Praktikum Zero-span Konverter

PRAKTIKUM ZERO-SPAN KONVERTER MENGGUNAKAN ELECTRONIC WORK BENCH (EWB)

A. Tujuan Instruksional Umum 

Mahasiswa mampu melakukan setting penguat sinyal tegangan pada rangkaian pengkondisi sinyal

B. Tujuan Instruksional Khusus 

Mampu membuat rangkain zero-span converter



Mampu melakukkan setting zero-span converter sesuai dengan nilai karakteristi static yang di harapkan

C. Instrumen dan Bahan

1. Komputer untuk simulasi 2. Software Electonic Work Bench (EWB) D. Dasar Teori

Output sesuai tranduser jarang yang sesuai dengan suatu pengkondisi sinyal, ADC, display atau computer. Misalnya suatu load cell mempunyai sensitifitas 20µ Volt/lb, sedangkan tanpa beban output yang dihasilkan 18 mVolt, sementara panel meter digital memerlukan pengubah 0.01mVolt/lb. Atau ADC memerlukan sinyal 0 sampai 5 volt, sementara output tranduser hanya sebesar 2.48  – 3.90 volt. Rangkaian

zero-span

pada

percobaan

ini

memperlihatkan

cara

untuk

mengatasi

permasalahanseperti di atas. Dengan membuat sinyal linier melalui suatu span (slope) and zero (perpotongan dengan sumbu y pada koordinat kartesian) akan didapat parameter-parameter yang berhubungan dengan tegangan yang diinginkan. Rangkaian zero-span yang

dibuat

adalah

rangkaian

yang

terdiri

dari

gabungan

rangkaian summer  dan operational amplifier inverting seperti yang tampak pada gambar diatas. Rangkaian zero-span yang dibuat adalah rangkaian yang berguna untuk mengkondisikan tegangan masukan sebesar 1

 –

6 Volt sehingga tegangan keluaran minimumnya menjadi 0 V dan

maksimumnya sebesar 5 V. Nilai V1 pada rangkaian merupakan tegangan masukan sebesar 12 Volt yang diatur dengan potensiometer sehingga tegangan masukan dapat diatur sesuai dengan yang diinginkan. Untuk menghasilkan tegangan keluaran yang diinginkan, variable yang harus ditentukan nilainya adalah resistansi. Dalam rangkaian ini menggunakan resistansi potensiometer sebesar 10 kohm. Tegangan V2 yang digunakan sebesar -5 Volt seri dengan resistansi resistansi 5,6 kohm. Kedua tegangan masukan tersebut berada pada kaki inverting.

E. Data Hasil Pengamatan

No

Sinyal DC V input

V Output

V input (Vpp)

2 2.2 2.4 2.6 2.8 3 3.2 3.4 3.6 3.8 4

-1.568 -0.8772 -0.1861 0.5051 1.196 1.887 2.579 3.27 3.961 4.652 5.343

2 2.2 2.4 2.6 2.8 3 3.2 3.4 3.6 3.8 4

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11.

F.

Sinyal Sinusoida V Output (1KHz) (10KHz)

Analisis Data

Berdasarkan permasalahan di atas , setelah melakukan pengaturan zero dan span yaitu dengan membuat sinyal linier melalui suatu span (slope) dan zero (perpotongan dengan sumbu y pada koordinat kartesian) sehingga diperoleh parameter

 –

parameter yang berhubungan dengan

tegangan yang diinginkan. Diketahui tranduser temperature menghasilkan tegangan keluaran sebesar 2.48 V pada kondisi temperature minimum dan menghasilkan keluaran 3.90 V untuk kondisi temperature maksimum, maka pada penyetingan nilai tegangan diubah menjadi 0-5 Volt. Pengaturan zero span dilakukan dengan cara mengatur nilai R Potensiometer (Rzero) pada Vinput 2.48 volt sehingga nilai V outputnya menjadi 0 volt, kemudian mengatur nilai R potensiometer (Rspan) pada pada V input 3.90 sehingga nilai V outputnya outputnya menjadi 5 volt. Namun, pada saat pengaturan Rzero nilai V outputnya tidak sama dengan nol dikarenakan sulit mencari nilai yang pas. Maka nilai V output yang diambil tidak sama dengan nol dikarenakan sulit mencari nilai yang pas. Maka nilai V output diambil nilai yang mendekati nol, yaitu 90.40 mV. Dan pada saat pengaturan Rspan nilai V outputnya adalah 4.998 V. Berikut ini diperlihatkan cara mencari persamaan Linier dengan cara Regresi linier baik secara perhitungan maupun grafik.

Tabel Regresi Linier No

X

Y

X2

XY

1

2

-1.568

4

-3.136

2

2.2

-0.8772

4.84

-1.92984

3

2.4

-0.1861

5.76

-0.44664

4

2.6

0.5051

6.76

1.31326

5

2.8

1.196

7.84

3.3488

6

3

1.887

9

5.661

7

3.2

2.579

10.24

8.2528

8

3.4

3.27

11.56

11.118

9

3.6

3.961

12.96

14.2596

10

3.8

4.652

14.44

17.6776

11

4

5.343

16

21.372

33

20.7618

103.4

77.49058

Ʃ

 Mencari nilai nilai b

∑   ∑ ∑ ∑    ∑   (∑  )  ∑             



 Mencari nilai nilai a

  ∑   ∑     



-8.478 

 Jadi persamaan persamaan garisnya garisnya menjadi menjadi Y = bx+a Y= 3.455x  –  8.478

Grafik Rangkaian Zero-Span 6 y = 3.4557x - 8.4797 R² = 1

5 4    t    u    p    t    u    o

3 2

Series1

   V

1

Linear (Series1)

0 -1 -2

0

1

2

3

4

5

V input

Kesimpulan:

Output suatu Tranduser jarang sesuai dengan pengkondisi sinyal. Maka untuk mengatur supaya mendapatkan sinyal yang diinginkan perlu dilakukan dilakukan yang namanya pengaturan nilai R zero dan Rspan pada suatu rangkaian konverter zero dan span (rankaian inverting summer) .