Pengertian dan Fungsi Sensor Tekanan Beserta Cara Kerjanya

Bengkeltv.id – Pengertian dan Fungsi Sensor Tekanan Beserta Cara Kerjanya. Jika kalian ingin memahami tentang sensor tekanan, penting bagi kalian untuk memahami konsep dari tekanan itu sendiri. Tekanan adalah ekspresi dari gaya yang diberikan kepada suatu permukaan per satuan luas.

Satuan tekanan yang umumnya dikenal adalah Pascal, atau disingkat sebagai Pa. Dalam konteks industri di Indonesia, satu Pascal setara dengan satu “Newton per meter persegi.”

Jadi, apa sebenarnya yang dimaksud dengan sensor tekanan? Sensor tekanan adalah alat yang digunakan untuk mengubah tekanan menjadi sinyal listrik kecil yang kemudian dapat dikirim dan ditampilkan.

Secara lainnya, sensor tekanan adalah perangkat yang digunakan untuk mendeteksi tekanan dan mengukur jumlahnya, yang nantinya dapat digunakan untuk mengukur muatan listrik.

Pengertian Sensor Tekanan

Sensor tekanan atau sensor pressure adalah sebuah perangkat yang berfungsi untuk mengukur nilai tekanan dari cairan atau gas.

Biasanya, sensor ini digunakan dalam peralatan elektronik, otomotif, dan industri. Cara kerja sensor tekanan adalah dengan mengubah tegangan mekanis menjadi sinyal listrik untuk mengukur besaran tekanan. Dalam istilah yang lebih sederhana, sensor ini dapat mengubah tekanan menjadi induktansi.

Prinsip kerja sensor tekanan melibatkan perubahan tekanan di dalam kompartemen sensor, yang dapat mengakibatkan pergeseran posisi inti kumparan.

Akibatnya, induksi magnetik dalam kumparan tersebut akan mengalami perubahan. Sensor ini menggunakan jenis kumparan yang disebut kumparan CT (Center Tap).

Ketika inti kumparan mengalami pergeseran, induktansi pada salah satu kumparan akan meningkat, sementara induktansi pada kumparan lainnya akan menurun.

Selanjutnya, sinyal pada perangkat akan berubah menjadi tegangan yang sebanding dengan perubahan induktansi magnetik yang terjadi pada kumparan tersebut.

Prinsip Kerja Sensor Tekanan

Prinsip kerja sensor tekanan memiliki tingkat kompleksitas yang cukup. Pertama-tama, perubahan pada kantung sensor mengakibatkan pergeseran posisi inti kumparan, yang pada akhirnya menyebabkan perubahan dalam induksi magnetik di dalam kumparan. Sensor tekanan ini menggunakan kumparan khusus yang disebut kumparan CT atau Center Tap.

Ketika terjadi pergeseran pada inti kumparan, induktansi pada salah satu kumparan dapat meningkat, sementara pada kumparan lainnya dapat berkurang.

Secara umum, prinsip kerja dari sensor tekanan adalah mengubah tekanan mekanik menjadi sinyal listrik. Dasar dari penurunan tegangan ini adalah fakta bahwa resistivitas konduktor bisa berubah seiring perubahan panjang dan luas penampangnya ketika diberi beban. Ketika daya diterapkan pada konduktor, itu dapat menyebabkan perubahan bentuknya, yang pada gilirannya mengubah ukuran dan sifat resistif konduktor tersebut.

Untuk mengukur tekanan statis atau dinamis dari suatu cairan, rumus P=d.g.h dapat digunakan. Di sini, P adalah tekanan statis dalam Pascal, D adalah kepadatan cairan dalam kg/m³, G adalah konstanta gravitasi, dan H adalah tinggi cairan.

Ketahui Fungsi Sensor Tekanan

kalian dapat menemukan beragam fungsi dari sensor tekanan ini dalam berbagai bidang. Berikut adalah beberapa contoh fungsi sensor tekanan dalam berbagai model yang berbeda:

1. Dalam Bidang Otomotif

Dalam bidang otomotif, sensor tekanan banyak digunakan dalam berbagai perangkat. kalian dapat menemukannya dalam sistem pengereman kendaraan dan sistem ABS (Anti Lock Brake System).

Pada sistem pengereman ini, sensor tekanan berperan penting, terutama pada bus, di mana sensor ini digunakan untuk mengatur pengereman sehingga kendaraan dapat berhenti dengan baik. Selain itu, sensor tekanan juga terlibat dalam sistem airbag pada mobil untuk mendeteksi kecelakaan. Ketika terjadi tabrakan, sensor tekanan akan aktif, mendeteksi tekanan pada kendaraan, dan memicu pelepasan airbag.

2. Bidang Biomedis

Sensor ini juga memiliki peran penting dalam bidang aplikatif, seperti dalam bidang biomedis. Dalam konteks ini, sensor tekanan sering digunakan dalam pengukuran alat-alat vital manusia, seperti dalam pengukuran tekanan darah dalam sirkulasi darah dalam tubuh.

