Sistem Instrumentasi.docx

4.26 Sel Fotovoltaik Prinsip sel fotovoltaik diilustrasikan pada Gambar 4.59. Konstruksi sandwich terdiri dari pelat dasar logam, bahan semikonduktor, dan transparan tipis.

Lapisan transparan ini bisa dalam bentuk lacquer yang disemprot. Ketika cahaya menabrak penghalang antara lapisan logam transparan dan bahan semikonduktor, tegangan dihasilkan seperti yang ditunjukkan. Keluaran perangkat sangat bergantung pada resistansi beban. Tegangan sirkuitterbuka mendekati fungsi alogaritma, tetapi bungkusanmengubah perilakuuntukdibandingkan dengan meningkatkan tahanan beban. Mungkin aplikasi yang paling banyak digunakan dari sel fotovoltaik adalah meteran paparan cahaya dalam pekerjaan fotografi. Perilaku logaritmik sel adalah keuntungan yang ditentukan dalam aplikasi seperti itu karena sensitivitasnya terhadap berbagai intensitas cahaya. Informasi lebih lanjut mengenai detektor fotovoltaik dan fotokonduktif tersedia di Referensi. [23], [24], dan [25]. Pembahasan sensor CCD (charge-coupleddevice) dan CMOS (komplementer-logam-oksida-semikonduktor) yang digunakan dalam sistem fotografi digital. 4.27 Ionisasi Transdisi Sebagai suatu cara untuk memproduksi kabel transdisi yang terlihat dalam Gambar.4.60.Tubuh dikandung pada simpuhan ke setelan RF generator pengaturan bidang. Penelitian terhadap medan RF, pelepasan cahaya dibuat dalam gas, dan dua elektroda 1 dan 2 mendeteksi perbedaan potensial dalam kapasitor tergantung pada gas plasma. pelat RF dan gas. Ketika tabung terletak di posisi tengah antara pelat, potensi pada elektroda adalah sama; tetapi ketika tabung dipindahkan dari posisi sentral ini, perbedaan potensial dc akan dibuat. Dengan demikian, transduser ionisasi adalah alat yang berguna untuk mengukur perpindahan. Beberapa karakteristik operasi dasar diberikan dalam Tabel 4.3, dan deskripsi rinci tentang karakteristik output diberikan oleh Lion [2].

4.28 Magnetometer Search Coil Skema koil pencarian magnetometer ditunjukkan pada Gambar 4.61. Koil datar dengan belokan N ditempatkan di medan magnet seperti yang ditunjukkan. Panjang koil adalah L, dan luas penampang adalah A. Kekuatan medan magnet H dan kerapatan fluks magnet B berada di arah yang ditunjukkan, di mana B = μH dan μ adalah permeabilitas magnetik. Tegangan ouput dari kumparan E diberikan E =NAcosα dB/dt dimana α adalah sudut yang terbentuk antara arah medan magnet dan garis yang ditarik tegak lurus terhadap bidang kumparan. Fluks total melalui loop adalah φ = AcosαB Sehingga E=N

dφ dt

Perhatikan bahwa output tegangan perangkat tergantung pada laju perubahan medan magnet dan medan yang ditempatkan di bidang medan magnetimagnetik yang akan menghasilkan ouput nol tegangan. Dengan demikian koil pencarian adalah transduser yang mengubah sinyal medan magnet menjadi tegangan. Untuk melakukan pengukuran medan magnet yang stabil, perlu untuk menyediakan beberapa gerakan kumparan pencarian. Metode khas adalah dengan menggunakan kumparan berputar, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4.62. Nilai rms dari tegangan keluaran untuk alat semacam itu adalah Erms =

1

√2

NABω

di mana ω adalah kecepatan sudut rotasi. Kumparan berosilasi juga digunakan. Keakuratan perangkat koil pencarian tergantung pada keakuratan dimensi dimensi koil tersebut. Koil harus cukup kecil sehingga medan magnet konstan di area tersebut. Dalam persamaan di atas, densitas fluks magnet dinyatakan dalam weber per meter persegi, area dalam meter persegi, waktunya dalam detik, fluks magnetik di weber, kekuatan medan magnet (intensitas magnet) adalah dalam ampere per meter, dan permeabilitas magnetik untuk ruang bebas adalah 4π × 10−7 H / m. Satu set unit alternatifmenggunakan B ingauss, inoersteds H, incentimeterssaredared, dan μ inabhenrysper centimeter. Permeabilitas magnetik untuk ruang bebas dalam hal ini adalah kesatuan. 4.29 Hall-Effect Transuder Prinsip efek Hall ditunjukkan pada Gambar 4.63. Pelat semikonduktor dengan ketebalan t terhubung seperti yang ditunjukkan sehingga arus eksternal yang saya lewati melalui material. Ketika medan magnet tertekan oleh pemasangan papan, khususnya pada permukaan pelat, akan ada potensi EH yang dihasilkan seperti ditunjukkan. Potensi ini disebut tegangan Hall dan diberikan oleh Eh = Kh

𝐼𝐵 𝑡

dimana I berada dalam ampere, B adalah dalam gauss, dan t adalah dalam sentimeter. Proporsionalitas konstan memanggil Hallcoefient danhastunit unitvolt sentimeterperamperegauss. Nilai khas KH untuk beberapa bahan diberikan pada Tabel 4.5

Tabel 4.5 Koefisien hal untuk beberapa material.

4.30 Transduser perpindahan digital Transduser perpindahan digital dapat digunakan untuk pengukuran sudut dan linier. Pada Gambar 4.64 perangkat pengukuran sudut ditampilkan. Saat roda berputar, cahaya dari sumber ditransmisikan dan dihentikan secara bergantian, sehingga mengirimkan sinyal digital ke fotodetektor. Sinyal kemudian diperkuat dan dikirim ke penghitung. Jumlah hitungan sebanding dengan perpindahan sudut. Frekuensi sinyal sebanding dengan kecepatan sudut. Sensitivitas perangkat dapat ditingkatkan dengan meningkatkan jumlah guntingan. Alinear transduser yang beroperasi dalam pilihan pribadi dilihat dalam Gambar.4.65. Strip refleksi kecil dipasang pada perangkat gerak. Cahaya dari sumber kemudian dipantulkan secara bergantian dan diserap dengan gerakan linier, dengan demikian menghadirkan digit digital tanda ke detektor foto. Baca kembali nama modul dengan instrumen segitiga. Kalibrasi dengan standar perpindahan yang diketahui harus dilakukan.

4.31 Perbandingan Instrument Analog Dan Digital Sebagai alat utama, sirkit dan bilah alat yang sesuai dengan teknik digital, otomatis akan mengasumsikan bahwa semuanya harus dikonversi menjadi digital. Tetapi instrumen analog memiliki tempat mereka juga. Misalnya, ketika menyeimbangkan rangkaian untuk mendapatkan kondisi nol, instrumen analog mungkin lebih mudah digunakan. Ketika panel instrumen digunakan untuk menunjukkan kondisi operasi pabrik atau proses yang rumit, instrumen analog mungkin lebih disukai karena operator yang terlatih dapat secara visual merasakan posisi semua indikator lebih cepat daripada dengan beberapa pembacaan digital. Sebagian besar pengukuran fisik, seperti resistansi, tegangan, gaya, dan perpindahan, terjadi dalam bentuk beberapa sinyal analog. Tentu saja, jika pemrosesan data dilakukan secara langsung oleh komputer, konversi analog-ke-digital harus dilakukan, dan tersedia beragam peralatan komersial yang tersedia untuk konversi tersebut.