instrumentasi pdf

21
11.7 PENGUKURAN TEKANAN Pengukur an tekanan, at au kekuatan, dap at dilaku kan dengan mengu bah tekanan atau kekuatan menjadi perpindahan oleh unsur-unsur elastis yang bertindak sebagai transduser utama. Perpindahan dari elemen elastis yang merupakan fungsi dari gaya yang diterapkan dapat diukur dengan transduser yang bertindak sebagai transduser sekunder. Output dari transduser sekunder adalah fungsi dari perpindahan, yang pada gilirannya merupakan fungsi tekanan atau gaya yang diukur. Beberapa metode mekanis digunakan untuk mengkonversi tekanan terapan atau kekuatan dalam perpindahan. Perangkat mekanik ini disebut  force summing devices. Perangkat summing yang paling umum digunakan adalah 1. Flat or corrugated di aphragms . Pivot tor!ue ". #traight tube $. #ingle or double mass cantilever suspension %. &ircular or t'isted Bourdon tube (. Bello's )i ant ara per angkat dia tas, tra nsduse r tek anan umu mnya men ggun akan Fla t or cor rug ated diaphragms, bello's, &ircular or t'isted Bourdon tube dan #traight tube. #ingle or double mass cant ile ver sus pension dan Pivot tor !ue jenis dit emuk an di tra nsduse r acc ele romete r dan kecepatan. Berbagai jenis perangkat summing gaya yang ditunjukkan seperti *ambar 11.1%. Transduser Sekunder Perpindahan diproduksi oleh aksi perangkat summing gaya yang diubah menjadi perubahan dalam beberapa parameter listrik. Berbagai transduser yang digunakan untuk tujuan ini adalah dari jenis berikut+ 1.  esistive . nductive ". )ifferential tr ansformer $. &a  pacitive %. Photo-electr ic (. Pieo-electr ic

Upload: roy-kusuma

Post on 05-Jul-2018

233 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Instrumentasi Pdf

8/15/2019 Instrumentasi Pdf

http://slidepdf.com/reader/full/instrumentasi-pdf 1/21

11.7 PENGUKURAN TEKANAN

Pengukuran tekanan, atau kekuatan, dapat dilakukan dengan mengubah tekanan atau

kekuatan menjadi perpindahan oleh unsur-unsur elastis yang bertindak sebagai transduser utama.

Perpindahan dari elemen elastis yang merupakan fungsi dari gaya yang diterapkan dapat diukur 

dengan transduser yang bertindak sebagai transduser sekunder. Output dari transduser sekunder 

adalah fungsi dari perpindahan, yang pada gilirannya merupakan fungsi tekanan atau gaya yang

diukur. Beberapa metode mekanis digunakan untuk mengkonversi tekanan terapan atau kekuatan

dalam perpindahan. Perangkat mekanik ini disebut force summing devices.

Perangkat summing yang paling umum digunakan adalah

1. Flat or corrugated diaphragms

. Pivot tor!ue". #traight tube

$. #ingle or double mass cantilever suspension

%. &ircular or t'isted Bourdon tube

(. Bello's

)i antara perangkat diatas, transduser tekanan umumnya menggunakan Flat or corrugated

diaphragms, bello's, &ircular or t'isted Bourdon tube dan #traight tube. #ingle or double mass

cantilever suspension dan Pivot tor!ue jenis ditemukan di transduser accelerometer dan

kecepatan. Berbagai jenis perangkat summing gaya yang ditunjukkan seperti *ambar 11.1%.

Transduser Sekunder

Perpindahan diproduksi oleh aksi perangkat summing gaya yang diubah menjadi perubahan

dalam beberapa parameter listrik. Berbagai transduser yang digunakan untuk tujuan ini adalah

dari jenis berikut+

1.  esistive

. nductive

". )ifferential tr ansformer 

$. &a pacitive

%. Photo-electr ic

(. Pieo-electr ic

Page 2: Instrumentasi Pdf

8/15/2019 Instrumentasi Pdf

http://slidepdf.com/reader/full/instrumentasi-pdf 2/21

/. oniation

0. Oscillation.

Gambar 11.5 Berbagai jenis perangkat #umming

11.7.1 Resistive Transduser

Pengukur regangan listrik melekat pada diafragma dapat digunakan untuk pengukuran

tekanan. )iagram ditunjukkan dalam gambar 11,1(. Output dari pengukur regangan ini adalah

fungsi dari ketegangan terapan, yang pada gilirannya, fungsi defleksi diafragma dan tekanan

diferensial.

