Pengukuran Regangan

PENGUKUR REGANGAN

Here starts the lesson!

01

DEFINISI

DisusunOleh Kelompok10

NarenDramardhaniS (40040622650068) NinnaNikita (40040622650043) FahrenDiaz (40040622650059)

Pengukur regangan sensor adalah perangkat atau alat yang digunakan untuk

mengukur perubahan dimensi atau regangan pada suatu

benda akibat gaya atau

tekanan yang bekerja padanya.

Pengukur

Regangan

Pengukur regangan, terutama yang menggunakan sensor strain gauge, memiliki peran yang sangat penting

dalam mengukur regangan dan tegangan pada berbagai benda atau struktur.

Berikut adalah beberapa alasan

mengapa pengukur regangan sangat penting:

● Pemahaman

Distribusi Tegangan

● Pemantauan

Kelelahan Struktural

● Keamanan dan Pemeliharaan Struktur

● Akurasi Pengukuran Deformasi

Pentingnya

pengukur

tegangan

Cara kerja Strain gauge

Strain gauge sensor mengubah gaya yang diterapkan oleh

tekanan, torsi, dll. Menjadi

sinyal listrik yang dapat diukur hingga ditampilkan. Gaya

menyebabkan regangan, yang kemudian diukur dengan strain gauge melalui perubahan

hambatan listrik.

02

JENIS

PENGUKUR

REGANGAN

Pengukur regangan hambatan listrik, seperti strain gauge

atau sensor regangan, digunakan untuk mengukur

regangan atau deformasi pada

Pengukur regangan

suatu benda atau struktur

hambatan listrik

^dengan

memonitor perubahan resistansi listrik pada strain gauge yang ditempatkan pada benda tersebut.

Prinsip kerja

Pengukur regangan ditempatkan atau ditempelkan pada benda atau struktur yang akan diukur regangannya.

Benda tersebut bisa berupa logam, plastik, atau

material lainnya. Ketika benda mengalami regangan, terjadi perubahan resistansi pada strain gauge dan menyebabkan ketidakseimbangan pada jembatan Wheatstone. Perubahan ini menciptakan perbedaan potensial listrik antara simpul jembatan.

Potensial listrik yang terjadi akibat ketidakseimbangan jembatan Wheatstone menghasilkan sinyal listrik yang

dapat diukur. Besarnya sinyal listrik tersebut

berkorelasi dengan besar regangan atau deformasi yang terjadi pada Sinyal listrik yang dihasilkan dapat diukur, diolah, dan dimonitor menggunakan perangkat elektronik seperti alat pengukur strain atau sistem

pengukuran. Informasi ini dapat digunakan untuk

analisis, pemantauan, atau pengendalian suatu sistem.

Pengukur regangan optik

Pengukurreganganoptik, juga dikenal sebagai sensor reganganoptik atau strain optic sensor, menggunakan prinsip interferometri

untuk mengukurdeformasi atau reganganpada suatu benda.

Prinsip kerja

Prinsip kerja pengukur regangan optik didasarkan pada interferometri, di mana perubahan panjang atau

regangan suatu benda menyebabkan perubahan fasa gelombang cahaya yang melewati atau dipantulkan dari benda tersebut.

Pengukur regangan piezoelektrik, atau sering disebut sebagai sensor piezoelektrik,

menggunakan

prinsip piezoelektrisitas

untuk mengukur deformasi

Pengukur Regangan

atau regangan pada suatu

Piezoelektrik

benda. Piezoelektrisitas adalah fenomena di mana materi dapat menghasilkan muatan listrik ketika dikenakan tekanan mekanis

Prinsip kerja

Sensor piezoelektrik dilengkapi dengan elektroda atau kabel untuk mengukur muatan listrik yang dihasilkan oleh piezoelektrik. Muatan ini mencerminkan besar regangan atau deformasi pada benda. Sinyal muatan listrik yang diukur dikonversi menjadi informasi

regangan atau deformasi pada benda. Ini dapat

dilakukan dengan menggunakan penguat sinyal atau perangkat elektronik lainnya.

Pengukur regangan kapasitif adalah jenis sensor yang

menggunakan perubahan kapasitansi untuk mengukur regangan atau deformasi pada

suatu benda. Kapasitansi adalah

Pengukur Regangan

kemampuan suatu sistem untuk

Kapasitif

menyimpan muatan listrik, dan perubahan regangan pada

benda akan memengaruhi

kapasitansi pada sensor kapasitif.

