Rangkaian Sensor Tekanan dengan Menggunakan ADC

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Tujuan

2. Alat dan Bahan

3. Dasar Teori

4. Rangkaian dan Prinsip Kerja

5. Video

6. Link Download

1. Tujuan [Kembali]

a. Mampu memahami tentang sensor tekanan dan aplikasi yang lebih kompleks

b. Mampu menggunakan proteus dan mengaplikasikannya.

c. Mampu memahami rangkaian. 

2. Alat dan Bahan [Kembali]

• Sensor MPXA6115A6U
• Resistor 1kOhm, 3kOhm, 10kOhm
• Motor
• Power
• DC Voltmeter
• Op-Amp
• Ground

3. Dasar Teori [Kembali]

Rangkaian sensor tekanan dibawah menggunakan ADC untuk mengubah analog menjadi digital. Pada rangkaian ini masih menggunakan sensor MPXA6115A6U sebagai sensor tekanannya. 

ADC (Analog to Digital Conventer) merupakan sebuah system yang berupa rangkaian elektronik dengan fungsi untuk mengubah sinyal/tegangan analog menjadi sinyal atau tanda-tanda digital. Pengubahan ini bertujuan untuk mendapatkan data-data digital berupa hexa atau biner, sehingga microprosesor dapat mengolah data tersebut. Data-data digital yang hasil perubahan ADC merupakan representasi dari masukan yang berupa data tegangan analog.  

Prinsip kerja ADC adalah mengkonversi sinyal analog ke dalam bentuk besaran yang merupakan rasio perbandingan sinyal input dan tegangan referensi. 
diagram kaki pin ADC 0804:

Karakteristik ADC 0804 adalah sebagai berikut:

• Memiliki 2 masukan analog : Vin (+) dan Vin(-) sehingga memperbolehkan masukan selisih (diferensial). Dengan kata lain, tegangan masukan analog yang sebenarnya adalah selisih dari masukan kedua pin [ analog Vin = Vin(+) – Vin(-)]. Jika hanya satu masukan maka Vin(-) dihubungkan ke ground. Pada operasi normal, ADC menggunakan Vcc = +5V sebagai tegangan referensi, dan masukan analog memiliki jangkauan dari 0 sampai 5 V pada skala penuh.
• Mengubah tegangan analog menjadi keluaran digital 8 bit. Sehingga resolusinya adalah 5V/255 = 19.6 mV
• Memiliki pembangkit detak (clock) internal yang menghasilkan frekuensi f=1/(1,1RC), dengan R dan C adalah komponen eksternal.
• Memiliki koneksi ground yang berbeda antara tegangan digital dan analog. Kaki 8 adalah ground analog. Pin 10 adalah ground digital.

 

IC ADC 0804 mempunyai dua masukan analog, Vin (+) dan Vin (-), sehingga dapat menerima masukan diferensial. Masukan analog sebenarnya (Vin) sama dengan selisih antara tegangan-tegangan yang dihubungkan dengan ke dua pin masukan yaitu Vin= Vin (+) – Vin (-). Kalau masukan analog berupa tegangan tunggal, tegangan ini harus dihubungkan dengan Vin (+), sedangkan Vin (-) digroundkan. Untuk operasi normal, ADC 0804 menggunakan Vcc = +5 Volt sebagai tegangan referensi. Dalam hal ini jangkauan masukan analog mulai dari 0 Volt sampai 5 Volt (skala penuh), karena IC ini adalah SAC 8-bit, resolusinya akan sama dengan

(n menyatakan jumlah bit keluaran biner IC analog to digital converter) IC ADC 0804 memiliki generator clock intenal yang harus diaktifkan dengan menghubungkan sebuah resistor eksternal (R) antara pin CLK OUT dan CLK IN serta sebuah kapasitor eksternal (C) antara CLK IN dan ground digital. Frekuensi clock yang diperoleh di pin CLK OUT sama dengan :

f = 0.91/RC

Untuk sinyal clock ini dapat juga digunakan sinyal eksternal yang dihubungkan ke pin CLK IN. ADC 0804 memiliki 8 keluaran digital sehingga dapat langsung dihubungkan dengan saluran data mikrokomputer. Masukan (chip select, aktif rendah) digunakan untuk mengaktifkan ADC 0804. Jika berlogika tinggi, ADC 0804 tidak aktif (disable) dan semua keluaran berada dalam keadaan impedansi tinggi. Masukan (write atau start convertion) digunakan untuk memulai proses konversi. Untuk itu harus diberi pulsa logika 0. Sedangkan keluaran (interrupt atauend of convertion) menyatakan akhir konversi. Pada saat dimulai konversi, akan berubah ke logika 1. Di akhir konversi akan kembali ke logika 0.

Pada rangkaian ketiga ini, saya meggunakan ADC sebagai penguat. Sensor yang digunakan tetap sensor tekanan MPXA6115A6U. Sensor seri MPXA6115A6U mengintegrasikan on-chip, op amp bipolar sirkuit dan network resistor film tipis untuk memberikan sinyal output tinggi dan kompensasi suhu. Bentuk kecil faktor dan keandalan tinggi dari integrasi chip membuat tekanan ada pilihan yang logis dan ekonomis untuk perancang sistem.   Grafik Tegangan Output Sensor Tekanan MPXA6115A6U   Datasheet sensor MPXA6115A6U                     klik disini

4. Rangkaian dan Prinsip Kerja [Kembali]

 Rangkaian Sensor Menggunakan ADC

    Prinsip Kerja :
              Pada rangkaian ini, saya menggunakan ADC. Kaki no 2 sensor MPXA6115A6U merupakan Vinput yaitu sebagai sumber, kaki no 3 sensor di ground kan, dan kaki no 4 merupakan output yang dihubungkan ke input ADC. Kaki reff pada ADC akan terhubung ke resistor variabel, kita dapat mengatur tegangan referensi yang kita inginkan. Sinyal yang diterima akan diterjemahkan oleh ADC kedalam bentuk sinyal digital. Lalu kaki-kaki output ADC dihubungkan ke LED yang akan menampilkan hasil output dengan berbagai macam logika tergantung resistor variabel yang diatur.

5. Video [Kembali]

Video Simulasi Rangkaian Sensor Tekanan Menggunakan ADC

6. Link Download [Kembali]

 Rangkaian                                   download
 Video Rangkaian                        download
 Materi                                         download