Tugas Analisis Kinematika (DH Parameter)

Hitung matriks keseluruhan dari DH Parameter berikut

Penyelesaian

Rangkuman Mengenai Jenis Sensor

Limit Switch

Saklar mekanik yang memiliki tuas. Ketika ditekan akan menimbulkan sambungan dalam saklar, sehingga sambungan listrik akan menutup

Infrared

Sensor yang digunakan untuk mendektesi cahaya yang dipancarkan. Bekerja ketika dipancarkan cahaya, seperti photodiode.

Encoder optik

Encoder optik menggunakan photointerrupters untuk mengubah gerak menjadi kereta pulsa listrik.

Percepetan sensor

Yang dimaksud percepatan sensor adalah massa yang bebas bergerak sepanjang sumbu sensistif.

Dinamika dan Karakteristik Accelerometers

Persamaan yang mengatur gerakan tersebut adalah sebagai berikut:

1. Percepatan bujursangkar
2. Percepatan sudut
3. Percepatan lengkung

Getaran

Getaran adalah gerak osilasi yang dihasilkan dari penerapan berbagai kekuatan untuk struktur.

Sumber Kesalahan khas dan Kesalahan Modeling

Kesalahan pengukuran percepatan terjadi karena empat alasan utama:

1. sensor,
2. elektronik akuisisi,
3. pemrosesan sinyal,
4. aplikasi kesalahan tertentu

Sensitivitas Accelerometers

Selama pengukuran, gerakan melintang dari sistem mempengaruhi sebagian accelerometers dan sensitivitas untuk gerakan ini memainkan peran utama dalam akurasi pengukuran.

Angkatan Pengukuran

Besaran vektor, dapat didefinisikan sebagai suatu tindakan yang akan menyebabkan percepatan atau reaksi tertentu tubuh. Hukum Hooke merupakan dasar untuk pengukuran gaya hasil dari perilaku fisik tubuh di bawah kekuatan eksternal. Oleh karena itu, hal ini berguna untuk meninjau secara singkat perilaku mekanik material.

Sensor Suhu IC

Sensor suhu IC tersedia dengan output dari 10 mV/K, atau 1µA/K Kisaran suhu → 50°C - 150°C dengan teknik konstruksi sirkuit terpadu berguna untuk referensi termokopel dan pengukuran suhu lingkungan.

Pengukuran Suhu Mikro

Metode yang paling umum dari mengamati fenomena suhu mikro termasuk termokopel film tipis, microbridges film tipis, dan teknik optik. Nanometer termokopel skala biasanya digunakan dalam hubungannya dengan mikroskop atom (AFM).

Cara Menggabungkan File .rar yang dipecah /part

Biasanya ketika kita mendownload file dalam ukuran yang besar, maka akan dipecah menjadi beberapa bagian (part). Permasalan yang muncul adalah bagaimana cara kita meng-ekstrak file tersebut menjadi satu kembali. Berikut merupakan tutorial cara menggabungkan file .rar yang dipecah ke dalam satu folder.

Blok semua file yang akan diekstrak terlebih dahulu seperti gambar dibawah. (nama dan format file harus sama, misal:

          berkas.part1.rar

          berkas.part2.rar

          berkas.part3.rar

Kemudian klik kanan pada file tersebut, lalu pilih Extract to seperti gambar berikut

Maka hasilnya akan menjadi seperti gambar berikut

PWM (Pulse Width Modulation)

