LAPORAN RESMI PRAK TIKUM AKSELEROMETER

LAPORAN RESMI PRAKTIKUM 1
SENSOR AKTUATOR
1.1 Judul

: Pengukuran Sensor Aktuator

1.2 Tujuan :


Mengetahui cara kerja sensor akselerometer



Mengetahui hubungan antara nilai sensor dengan besar sudut sensor

1.3 Teori Dasar :
Akselerometer adalah perangkat yang berfungsi untuk mengukur akselerasi tepat. Akselerasi
tepat yang diukur dengan akselerometer belum tentu memiliki ketepatan koordinat (laju
perubahan velositas). Sebaliknya, akselerometer melihat akselerasi terkait dengan fenomena berat
yang dialami oleh massa uji pada kerangka acuan perangkat akselerometer. Sebagai contoh,
akselerometer di permukaan bumi akan mengukur akselerasi g= 9.81 m/s2 lurus ke atas karena

beratnya. Sebaliknya, akselerometer jatuh bebas atau di luar angkasa akan mengukur nol. Istilah
lainnya untuk jenis akselerasi yang bisa diukur oleh akselerometer adalah akselerasi gaya-g.[1]
Akselerometer memiliki berbagai aplikasi dalam bidang industri dan sains. Akselerometer yang
sangat sensitif digunakan sebagai komponen sistem navigasi inersia pada pesawat tempur
dan rudal. Akselerometer juga digunakan untuk mendeteksi dan memonitor getaran pada mesin
putar. Selain itu, akselerometer digunakan pada komputer tablet dan kamera digital agar foto di
layar selalu ditampilkan tegak.[2]
Accelerometer adalah sebuah perangkat yang mengukur percepatan yang tepat . Hal ini tidak
selalu sama dengan percepatan koordinat (perubahan kecepatan dari perangkat dalam ruang),
tetapi agak jenis percepatan terkait dengan fenomena berat badan yang dialami oleh massa uji
yang berada dalam kerangka acuan dari perangkat accelerometer . Untuk contoh di mana jenis
percepatan berbeda, accelerometer akan mengukur nilai saat duduk di tanah, karena massa ada
bobot, meskipun mereka tidak mengubah kecepatan. Namun, accelerometer di gravitasi jatuh
bebas ke arah pusat bumi akan mengukur nilai nol karena, meskipun kecepatan meningkat,
berada dalam kerangka acuan di mana ia ringan .

Dengan mengukur berat badan, accelerometer mengukur percepatan jatuh bebas kerangka
referensi ( kerangka acuan inersial ) relatif terhadap dirinya sendiri (accelerometer).
Accelerometers kebanyakan tidak menampilkan nilai mereka mengukur, tetapi pasokan ke
perangkat lain. Accelerometers nyata juga memiliki keterbatasan praktis dalam seberapa cepat

mereka menanggapi perubahan dalam percepatan , dan tidak dapat merespon perubahan atas
perubahan frekuensi tertentu.
Model tunggal dan multi-sumbu accelerometer yang tersedia untuk mendeteksi besar dan arah
percepatan yang tepat (atau g-force ), sebagai vektor kuantitas, dan dapat digunakan untuk
orientasi akal (karena arah perubahan berat badan), percepatan koordinat ( asalkan menghasilkan
g-force atau perubahan g-force), getaran, guncangan , dan jatuh (kasus di mana perubahan
percepatan yang tepat, karena cenderung menuju nol). Micromachined accelerometers semakin
hadir di perangkat elektronik portabel dan video pengendali permainan, untuk mendeteksi posisi
perangkat atau memberikan masukan permainan.
Pasangan accelerometers diperpanjang atas wilayah ruang dapat digunakan untuk mendeteksi
perbedaan (gradien) dalam percepatan yang tepat dari frame referensi yang terkait dengan poin.
Alat ini disebut gradiometers gravitasi , karena mereka mengukur gradien di medan gravitasi.
Pasangan seperti accelerometers dalam teori juga dapat mendeteksi gelombang gravitasi .
Accelerometer mengukur percepatan yang tepat , yang merupakan percepatan itu pengalaman
relatif terhadap terjun bebas dan percepatan yang dirasakan oleh orang-orang dan benda-benda.
Dengan kata lain, pada setiap titik dalam ruang-waktu dengan prinsip kesetaraan menjamin
keberadaan lokal kerangka inersia , dan accelerometer mengukur percepatan relatif terhadap
frame yang. Percepatan tersebut populer diukur dalam hal g-force .
Sebuah accelerometer pada saat istirahat relatif terhadap permukaan bumi akan menunjukkan
sekitar 1 atas g, karena setiap titik di permukaan bumi adalah percepatan ke atas relatif terhadap