Prinsip Kerja

Perubahan jarak antara elemen kapasitif menyebabkan perubahan kapasitansi pada sensor. Kapasitansi pada kondensator dapat dihitung menggunakan rumus

C=Q/V, di mana C adalah kapasitansi, Q adalah muatan listrik, dan V adalah tegangan. Perubahan kapasitansi pada sensor mengakibatkan perubahan muatan listrik di antara elemen kapasitif. Deformasi

pada benda akan memengaruhi distribusi muatan dan potensial listrik antara elemen-elemen tersebut.

Penerapan Pengukur Regangan

03

Rekayasa

Aplikasi: Laboratorium uji

Struktur

material untuk mengukur

kekuatan tarik, kekuatan tekan,

● Pengujian Kekuatan atau modulus elastisitas material.

Material: Kasus Penggunaan: Strain gauge ditempatkan pada sampel material yang diuji, memungkinkan

pengukuran regangan dan

tegangan selama pemberian beban

untuk memahami karakteristik mekanis material.

Aplikasi: Pabrik manufaktur

Rekayasa

untuk memastikan kualitas

Struktur

^produk.

Kasus Penggunaan: Sensor

● Pemantauan dan strain gauge digunakan pada alat Pengendalian Proses atau bingkai produksi untuk

Manufaktur: mengukur regangan selama proses

manufaktur. Hal ini membantu dalam mengidentifikasi

ketidaksesuaian dan memastikan produk sesuai dengan spesifikasi desain.

Rekayasa

Aplikasi: Pemantauan keandalan

Struktur

dan integritas struktural jembatan.

Kasus Penggunaan: Sensor

● Pemantauan Struktural strain gauge ditempatkan pada Jembatan: elemen-elemen kunci seperti

kabel, tumpuan, atau struktur utama jembatan. Pemantauan ini membantu dalam mendeteksi potensi kelelahan struktural atau perubahan kondisi akibat beban dinamis atau cuaca.

Industri

Aplikasi: Pemantauan regangan

Dirgantara

pada sayap pesawat.

● Monitoring Sayap Kasus Penggunaan: Sensor

Pesawat: strain gauge ditempatkan pada sayap pesawat untuk mengukur regangan selama penerbangan.

Informasi ini membantu insinyur dalam memahami beban dinamis pada sayap dan menganalisis

performa strukturalnya.

Aplikasi: Pengujian prototipe

Industri

pesawat untuk memvalidasi

Dirgantara

desain.

● Pengujian Struktural Kasus Penggunaan: Strain gauge pada Prototipe Pesawat: ditempatkan pada berbagai

komponen dan struktur pesawat selama uji statis dan uji dinamis untuk memahami bagaimana

material dan struktur merespon terhadap beban dan kondisi

penerbangan simulasi.

Industri

Aplikasi: Pemantauan regangan

Dirgantara

pada komponen peluncur satelit.

● Pemantauan Struktural Kasus Penggunaan: Sensor pada Komponen strain gauge digunakan pada

Peluncur Satelit: elemen struktural peluncur untuk memastikan integritas dan

keandalan struktural selama fase peluncuran dan saat memasuki ruang angkasa.

Aplikasi: Pemantauan regangan

Industri

pada komponen sistem suspensi,

Otomotif

seperti per keong atau lengan

kendaraan.

● Sistem Suspensi:

Kasus Penggunaan: Sensor strain gauge ditempatkan pada bagian- bagian kritis sistem suspensi untuk mengukur deformasi dan mengoptimalkan kinerja suspensi, meningkatkan kenyamanan

berkendara, dan stabilitas kendaraan.

Industri Otomotif

● SistemRem:

Aplikasi: Pemantauantekanan dan deformasipada sistemrem.

KasusPenggunaan: Strain gauge digunakanpada komponenrem, seperticakramatau blok rem, untukmengukurdeformasidan memberikanumpanbalik yang akuratterkaitdengankinerja sistemrem.

Industri

Aplikasi: Pemantauan deformasi

Otomotif

pada chassis kendaraan.

● Pemantauan _Struktural Kasus Penggunaan: Sensor _pada

Chassis: strain gauge ditempatkan pada berbagai bagian dari chassis untuk mengukur regangan dan mengidentifikasi area- area yang mungkin mengalami tekanan atau stres berlebih.

Biomekanik

● Implan Tulang atau Sendi Buatan:

Aplikasi: Pemantauan deformasi pada implan tulang atau sendi

buatan.

