BAB II TINJAUAN UMUM PERUSAHAAN
II.10 Landasan Teori
II.10.2 Sensor
= Resistansi yang mewakili beban motor I1= Arus kumparan stator
I2‟= Arus pada kumparan rotor dilihat dari sisi stator Im= Arus Magnet
II.10.2Sensor
Sensor adalah salahsatu peralatan dimana informasi atau data tentang situasi terakhir disekitar alat dikumpulkan untuk digunakan oleh program pengendali.
Terdapat berbagai jenis sensor yang tersedia dan bentuk juga ukurannya bermacam-macam tergantung pada perinsip kerjanya. Pada mesin Roving Stripper ada beberapa sensor yang digunakan yaitu saklar magnet (reed switch), sensor proximity, sensor photocell dan sensor fiberoptic.
1. Saklar Magnet (Reed Switch)
Kontak saklar magnet (juga disebut sebagai relai buluh). Disusun dari dua plat kontak yang tertutup hermetis (kedap udara) pada tabung gelas yang diisi dengan gas pelingung. Pada saat magnet permanen mencapai saklar
magnet, ujung-ujung tab kontak yang saling bertemu, menarik satu sama lain dan menjadi kontak.
Gambar II.5 Saklar Magnet [6]
Saklar magnet digunakan untuk mengetahui posisi silinder pneumatik, bila magnet yang terdapat di ujung dalam silnder menginduksi saklar magnet, maka saklar akan kontak dan sinyal akan diteruskan menuju PLC untuk diolah.
Karakteristik dari sensor reed switch yaitu mempunyai dua buah kabel untuk keluarannya, dan di hubungkan hanya ke beban yang kecil seperti relay, input module dan lain-lain. Sensor ini digunakan untuk mendeteksi posisi silinder yang dimana apabila bagian permukaan dari sensor terkena medan magnet maka dua buah kontak plate tipis yang terdapat bagian dalam sensor akan tertarik oleh medan magnet, sehingga kontak akan terhubung. Medan magnet untuk menggerakan reed switch, berasal dari piston yang terdapat dibagian dalam penggerak cylinder yang bergerak naik dan turun, gerakan itulah yang dideteksi oleh reed switch.
2. Sensor Proximity
Sensor proximity adalah suatu jenis sensor yang akan aktif bila benda obyek tertentu didekatkan padanya, yang memiliki sifat kerja secara tidak langsung membutuhkan kontak langsung dengan obyeknya.
Terdapat dua macam sensor proximity yang dibedakan berdasarkan jenis obyeknya yaitu :
a. Sensor Proximity Induktive
Untuk mendeteksi benda obyek yang dapat menghasilkan „eddy current‟ bila dikenai medan magnet. Obyek yang seperti ini adalah benda
logam pada umummya.
Prinsip kerja dari sensor proximity yaitu seperti transformator, kondisi pada kumparan sekunder akan mempengaruhi kondisi kumparan primer.
Kumparan primernya pada proximity yaitu „detecting coil‟ yang diletakan
pada permukaan dteksi, sedangkan obyek seperti kumparan sekunder yang terminalnya terhubung singkat. Sehingga bila detecting coil diosilasikan, bila obyek didekatkan maka seolah seperti beban yang di tambah pada kumparan sekunder dan akan mengecilkan amplitudo osilasi pada sisi primer.
Gambar II.6 Proximity Induktif [3]
Karakteristik dari sensor ini adalah mendeteksi obyek benda dengan jarak yang cukup dekat. Proximity sensor ini mempunyai tegangan kerja antara 10-30 Vdc dan ada juga yang menggunakan tegangan 100-200VAC. Obyek yang dideteksi oleh sensor proximity induktif yaitu benda yang memiliki bahan logam.
b. Sensor Proximity Kapasitif
Untuk mendeteksi benda obyek yang mudah terpolarisasi muatan elektrostatis di dalamnya bila dikenai medan magnet statis. Obyek seperti ini adalah isolator dengan konstanta dielektrikum tinggi dan konduktor.
Prinsip kerjanya yaitu memanfaatkan efek polarisasi muatan. Bila dua muatan yang saling berhadapan dan tak saling bersentuhan dihubungkan pada kutub yang berlawanan dari sebuah sumber tegangan, maka pada permukaan penghantar yang berhadapan tersebut akan terkonsentrasi muatan listrik statis yang berlawanan jenis dan sama besar. Bila kemudian jaraknya diubah (misal didekatkan) maka kerapatan muatannya akan berubah (misal membesar).
Energi untuk menambah kerapatan muatan diambil dari sumber tegangan tersebut, sehingga perubahan kerapatan muatan menyebakan perubahan arus dari sumber.
Gambar II.7 Proximity Kapasitif [3]
Karakteristik dari sensor ini adalah mendeteksi obyek benda dengan jarak yang cukup dekat. Proximity sensor ini mempunyai tegangan kerja antara 10-30 Vdc dan ada juga yang menggunakan tegangan 100-200VAC. Obyek yang dideteksi oleh sensor proximity kapasitif yaitu benda yang memiliki bahan logam ataupun nonlogam.