11.7.2 Induktif Transduser

enis transduser ini telah berhasil digunakan sebagai sekunder transduser bersama

dengan diafragma untuk pengukuran tekanan. *ambar 11.1/ menunjukkan pengaturan yang

menggunakan dua kumparan atas dan ba'ah kumparan yang membentuk dua lengan jembatan

ac. 2umparan memiliki jumlah yang sama berubah. 3ain dua lengan jembatan dibentuk oleh dua

resistansi sama setiap nilai . )iafragma simetris ditempatkan dengan kumparan dan jadi ketika

P1 4 P, fluks magnetik untuk kedua kumparan sama dan karenanya inductances kumparan

sama.

Page 3: Instrumentasi Pdf

8/15/2019 Instrumentasi Pdf

http://slidepdf.com/reader/full/instrumentasi-pdf 3/21

i!ure 11.1"  Differential pressure measurement with diaphragm and strain gaug e s

i!ure 11.17  Pressure measurement with diaphragm and inductive transducer 

11.7.# $iferensia% Transf&rmers

5ransformers diferensial variabel linear 637)58 digunakan sebagai transduser sekunder 

untuk mengukur tekanan dengan tabung Bello' atau bourdon yang bertindak sebagai transduser 

utama, yaitu, sebagai inti perangkat summing. 5ekanan diubah menjadi perpindahan yang

dirasakan oleh 37)5 dan berubah menjadi tegangan. )ua pengaturan yang ditampilkan dalam

gambar 11.10 dan 11,19.

Page 4: Instrumentasi Pdf

8/15/2019 Instrumentasi Pdf

http://slidepdf.com/reader/full/instrumentasi-pdf 4/21

i!ure 11.1'  Pressure measurement with bellows and LVDT 

i!ure 11.1(  Pressure measurement with Bourdon tube and LVDT 

11.7.) Ka*asitif Transduser

)alam jenis transduser, karakteristik linier dapat dicapai dengan menggunakan

diferensial pengaturan untuk kapasitif perpindahan 5ransduser. Pengaturan menggunakan tiga

 piring ditunjukkan dalam gambar 11,:. P1 dan P tetap piring dan ; adalah piring bergerak 

yang perpindahan diukur dan diterapkan. )engan demikian, dua kapasitor ada yang outputnya

diferensial diambil.

Page 5: Instrumentasi Pdf

8/15/2019 Instrumentasi Pdf

http://slidepdf.com/reader/full/instrumentasi-pdf 5/21

Gambar 11+2, susunan diferensial capacitive transducer 

Biarkan kapasitansi kapasitor ini menjadi &1 dan & masing-masing, ketika piring ; di antara

dua piring, di ba'ah kondisi ini tetap capacitances &1 dan & sama.

Oleh karena itu, diferensial output 2apan piring bergerak adalah mid'ay <= 4 =1 - = 4 :

Oleh karena itu, tegangan keluaran bervariasi linear sebagai perpindahan >.

Penggunaan sirkuit diferensial variabel tiga terminal kapasitor ditampilkan dalam gambar 11.1.

depresi bulat dari kedalaman sekitar :.:% mm tanah ke cakram kaca. )epresi yang dilapisi

dengan emas untuk membentuk dua piring tetap kapasitor diferensial. )iafragma tipis stainless

steel menutup di antara cakram bertindak sebagai movable piring.

i!ure 11.21  Capacitive transducer and bridge circuit 

Page 6: Instrumentasi Pdf

8/15/2019 Instrumentasi Pdf

http://slidepdf.com/reader/full/instrumentasi-pdf 6/21

2etika tekanan yang sama diterapkan 6yaitu, P1 4 P8, diafragma adalah dalam posisi netral dan

 jembatan yang seimbang. Output tegangan e:, adalah nol di ba'ah kondisi ini. ika satu tekanan

dibuat lebih besar daripada yang lain, diafragma deflects di proporsional untuk tekanan

diferensial, memberikan output tegangan e:, dari terminal jembatan. 5egangan output ini

sebanding dengan tekanan diferensial. ?ntuk perbedaan tekanan yang berla'anan, tegangan

keluaran menunjukkan pergeseran fasa 10:@.

Penggunaan kapasitif transduser ini tidak umum karena sensitivitas rendah. uga kapasitif 

transduser memerlukan frekuensi tinggi pemba'a 6biasanya, ,% kA8 untuk pengukuran tekanan

dinamis.

