Strain Gauge (strain sensing) Strain Gauge (strain sensing) Strain adalah rasio antara perubahan panjang benda dengan panjang benda mula2 dengan dimensi [mm/mm] ada 2 macam yaitu: 1. Bonded strain gauge 2. semikonduktor strain gauge. Resistance strain gauge pada konduktor uniform dengan luas penampang A dan panjang L yang terbuat dari material dengan resistivitas ρ. Resistansi dari konduktor tersebut dapat dituliskan sebagai berikut: R .L A Jika kemudian konduktor tersebut ditarik hingga bertambah panjang ataupun ditekan sehingga menysut panjangnya, maka resistansinya akan berubah. Ini disebabkan karena dimensinya yaitu panjangnya dan juga luas penampangnya berubah dan juga disebabkan karena sifat dasar dari material yang disebut Piezoresistance yang menunjukkan dependence resistivity ρ terhadap strain mekanis. Untuk mencari bagaimana perubahan dR terhadap R pada parameter2 dasar, maka dilakukan diferensiasi persamaan resistansi. dR dL d (1 2 ) R L Gauge Factor: dR dL d (1 2 ) R L unit strain R dL L .L A dR / R d / 1 2 dL / L dL / L Gauge Factor: G A dL L axial strain d / dR / R 1 2 dL / L dL / L G d / dR / R 1 2 dL / L A T dD D transverse strain T A Poisson ratio dengan εA dan εT mempunyai tanda yang berlawanan. Pada prakteknya nilai G dan R dihitung oleh pabrik pembuat strain gauge dan kemudian Gauge Factor didefiniskan sebagai: G dR L dR R dL R A dan dapat ditulis sebagai: dR R. G . A Tipe dan konstruksi strain gauge • · · unbonded dan bonded metal wire bonded metal foil vacuum and sputter deposited thin metal Bonded and diffused semiconductor Penggunaan dalam rangkaian: metode normal untuk mendeteksi dan mengukur perubahan resistansi adalah dengan cara meletakkan strain gauge pada lengan dengan kondisi awal setimbang pada jembatan Whetstone dan kemudian mengukur besarnya ketidak setimbangan tegangan yang terjadi. Lengan dari Bridge tesrsebut dapat berupa strain gauge yang aktif dengan lengan lainnya resistor yang ekivalen nilainya. Dapat juga strain gauge ditempatkan pada posisi: · uniaxial tension · uniaxial compression · equal and opposite strain Adapun konfigurasi rangkaian Bridge yg dapat dibuat adalah: · quarter bridge · Half Bridge · Full Bridge Quarter bridge: menggunakan single strain gauge tegangan output yang diperoleh adalah: V0 G. Vi 4 2 G . Half Bridge: menggunakan Dua strain gauge tegangan output yang diperoleh adalah: G. V0 Vi 2 G . Full Bridge: menggunakan Empat buah strain gauge tegangan output yang diperoleh adalah: V0 G . . Vi Prinsip kerja strain gauge: Pada bonded strain gauge terdiri atas kawat halus yang panjang yang ditata dan dibentuk sedemikian sehingga membentuk grid dan kemudian direkatkan pada selembar plastik atau polyester. Jadilah dia sensor strain gauge. Untuk aplikasinya maka sensor tersebut direkatkan pada permukaan yang akan dimonitor. Jika benda yang dimonitor bertambah panjang karena ditarik maka sensor tersebut juga akan turut bertambah panjang . Ini dapat terjadi karena bagian benda yang dimonitor tersebut adalah bagian yang terlemah; dan pada bagian tersebut sensor direkatkan secara kuat. perpubahan panjang tersebut proporsional dengan prubahan resistansinya dan berbanding terbalik dengan diameter kawat. bertambah panjang karena ditarik (tension) ataupun bertambah pendek karena ditekan (compression). Bonded strain gauge secara nyata harus memenuhi kondisi tersebut ; yaitu kawatnya dapat bertambah panjang ataupun dapat memendek dan berkurang diameter kawatnya ataupun bertambah diameter kawatnya dengan adanya gaya luar pada sensor. Ini berarti resistansi sensor akan berubah dengan naik resistansinya jika ditarik dan turun resistansinya jika ditekan (compressed) Pada piezoresistance sensor karena bahan sensor adalah dari kristal maka perubahan resistansi terjadi karena adanya gaya dari luar yang mengakibatkan deformasi kristal dan in berakibat terjadinya perubahan resistansi dari kristal. Piezoelectric strain gauge bahan semikonduktor diletakkan diantara 2 keping metal. Bahan nya adalah Quartz, yang akan menghasilkan arus yang proporsional dengan gaya yang diterima sensor tersebut. Gambaran aplikasi sensor strain gauge pada pemantauan beban pada lift Gambaran aplikasi sensor strain gauge pada pemantauan beban penimbang timbangan Aplikasi sensor strain gauge untuk beberapa kegunaan Sensor strain gauge sebagai sensor tekanan udara
© Copyright 2024 Paperzz
