Pengkondisi Sinyal 1 Pengubahan Level Sinyal Penguatan Peredaman

Pengkondisi Sinyal (1)

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 m. A • 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 k. W. Sebuah sensor mengeluarkan tegangan yang sebanding suhu dengan fungsi alih 20 m. V/o. C. Sensor tersebut mempunyai resistansi keluaran sebesar 5 k. W. Apaila suhu yang diukur sebesar 50 o. C, berapakah tegangan keluaran penguat tersebut ?

Penyelesaian Tegangan sensor dalam keadaan tanpa beban diperoleh dari fungsi alih : Tegangan keluaran penguat :

Konsep Pembebanan Adanya pengaruh pembebanan pada suatu rangkaian oleh rangkaian lain dapat menyebabkan terjadinya ketidakpastian dalam amplituda tegangan. dengan : Vy = tegangan beban Vx = tegangan sensor dengan rangkaian terbuka 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 R 1, R 2 = resistansi pembagi tegangan.

Karakteristik Rangkaian Pembagi Tegangan: • • • Perubahan VD terhadap R 1 maupun R 2 tidaklah linier Impedansi keluaran efektif rangkaian adalah kombinasi paralel R 1 dan R 2 Karena arus mengalir melalui kedua resistor, maka rating daya resistor maupun sensor harus diperhatikan.

Rangkaian Jembatan 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 PT 100 Data sheet RTD PT 100 mempunyai spesifikasi 0, 3729 Ohm/Derajat celcius (pada suhu ruang). Berapa beda tegangan jembatan wheatstone dan tegangan Vo pada temperature 50 derajat?

16 Sensor LDR