Dalam pengukuran tekanan darah, sensor tekanan berfungsi dengan menggunakan kontroler sensor, yang juga digunakan dalam pengaturan tekanan cairan pada infus. Penggunaan alat sensor tekanan dalam bidang biomedis sangat penting untuk berbagai aplikasi medis dan pemantauan kesehatan manusia.

3. Bidang Manufaktur

Selain dua bidang yang telah disebutkan sebelumnya, sensor tekanan juga memiliki peran yang signifikan dalam bidang manufaktur. Dalam konteks ini, sensor tekanan digunakan untuk mendeteksi tekanan yang sesuai.

Tekanan yang tepat sangat penting dalam berbagai proses manufaktur, termasuk proses pemanasan, pengovenan, pneumatik, dan banyak lagi.

Selain digunakan dalam berbagai bidang, sensor tekanan juga memiliki berbagai jenis yang berbeda, di antaranya:

Tekanan gauge, jenis sensor yang mengukur tekanan relatif, digunakan untuk mengukur tekanan dalam atmosfer. Jenis ini dibagi menjadi tekanan absolut (tekanan nol mutlak) dan tekanan atmosfer.
Tekanan diferensial, digunakan untuk mengukur perbedaan tekanan antara dua objek atau dalam perangkat yang berbeda.
Tekanan vakum, dikenal sebagai tekanan hampa udara, memiliki tekanan lebih rendah daripada tekanan atmosfer.
Tekanan jenis absolut, mengukur tekanan relatif dengan nol tekanan yang mutlak.

Ada banyak jenis sensor tekanan yang berbeda, yang digunakan dalam berbagai komponen. Misalnya, sensor tekanan LDVT digunakan untuk mendeteksi tekanan dalam medan magnet dan pertama kali dikembangkan oleh Hodley, sering digunakan dalam konteks militer.

Jenis jenis Sensor Tekanan

Di bawah ini terdapat beberapa contoh jenis sensor tekanan yang umum digunakan:

1. Linear Variable Differential Transformer (LVDT)

LVDT, singkatan dari Linear Variable Differential Transformer, adalah jenis sensor tekanan yang beroperasi berdasarkan keberadaan atau ketiadaan medan magnet. LVDT pertama kali diperkenalkan oleh seorang bernama G.B. Hoadley dan digunakan pertama kali untuk tujuan militer.

Sensor tekanan LVDT mulai berkembang pada tahun 1950-an dan masih menjadi populer hingga saat ini. Ini karena LVDT memiliki sejumlah keunggulan, seperti kekalianlan, kekuatan, sensitivitas yang tinggi, kemampuan untuk menangani input yang beragam, dan banyak lagi. Sensor ini kini digunakan dalam berbagai aplikasi industri.

2. Sensor Tekanan Semikonduktor

Tipe ini juga dikenal sebagai MPX4100 dan termasuk dalam seri Manifold Absolute Pressure atau MAP. Perangkat ini dirancang untuk mengukur tekanan udara di dalam manifold.

MPX4100 merupakan salah satu jenis sensor tekanan yang telah dilengkapi dengan rangkaian pengkondisian sinyal. Selain itu, perangkat ini juga dilengkapi dengan kalibrator suhu yang membantu menjaga stabilitas sensor saat terjadi perubahan suhu.

Prinsip kerja perangkat ini adalah mengubah energi mekanik menjadi energi listrik. Dengan memberikan daya pada kawat di dalam perangkat, kawat tersebut dapat mengalami perubahan bentuk. Akibatnya, ukuran kawat tersebut berubah, sehingga mengubah sifat resistifnya.

3. Tipe Bourdon Tubes

Salah satu jenis sensor tekanan yang lain adalah Bourdon Tubes. Perangkat ini memiliki bentuk seperti pipa pendek yang melengkung, dengan salah satu ujungnya biasanya tertutup. Prinsip kerjanya adalah dengan memberikan tekanan untuk mengubah bentuknya.

Perubahan yang terjadi pada perangkat ini sebanding dengan besarnya tekanan yang diberikan padanya.

Keunggulan dari sensor tekanan ini adalah ketahanannya terhadap perubahan suhu yang rendah, serta kemampuannya untuk mengukur tekanan dalam kisaran mulai dari 30 hingga 100.000 psi.