11.7.5 Transduser &t&%istrik 

 #ifat sel photoemissive atau phototube yang digunakan dalam fotolistrik transduser. #el

fotolistrik vakum terdiri dari lembaran logam tipis yang melengkung dengan permukaan cekung

yang dilapisi dengan bahan photoemissive, yang membentuk katoda, dan anoda batang yang

dipasang di tengah kelengkungan katoda. #eluruh jemaah dipasang dalam amplop kaca

dievakuasi seperti ditunjukkan pada gambar 11.1. ;ateri, dilapisi katoda, memancarkan

elektron ketika radiasi sinar menyerang mereka. =lektron dipancarkan dari katoda dikumpulkan

oleh elektrode positif 6anoda8 membentuk arus listrik.

i!ure 11.22  Photoemissive sel dan tegangan vs saat ini karakteristik 

Page 7: Instrumentasi Pdf

8/15/2019 Instrumentasi Pdf

http://slidepdf.com/reader/full/instrumentasi-pdf 7/21

11.7." Pie-&e%ektrik Transduser

2etika pieoelektrik kristal berada di ba'ah pengaruh beberapa kekuatan eksternal atau

tekanan, mereka menghasilkan emf. 2ekuatan atau perpindahan atau tekanan diukur diterapkan

kristal. 5ekanan diterapkan kristal melalui kekuatan menjumlahkan perangkat. Aal inimenyebabkan deformasi yang menghasilkan emf yang merupakan fungsi dari deformasi. =mf 

output ini dapat diukur untuk mengetahui nilai kekuatan 5erapan dan karenanya tekanan.

11.7.7 I&nisasi Transduser

 onisasi adalah proses menghilangkan elektron dari atom memproduksi elektron gratis

dan ion bermuatan positif. onisasi mungkin diproduksi oleh tumbukan kecepatan tinggi elektron

dari atom. 11,$ angka menunjukkan fitur penting dari gauge tipe ionisasi. =lektron yangdipancarkan dari dipanaskan katoda menggunakan filamen dan mempercepat menuju grid, yang

 bermuatan positif. Beberapa elektron ditangkap oleh

grid, memproduksi grid * saat ini. =lektron yang memiliki energi kinetik tinggi mele'ati dan

menyebabkan ionisasi atom gas.

i!ure 11.2)  onisasi 5ipe ;eteran 7akum untuk Pengukuran 5ekanan endah

on positif yang dihasilkan tertarik ke piring, yang pada potensi negatif dan p saat ini diproduksi

di sirkuit piring. Aal ini ditemukan tekanan gas sebanding dengan rasio piring ke grid saat ini,

Page 8: Instrumentasi Pdf

8/15/2019 Instrumentasi Pdf

http://slidepdf.com/reader/full/instrumentasi-pdf 8/21

dimana # 4 konstan proporsionalitas

# disebut sensitivitas gauge. ilai khas s nitrogen adalah : torr  C1. amun, nilai yang tepat harus

ditentukan oleh kalibrasi alat pengukur tertentu karena kepekaan # adalah fungsi dari geometri

dan tabung gas penuh di dalamnya. 5ekanan yang dapat diukur oleh ionisasi gauge berkisar 

 bentuk 1:  C " sampai 1:  C 0 mm Ag.

11.7.' si%asi Transduser

enis transduser menggunakan perangkat summing kekuatan untuk mengubah

kapasitansi, &, atau induksi, 3, 3& osilasi sirkuit. *ambar 11,% menunjukkan elemen dasar dari

3& transistor osilator frekuensi output yang dipengaruhi oleh perubahan dalam induktansi &oil.

Perubahan induktansi disebabkan oleh Dngkatan menjumlahkan perangkat bertindak berdasarkan

 perangkat induktif. Output dari osilator adalah output termodulasi dan dapat demodulated dan

dikalibrasi tekanan atau gaya yang diberikan.

i!ure 11.25  Basic elements of an oscillation t ransducer 

Page 9: Instrumentasi Pdf

8/15/2019 Instrumentasi Pdf

http://slidepdf.com/reader/full/instrumentasi-pdf 9/21

12+1 PENGENA/AN

umlah magnetik diukur dengan menggunakan berbagai teknologi yang berbeda. #etiap

teknik memiliki sifat unik yang membuatnya lebih cocok untuk aplikasi tertentu. Dplikasi ini

dapat berkisar dari hanya merasakan kehadiran atau mengubah dibidang tepat pengukuran medan

magnet skalar dan vektor properti. Pengukuran magnetik paling sulit untuk membuat dan pada

dasarnya kurang akurat daripada pengukuran listrik untuk dua alasan. Pertama, dalam

 pengukuran magnetik, fluks tidak diukur seperti itu, tetapi hanya beberapa efek yang dihasilkan

oleh itu, seperti tegangan yang disebabkan oleh perubahan fluks. #ebagai kesulitan kedua dan

lebih besar, jalur fluks tidak didefinisikan sebagai sirkuit listrik E kesulitan pasti dihadapi

 jembatan ac presisi dalam membuat sirkuit listrik, tetapi situasi magnetik radikal buruk dan tidak 

tunduk pada kontrol sama.

