RANGKAIAN ADC SENSOR LVDT

Tugas 2

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Tujuan

2. Alat dan Bahan

3. Landasan Teori

4. Rangkaian Simulasi

5. Link Download

1. Tujuan [kembali]

1. Mampu mensimulasikan rangkaian sensor LVDT dengan rangkaian ADC
2. Menunjukkan perubahan dari sinyal yang dihasilkan oleh rangkaian LVDT dan ADC.

2. Alat dan Bahan [kembali] 

1. Resistor
2. Dioda 1N4001
3. Ground
4. Ossiloscope
5. Capasitor
6. Alternator(VSINE)
   
   
   
7. Capasitor Polarized
   
8.  Potensiometer-HG
   
9.  Transformer 2p2s2b
   
10. AC Voltmeter
    
11. Switch
    
12. Rangkaian ADC
    
13. LED
    
    
    

3. Landasan Teori[kembali]

      Pada rangkaian ini, teori dan prinsipnya sama dengan rangkaian sebelumya, tetapi rangkaian ini menggunakan rangkaian ADC untuk menentukan nilai keluaran dalam bentuk hasil logika dan dapat mengubah nilai digital ke analog.

Komponen ADC

Data Sheet

Analog To Digital Converter atau yang juga kita kenal dengan istilah ADC adalah perangkat yang berfungsi untuk mengubah sinyal analog ke sinyal digital. Bentuk ADC bermacam-macam, ada yang berupa modul rangkaian elektronika, ada pula yang berupa chip atau IC.

Pada prakteknya, ADC atau Analog To Digital Converter berfungsi untuk menjembatani pemrosesan sinyal analog oleh sistem digital. Dalam kehidupan sehari-hari, Analog To Digital Converter punya banyak sekali manfaat, diantaranya untuk pengatur proses industri, komunikasi digital, serta rangkaian pengukuran atau pengujian.

ADC juga banyak digunakan sebagai sensor yang mayoritas berupa analog dengan sistem komputer seperti sensor suhu, sensor cahaya, sensor tekanan atau berat, sensor aliran dan lain sebagainya, kemudian diukur dengan menggunakan sistem digital (komputer). ADC memiliki dua karakter prinsip yakni kecepatan sampling dan juga resolusi.

Sebenarnya prinsip kerja dari ADC sangatlah simpel, yakni dengan cara mengkonversi sinyal analog atau sinyal kontinue ke dalam bentuk besaran yang merupakan rasio perbandingan antara sinyal input dan juga tegangan referensi. Oleh sebab itu dapat digunakan persamaan signal = (sample/max_value) x reference_voltage

Diagram konfigurasi pin ADC0804 ditunjukkan pada gambar,

•  Pin 11 sampai 18 (keluaran digital) adalah keluaran tiga keadaan, yang dapat dihubungkan langsung dengan bus data bilamana diperlukan. Apabila CS (pin 1) atau RD (pin2) dalam keadaan high (“1”), pin 11 sampai 18 akan mengambang (high impedanze), apabila CS dan RD rendah keduanya, keluaran digital akan muncul pada saluran keluaran. Sinyal mulai konversi pada WR (pin 3). Untuk memulai suatu konversi, CS harus rendah. Bilamana WR menjadi rendah, konverter akan mengalami reset, dan ketika WR kembali kepada keadaan high, konversi segera dimulai.

• Konversi detak konverter harus terletak dalam daereh frekuensi 100 sampai 800kHz. CLK IN ( pin 4) dapat diturunkan dari detak mikrokontroller, sebagai kemungkinan lain, kita dapat mempergunakan pembangkit clock internal dengan memasang rangkaian RC antara CLN IN ( pin 4) dan CLK R ( pin 19). 

• Pin 5 adalah saluran yang digunakan untuk INTR, sinyal selesai konversi. INTR akan menjadi tinggi pada saat memulai konversi, dan akan aktif rendah bila konversi telah selesai. Tepi turun sinyal INTR dapat dipergunakan untuk menginterupsi sistem mikrokontroller, supaya mikrokontroller melakukan pencabangan ke subrutine pelayanan yang memproses keluaran konverter. 

