor, kemudian sensor menghitung selisih antara waktu pengiriman gelombang dan waktu gelombang pantul diterima.

Gambar cara kerja sensor ultrasonik dengan transmitter dan receiver (atas), sensor ultrasonik dengan single sensor yang berfungsi sebagai transmitter dan receiver sealigus

Secara detail, cara kerja sensor ultrasonik adalah sebagai berikut:

• Sinyal dipancarkan oleh pemancar ultrasonik dengan frekuensi tertentu dan dengan durasi waktu tertentu. Sinyal tersebut berfrekuensi diatas 20kHz. Untuk mengukur jarak benda (sensor jarak), frekuensi yang umum digunakan adalah 40kHz.

• Sinyal yang dipancarkan akan merambat sebagai gelombang bunyi dengan kecepatan sekitar 340 m/s. Ketika menumbuk suatu benda, maka sinyal tersebut akan dipantulkan oleh benda tersebut.

• Setelah gelombang pantulan sampai di alat penerima, maka sinyal tersebut akan diproses untuk menghitung jarak benda tersebut. Jarak benda dihitung berdasarkan rumus :

S = 340.t/2

dimana S merupakan jarak antara sensor ultrasonik dengan benda (bidang pantul), dan t adalah selisih antara waktu pemancaran gelombang oleh transmitter dan waktu ketika gelombang pantul diterima receiver.

Fungsi dan Peng-aplikasian Sensor Ultrasonik

Dalam bidang kesehatan, gelombang ultrasonik bisa digunakan untuk melihat organ-organ dalam tubuh manusia seperti untuk mendeteksi tumor, liver, otak dan menghancurkan batu ginjal. Gelombang ultrasonik juga dimanfaatkan pada alat USG (ultrasonografi) yang biasa digunakan oleh dokter kandungan.

Dalam bidang industri, gelombang ultrasonik digunakan untuk mendeteksi keretakan pada logam, meratakan campuran besi dan timah, meratakan campuran susu agar homogen, mensterilkan makanan yang diawetkan dalam kaleng, dan membersihkan benda benda yang sangat halus. Gelombang ultrasonik juga bisa digunakan untuk mendeteksi keberadaan mineral maupun minyak bumi yang tersimpan di dalam perut bumi.

Dalam bidang pertahanan, gelombang ultrasonik digunakan sebagai radar atau navigasi, di darat maupun di dalam air. Gelombang ultrasonik digunakan oleh kapal pemburu untuk mengetahui keberadaan kapal selam, dipasang pada kapal selam untuk mengetahui keberadaan kapal yang berada di atas permukaan air, mengukur kedalaman palung laut, mendeteksi ranjau, dan menentukan puosisi sekelompok ikan.

Skema Sensor Ultrasonik

Piezoelektrik

Piezoelektrik berfungsi untuk mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Bahan piezoelektrik adalah material yang memproduksi medan listrik ketika dikenai regangan atau tekanan mekanis. Sebaliknya, jika medan listrik diterapkan, maka material tersebut akan mengalami regangan atau tekanan mekanis. Jika rangkaian pengukur beroperasi pada mode pulsa elemen piezoelektrik yang sama, maka dapat digunakan sebagai transmitter dan reiceiver. Frekuensi yang ditimbulkan tergantung pada osilatornya yang disesuiakan frekuensi kerja dari masing-masing transduser. Karena kelebihannya inilah maka tranduser piezoelektrik lebih sesuai digunakan untuk sensor ultrasonik.

Transmitter 

Transmitter adalah sebuah alat yang berfungsi sebagai pemancar gelombang ultrasonik dengan frekuensi tertentu (misal, sebesar 40 kHz) yang dibangkitkan dari sebuah osilator. Untuk menghasilkan frekuensi 40 KHz, harus di buat sebuah rangkaian osilator dan keluaran dari osilator dilanjutkan menuju penguat sinyal. Besarnya frekuensi ditentukan oleh komponen RLC / kristal tergantung dari disain osilator yang digunakan. Penguat sinyal akan memberikan sebuah sinyal listrik yang diumpankan ke piezoelektrik dan terjadi reaksi mekanik sehingga bergetar dan memancarkan gelombang yang sesuai dengan besar frekuensi pada osilator.