12.2 0ENIS AGNET PENGUKURAN

Pengukuran magnetik dapat dibagi menjadi dua kelas yang umum+ tes arus searah 6dc8

dan tes alternating current 6ac8. ;eskipun cukup berbagai metode dan tujuan ditemukan, ini

adalah dua kelas paling jelas didefinisikan tes. &abang dc mungkin lebih lanjut terbagi menjadi

 pengukuran kekuatan ;edan, fluks, permeabilitas, B-A kurva dan histeresis loop. 5es tersebut

umumnya dilakukan pada bahan padat, metode uji ac yang sedang digunakan terutama untuk 

 bahan laminasi. Pengukuran ac prihatin terutama dengan kerugian dalam bahan magnetik di

 ba'ah kondisi bolak-balik magnetisation.

12.# GA/ANETER 3A/ISTIK 

*alvanometer balistik digunakan untuk mengukur jumlah listrik yang mele'atinya.

umlah ini dalam pengukuran magnetik adalah hasil dari emf seketika diinduksi dalam kumparan

&ari terhubung ke terminal galvanometer, ketika fluks magnetik interlinking dengan coil &ari

Page 10: Instrumentasi Pdf

8/15/2019 Instrumentasi Pdf

http://slidepdf.com/reader/full/instrumentasi-pdf 10/21

 berubah. *alvanometer seperti biasanya adalah jenis )Drsonval, karena jenis ini paling tidak 

dipengaruhi oleh eksternal magnet.

Persamaan yang menggambarkan perilaku galvanometer balistik mungkin diturunkan sebagai

 berikut. 5orsi yang dikembangkan oleh kumparan pada setiap titik 'aktu

mana 3, G dan n adalah masing-masing, panjang, lebar dan jumlah ternyata coil, dan B

adalah udara kesenjangan fluks kepadatan.

5orsi percepatan

dimana ;omen inersia kumparan tentang sumbu dan ' adalah kecepatan sudut. #ekarang jika

kumparan berada posisinya nol selama 'aktu pembuangan berlangsung, torsi penangguhan nol

 praktis, dan jika torsi redaman diabaikan dibandingkan dengan torsi mengemudi selama 'aktu

ini, nilai berasal torsi mungkin sama. Oleh karena itu, selama periode singkat pelepasan ini

)engan mengintegrasikan, kita mendapatkan,

dimana, nol subskrip merujuk kepada kondisi pada akhir 'aktu pembuangan. Bentuk integral di

sisi kanan =H 61.$8 adalah jumlah biaya yang telah mele'ati coil selama periode ini. Oleh

karena itu,

=kspresi di atas menunjukkan bah'a kecepatan yang kumparan mengakuisisi dari dorongan dan

dengan yang mulai ayunan yang sebanding dengan jumlah biaya yang mele'atinya. Aal ini

tergantung pada =H 61."8, yang pada gilirannya, benar hanya jika seluruh pembuangan terjadi

sebelum kumparan telah pindah lumayan dari posisi istirahat. ni adalah alasan untuk kebutuhan

 jangka panjang untuk ayunan galvanometer.

#elama gerakan sebenarnya, to!ue defleksi adalah nol dan persamaan gerak 

dimana ) adalah redaman konstan, # konstan kontrol dan I defleksi di radian.

Page 11: Instrumentasi Pdf

8/15/2019 Instrumentasi Pdf

http://slidepdf.com/reader/full/instrumentasi-pdf 11/21

#olusi persamaan ini adalah

dimana, D dan B adalah konstanta dan m1, m. )i sini, redaman kecil dan

Aasilnya, m1, dan m yang imajiner. Pada saat ini aplikasi, kondisi a'al yang

)i ba'ah kondisi ini, solusi yang dapat ditulis sebagai

dimana,

Perhatikan di =H 61.98 defleksi sebanding J:, yang dari =H 61.%8 sebanding dengan H.

