Pengertian dan Fungsi Sensor Tekanan

Posted on

Sensor tekanan, atau yang dikenal dengan sensor pressure, berfungsi sebagai pembaca nilai tekanan dari cairan maupun materi gas. Komponen sensor ini cukup luas digunakan baik pada alat elektronik, otomotif maupun dunia industri.

pengertian sensor tekanan

Baca juga : Jenis dan Fungsi Sensor Cahaya

Prinsip Kerja Sensor Tekanan

Sensor tekanan adalah sebuah alat yang digunakan untuk mengukur besaran suatu tekanan. Caranya yaitu dengan mengubah tegangan mekanis menjadi sinyal listrik. Sederhananya, alat ini mampu mengubah tekanan menjadi induktansi.

Prinsip kerjanya yaitu mengubah tekanan pada kantung perangkat sensor yang dapat menyebabkan berubahnya posisi inti kumparan. Akibat dari proses tersebut, induksi magnetik yang ada pada kumparan pun akan mengalami perubahan.

prinsip kerja sensor tekanan

Jenis kumparan yang digunakan pada perangkat sensor ini yaitu kumparan CT (center tap). Dengan begitu, jika intinya mengalami pergeseran, maka induktansi pada salah satu kumparan akan bertambah, lalu induktansi pada kumparan lainnya akan berkurang.

Setelah itu, barulah sinyal yang ada pada perangkat akan berubah menjadi induktansi magnetik yang timbul pada kumparan tersebut menjadi sebuah tegangan sebanding.  

Macam-Macam Sensor pressure Beserta Fungsinya

Sensor tekanan  ini memiliki beberapa jenis. Berikut beberapa jenis-jenis tersebut :

1.      Pressure Gauge (Tekanan Gauge)

Jenis yang satu ini dikenal sebagai tekanan relatif, yaitu jenis tekanan yang diukur relatif terhadap tekanan atmosfer. Jenis yang satu ini, merupakan selisih antara tekanan absolut dengan tekanan atmosfer.

2.      Differential Pressure (Tekanan Diferensial)

Sensor pressure bertipe diferensial merupakan jenis perangkat yang diukur pada tekanan lain, atau beda tekanan.

3.      Vacum

Jenis tekanan vacum ini juga dikenal juga dengan istilah tekanan hampa. Tekanan ini lebih rendah dibandingkan dengan tekanan atmosfer.

4.      Absolute Pressure (Tekanan Absolut)

Tekanan absolut merupakan harga tekanan yang pada dasarnya dihitung relatif terhadap tekanan nol mutlak.

Jenis jenis Sensor Tekanan

Berikut ini adalah beberapa jenis contoh sensor tekanan yang sering digunakan:

1. Linear Variable Differential Transformer (LVDT)

LVDT merupakan sensor tekanan yang berfungsi berdasarkan pada ada atau tidaknya medan magnet yang terjadi. LVDT sendiri pertama kali dikemukakan oleh seorang bernama G.B Hoadley. Dia menggunakan perangkat ini pertama kalinya untuk kepentingan militer.

Sensor tekanan LVDT pertama kali berkembang pada tahun 1950-an dan masih populer hingga saat ini. Bahkan, LVDT kini sudah digunakan untuk berbagai kepentingan industri.

sensor tekanan LVDT

Pasalnya, sensor ini memiliki keunggulan dari segi kepadatan, kekuatan, sensitivitas yang baik, mampu menangani input yang berlebih, dan lain-lain.

2. Sensor Tekanan Semikonduktor

Tipe yang satu ini dikenal juga dengan MPX4100. Perangkat ini adalah seri Manifold Absolute Pressure atau MAP. Fungsinya yaitu untuk membaca tekanan udara dalam suatu manifold.

MPX4100 merupakan salah satu jenis sensor tekanan yang sudah dibekali dengan rangkaian pengkondisian sinyal. Selain itu, juga sudah disematkan temperatur kalibrator yang dapat membuat sensor menjadi stabil pada perubahan suhu yang terjadi.

Sensor Tekanan Semikonduktor MPX4100
Sensor Tekanan MPX4100

Prinsip kerja dari perangkat ini yaitu mengubah tegangan mekanik menjadi listrik. Daya yang diberikan pada kawat dalam perangkat, dapat menyebabkan kawat tersebut menjadi bengkok. Kemudian, ukuran kawat tersebut berubah dan mengubah ketahanannya.

3. Tipe Bourdon Tubes

Contoh sensor tekanan selanjutnya adalah Bourdon Tubes. Perangkat ini berbentuk pipa pendek lengkung. Salah satu ujung perangkat ini biasanya tertutup. Prinsip kerjanya yaitu memberikan tekanan untuk menegang.

Perubahan yang dihasilkan dari prinsip kerjanya, sebanding dengan besarnya tekanan yang diberikan.

Contoh sensor tekanan yang satu ini memiliki kelebihan yang tidak mudah terpengaruh oleh perubahan temperatur dan baik digunakan untuk mengukur tekanan mulai dari 30-100.000 psi.