3. Sensor Photoelektrik
Sensor digunakan untuk mendeteksi dan merespon kondisi yang berubah pada lingkungan kerja dengan merubah besaran fisik menjadi sinyal elektrik yang di butuhkan controller. Sistem otomatis merupakan kontrol closed loop yang membutuhkan sensor untuk mendeteksi keluaran sehingga dapat dibandingkan dengan set point oleh controller. Penggunaan sensor dilakukan untuk dapat menentukan variabel kehadiran obyek, kecepatan gerak
obyek, temperatur obyek dan masih banyak variabel lainnya yang masih dapat diukur.
Photoelectric sensor merupakan sensor yang tergolong dalam jenis sensor optikal. Sensor ini mengeluarkan LED (Light Emitting Diode) sebagai sumber cahaya yang memerlukan dan memancarkan sinar (emitter) yang terpantul ke penerima (receiver).
Sensor foto yang digunakan terdiri dari transmitter dan receiver, yang mana transmitternya mengandung LED yang memancarkan sinar infra merah. Jika ada obyek yang lewat, maka sinar infra merah akan terhalang sehingga akan menentukan keadaan output dari sensor foto.
Karakteristik dari sensor photoelectric yaitu memiliki power supply 12-24 VDC dengan konsumsi arus maksimal 45mA, respon time sebesar maksimal 1ms, dengan mode oprasi light on atau dark on dan juga memiliki kontrol output NPN atau PNP dengan tegangan beban maksimal sebesar 30VDC dan arus beban maksimal 200mA.
Berdasarkan cara mendeteksi obyeknya, Photoelectric sensor dapat digolongkan sebagai berikut, yaitu :
a. Sensor Photoelectric Jenis Retroreflektif.
Pada sensor Photoelectric jenis retroreflektif sumber cahaya dan penerima menjadi satu tetapi penerima hanya dapat menerima cahaya yang dipantulkan pada sudut tertentu oleh cermin khusus. Cermin khusus tersebut diberikan bersama photoelectric yang bersangkutan. Apabila cahaya tidak
diterima oleh penerima maka sensor ini akan aktif. Jarak lensa terhadap sensor tergantung jenis dan besar lensa serta spesifikasi sensor.
Gambar II.8 Photoelectric Tipe Retroreflektif [3]
b. Sensor Photoelectric tipe Reflective
Sumber cahaya dan penerima menjadi satu, terletak pada satu sumbu dimana sudut kemiringan keduanya dapat diatur. Sudut kemiringan tersebut menentukan jarak obyek yang akan dideteksi dan titik fokus cahaya. Bila berada pada titik fokus tersebut, pantulan cahaya akan mengena pada penerima. Bila cahaya yang dipantukan cukup kuat (dapat diatur dengan sensitivitas) maka sensor akan aktif. Bila cahaya dipantulkan tidak dari titik fokus maka tidak akan tertangkap penerima dan sensor tidak aktif.
c. Sensor Photoelectric Jenis Difuse
Sensor jenis ini pemancar dan penerima dikomposisikan pada suatu tempat. Obyek digunakan sebagai alat refleksi. Jarak sensor maksimum sekitar 20 cm, dan untuk membedakan terang / gelapnya sangat kritis. Biasanya dikemas dalam bentuk yang kompak sehingga mudah dipasang. Sensor-sensor ini bekerja berdasarkan dua keadaan, yaitu Dark-On (sensor akan bekerja jika
cahaya masuk ke penerima terhalang) dan Light-On (sensor akan aktif jika ada cahaya masuk ke penerima).
Gambar II.9 Sensor foto jenis Difuse [3]
d. Sensor Photoelectric Jenis Separate
Sumber cahaya dan penerima terpisah, diletakan berhadapan. Bila obyek lewat dan memotong jalur cahaya, maka sensor akan aktif. Jarak antara pemancar dan penerima tergantung karakteristik photoelectric tersebut serta pengaturan sensitivitas yang diatur oleh oprator.
4. Sensor Optic
Sebuah sistem sensor serat optic terdiri dari kabel serat optic yang terhubung ke remote sensor atau penguat.
Gambar II.10 Arsitektur Sensor Serat Optic [4]
Pada gambar diatas dalam penginderaan serat optic,Transmitter
(Pengirim) dan Receiver (penerima) terletak dalam satu tempat. Kabel serat optic yang terhubung ke amplifier memungkinkan sensor untuk mencapai wilayah yang tidak terjangkau.
Karakteristik sensor serat optik yaitu memiliki output NPN atau PNP dengan rating voltase daya sebesar 12 hingga 24 VDC dan konsumsi arus maksimal 39mA pada tegangan 24V. Sesor ini memiliki waktu tanggap 50 µs pada kecepatan tinggi,untuk pemilihan output bisa di pilih antara light-on atau
dark-on, selain itu sensor ini memiliki resistansi lingkungan dengan suhu sekitar antara -20 hingga +55ºC (tanpa pembekuan), kelembapan sejitar 35 hingga 85% RH (tanpa kondensasi) dan resistansi getaran sebesar 10 hingga 55 Hz.