)efleksi dari galvanometer sesuai dapat digunakan sebagai ukuran jumlah listrik yang dibuang

melalui itu.

Dmplitudo dari I1 ayunan pertama, untuk KundampedK kasus 6) L :8 adalah dari =H 61.98

asio berturut-turut ayunan dengan redaman sekarang ditemukan oleh eksponensial pengganda

di =H 61.98 untuk interval 'aktu seperti yang Mt 4 atau t 4 NM. asio ayunan berturut-turut

3ogaritma natural rasio ini disebut sebagai Kpenurunan logaritmaK dari galvanometer dan

memiliki nilai

Dyunan ketiga dapat ditemukan dengan cara yang sama sebagai berikut.

#ecara umum,

)alam kasus kritis redaman, =H 61.98 akan dimodifikasi sebagai berikut.

Page 12: Instrumentasi Pdf

8/15/2019 Instrumentasi Pdf

http://slidepdf.com/reader/full/instrumentasi-pdf 12/21

)efleksi maksimum ditemukan untuk atau t 4 N) dari =H 61.1(8. ;engganti nilai

ini di =H 61.1%8 dan memanggil I1 defleksi kemudian

#ejak, ) $ 4 #N untuk kasus kritis.

#angat menarik untuk membandingkan =H 61.108 dengan =H 61,1:8. )efleksi dalam kasus

kritis teredam 1 e atau "(,0 defleksi undamped, tapi itu masih merupakan ukuran langsung J:

atau H. 2ehilangan sensitivitas tidak banyak serius, karena kondisi dapat biasanya diatur untuk 

memberikan cukup defleksi.

;eringkas hasil studi ini dalam persamaan berikut charge mele'ati galvanometer,

?nit kerja biasa di =H 61.198

2 4 galvanometer kepekaan dalam defleksi microcoulombs milimeter 

Q 4 defleksi dalam milimeter 

H 4 muatan di microcoulombs

12.#.1 Pen!ukuran %uks a!netik &%e4 Ga%van&meter 3a%istik 

?ntuk fluks magnetik Bar magnet, dikelilingi oleh kumparan &ari atau pick-up kumparan

yang terhubung dalam serial dengan sebuah resistor variabel dan galvanometer. )iagram sirkuit

dari skema pengukuran ini ditunjukkan dalam gambar 1.1. esistor seri diatur untuk 

memberikan kritis redaman dan itu juga dapat digunakan untuk mengontrol sensitivitas.

#ensitivitas memuaskan dapat dikendalikan dengan menyesuaikan jumlah berubah di kumparan

&ari. 2etika magnet tiba-tiba mengundurkan diri dari kumparan, impuls durasi pendek yang

Page 13: Instrumentasi Pdf

8/15/2019 Instrumentasi Pdf

http://slidepdf.com/reader/full/instrumentasi-pdf 13/21

dihasilkan dalam galvanometer dan defleksi pertama dari galvanometer dapat diambil sebagai

ukuran fluks. 5egangan induksi dalam kumparan &ari dalam proses

di mana, fluks diukur dalam 'eabers dan adalah jumlah berubah di kumparan &ari. ika   perla'anan total sirkuit, termasuk &ari koil, seri resistor dan galvanometer, sesaat arus mengalir 

melalui sirkuit adalah

;engabaikan tanda, jumlah biaya yang mele'ati galvanometer adalah

)efleksi dari galvanometer adalah

#ambil melakukan tes ini, dua poin harus dicatat+ pertama, perubahan fluks harus dilakukan

dalam interval 'aktu singkat dibandingkan dengan periode instrumen kedua, galvanometer di

sini digunakan dalam sirkuit tertutup dan karenanya tunduk pada redaman elektromagnetik.

Faktor sensitivitas, 2, harus dievaluasi dengan benar untuk perla'anan yang digunakan dalam

 pengukuran tes.