Kasus Penggunaan: Strain gauge ditempatkan pada implan untuk memantau regangan selama gerakan atau aktivitas fisik, membantu dokter dan insinyur dalam mengevaluasi keefektifan dan keamanan implan.

Biomekanik

● Studi Gerakan Sendi:

Aplikasi: Penelitian biomekanik untuk memahami gerakan sendi. Kasus

Penggunaan: Sensor strain gauge

ditempatkan pada kulit atau struktur tulang di sekitar sendi untuk mengukur regangan dan menghasilkan data gerakan yang akurat selama aktivitas fisik atau olahraga.

Biomekanik

● StudiGerakan Otot:

Aplikasi: Penelitianbiomekanik untukmemahamigerakanotot.

KasusPenggunaan: Strain gauge ditempatkanpada permukaanotot untukmengukurreganganselama berbagaigerakan, membantu

dalampenelitiantentangkekuatan otot dan koordinasigerak.

Pengujian Materi

● Uji Tarik Material Logam:

Aplikasi: Pengujian tarik pada sampel logam.

Kasus Penggunaan:

Strain gauge

ditempatkan pada sampel logam yang ditarik secara axial.

Pengukuran regangan membantu menghasilkan kurva

teganganregangan yang memberikan

informasi tentang modulus elastisitas, batas elastis, dan kekuatan tarik material.

Pengujian

Materi

Aplikasi: Pengujian kekuatan tarik atau tekan beton.

● Pengujian Kekuatan Kasus Penggunaan: Sensor

Beton: strain gauge ditempatkan pada batang uji beton untuk mengukur regangan saat diberikan beban tarik atau tekan. Ini membantu dalam mengevaluasi kekuatan

material beton dan mendeteksi potensi retak atau kegagalan.

Pengujian

Materi

Aplikasi: Pengujian kekerasan pada material.

● Uji Kekerasan Material:Kasus Penggunaan: Strain gauge digunakan untuk mengukur deformasi mikroskopis pada

permukaan material selama uji kekerasan. Informasi ini membantu dalam menentukan kekerasan dan sifat mekanis material.

04

Keuntungan dan Keterbatasan

Strain Gauge

Keuntungan

-Sensitivitas dan akurasi tinggi

-Rentang pengukuran luas

-Pengukuran non intrusif

-Efektivitas biaya

Keterbatasan

-Kerapuhan material -Rentan terhadap suhu -Membutuhkan intalasi dan kalibrasi yang

cermat

05

Perkembangan Terkini Dan Tren

Masa Depan

Pengukur regangan nirkabel memiliki potensi besar untuk mengalami perkembangan dan penerapan yang signifikan di masa depan. Beberapa potensi tren dan penerapan

tersebut melibatkan integrasi dengan teknologi canggih dan ekspansi ke berbagai bidang.

Pengukur

Regangan Nirkabel

IoT dan Pengukuran Regangan:

Integrasi lebih lanjut dengan Internet of Things (IoT) akan menjadi tren utama. Sensor regangan nirkabel akan

semakin terhubung ke jaringan IoT untuk pemantauan yang lebih efisien, pemrosesan data terpusat, dan pengambilan keputusan yang lebih cerdas.

Pengukur

Regangan Miniatur

Teknologi Medis:

Dalam konteks kesehatan, pengukur regangan miniatur dapat digunakan untuk memantau kondisi medis seperti gerakan otot, pemulihan pasca-operasi, atau pemantauan pasien dengan gangguan neuromuskular.

Pengukur Regangan Pintar Dengan Elektronik Terintegrasi

Integrasi dengan Sistem Pemrosesan Data Cerdas:

Integrasi pengukur regangan pintar dengan sistem pemrosesan data cerdas, termasuk kecerdasan buatan (AI) dan machine learning, dapat meningkatkan

kemampuan analisis data dan memberikan wawasan mendalam dari hasil pengukuran.

KESIMPULAN

Pentingnya Pengukur Keutungan:

Regangan: -Sensitivitas dan akurasi tinggi -Rentang pengukuran luas

● Pemantauan Struktural -Pengukuran non intrusif

● Pengujian Material -Efektivitas biaya

● Keamanan dan Keterbatasan :

Kesehatan -Kerapuhan material

● DLL -Rentan terhadap suhu

-Membutuhkan intalasi dan kalibrasi yang cermat

Prospek masa depan :

● Internet of Things (IoT) dan Konektivitas

● Teknologi Wearable

● Integrasi dengan Sistem Pemrosesan Data Cerdas

TERIMA KASIH