 Gambar rangkaian dasar dari transmitter ultrasonik

Receiver 

Receiver terdiri dari transduser ultrasonik menggunakan bahan piezoelektrik, yang berfungsi sebagai penerima gelombang pantulan yang berasal dari transmitter yang dikenakan pada permukaan suatu benda atau gelombang langsung LOS (Line of Sight) dari transmitter. Oleh karena bahan piezoelektrik memiliki reaksi yang reversible, elemen keramik akan membangkitkan tegangan listrik pada saat gelombang datang dengan frekuensi yang resonan dan akan menggetarkan bahan piezoelektrik tersebut.

Gambar rangkaian dasar receiver sensor ultrasonik

Sumber :

http://loveisstupidthing.blogspot.co.id/2011/11/prinsip-kerja-rangkaian-sensor.html

http://www.elangsakti.com/2015/05/sensor-ultrasonik.html

Sensor Suhu (Thermocouple)

Termokopel (Thermocouple) adalah jenis sensor suhu yang digunakan untuk mendeteksi atau mengukur suhu melalui dua jenis logam konduktor berbeda yang digabung pada ujungnya sehingga menimbulkan efek “Thermo-electric”. Efek Thermo-electric pada Termokopel ini ditemukan oleh seorang fisikawan Estonia bernama Thomas Johann Seebeck pada Tahun 1821, dimana sebuah logam konduktor yang diberi perbedaan panas secara gradient akan menghasilkan tegangan listrik. Perbedaan Tegangan listrik diantara dua persimpangan (junction) ini dinamakan dengan Efek “Seeback”.

Termokopel merupakan salah satu jenis sensor suhu yang paling populer dan sering digunakan dalam berbagai rangkaian ataupun peralatan listrik dan Elektronika yang berkaitan dengan Suhu (Temperature). Beberapa kelebihan Termokopel yang membuatnya menjadi populer adalah responnya yang cepat terhadap perubahaan suhu dan juga rentang suhu operasionalnya yang luas yaitu berkisar diantara -200˚C hingga 2000˚C. Selain respon yang cepat dan rentang suhu yang luas, Termokopel juga tahan terhadap goncangan/getaran dan mudah digunakan.

Prinsip Kerja Thermocouple

Prinsip kerja Termokopel cukup mudah dan sederhana. Pada dasarnya Termokopel hanya terdiri dari dua kawat logam konduktor yang berbeda jenis dan digabungkan ujungnya. Satu jenis logam konduktor yang terdapat pada Termokopel akan berfungsi sebagai referensi dengan suhu konstan (tetap) sedangkan yang satunya lagi sebagai logam konduktor yang mendeteksi suhu panas.

Untuk lebih jelas mengenai Prinsip Kerja Termokopel, mari kita melihat gambar dibawah ini :

Berdasarkan Gambar diatas, ketika kedua persimpangan atau Junction memiliki suhu yang sama, maka beda potensial atau tegangan listrik yang melalui dua persimpangan tersebut adalah “NOL” atau V1 = V2. Akan tetapi, ketika persimpangan yang terhubung dalam rangkaian diberikan suhu panas atau dihubungkan ke obyek pengukuran, maka akan terjadi perbedaan suhu diantara dua persimpangan tersebut yang kemudian menghasilkan tegangan listrik yang nilainya sebanding dengan suhu panas yang diterimanya atau V1 – V2. Tegangan Listrik yang ditimbulkan ini pada umumnya sekitar 1 µV – 70µV pada tiap derajat Celcius. Tegangan tersebut kemudian dikonversikan sesuai dengan Tabel referensi yang telah ditetapkan sehingga menghasilkan pengukuran yang dapat dimengerti oleh kita.

Fungsi dan Peng-aplikasian Thermocouple

Thermocouple berfungsi sebagai sensor suhu menengah hingga tinggi. kemampuan sensor ini dapat digunakan untuk mengukur suhu ruangan oven hingga temperatur 900 Celcius. Sensor ini terbuat dari dua buah terminal yang dihubungkan ke bagian input thermometer atau alat pengukuran dan relay otomatis yang dirangkai untuk bekerja secara otomatis.

Skema Sensor Suhu (Thermocouple)

Rangkaian pengkondisi sinyal berfungsi untuk mengolah sinyal dari transduser termokopel berupa tegangan yang cukup kecil menjadi tegangan yang lebih besar, sehingga output dari rangkaian ini dapat dibaca oleh untai Analog Digital Converter (ADC).

Rangkaian signal conditioning terbagi dalam 3 blok fungsi:

a) Low pass Filter

Termokopel yang terlalu panjang bisa menangkap sinyal liar layaknya sebuah antenna, karena output dari termokopel merupakan sinyal berfrekuensi rendah, perlu dipasang sebuah filter untuk menghilangkan sinyal frekuensi tinggi yang tidak lain adalah noise. R4, R5, C1, dan C2 adalah komponen penyusun low pass filter yang memiliki frekuensi cut off sekitar 3Hz. Diode zener D1 dan D3 digunakan untuk membatasi input yang masuk ke rangkaian. Resistor pull up 1MΩ berfungsi sebagai pengaman pada saat termokopel putus / tidak terhubung, karena saat termokopel tidak terhubung input rangkaian signal conditioning menjadi besar sehingga pemanas tidak akan menyala bila alat ini digunakan sebagai pengendali suhu.

b) Penguat tingkat I

Penguat Tingkat I adalah rangkaian non Inverting OP-AMP menggunakan IC OP 07. Kami memilih penguat jenis non inverting dengan pertimbangan penguat non Inverting memiliki impedansi masukan yang sangat tinggi dan impedansi keluaran yang rendah, selain itu sinyal input dari termokopel sebanding dengan kenaikan suhu. Didalam rangkaian ini terdapat 2 buah potensiometer. R3 sebagai Zero adjustment, berfungsi untuk mengatur besar kecilnya tegangan offset keluaran. Tegangan offset adalah tegangan yang timbul pada keluaran saat nilai inputannya nol. Tegangan ini digunakan untuk menentukan suhu terendah yang bisa dibaca alat ukur ini. R10 sebagai Gain Adjustment, berfungsi untuk mengatur besar penguatan pada tingkat ini, dengan menganggap tegangan offset = 0V, besar penguatannya adalah seperti berikut:

penguatan saat potensiometer posisi minimal:

penguatan saat potensiometer posisi maksimal

c) penguat tingkat II

Penguat tingkat II juga menggunakan penguat Non Inverting sama seperti menguat tingkat I. Op Amp yang digunakan adalah LF 353 Pada penguat ini nilai gain adalah tetap yaitu sebesar :

Selanjutnya bila rangkaian di analisis secara keseluruhan, rangkaian signal conditioning memiliki penguatan sebesar:

Penguatan saat potensiometer posisi minimal

Penguatan saat potensiometer posisi maksimal

Besarnya penguatan rangkaian signal conditioning adalah 210 – 279 kali. Sedangkan tegangan outputnya sebesar:

hasil rangkaian Thermocouple

Sumber :

https://fahmizaleeits.wordpress.com/2010/07/07/merancang-pengkondisi-sinyal-termokopel/

http://www.wikikomponen.com/komponen-sensor-panas-dan-aplikasi/

http://teknikelektronika.com/pengertian-termokopel-thermocouple-dan-prinsip-kerjanya/