• Pin 6 dan 7 adalah masukan diferensial bagi sinyal analog. A/D ini mempunyai dua ground, A GND (pin 8) dan D GND ( pin10). Kedua pin ini harus dihubungkan dengan ground. 

• Pin 20 harus dihubungkan dengan catu daya +5V. Pada A/D 0804 merupakan tegangan referensi yang digunakan untuk offset suatu keluaran digital maksimum.

Cara Kerja ADC

Chip select ( CS ) diaktifkan dahulu dengan cara memberikan logika nol, apabila ADC yang dipakai hanya satu maka cukup hubungkan saja kaki CS ke ground, sehingga ADC akan selalu dalam keadaan aktif. Kemudian Start of Conversion ( SOC ) dilakukan dengan mememberi logika High-Low-High pada kaki WR. Setelah menerima kondisi tersebut, ADC 0804 mulai melakukan konversi yang memerlukan waktu sekitar 64 periode sinyal denyut pada kaki clock. Setelah proses konversi selesai , ADC akan memberikan logika nol pada kaki INTR yang akan menginterupsi mikrokontroller, sehingga mikrokontroller tahu bahwa proses konversi telah selesai. Berikutnya mikrokontroller mulai mengambil data hasil konversi yang telah selesai, untuk mengambil data mikrokontroller harus meberikan logika nol terlebih dulu pada kaki RD. setelah logika nol diterima oleh kaki RD, akan mengakibatkan penyangga ( tristate buffer ) pada DB0-DB7 “membuka”, sehingga data hasil konversi bisa diambil oleh mikrokontroller

  

4. Rangkaian Simulasi [kembali]

Prinsip Kerja :

 Sama seperti prinsip kerja rangkaian sebelumnya, LVDT mempunyai prinsip kerja berdasarkan variabel induktansi. LVDT mempunyai komponen yang terdiri dari inti besi yang bisa bergerak, kumparan primer, dan dua kumparan sekunder. kumparan primer akan terhubung dengan tegangan AC sebagai tegangan acuan. kumparan sekunder terletak si kiri dan di kanan kumparan primer yang saling terhubung secara seri satu sama lain.

Arus akan mengalir pada rangkaian dari sumber AC, lalu akan melewati potensiometer kemudian akan diterus kan ke trafo. Pada rangakain trafo lilitan primer di ukur tegangannya dan timbullah induksi yang menyebabkan terjadinya GGL (gaya gerak listrik) pada kumparan sekunder sehingga terbentuklah arus listrik. Arus listrik akan diterus kan menuju jembatan dioda. Saat arus positif, maka akan masuk ke D1, lalu melewati resistor dan diteruskan ke D4. Saat arus negatif, maka akan melewati D2, lalu melewati resistor dan menuju D3. Saat lepas dari jembatan dioda maka akan keluar input pada rangkaian dan output dipasang voltmeter untuk membandingkan tegangan awal dan akhir. 

Tegangan output akan di hubungkan menuju V+ ADC, serta ground sensor denganV- ADC. Pada rangkaian ADC akan melakukan logika dan perhitungan secara digital sehingga didapat kan hasil berupa logika 1(BENAR) atau logika 0(SALAH).ini akan di tunjukkan oleh LED yang menyala atau mati. Cara perhitungannya yaitu dengan menjumlahkan bilangan biner dari LED yang menyala yaitu LED pertama 2 pangkat 0, kedua 2 pangakat 1, dan seterusnya sampai 2 pangkat 8. Disini menggunakan saklar untuk pembanding led yang hidup jika nilai potensio meter dirubah. 

Selanjutnya untuk nilai tegangan AC di awal sebelum arus melewati rangkaian trafo, nilai tegangan akan semakin besar jika potensiometer diubah menjadi persentase yang rendah, dan begitu pula sebaliknya, jika potensiometer diubah menjadi persentase besar, maka tegangan akan bernilai kecil. sedangkan nilai tegangan AC diakhir atau sesudah arus melewati trafo, jika potensiometer diubah, nilai tegangannya sama seperti tegangan awal hanya saja nilainya lebih kecil dari tegangan awal. itulah nilai pembanding tegangan awal dan akhir.

Video Simulasi

 


5. Link Download [kembali]


Download Rangkaian di sini
Download Video Simulasi di sini