kerangka inersia lokal (bingkai benda jatuh bebas di dekat permukaan). Untuk mendapatkan
percepatan gerak sehubungan dengan Bumi, "gravitasi offset" ini harus dikurangkan dan koreksi
untuk efek yang disebabkan oleh rotasi bumi ke frame inersia.
Alasan munculnya offset gravitasi adalah prinsip kesetaraan Einstein , yang menyatakan bahwa
efek gravitasi pada objek yang bisa dibedakan dari percepatan. Ketika dipertahankan tetap dalam

medan gravitasi, misalnya, menerapkan kekuatan darat reaksi atau dorong ke atas setara,
kerangka acuan untuk accelerometer (casing sendiri) mempercepat atas sehubungan dengan
kerangka acuan jatuh bebas. Dampak dari percepatan ini yang bisa dibedakan dari percepatan lain
dialami oleh instrumen, sehingga accelerometer tidak dapat mendeteksi perbedaan antara duduk
di sebuah roket di landasan peluncuran, dan berada di roket yang sama di dalam ruang sementara
itu menggunakan mesin untuk mempercepat pada 1 g. Untuk alasan serupa, accelerometer akan
membaca nol dalam setiap jenis jatuh bebas . Hal ini termasuk penggunaan dalam pesawat ruang
angkasa meluncur di luar angkasa jauh dari massa, sebuah pesawat ruang angkasa yang
mengorbit bumi, pesawat dalam busur parabola "nol-g", atau jatuh bebas-dalam kekosongan.
Contoh lain adalah bebas jatuh di ketinggian yang cukup tinggi bahwa efek atmosfer dapat
diabaikan.
Namun ini tidak termasuk penurunan (non-bebas) di mana hambatan udara menghasilkan tarik
kekuatan yang mengurangi percepatan, sampai konstanta kecepatan terminal tercapai. Pada
kecepatan terminal accelerometer akan menunjukkan 1 ke atas g percepatan. Percepatan diukur

dalam SI satuan meter per detik per detik (m / s 2), dalam cgs satuan gal (Gal), atau yang populer
dalam hal g-force (g).
Untuk tujuan praktis untuk menemukan percepatan benda sehubungan dengan bumi, seperti
untuk digunakan dalam sistem navigasi inersia , gravitasi pengetahuan lokal diperlukan. Hal ini
dapat diperoleh dengan mengkalibrasi perangkat beristirahat, atau dari model yang dikenal
gravitasi pada posisi saat ini perkiraan.
1.4 Alat dan Bahan


Modul APM 2.6 …………………………………..1 buah



Kabel mikro USB………………………………….1 buah



PC dan Software Mission Planner…………………1 buah

1.5 Setting Percobaan


1.6 Prosedur Percobaan
1. Siapkan alat-alat yang digunakan
2. Pastikan aplikasi Mission Planner telah terinstal

3.

Hubungkan APM modul dengan komputer menggunakan kabel USB, lalu atur baud rates
pada 115200

4.

Pastikan COM terdeteksi arduino mega 2560 dan juga software telah terinstal, lalu tekan
CONNECT

5.

Atur pengukuran pada accel X, accel Y dan accel Z untuk memonitor hasil pengukuran

6.


Ukur perubahan Accel X dengan memutar APM modul berlawanan jarum jam tiap 100

7.

Catat perubahan Accel X hingga 3600

8.

