2 Sensor Seismik TINJAUAN PUSTAKA
commit to user 9
Berikut ini adalah gambar seismometer sederhana,
Gambar 2. 2a Prinsip inersia dari seismometer Instrumentation in Earthquake Seismology, 2002
Pada prinsipnya jika bumi bergetar, maka semua benda yang ada di atas bumi akan turut bergetar, sehingga jika pada suatu daerah akan dilakukan
observasi terhadap gerak-gerak bumi maka tempat observasi tersebut harus diam nisbi letaknya terhadap tempat di sekelilingnya.
Berdasarkan atas pengertian inilah alat seismograf yang akan mencatat getaran gempa mempunyai suatu bagian yang disebut ”massa stasioner” massa
diam artinya meskipun tempat disekelilingnya bergetar maka bagian ini akan tetap diam.
Gerak relatif dari massa terhadap tanah kemudian disebut sebagai fungsi gerak tanah yang dicerminkan oleh resonansi yang dihasilkan oleh gerak pegas,
sehingga frekuensi resonansinya dirumuskan sebagai;
1 Dimana;
k = konstantan pegas m = massa benda
spring
mass Measure of mass
displacement
damping
m k
fo p
2 1
=
commit to user 10
Sekarang ini sensor mekanik hanya dibuat berdasarkan frekuensi resonansi sekitar 1.0 Hz short period sensor. Sensor dapat mengukur frekuensi yang lebih
rendah didasarkan pada Force Balanced Accelerometer BCA.
Gambar 2. 2b Prinsip sederhana dari Force Balanced Accelerometer BCA Instrumentation in Earthquake Seismology, 2002
Force Balanced Accelerometer BCA mempunyai feedback coil yang dapat memberikan gaya yang sama serta berlawanan dengan gaya inersia terhadap
percepatan yang akan diukur. Di dalam tranducer sendiri terdapat capasitor C. Agar alat atau massa
menjadi lebih stabil lagi maka terdapat suatu pegas yang berfungsi sebagai peredam dumping. Getaran yang terjadi pada tanah dicatat sebagai suatu
pergeseran relatif dari suatu titik strain. Akibat pergeseran tanah yang ada maka timbul getaran dan getaran ini diubah menjadi pulsa listrik dengan adanya lilitan
kawat. Lilitan kawat bekerja dengan prinsip induksi elektromagnetik. Pencatatan datanya dapat terjadi secara digital maupun analog. Kertas pencatatannya dengan
menggunakan kertas foto atau dengan kertas biasa. Getaran menyebabkan perubahan fluks magnenik. Ketika terjadi
perubahan medan magnetik maka akan dapat diketahui nilai distribusi arus yang mengalir di dalamnya hukum Ampere dalam bentuk diferensial.
spring
mass Volt out ~
acceleration
Displacement tranducer
R
C Force coil
commit to user 11
Curl B = µo j 1a
Dasar-dasar Fisika Universitas,1994 Dimana,
B = medan magnetik Tesla
µo = permeabilitas magnetic
j = rapat arus
kemudian fluks dari kerapatan arus dapat dinyatakan sebagi arus listrik. Dengan adanya faktor nilai hambatan Ohm maka dapat ditentukan keluaran
seismometer yang berupa nilai voltase tegangan keluaran. Hukum Ohm;
V = I R 1b
Dasar-dasar Fisika Universitas,1994 Dimana,
V = tegangan Volt
R = hambatan ohm
I = arus listrik A