Prinsip kerja sensor tegangan

Sensor tegangan adalah perangkat yang digunakan untuk mengukur tegangan pada material atau objek, dan prinsip kerja utamanya didasarkan pada teknologi pengukur regangan atau efek piezoelektrik. Saat material mengalami tegangan, pengukur regangan di dalam sensor berubah bentuk, yang menyebabkan perubahan resistansi. Perubahan ini diubah menjadi sinyal listrik melalui rangkaian jembatan Wheatstone, yang kemudian mengeluarkan sinyal tegangan atau arus yang sebanding dengan tegangan.

Pengukur regangan merupakan komponen utama sensor tegangan, yang biasanya terbuat dari lembaran logam atau bahan semikonduktor. Saat gaya eksternal bekerja pada sensor, pengukur regangan mengalami sedikit deformasi, dan resistansinya pun berubah. Perubahan resistansi ini memiliki hubungan linier dengan tegangan yang diberikan, sehingga memungkinkan pengukuran tegangan yang tepat.

Sensor tegangan piezoelektrik beroperasi berdasarkan sifat bahan piezoelektrik. Saat bahan piezoelektrik dikenai gaya eksternal, bahan tersebut menghasilkan muatan internal, dengan jumlah muatan yang sebanding dengan gaya yang diberikan. Dengan mengukur muatan, besarnya tegangan dapat dihitung secara tidak langsung. Sensor piezoelektrik memiliki waktu respons yang cepat, sehingga cocok untuk pengukuran tegangan dinamis.

Jembatan Wheatstone adalah rangkaian inti untuk pemrosesan sinyal dalam sensor tegangan. Jembatan ini terdiri dari empat resistor, satu atau lebih di antaranya adalah pengukur regangan. Ketika resistansi pengukur regangan berubah, jembatan menjadi tidak seimbang, mengeluarkan sinyal tegangan yang sebanding dengan tegangan. Sinyal ini, setelah diperkuat dan difilter, dapat digunakan untuk keperluan tampilan atau kontrol.

Keakuratan sensor tegangan dipengaruhi oleh berbagai faktor, termasuk sensitivitas pengukur regangan, perubahan suhu, metode pemasangan, dan gangguan elektromagnetik eksternal. Untuk meningkatkan keakuratan pengukuran, sensor modern sering kali menggabungkan teknik kompensasi suhu dan desain pelindung untuk mengurangi dampak faktor lingkungan.

Metode pemasangan sangat penting untuk kinerja sensor tegangan. Pemasangan langsung melibatkan pemasangan sensor secara langsung ke objek yang diberi gaya, yang cocok untuk pengukuran presisi tinggi. Di sisi lain, pemasangan tidak langsung mentransmisikan tegangan melalui katrol atau bantalan, sehingga cocok untuk kondisi kerja yang kompleks. Apa pun metodenya, penting untuk memastikan bahwa jalur transmisi gaya antara sensor dan objek selangsung mungkin.

Kalibrasi merupakan langkah penting dalam memastikan keakuratan pengukuran sensor tegangan. Dengan menerapkan nilai gaya yang diketahui dan merekam sinyal keluaran, kurva hubungan gaya-sinyal untuk sensor dapat dibuat. Kalibrasi rutin dapat mengoreksi penyimpangan kinerja yang disebabkan oleh penggunaan jangka panjang atau perubahan lingkungan, sehingga memastikan keandalan hasil pengukuran.

Sensor tegangan menawarkan berbagai jenis sinyal keluaran, termasuk sinyal analog dan digital. Sinyal analog, seperti 4-20mA atau 0-10V, cocok untuk transmisi jarak pendek; sinyal digital, seperti RS485 atau CAN bus, ideal untuk jarak jauh dan persyaratan anti-interferensi yang tinggi. Memilih jenis sinyal yang tepat membantu meningkatkan kinerja sistem secara keseluruhan.

Dalam aplikasi praktis, sensor tegangan umumnya digunakan untuk memantau dan mengendalikan tegangan selama proses produksi. Misalnya, dalam mesin cetak, sensor memastikan tegangan kertas konstan untuk mencegah kertas robek atau kusut; dalam pembuatan kabel, sensor mengendalikan tegangan penarikan kawat untuk memastikan kualitas produk.

Saat merawat sensor tegangan, permukaannya perlu dibersihkan secara teratur untuk menghindari penumpukan debu dan minyak; periksa apakah ada sambungan yang longgar atau rusak; dan hindari kelebihan beban. Di lingkungan yang keras, perangkat pelindung dapat dipasang untuk memperpanjang masa pakai sensor.

Portofolio produk SUNMOON mencakup sensor digital canggih, instrumen diagnostik telemetri nirkabel portabel, sistem pemantauan level cairan bawah tanah, jaringan nirkabel digital untuk pemantauan dan kontrol jarak jauh di ladang minyak, dan sistem IoT (Internet of Things) untuk pengukuran dan kontrol dalam produksi minyak dan gas. Jika Anda perlu membeli sensor tegangan presisi, jangan ragu untuk menghubungi kami kapan saja.