Sensor Accelerometer: Pengertian dan Spesifikasi
Sensor accelerometer merupakan alat yang digunakan untuk mengukur atau memonitor getaran pada objek seperti gedung, jembatan, tanah, mesin industri, dan objek fisik lainnya. Sensor ini dapat mendeteksi perubahan percepatan atau akselerasi (m/s²) dari benda yang bergetar.
Teknologi Bahan
1. Piezoelektrik
Sensor piezoelektrik mengubah energi mekanik menjadi energi listrik. Sensor ini terdiri dari dua lempeng besi yang menekan piezoelektrik ketika mendeteksi gerakan. Tekanan ini menyebabkan perubahan tegangan akibat perubahan bentuk sensor.
2. MEMS (Micro Electro Mechanical System)
MEMS adalah teknologi sensor berbasis IC (Integrated Circuit) yang mengukur perubahan akselerasi melalui perubahan nilai kapasitansi. Sensor MEMS memiliki sepasang plat kapasitif dengan muatan positif dan negatif yang berubah ketika sensor mengalami pergeseran posisi.
Tipe Pengukuran Sensor Accelerometer
1. Vibrasi pada Titik Keseimbangan
Pengukuran vibrasi pada titik keseimbangan digunakan untuk mendeteksi getaran yang terjadi di sekitar posisi keseimbangan objek. Sensor accelerometer yang digunakan untuk tipe pengukuran ini dapat mengukur amplitudo dan frekuensi getaran pada titik di mana objek berada dalam keadaan stabil atau hampir stabil. Pengukuran ini penting dalam aplikasi seperti pemantauan struktur bangunan atau mesin industri, di mana getaran pada titik keseimbangan dapat menunjukkan kondisi kesehatan atau stabilitas struktur.
Aplikasi:
- Pemantauan kesehatan struktur bangunan
- Pengujian mesin industri
- Penilaian kondisi jembatan dan infrastruktur
2. Shock atau Guncangan
Pengukuran shock atau guncangan digunakan untuk mendeteksi perubahan mendadak atau guncangan yang dialami oleh objek. Sensor accelerometer dalam tipe ini dirancang untuk menangkap perubahan percepatan yang terjadi dalam waktu singkat. Ini sangat berguna dalam situasi di mana guncangan atau benturan dapat mempengaruhi integritas objek, seperti pada kendaraan atau peralatan berat.
Aplikasi:
- Pengujian ketahanan peralatan terhadap guncangan
- Pemantauan dampak pada kendaraan
- Analisis kecelakaan
.
3. Gerakan
Pengukuran gerakan oleh sensor accelerometer digunakan untuk mendeteksi perubahan posisi dan percepatan objek yang bergerak. Sensor ini bisa mengukur akselerasi dalam berbagai arah untuk memberikan informasi tentang pola gerakan objek. Ini penting dalam aplikasi seperti pelacakan gerak pada perangkat elektronik atau pemantauan gerakan dalam sistem robotik.
Aplikasi:
- Pelacakan gerakan pada perangkat wearable
- Sistem kontrol pada robot
- Analisis gerakan dalam aplikasi olahraga
4. Seismik
Pengukuran seismik menggunakan sensor accelerometer untuk mendeteksi getaran yang disebabkan oleh aktivitas seismik seperti gempa bumi. Sensor ini dirancang untuk menangkap getaran dengan frekuensi rendah dan amplitudo tinggi yang biasanya terkait dengan kejadian seismik. Data dari sensor ini digunakan untuk studi seismologi dan untuk sistem peringatan dini gempa bumi.
Aplikasi:
- Pemantauan aktivitas seismik
- Sistem peringatan dini gempa bumi
- Penelitian dan studi geofisika
Sensor accelerometer dapat memiliki dua jenis output:
1. Analog Output
Sensor dengan output analog menghasilkan sinyal dalam bentuk tegangan (Volt) atau arus (Ampere). Rentang tegangan yang umum digunakan antara lain 0-5 volt, 0-10 volt, dan 0-12 volt. Untuk arus, rentangnya adalah 4-20 mA. Output ini perlu dikonversi menggunakan perangkat Analog-to-Digital Converter (ADC) untuk mengkalkulasi nilai akselerasi.
2. Digital Output
Sensor dengan output digital menghasilkan data yang sudah dikonversi dari sinyal analog sebelum dibaca oleh perangkat akuisisi atau logger. Output digital ini menggunakan protokol komunikasi seperti RS-485, I²C, atau SPI, sehingga nilai akselerasi sudah tersedia dalam format digital.
Sumbu Pengukuran
Sensor accelerometer dapat mengukur getaran pada berbagai sumbu:
- Sumbu Tunggal: Sensor ini hanya mendeteksi akselerasi pada satu sumbu, misalnya sumbu Z.
-
Tri-Axial: Sensor ini dapat mengukur akselerasi pada tiga sumbu sekaligus dalam satu proses pengukuran.
