Prinsip Kerja dan Aplikasi Sensor Balok Kantilever

Sensor balok kantilever merupakan sensor yang banyak digunakan untuk mengukur besaran fisik seperti gaya, tekanan, dan perpindahan. Sensor ini dikenal karena prinsip kerjanya yang sederhana, biayanya yang rendah, dan akurasinya yang tinggi, sehingga banyak digunakan dalam industri seperti manufaktur, kedirgantaraan, dan otomotif. Artikel ini akan memberikan pengantar terperinci tentang Prinsip kerja sensor balok kantilever dan aplikasi utamanya.

1. Prinsip Kerja Sensor Balok Kantilever

Prinsip inti sensor balok kantilever didasarkan pada sifat mekanis balok kantilever. Balok kantilever adalah balok yang difiksasi pada satu ujung sementara ujung lainnya bebas. Ketika gaya eksternal diterapkan pada ujung bebas, balok akan menekuk. Menurut prinsip elastisitas, jumlah pembengkokan balok sebanding dengan gaya eksternal yang diterapkan.

Sensor balok kantilever biasanya memasang pengukur regangan (seperti pengukur regangan resistif) pada permukaan balok atau lokasi lain yang sesuai. Saat balok tertekuk, pengukur regangan mendeteksi deformasi kecil pada permukaan balok dan mengubah deformasi ini menjadi sinyal listrik. Sinyal ini terkait dengan besarnya gaya eksternal dan dapat diproses oleh instrumen elektronik untuk menghitung gaya yang diterapkan.

2. Komponen Utama Sensor Balok Kantilever

Sensor sinar kantilever umumnya terdiri dari komponen-komponen berikut:

• Balok Kantilever: Ini adalah bagian inti dari sensor, yang bertugas menahan gaya eksternal dan mengalami deformasi.
• Pengukur Regangan: Digunakan untuk mendeteksi deformasi balok kantilever. Jenis pengukur regangan yang umum termasuk pengukur regangan resistif dan pengukur regangan serat optik.
• Rangkaian Pemrosesan Sinyal: Rangkaian ini memperkuat sinyal listrik lemah dari pengukur regangan dan mengubahnya menjadi kuantitas yang dapat diukur.

3. Aplikasi Sensor Balok Kantilever

Karena strukturnya yang sederhana, biaya rendah, dan kemampuan untuk mencapai pengukuran presisi tinggi, sensor balok kantilever telah banyak digunakan di berbagai bidang. Berikut ini adalah beberapa aplikasi tipikal:

Sensor Tekanan

Sensor balok kantilever dapat digunakan sebagai sensor tekanan, yang banyak digunakan dalam mendeteksi tekanan gas atau cairan. Ketika tekanan diberikan pada ujung bebas balok kantilever, balok tersebut akan membengkok. Jika digabungkan dengan pengukur regangan, besarnya tekanan dapat diukur. Sensor tekanan umumnya digunakan dalam sistem hidrolik, sistem pneumatik, otomotif, dan peralatan medis.

Sensor Gaya

Sensor balok kantilever juga dapat digunakan untuk mengukur gaya. Dengan menggabungkan balok kantilever dengan beban, gaya yang diberikan pada balok dapat diukur secara akurat. Dalam produksi industri, sensor gaya digunakan untuk mengukur berat, tegangan, dan gaya lainnya. Di laboratorium dan penelitian, sensor gaya juga digunakan untuk mempelajari perilaku mekanis dalam berbagai kondisi.

Sensor Penimbangan

Sensor balok kantilever banyak digunakan dalam sistem penimbangan. Dengan desain yang presisi, balok kantilever dapat mendeteksi berat suatu objek dan memberikan nilai berat yang sangat akurat. Sensor ini umumnya digunakan dalam timbangan elektronik komersial, sistem penimbangan industri, dan bahkan dalam pengukuran berat dalam aplikasi kedirgantaraan.

Akselerometer

Sensor balok kantilever juga dapat digunakan sebagai akselerometer. Dalam aplikasi ini, balok kantilever biasanya dikombinasikan dengan blok massa. Saat percepatan berubah, gaya inersia blok massa menyebabkan balok kantilever membengkok. Dengan mengukur deformasi balok, percepatan dapat disimpulkan. Sensor ini umumnya digunakan dalam otomotif, pesawat ruang angkasa, dan perangkat elektronik.

Aplikasi Industri Otomotif

Dalam industri otomotif, sensor balok kantilever memegang peranan penting. Sensor ini dapat digunakan dalam uji tabrakan, pemantauan tekanan jok, pengukuran gaya sistem rem, dan bidang lainnya. Sensor balok kantilever memberikan data gaya atau tekanan yang cepat dan akurat, membantu meningkatkan keselamatan dan kenyamanan kendaraan.

4. Keunggulan Sensor Balok Kantilever

• Presisi Tinggi: Sensor balok kantilever sangat presisi dan dapat mendeteksi deformasi kecil, sehingga memberikan hasil pengukuran yang akurat.
• Struktur Sederhana:Dibandingkan dengan jenis sensor lainnya, sensor balok kantilever memiliki struktur yang relatif sederhana, biaya produksi rendah, dan mudah diproduksi secara massal.
• Aplikasi Luas: Karena kemampuan adaptasinya yang luas, sensor balok kantilever dapat digunakan tidak hanya dalam industri konvensional tetapi juga dalam bidang canggih seperti kedirgantaraan dan otomotif.
• Stabilitas Kuat: Sensor balok kantilever menunjukkan stabilitas yang kuat selama penggunaan jangka panjang, dapat menahan perubahan signifikan di lingkungan, dan tidak mudah rusak.

Sensor balok kantilever, dengan prinsip kerjanya yang sederhana, biaya rendah, dan kemampuan pengukuran presisi tinggi, telah banyak digunakan di berbagai bidang. Baik untuk mengukur tekanan, gaya, berat, atau percepatan, sensor balok kantilever memegang peranan penting. Dengan kemajuan teknologi yang berkelanjutan, prospek penerapan sensor balok kantilever akan semakin luas, menawarkan solusi pengukuran yang lebih efisien dan presisi untuk berbagai industri.

Sensor balok kantilever seri SUNMOON SM18 menggunakan teknologi canggih Amerika untuk memastikan akurasi pengukuran dan kinerja dinamis yang tinggi. Sensor ini menawarkan kapasitas kelebihan beban yang sangat baik, distribusi tegangan yang seragam, dan ketahanan terhadap gaya lateral dan perubahan posisi. Cocok untuk berbagai timbangan, termasuk timbangan forklift, platform, dan bunker, sensor ini memiliki sensitivitas, keandalan, dan stabilitas yang tinggi. Dengan struktur kepala yang dapat digerakkan, sensor ini ringkas, mudah dipasang, dan beroperasi dalam kondisi yang keras dengan segel yang tahan debu, tahan lembap, dan tahan korosi. Sensor ini memiliki rentang beban 0-5 t, presisi tinggi (0,05% FS), dan beroperasi pada suhu dari -40°C hingga +85°C. Sensor ini terbuat dari baja paduan atau baja tahan karat berkinerja tinggi dengan perlindungan IP68.