i!ure 12.1  Pengukuran Fluks ;agnetik oleh *alvanometer Balistik 

Page 14: Instrumentasi Pdf

8/15/2019 Instrumentasi Pdf

http://slidepdf.com/reader/full/instrumentasi-pdf 14/21

12.#.2 Ka%ibrasi dari Ga%van&meter 3a%istik 

ni dapat dilakukan dalam beberapa cara. Beberapa metode adalah sebagai berikut+

1. $en!an ara dari Sebua4 Ka*asit&r

2apasitor yang telah dibebankan untuk tegangan yang dikenal dibuang melalui galvanometer.)iagram sirkuit dari skema ditunjukkan dalam gambar 1,. esistor dan # s'itch digunakan

untuk memba'a galvanometer untuk beristirahat dengan cepat setelah defleksi. 2apasitor 

dibebankan oleh posisi atas tombol #1 dan diberhentikan oleh sementara kontak dalam posisi

yang lebih rendah. umlah pelepasan listrik dapat dihitung dari tegangan dikenal dan kapasitansi

dari kapasitor yaitu H 4 &=, sehingga 2 konstan berasal dari muatan dibagi dengan defleksi

diamati. #eperti dijelaskan, ini kepekaan undamped, karena, sirkuit galvanometer memiliki

ketahanan yang tak terbatas. #hunt dapat ditambahkan, seperti yang ditunjukkan oleh garis

 putus-putus dan kalibrasi baru bisa didapatkan. #hunt juga memberikan redaman, dan jika shunt

 jauh di ba'ah nilai kritis, tindakan lamban. edaman kondisi dapat ditingkatkan dengan

kombinasi resistansi shunt dan seri.

;etode ini tidak pada umumnya digunakan karena kesulitan menentukan persis kapasitansi

kapasitor dalam semua kondisi dan juga karena fakta bah'a redaman galvanometer selama

kalibrasi berbeda dari yang selama pengujian.

i!ure 12.2  2alibrasi *alvanometer Balistik oleh 2apasitor 

Page 15: Instrumentasi Pdf

8/15/2019 Instrumentasi Pdf

http://slidepdf.com/reader/full/instrumentasi-pdf 15/21

2. e%a%ui S&%en&id Standar

;etode ini paling sering digunakan untuk tujuan kalibrasi. #olenoid standar terdiri dari koil

 panjang ka'at luka pada silinder bahan isolasi dan nonmagnetic. ;ungkin ada satu atau lebih

lapisan dari ka'at, tetapi desain adalah sedemikian rupa sehingga panjang aksial solenoid besar dibandingkan dengan diameternya rata-rata. Biasanya, panjang aksial adalah setidaknya 1 meter,

sementara diameter rata-rata dari 1: cm. Rang berkelok-kelok harus seragam dan banyak putaran

 per meter panjang aksial harus sedemikian rupa sehingga kekuatan ;edan, A, dari

1:.::: D N m atau lebih yang diperoleh di pusat kumparan ketika memba'a diijinkan maksimum

saat ini. enis dimensi menetapkan bidang praktis seragam di dekat pusat. 2umparan ujian atau

&ari kumparan luka erat sekitar 6atau lain ditempatkan di dalam8 di tengah solenoid panjang

seperti ditunjukkan dalam gambar 1.". )i sini, kalibrasi dilakukan untuk pengukuran fluks

dengan sebuah fluksi dikenal, dan kalibrasi dan redaman tetap konstan jika total sama

 perla'anan di sirkuit galvanometer dijaga sepanjang 'aktu.

)engan demikian, sirkuit dioperasikan dengan melemparkan membalikkan beralih dari satu

 posisi lain. #ebagai akibatnya, pengaturan ini menciptakan perubahan fluks dua kali sebagai

 besar seperti di atas.

i!ure 12.#  2alibrasi Balistik *alvanometer oleh #olenoid

#. $en!an ara untuk Reksa Induktansi#olenoid dan &ari coil menyediakan induktansi eksa diperhitungkan, tetapi itu adalah

 praktik yang umum untuk menggunakan induktor saling variabel. Prosedur ini memiliki

keuntungan bah'a berbagai macam kalibrasi poin dapat diperoleh, dan induktor saling biasanya

lebih kecil dan lebih mudah daripada solenoid panjang. 5es ini hampir sama seperti tes

sebelumnya, tetapi dinyatakan dalam cara yang agak berbeda. ika induktansi eksa antara

Page 16: Instrumentasi Pdf

8/15/2019 Instrumentasi Pdf

http://slidepdf.com/reader/full/instrumentasi-pdf 16/21

kumparan ujian dan solenoid dikenal, mengikuti sambungan rangkaian seperti ditunjukkan pada

gambar 1.$, I1 defleksi yang diproduksi oleh pembalikan arus utama yang dikenal saya adalah

mengamati.