Ulangi prosedur 6 dan 7 untuk Accel Y

2. Hasil Pengujian
No

Sudut (o) Nilai Sensor

No

Sudut (o) Nilai Sensor


1

0

0

20

190

-162

2

10

40

21


200

-267

3

20

300

22

210

-470

4

30


476

23

220

-600

5

40

622

24

230

-730


6

50

755

25

240

-841

7

60

841

26


250

-932

8

70

920

27

260

-980

9

80

970

28

270

-1000

10

90

994

29

280

-980

11

100

968

30

290

-956

12

110

940

31

300

-878

13

120

900

32

310

-812

14

130

785

33

320

-680

15

140

680

34

330

-552

16

150

433

35

340

-331

17

160

334

36

350

-254

18

170

297

37

360

0

19

180

0

3. Analisis Data
Berdasarkan pada landasan teori yang telah di paparkan sebelumnya, bahwa fungsi akselerometer
dapat di gunakan sebagai sensor percepatan, dimana percepatan merupakan fungsi turunan dari
posisi. Dalam praktikum ini, sensor akselero meter digunakan sebagai deteksi posisi. Dengan
mengubah posisi sudut akselerometer maka akan diketahui nilai dari sensor tersebut. Interval
nilai sudut pada percoaan ialah 10o, sehingga pada hasil percobaan telah di himpun nilai akselero
berdasarkan posisi sudut kemiringan. Sebelum melakukan pengujian, pastikan nilai sensor ketika
sudut 0o ialah 0, karena benda tersebut dalam keadaan seimbang. Hasil percobaan tersebut
apabila di sajikan dalam grafik adalah sebagai berikut :
1500

1000

500

0
0

90

180

270

360

-500

-1000

-1500

Terlihat bahwa nilai akselerometer terhadap posisi accel X, akan membentuk fungsi sinusoidal,
dimana sensor akselerometer bergerak mengikuti arah pitch. Pada grafik di sajikan fungsi
sinusoidal yang masih belum sempurna. Hal ini bisa terjadi karena beberapa hal saat praktikum
yaitu :


Kualitas dan kondisi modul APM yang digunakan tidak maksimal



Busur yang digunakan terlalu kecil sehingga mengurangi ketelitian pengukuran sudut
Dari percobaan tersebut maka di ketahui prinsip kerja dari sensor akselerometer yaitu

berdasarkan hukum fisika bahwa konduktor di gerakkan di medan magnet atau sebaliknya maka

akan menimbulkan tegangan induksi pada konduktor tersebut. Akselerometer yang diletakkan di
permukaan bumi dapat mendeteksi percepatan grafitasi bumi, pada titik vertikalnya, sedangkan
pada horizontal maka akselero akan mengukur percepatannya secara langsung ketika bergerak
secara horizontal. Akselerometer memiliki 3 aksis, yaitu x,y,z, dimana dapat digunakan untuk
mengukur kecepatan maupun posisi pada titik x,y,z. Sebuah per dengan beban dan dilepaskan ,
beban bergerak dengan suatu percepatan sampai kondisi tertentu akan berhenti. Bila ada sesuatu
yang menggoncangkannya maka beban akan berayun kembali.
Pengukuran kapasitansi inilah yang umumnya menjadi hasil pengukuran chip. Agar
sensor bisa mendeteksi 3 dimensi, maka dibutuhkan 3 pasang plat yang dipasang tegak lurus
antar masing- masing. Maka sensor ini bisa mendeteksi gerak alunan lagu anak “geser kiri, geser
kanan, putar ke kiri putar ke kanan , lompat ke depan”.
Accelometer mengukur percepatan dynamic dan static. Pengukuran dynamic adalah
pengukuran percepatan pada objek bergerak, sedangkan pengukuran static adalah pengukuran
terhadap gravitasi bumi. Untuk mengukur sudut kemiringan (tilt). Pada percobaan ini, akselero
digunakan untuk pengukuran dinamic, yaitu posisi.
4. Kesimpulan
Dari percobaan diatas, dapat disimpulkan dua hal berikut, yaitu :
Prinsip dari sensor akselerometer yaitu Akselerometer merupakan sebuah per dengan
beban dan dilepaskan , beban bergerak dengan suatu percepatan sampai kondisi tertentu akan
berhenti. Bila ada sesuatu yang menggoncangkannya maka beban akan berayun kembali.
Pengukuran kapasitansi inilah yang umumnya menjadi hasil pengukuran chip. Agar sensor bisa
mendeteksi 3 dimensi, maka dibutuhkan 3 pasang plat yang dipasang tegak lurus antar masingmasing. Maka sensor ini bisa mendeteksi gerak alunan lagu anak “geser kiri, geser kanan, putar
ke kiri putar ke kanan , lompat ke depan”. Accelometer mengukur percepatan dynamic dan static.
Pengukuran dynamic adalah pengukuran percepatan pada objek bergerak, sedangkan pengukuran
static adalah pengukuran terhadap gravitasi bumi. Untuk mengukur sudut kemiringan (tilt). Pada
percobaan ini, akselero digunakan untuk pengukuran dinamic, yaitu posisi.
Dari percebaan tersebut, dapat diketahui hunungan antara nilai sensor akselerometer
ketika di gerakkan pitch, atau bergerak bergerak berdasarkan accel x menyerupai fungsi sinus.

Lampiran1. Laporan sementara