PWM

Adalah sebuah cara memanipulasi lebar sinyal yang dinyatakan dengan pulsa dalam suatu perioda, untuk mendapatkan tegangan rata-rata yang berbeda. Sinyal PWM pada umumnya memiliki amplitudo dan frekuensi dasar yang tetap, namun memiliki lebar pulsa yang bervariasi. Lebar Pulsa PWM berbanding lurus dengan amplitudo sinyal asli yang belum termodulasi. Artinya, sinyal PWM memiliki frekuensi gelombang yang tetap namun duty cycle bervariasi (antara 0% hingga 100%). Pulse Width Modulation (PWM) didapatkan dari gelombang kotak atau “square wave” dengan duty cycle yang diubah-ubah untuk mendapatkan variasi dari tegangan keluaran sebagai hasil dari nilai rata-rata gelombang pada PWM tersebut. PWM dapat dibangkitkan dengan banyak cara, dapat menggunakan metode analog dengan menggunakan rangkaian op-amp atau dengan menggunakan metode digital. Sebuah rangkaian Pulse Width Modulation (PWM) sederhana dapat direalisasi dengan menggunakan sebuah rangkaian schmitt trigger, rangkaian integrator, dan rangkaian komparator.

Prinsip Kerja

Pada saat kondisi tegangan referensi VREF>0 dan tegangan masukan gergaji VIN=0 dengan posisi level tegangan referensi VREF lebih besar dari tegangan masukan VIN, dihasilkan tegangan keluaran VOUT =0. 

Pada saat kondisi tegangan referensi VREF>0V dan tegangan masukan gergaji VIN>0V dengan posisi level tegangan referensi VREF lebih besar dari tegangan masukan VIN, dihasilkan tegangan keluaran VOUT = 0V (tegangan DC membentuk garis lurus arah horisontal).

Pada saat kondisi tegangan referensi VREF>0V dan tegangan masukan gergaji VIN>0V dengan posisi level tegangan referensi VREF sama dengan tegangan masukan VIN, dihasilkan tegangan keluaran VOUT > 0V (tegangan DC mengayun ke arah positif)

Pada saat kondisi tegangan referensi VREF>0V dan tegangan masukan gergaji VIN>0V dengan posisi level tegangan referensi VREF lebih kecil dari tegangan masukan VIN, dihasilkan tegangan keluaran VOUT > 0V (tegangan DC pulsa positif).

Pada saat kondisi tegangan referensi VREF>0V dan tegangan masukan gergaji VIN>0V dengan posisi level tegangan referensi VREF sama dengan tegangan masukan VIN, dihasilkan tegangan keluaran VOUT > 0V (tegangan DC pulsa positif)

Pada saat kondisi tegangan referensi VREF>0V dan tegangan masukan gergaji VIN>0V dengan posisi level tegangan referensi VREF lebih besar dari tegangan masukan VIN, dihasilkan tegangan keluaran VOUT > 0V (tegangan DC pulsa positif). lebih jelas dapat dilihat pada animasi berikut:

Sensor Suhu LM35

Sensor suhu LM35 adalah komponen elektronika yang memiliki fungsi untuk mengubah besaran suhu menjadi besaran listrik dalam bentuk tegangan. Sensor Suhu LM35 yang dipakai dalam penelitian ini berupa komponen elektronika elektronika yang diproduksi oleh National Semiconductor. LM35 memiliki keakuratan tinggi dan kemudahan perancangan jika dibandingkan dengan sensor suhu yang lain, LM35 juga mempunyai keluaran impedansi yang rendah dan linieritas yang tinggi sehingga dapat dengan mudah dihubungkan dengan rangkaian kendali khusus serta tidak memerlukan penyetelan lanjutan.

Meskipun tegangan sensor ini dapat mencapai 30 volt akan tetapi yang diberikan kesensor adalah sebesar 5 volt, sehingga dapat digunakan dengan catu daya tunggal dengan ketentuan bahwa LM35 hanya membutuhkan arus sebesar 60 µA hal ini berarti LM35 mempunyai kemampuan menghasilkan panas (self-heating) dari sensor yang dapat menyebabkan kesalahan pembacaan yang rendah yaitu kurang dari 0,5 ºC pada suhu 25 ºC . Berikut ini adalah bentuk fisik dari sensor LM35:

LM35 dari National Semiconductor adalah sebuah sensor temperatur centigrade presisi, yang memiliki tegangan output analog. Memiliki jangkauan pengukuran -55ºC hingga +150ºC dengan akurasi ±0.5ºC. Tegangan output adalah 10mV/ºC. Gambar di atas menunjukan bentuk dari LM35 tampak depan dan tampak bawah. 3 pin LM35 menujukan fungsi masing-masing pin diantaranya, pin 1 berfungsi sebagai sumber tegangan kerja dari LM35, pin 2 atau tengah digunakan sebagai tegangan keluaran atau Vout dengan jangkauan kerja dari 0 Volt sampai dengan 1,5 Volt dengan tegangan operasi sensor LM35 yang dapat digunakan antar 4 Volt sampai 30 Volt.  Adapun karakteristik LM35 sebagai sensor suhu antara lain :

1. Memiliki sensitivitas suhu, dengan faktor skala linier antara tegangan dan suhu 10 mVolt/ºC, sehingga dapat dikalibrasi langsung dalam celcius.
2. Memiliki ketepatan atau akurasi kalibrasi yaitu 0,5ºC pada suhu 25 ºC
3. Memiliki jangkauan maksimal operasi suhu antara -55 ºC sampai +150 ºC.
4. Bekerja pada tegangan 4 sampai 30 volt.
5. Memiliki arus rendah yaitu kurang dari 60 µA.
6. Memiliki pemanasan sendiri yang rendah (low-heating) yaitu kurang dari 0,1 ºC    pada udara diam.

Memiliki impedansi keluaran yang rendah yaitu 0,1 W untuk beban 1 mA, dan memiliki ketidaklinieran hanya sekitar ± ¼ ºC.Berikut merupakan rangkaian dari LM35

Kakteristik Thermistor

Kebanyakan termistor digunakan pada daerah temperatur dalam konsentrasi inonisasi (n atau p) yang berpengaruh terhadap fungsi temperatur. Dimana energi aktivasi Ea adalah hubungan pada energi gap dan tingkat impuritas. Dimana nilai hambatan semakin kecil ketika temperaturnya dinaikkan, ini yang biasa disebut termistor NTC.  Dimana R adalah hambatan pada suhu T, R0 adalah hambatan awal ketika T0 (pada temperatur ruang), B adalah Konstanta termistor dimana besarnya bergantung dari jenis bahan dan memiliki dimensi yang sama dengan suhu. Harga konstanta termistor yang memenuhi pasar biasanya antara rentang 2000-5000 K.

Dengan ρ=R(A/1)  merupakan resistivitas listrik thermistor. Selain konstanta thermistor (B), sensitivitas (α) juga menentukan karakteristik dari termistor. Nilai sensitivitas menentukan sejauh mana termistor yang dibuat dapat dengan cepat mendeteksi perubahan temperatur lingkunagan termistor. Termistor yang baik sensitifitasnya lebih besar dari -2,2% / K. Ciri khas dari harga α adalah sekitar = -5% yang mana 10 kali lebih sensitiv dari pada detektor temperatur resistansi metal. Resistansi dari termistor berada pada daerah 1 KΩ sampai 10 MΩ.

Sensor Temperatur Thermistor

Termistor atau thermal resistor adalah suatu jenis resistor yang sensitive terhadap perubahan suhu. Prinsipnya adalah memberikan perubahan resistansi yang sebanding dengan perubahan suhu. Perubahan resistansi yang besar terhadap perubahan suhu yang relatif kecil menjadikan termistor banyak dipakai sebagai sensor suhu yang memiliki ketelitian dan ketepatan yang tinggi. Termistor yang dibentuk dari bahan oksida logam campuran (sintering mixture), kromium, kobalt, tembaga, besi, atau nikel, berpengaruh terhadap karakteristik termistor, sehingga Pemilihan bahan oksida tersebut harus dengan perbandingan tertentu. Dimana termistor merupakan salah satu jenis sensor suhu yang mempunyai koefisien temperatur yang tinggi.