Mengenal Sensor Tekanan Udara

Ada berbagai macam jenis sensor tekanan yang saat ini ada di sekitar kita. Salah satunya yaitu sensor tekanan udara. Fungsinya yaitu untuk memberikan informasi data tekanan udara. Alat ini sudah diaplikasikan pada beberapa perangkat, salah satunya mesin dengan sistem injeksi elektronik atau EFI.

Output dari sensor tekanan berupa hasil pengukuran, bisa dengan satuan psf, mmHg, inHg, psi, bar, atau atmosphere (atm).

Sensor tekanan udara banyak diimplementasikan pada dunia otomotif, khususnya mobil. Karena pada dasarnya, tekanan udara di dalam intake manifold akan berubah-ubah dengan kondisi kerja mesin dan throttle valve.

Alat ini bisa menunjukkan bahwa tekanan pada intake manifold memiliki hubungan langsung pada beban kerja mesin. Selain untuk mobil, sensor jenis tekanan udara juga sering digunakan pada beberapa perangkat lain.

Misalnya saja untuk para pehobi arduino, tentunya sudah mengenal sensor tekanan udara arduino, yang paling populer adalah tipe sensor tekanan MPX5700DP, berikut adalah gambar serta konfigurasi kaki terminal sensor tersebut

sensor tekanan udara arduino

Sensor ini mudah didapatkan bahkan dengan harga yang terjangkau

Mengenal Sensor Tekanan Air

Selain sensor tekanan untuk udara, sensor untuk air juga tidak kalah populer. Alat ini sering sekali digunakan untuk kegiatan praktek industri seperti:

  • Lingkungan industri dinamis
  • Pemeliharaan air dan rekayasa tenaga air
  • Peralatan konstruksi transportasi
  • Teknologi kapal
  • Pipa

Sensor ini mampu mendeteksi informasi yang terukur serta mengubah informasi yang sudah terdeteksi menjadi sebuah sinyal listrik. Inti dari sensor ini, umumnya terbuat dari silikon yang menyebar pada area penampang sensor nya.

Sensor Tekanan Air

Prinsip kerjanya adalah, tekanan air nantinya akan langsung diterapkan pada diafragma sensor. Selanjutnya, diafragma tersebut akan menghasilkan mikro-perpindahan sebanding dengan tekanan air.

Kemudian, hambatan listrik dari sensor berubah, serta bagian sirkuit elektronik digunakan agar bisa mendeteksi adanya perubahan, dan output sinyal serta pengukuran standar sesuai dengan tekanan yang diubah.

Contoh Sensor Tekanan Pada Industri

Sensor tekanan sudah lama digunakan pada berbagai bidang industri. Beberapa di antaranya adalah sebagai berikut:

1. Sebagai Sensor Pada Alat Drum Uap Boiler

Alat yang digunakan pada industri ini yaitu jenis water sensor pressure, untuk mengukur tekanan air. Alat ini berfungsi untuk mengetahui level tekanan air yang ada di dalam drum. Alat tersebut nantinya akan mengeluarkan sinyal pada angka 4-20mA atau 0-5V.

Kemudian, informasi tersebut akan ditampilkan secara digital lalu ditampilkan juga pada display.

2. Penggunaan Alat Sensor Pada Pabrik Gula

Alat sensor ini juga biasa digunakan pada industri gula. Alat akan dipasang pada ketel steam uap yang menjadi jantung pada industri tersebut. Steam yang akan dihasilkan oleh ketel, nantinya akan dimanfaatkan untuk memproses atau memasak gula.

Di lain sisi, juga bisa digunakan sebagai pembangkit listrik. Fungsinya yaitu untuk memutar turbin uap kemudian menuju generator dan menjadi sebuah listrik.

Sensor tekanan juga menjadi sebuah alat untuk mengukur nilai tekanan steam. Tujuannya agar sistem bisa menjaganya.

3. Sebagai Pengaman Turbin Uap PLN

Sensor tekanan sangat penting sekali pada sistem keamanan turbin uap. Alat sensor akan memberi informasi apakah nilainya berada di atas atau di bawah standar turbin tersebut. Selanjutya, kontroler yang membaca nilainya, secara otomatis akan mematikan turbin, atau menyalakan alarm jika terlalu tinggi atau terlalu rendah.

Baca juga : Cara Kerja PLTA

Fungsinya yaitu untuk mengamankan nilai tekanan turbin uap agar tidak melebihi atau tidak kurang dari nilai yang sudah di-setting.

Demikian penjelasan tentang sensor tekanan, mulai dari perangkat yang dibutuhkan untuk sensor udara maupun air. Perangkat ini memiliki fungsi yang sangat vital, terutama dalam beberapa sektor industri. Fungsinya dapat memberikan kita informasi yang detail terkait tekanan udara maupun air pada suatu peralatan tertentu.