)engan mengubah arus utama,

i!ure 12.)  Calibration of ballistic galvanometer by mutual induct or 

*ambar 1.$ kalibrasi balistik galvanometer oleh saling induktor membiarkan menjadi

hambatan total dari galvanometer sirkuit. #aat ini, galvanometer 

Oleh integrasi, jadi,

). %u6meter

Flu>meter unggul atas galvanometer balistik untuk beberapa jenis magnet pengukuran. ni

adalah bentuk khusus dari galvanometer balistik dengan beberapa modifikasi, seperti, torsi

suspensi dibuat sangat kecil, dan redaman elektromagnetik sangat berat. #elain dari portabilitas,

ia memiliki keuntungan bah'a tidak seperti galvanometer balistik, fluks perubahan untuk 'aktu

singkat ini tidak diperlukan. )efleksi yang diperoleh untuk perubahan tertentu fluks tidak 

 bergantung pada masa yang diambil membuat perubahan fluks.

Pembangunan meter ditunjukkan dalam gambar 1,%. &oil didukung oleh serat sutra dari

dukungan musim semi. #aat ini koneksi yang dibuat oleh spiral memiliki efek maksimum musim

semi mungkin. ?ntuk membuat torsi memulihkan sistem sebagai hampir nol mungkin, suspensi

dan spiral yang hadir dalam pembangunan. &ari coil dan kumparan bergerak dari resistansi

Page 17: Instrumentasi Pdf

8/15/2019 Instrumentasi Pdf

http://slidepdf.com/reader/full/instrumentasi-pdf 17/21

rendah untuk mendapatkan berat overdamped bergerak sistem selama tindakan elektromagnetik.

2umparan meter mengikuti fluks perubahan yang sangat cepat dan praktis deadbeat di dalam

aksinya. #etelah menjadi dibelokkan, kumparan tetap hampir stasioner dan sangat perlahan-lahan

 bergerak ke arah posisi nol adi, flu>meter jauh lebih mudah untuk membaca dari galvanometer 

 balistik. Pengaturan kembali yang mekanis atau listrik harus digunakan untuk memba'a kursor 

kembali ke nol. Flu>meters ini biasanya jenis portabel, memba'a sebuah pointer dan skala.

i!ure 12.5  Pembangunan Flu>meter 

)erivasi untuk galvanometer balistik didasarkan pada asumsi bah'a debit melalui kumparan

terjadi sebelum bergerak lumayan dari posisi istirahat dan redaman memiliki efek diabaikan

selama periode ini. Aal ini tidak berlaku untuk flu>meter karena berat redaman tindakan. )engan

resistensi rendah sirkuit, torsi percepatan besar bertindak pada kumparan meter setiap kali

melebihi &ari-coil tegangan tegangan punggung yang disebabkan oleh gerak &oil meter. #ebagai

akibatnya, kumparan meter merespon dengan cepat dan baik sepanjang dalam gerakan yang

sedangkan fluks perubahan dalam kemajuan, terlepas dari apakah perubahan fluks cepat atau

lambat. 2etiadaan hampir lengkap suspensi mela'an torsi iin meter untuk menambahkan efek 

fluks terpisah perubahan selama jangka 'aktu yang pendek dan memberikan kemerdekaan

keseluruhan 'aktu, dalam 'aktu yang 'ajar.

5egangan yang dihasilkan dalam flu>meter kumparan oleh gerak menjadi elemen pengendali

dalam meter ini karena resistansi rendah sistem bergerak dan adanya torsi dari suspensi. &oil

Page 18: Instrumentasi Pdf

8/15/2019 Instrumentasi Pdf

http://slidepdf.com/reader/full/instrumentasi-pdf 18/21

tegangan dapat dinyatakan sebagai perubahan keterkaitan fluks, tetapi karena ternyata dan

magnet berkekuatan konstan lebih

nyaman untuk tujuan ini berkaitan dengan tegangan untuk kumparan kecepatan atau

di mana 21 4 B3nG adalah konstan coil.

Gambar 12+" Dnalisis 5indakan Flu>meter 

umlah yang diperlukan dalam analisis yang ditampilkan di 1,( gambar. 5egangan diinduksi

dalam kumparan &ari ditunjukkan oleh generator kecil yang ditandai misalnya dan emf 

 punggung yang disebabkan oleh gerak &oil flu>meter oleh generator lain, em. )i sirkuit listrik,

;enggunakan =H 61."$8 di =H 61."%8 dan pemecahan untuk saya,

Persamaan gerak kumparan dapat ditulis dengan istilah untuk suspensi torsi dihilangkan. 5orsi

 bersih disamakan dengan jumlah yang dihasilkan oleh arus

dimana, 4 ;omen inersia

) 4 konstan gesekan dan udara redaman

;engganti saya dan setelah menyederhanakan,

#ekarang, mengintegrasikan semua terhadap 'aktu.