Macam-Macam Sensor pressure Beserta Fungsinya

Sensor tekanan memiliki berbagai jenis yang berbeda, dan berikut adalah beberapa jenis utamanya:

Pressure Gauge (Tekanan Gauge): Jenis ini mengukur tekanan relatif, yang berarti tekanan yang diukur relatif terhadap tekanan atmosfer. Ini dapat dianggap sebagai selisih antara tekanan absolut dan tekanan atmosfer saat ini.
Differential Pressure (Tekanan Diferensial): Sensor tekanan diferensial digunakan untuk mengukur perbedaan tekanan antara dua titik atau sumber tekanan yang berbeda. Ini berguna untuk mengukur perbedaan tekanan dalam aplikasi seperti pengukuran aliran fluida.
Vacuum (Tekanan Vakum): Jenis tekanan ini juga dikenal sebagai tekanan hampa udara. Tekanan vakum ini lebih rendah daripada tekanan atmosfer, dan sering digunakan dalam berbagai aplikasi seperti pengembangan vakum dalam industri dan laboratorium.
Absolute Pressure (Tekanan Absolut): Tekanan absolut adalah tekanan yang diukur dengan mengacu pada tekanan nol mutlak, bukan terhadap tekanan atmosfer saat ini. Ini berguna dalam aplikasi di mana referensi tekanan yang tetap diperlukan, seperti dalam pengukuran tekanan dalam ruang hampa udara.

Setiap jenis sensor tekanan memiliki kegunaan dan aplikasi yang berbeda, tergantung pada kebutuhan dan lingkungan pengukuran yang diperlukan.

Aplikasi Pressure Sensor

Sensor tekanan dapat digunakan dalam berbagai aplikasi, antara lain:

1. Motor Bensin

Dalam mesin bensin, sensor tekanan memiliki peran yang sangat vital dalam mengukur tekanan udara dalam manifold intake. Informasi ini menjadi kunci dalam sistem kontrol mesin yang dapat mengatur jumlah bahan bakar yang disuntikkan ke dalam silinder mesin.

Selain itu, sensor tekanan juga digunakan untuk memantau tekanan oli dan cairan pendingin dalam mesin. Hal ini membantu menjaga kinerja mesin dan memastikan bahwa semua komponen bekerja dalam kondisi yang optimal.

2. Pesawat Terbang

Dalam pesawat terbang, sensor tekanan memiliki beragam aplikasi yang sangat penting. Salah satu yang paling utama adalah penggunaannya dalam sistem pitot-static yang berfungsi untuk mengukur kecepatan udara dan ketinggian pesawat.

Selain itu, sensor tekanan digunakan untuk memantau tekanan dalam sistem hidrolik pesawat, yang berperan penting dalam pengoperasian berbagai komponen dan sistem pesawat. Sensor ini juga digunakan untuk mengukur tekanan udara dalam kabin pesawat, yang memastikan kenyamanan dan keamanan penumpang selama penerbangan.

3. Pengukur Tekanan Ban

Sensor tekanan yang terpasang pada ban mobil atau sepeda motor memungkinkan pengendara untuk mengawasi tekanan udara di dalam ban secara real-time.

Tingkat tekanan yang sesuai dalam ban sangat krusial untuk meningkatkan kinerja dan keselamatan kendaraan. Sensor tekanan ini biasanya merupakan komponen dari sistem pemantauan tekanan ban (TPMS).

4. Pengukur Tinggi Suatu Cairan

Dalam aplikasi pengukuran tinggi cairan, seringkali digunakan sensor tekanan diferensial. Sensor ini berfungsi untuk mengukur tekanan yang dihasilkan oleh kolom cairan dan kemudian mengonversinya menjadi tinggi cairan yang sesuai.

Penggunaan sensor ini sangat bermanfaat dalam berbagai industri, termasuk dalam pengolahan air dan minyak.

5. Ketinggian, Pesawat Terbang, Roket, Satelit, Balon Udara dll

Sensor tekanan absolut digunakan untuk mengukur ketinggian dalam berbagai kendaraan udara seperti pesawat terbang, roket, satelit, dan balon udara.

Dalam konteks ini, perubahan tekanan atmosfer yang terjadi seiring dengan kenaikan ketinggian digunakan sebagai acuan untuk menghitung ketinggian kendaraan tersebut.

Selain itu, sensor tekanan juga digunakan dalam aplikasi seperti sistem navigasi satelit dan sistem pengendalian penerbangan roket untuk berbagai keperluan pengukuran dan perhitungan.

Baca Juga :

Penutup

Dalam artikel bengkeltv.id ini, kita telah membahas secara mendalam mengenai pengertian dan fungsi sensor tekanan. Sensor tekanan adalah perangkat elektronik yang penting dalam berbagai aplikasi, mulai dari otomotif hingga industri.

Mereka bekerja dengan cara mengubah tekanan fisik menjadi sinyal listrik yang dapat diukur dan diinterpretasikan oleh perangkat elektronik.

Dengan pemahaman yang lebih baik tentang sensor tekanan, kita dapat memahami bagaimana teknologi ini berkontribusi pada kemajuan dalam berbagai bidang.

Semoga artikel ini telah memberikan pemahaman yang lebih baik tentang pengertian dan fungsi sensor tekanan. Dengan pengetahuan ini, kita dapat lebih menghargai peran penting sensor tekanan dalam kehidupan sehari-hari dan dalam perkembangan teknologi.

Teruslah eksplorasi dan pemahaman terhadap teknologi ini, karena hal itu akan memainkan peran yang semakin besar dalam dunia yang terus berkembang.