Nama termistor berasal dari Thermally Sensitive Resistor. Termistor biasanya termasuk material-material semikonduktor yang dibagi dua golongan:oksida logam dan semikonduktor kristal tunggal. Negative Temperature Coefficient (NTC) pertama kali ditemukan oleh Faraday pada perak sulfida pada tahun 1833. Pemahaman tentang termistor oksida ini mengalami perkembangan yang sangat pesat oleh Becker, Vervey dkk pada akhir tahun 1940-an. Termistor kristal germanium dipelajari oleh Lark-Horovitz, dkk. Pada tahun 1946, dan oleh Estermann (meneliti Si), Hung dan Gliessman pada tahun 1950, Friedberg padatahun 1951, dan kemudian Fritzsche dan Kunzler dkk. Silikon pada suhu rendah dipelajari oleh Morin, Maita dan Cralson pada tahun 1954-1955. Broom juga mempelajari termometer GaAs pada tahun 1958. Komponen dalam termistor ini dapat mengubah nilai resistansi karena adanya perubahan temperatur.

Dengan demikian dapat memudahkan kita untuk mengubah energi panas menjadi energi listrik. Termistor dapat dibentuk dalam bentuk yang berbeda-beda, bergantung pada lingkunganyang akan dicatat suhunya. Lingkungan ini termasuk kelembaban udara, cairan, permukaan padatan, dan radiasi dari gambar dua dimensi. Maka, termistor bisa berada dalam alat±alat seperti disket, mesin cuci, tasbih (manik-manik), balok,dan satelit. Ukurannya kecil dibandingkan dengan termometer lain, ukurannya dalam range 0.2mm sampai 2mm. Termistor dibedakan dalam 2 jenis, yaitu termistor yang mempunyaikoefisien negatif, yang disebut NTC (Negative Temperature Coefisient), temistor yang mempunyai koefisien positif yang disebut PTC (Positive TemperatureCoefisient). Kedua jenis termistor ini mempunyai fungsinya masing masing, tetapi di pasaran, yang lebih banyak digunakan adalah termistor NTC. Karena termistor NTC material penyusunnya yaitu metal oksida, dimana harganya lebih murah dari material penyusun PTC yaitu Kristal tunggal.

Karakteristik Sensor Thermistor dapat dilihat disini.

Sensor Cahaya LDR

LDR (Light Dependent Resistor) merupakan suatu jenis resistor yang nilai resistansinya berubah-ubah karena adanya intensitas cahaya yang diserap. LDR dibentuk dari Cadium Sulfide(CDS) yang mana Cadium Sulfide dihasilkan dari serbuk keramik. Prinsip kerja LDR ini pada saat mendapatkan cahaya maka tahanannya turun, sehingga pada saat LDR mendapatkan kuat cahaya terbesar maka tegangan yang dihasilkan adalah tertinggi. Pada saat gelap atau cahaya redup, bahan dari cakram pada LDR menghasilkan elektron bebas dengan jumlah yang relatif kecil. Sehingga hanya ada sedikit electron untuk mengangkut muatan elektrik. Artinya pada saat cahaya redup LDR menjadi pengantar arus yang kurang baik, atau bisa disebut juga LDR memiliki resistansi yang besar pada saat gelap atau cahaya redup. Pada saat cahaya terang, ada lebih banyak elektron yang lepas dari bahan semikonduktor tersebut. Sehingga akan ada lebih banyak elektron untuk mengangkut muatan elektrik. Artinya pada saat cahaya terang LDR menjadi konduktor atau bisa disebut juga LDR memilki resistansi yang kecil pada saat cahaya terang. Berikut merupakan karakteristik sensor LDR

Untuk penggunaannya sensor LDR dapat dirangkai seperti berikut