Page 19: Instrumentasi Pdf

8/15/2019 Instrumentasi Pdf

http://slidepdf.com/reader/full/instrumentasi-pdf 19/21

dimana, 4 c S m

=fek udara-redaman dan perla'anan keduanya kecil, dan dengan demikian, istilah yang pertama

hampir sama dengan 21. Oleh karena itu,

Persamaan 61,$:8 menunjukkan sebuah fakta fisik yang menarik. 2uantitas di sebelah kanan

adalah perubahan fluks hubungan dengan &ari coil, dan kuantitas di sebelah kiri adalah

 perubahan fluks hubungan dengan coil meter. ika operator menarik magnet dari &ari coil,

mengurangi hubungan fluks dengan sirkuit, kumparan meter bergerak dalam arah yang

untuk memulihkan hubungan fluks dan dengan demikian untuk menjaga konstan total untuk 

sirkuit. Flu>meter hal ini dalam batas-batas yang ditetapkan oleh derajat ke udara yang torsi

redaman dan suspensi diabaikan. =fek shunting meter dengan bentuk yang disederhanakan

seperti yang ditunjukkan dalam gambar 1,/, dapat diturunkan. 2arena persyaratan disebabkan

tidak muncul dalam hasil, pada a'al mereka dijatuhkan dalam studi.

Gambar 12.7 #ederhana #irkuit untuk #hunted Flu>meter 

;enurut angka di atas, dua sirkuit persamaan dapat ditulis,

Oleh menggantikan terletak di =H 61.$18 dari nilai dari =H 61,$8,

Page 20: Instrumentasi Pdf

8/15/2019 Instrumentasi Pdf

http://slidepdf.com/reader/full/instrumentasi-pdf 20/21

ika itu diselesaikan untuk im dari =H 61.$"8, mengganti nilai di =H 61."/8

dan dalam bentuk perkiraan

Perbandingan =H 61,$:8 dan =H 61.$%8 menunjukkan bah'a efek utama dari shunt untuk 

menerapkan faktor shunting s N6c S s8 untuk membaca. angkaian perla'anan, seperti yang

ditunjukkan dalam istilah koreksi di =H 61."98 atau =H 61.$$8, ini tidak sangat penting.

 amun, untuk pekerjaan yang akurat, total perla'anan harus diba'a ke nilai yang sama yangdigunakan dalam kalibrasi dengan penambahan sebuah rangkaian perla'anan jika diperlukan.

12.5 ENGGUNAKAN GA/ANETER 3A/ISTIK $AN

/UETER 

Pengukuran fluks dapat dilakukan di electromagnets bingkai membuka atau menutup

ketika arus dalam kumparan magnet akan dinyalakan dan dimatikan atau terbalik. &ari coil

dengan jumlah cocok ternyata perlu luka sekitar magnet. ika fluks di bidang kutub motor besar 

atau generator yang diukur, bahkan kumparan tunggal-turn &ari dapat memberikan

defleksi cukup, dan itu akan diperlukan untuk melangsir meter.

Flu>meter memiliki keuntungan dalam pengukuran tersebut bah'a fluks tidak perlu

diubah dalam 'aktu singkat E perubahan harus dilakukan terlalu cepat, terutama di mesin besar.

Fluks magnet permanen dapat diukur jika kumparan &ari dapat bergerak dan mematikan

magnet. tu harus ditempatkan selalu di posisi yang sama sehubungan dengan magnet untuk 

mendapatkan hasil yang konsisten.

2ekuatan ;edan antara tiang magnet dapat diukur jika ada ruang untuk memasukkan dan

menghapus kumparan &ari. ;etode lain yang digunakan dalam bidang batas tertentu adalah

Kkumparan flipK, yang merupakan kumparan terpasang sehingga dapat diputar tepat 10:@ dalam

'aktu singkat. ndikasi flu>meter kemudian dapat ditafsirkan dalam hal kekuatan ;edan.

Page 21: Instrumentasi Pdf

8/15/2019 Instrumentasi Pdf

http://slidepdf.com/reader/full/instrumentasi-pdf 21/21

B-A kurva berbentuk cincin sampel bahan magnetik dapat diperoleh oleh galvanometer balistik 

atau flu>meter dalam hubungannya dengan pencarian dan magnetising kumparan akan di sekitar 

sampel. 5es serupa dijalankan pada sampel lurus-strip dengan KpermeameterK.