Defenisi Transduser kapasitif Transduser Kapasitif

diterapkan adalah seperti pembangkit sinyal sinusoidal untuk suara, gelombang AM, gelombang FM dan pembangkit FSK Frecuency Shift Keying. Gambar 2.2 diagram blok XR2206 Voltage-Controlled Oscilator VCO merupakan sebuah osilator tegangan terkendali yang dapat menghasilkan frekuensi secara proporsional kesebuah arus masukan, dimana pin 7 dan 8 mempunyai tegangan referensi 3 volt, sehingga frekuensi keluarannya dapat diatur oleh sebuah tahanan penentu timing resistor ke terminal ground dan kapasitor penentu timing capasitor, sehingga frekuensi keluarannya dapat dihitung secara teori dengan persamaan: � = � �� ; �� 2.6 Keterangan: � = frekuensi Hz � = resistor Ω � = kapasitor F Nilai resistor yang direkomendasikan berada pada range 4 k Ω R 200 k Ω. Sementara untuk nilai kapasitor yang direkomendasikan berada diantara 1 nF sampai dengan 100 �F, dan XR2206 akan bekerja optimal pada suhu antara 25-30 o C.

2.3 Transduser Kapasitif

2.3.1 Defenisi Transduser kapasitif

Besaran masukan pada kebanyakan sistem instrumentasi bukan besaran listrik. Untuk menggunakan metoda dan tehnik listrik pada pengukuran, manipulasi atau pengontrolan, besaran yang bukan listrik ini diubah menjadi suatu sinyal listrik sebuah alat yang disebut transduser. Suatu defenisi menyatakan “transduser adalah sebuah alat yang bila digerakkan oleh energy didalam sebuah sistem transmisi, menyalurkan energy dalam bentuk yang sama atau dalam bentuk yang berlainan ke sistem transmisi kedua.” Transmisi energi ini bisa listrik, mekanik, kimia, optic radiasi atau termal panas. Transmisi yang dapat menyalurkan energi ke transmisi berikutnya dengan berdasarkan perubahan kapasitansi disebut transduser kapasitif. Transduser kapasitif merupakan jenis transduser pergeseran pasif yang juga memerlukan sebuah eksitasi AC. Pada dasarnya sebuah kapasitor adalah terdiri dari sepasang pelat logam paralel yang diletakkan diantara suatu celah udara atau material dielektrik padat dimana energi akan disimpan jika suatu tegengan tertentu dikenakan pada pelat-pelat tersebut. Perubahan kapasitansi dapar terjadi akibat antara lain : a. Perubahan jarak antara pelat konduktor sejajar b. Perubahan luas area pelat sejajar c. Dan perubahan bahan dielektrik diantara pelat sejajar. Konsep pengubahan sebuah gaya terpasang menjadi pergeseran merupakan dasar bagi berbagai jenis transduser. Nilai kapasitansi yang dapat diukur oleh transduser kapasitif berbanding lurus dengan area atau luas pelatkeping sejajar dan berbanding terbalik dengan jarak antara keping sejajar. Kapasitansi dari sebuah kapasitor pelat paralel diberikan oleh: � = �. � � . � � farad 2.7 A = luas masing-masing plat, dalam m 2 d = jarak kedua pelat, dalam m � = 9,85 x 10 -12 dalam Fm K = konstanta dielektrik Karena kapasitansi berbanding terbalik dengan jarak kedua pelat paralel, setiap variasi dalam d menyebabkan variasi yang berkaitan pada kapasitansi. Prinsip ini diterapkan pada transduser kapasitif pada gambar 2.5. sebuah gaya yang diberikan pada diafragma yang berfungsi sebagai salah satu pelat sebuah kapasitor sederhana, mengubah jarak antara diafragma dengan pelat diam. Perubahan kapasitansi yang dihasilkan ini dapat diukur oleh sebuah jembatan ac, tetapi biasanya dia diukur dengan sebuah rangkaian osilator. Transduser, sebagai bagian dari rangkaian osilator, menyebabkan perubahan frekuensi osilator. Perubahan frekuensi ini merupakan ukuran dari besarnya gaya yang dipasang. Gambar 2.3 transduser kapasitif Seijin Statham Instruments, Inc.. Transduser kapasitif memiliki respon frekuensi yang sangat baik dan dapat mengukur fenomena static dan dinamik. Kekurangannya adalah kepekaan terhadap variasi temperature dan kemungkinan sinyal-sinyal yang tak teratur atau cacat distorsi karena kawat yang panjang. Juga instrumentasi pencatatan bisa besar dan rumit dan sering membutuhkan sebuah osilator kedua dengan frekuensi yang tetap untuk tujuan pencampuran frekuensi heterodyning. Jadi frekuensi selisih yang dihasilkan dapat dibaca oleh sebuah alat keluaran yang sesuai seperti halnya pencacah elektronik.

2.3.2 Interaksi Gelombang Listrik pada Medium Dielektrik