Universitas Sumatera Utara
2. 3. 1 Fungsi umum pengkondisi sinyal
Terlepas dari jenis sensor atau transduser yang sering digunakan, peralatan pengkondisi sinyal yang tepat dapat meningkatkan kualitas dan kinerja sistem.
Fungsi pengkondisi sinyal berguna untuk semua jenis sinyal, termasuk penguatan, penyaringan, dan peredaman.
a. Penguatan Amplification
Karena di dunia nyata sinyal biasanya sangat kecil ukurannya. Pengkondisi sinyal dapat meningkatkan akurasi data. Amplifier menaikkan level sinyal masukan
untuk lebih cocok dengan jangkauan, sehingga dapat meningkatkan resolusi dan sensitivitas pengukuran. Amplifikasi ini diperlukan apabila output sensor terlalu
rendah untuk langsung bermanfaat pada pengukuran atau pada sistem pengendali.
b. Peredaman Attenuation
Peredaman adalah kebalikan dari penguatan. Bentuk pengkondisian sinyal ini mengurangi tegangan dari sinyal input sehingga sinyal AC berada dalam
jangkauan sebelum pengukuran. Peredaman diperlukan untuk pengukuran tegangan tinggi.
c. Penyaringan Filter
Pengkondisi sinyal meliputi filter yang dapat menolak noise yang tidak diinginkan dalam kisaran frekuensi tertentu. Kegunaan umum yang lain dari filter adalah
untuk mencegah keterlambatan sinyal. Sebuah fenomena yang muncul ketika sinyal undersampled sample terlalu terlambat. Teorema Nyquist menyatakan
bahwa ketika sample, sinyal analog, atau komponen sinyal apapun berada pada frekuensi yang lebih sebesar satu setengah sampling yang muncul dalam data
sample merupakan sinyal frekuensi yang rendah. Hal ini dapat dihindari dengan
Universitas Sumatera Utara memutarbalikkan sinyal hanya dengan menghapus menghilangkan komponen
sinyal diatas satu setengah frekuensi sampling dengan filter lowpass.
d. Isolasi
Grounding yang tidak tepat dari sistem adalah salah satu penyebab paling umum untuk masalah pengukuran, termasuk noise dan perangkat pengukuran yang rusak.
Pengkondisi sinyal dengan isolasi dapat mencegah sebagian besar masalah ini. Perangkat tersebut melewatkan sinyal dari sumbernya ke perangkat pengukuran
tanpa hubungan fisik dengan menggunakan transformator, optik, atau teknik kopling kapasitif. Selain memutuskan loop ground, isolasi blok gelombang
tegangan tinggi ini dapat melindungi keduanya, operator dan alat ukur yang mahal.
Karena suatu perubahan dalam hasil ukur yang sesuai dalam induktansi pada variabel induktansi sensor posisi, sebuah rangkaian elektronika dibutuhkan
untuk mengukur perubahan induktansi. Dengan demikian rangkaian elektronika termaksud fungsi untuk menggerakkan kumparan sensor, mengukur induktansi
dan menghaslkan sinyal output yang diinginkan. Kumparan sensor atau kumparan penginderaan biasanya diberi energi AC untuk mengendalikan tegangan dari
osilator gelombang sinus. Perubahan kumparan induktasi dapat ditunjukkan dengan perubahan frekuensi osilator atau perubahan amplitudo. Untuk
kompenisasi kesalahan dari variasi suhu atau sumber lain, dua atau lebih kumparan dari sensor dengan perbandingan antara mereka digunakan untuk
menghasilkan output.
Gambar 2.11 menunjukkan rangkaian sederhana dengan variabel induktor tunggal menghasilkan perubahan amplitudo sesuai dengan perubahan induktansi.
Dalam hal ini tegangan induktor tidak nol ketika tegangan keluaran nol diinginkan. Jadi pembagi resistif digunakan untuk menyediakan offset tegangan
yang sama sebagai pengukuran nol. Sebuah diffrensial amplifier dapat digunakan untuk mengurangi kedua tegangan untuk mendapatkan output berbasis nol.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.11 Perubahan dalam variabel induktansi, L, menghasilkan perubahan amplitude dari tegangan keluaran diferensial.
Rangkaian yang memberikan sinyal ke primer dan didemodulasi dan kemudian sinyal dari sekunder dikuatkan disebut dengan rangkaian pengkondisi
sinyal. Pengkondisi sinyal merupakan produk terpisah, biasanya memiliki fitur yang disesuaikan untuk dapat digunakan pada berbagai aplikasi yang lebih luas
sesuai variasi model LVDT. Pengkondisi sinyal biasanya mencakup generator gelombang sinus selain demodulator sinkron.
Kesulitan dalam merancang osilator gelombang sinus stabil adalah untuk menghasilkan distorsi rendah bentuk gelombang sinus pada berbagai frekuensi
yang dipilih pada waktu yang sama dengan frekuensi dan amplitude yang dibuat stabil dengan waktu dan suhu. Meskipun LVDT adalah sebuah transformator
listrik, itu memerlukan daya AC dari amplitudo dan frekuensi yang sangat berbeda dari jaringan listrik biasa. Tersedianya daya eksitasi untuk LVDT adalah
salah satu fungsi dari beberapa fungsi dari elektronik pendukung LVDT yang juga dikenal dengan peralatan pengkondisi sinyal. Fungsi lainnya termaksud mengubah
tingkat tegangan output AC yang rendah menjadi sinyal DC tingkat tinggi yang baik untuk digunakan.
Universitas Sumatera Utara
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang