Nurhayati Sitorus - Assignments 1 (Instrumentasi Industri) [PDF]

Citation preview

Nama : Nurhayati Sitorus NIM : 1172003034 MatKul : Instrumentasi Industri (Tugas Sesi 4) 1. Pada suatu sistem kontrol, untuk tujuan apakah keluaran dari alat ukur maupun sensor diubah menjadi sinyal listrik? Answer: Keluaran dari alat pengukuran atau alat sensor biasanya diubah dalam sinyal listrik, tujuannya agar ditransmisikan ke pengendali jarak jauh untuk pemrosesan dan berakhir di kontrol aktuator. 2. Sinyal dari alat sensor biasanya berbentuk sinyal apa? Answer: Sinyal analog tetapi terkadang dapat diubah langsung ke sinyal digital 3. Jenis sinyal apakah yang lebih banyak digunakan untuk transmisi jarak jauh? Answer: Transmisi informasi jarak jauh dapat menggunakan sinyal analog maupun digital. Karena kehandalan yang lebih tinggi sinyal digital dibandingkan sinyal analog, dan nyatanya banyak prosesor menggunakan sinyal digital, bentuk ransimisi ini lebih sering disukai. 4. Sebutkan 2 (dua) jenis penguat diskrit (discrete amplifier)! Tuliskan formula penguatan (gain) untuk kedua jenis penguat ini! Answer: Jenis discrete amplifier adalah: a. discrete bipolar (tipe NPN) Formula untuk Bipolar Device (tipe NPN) adalah sebuah penguat arus, dan penguatnya (gain) di rumuskan: b. MOS (N channel) untuk penguatan sinyal ac Formula untuk MOS Device (N Channel) memiliki suatu transconductance yang dirumuskan: 5. Mengapa penguat diskrit tidak cocok untuk penguatan sinyal sensor? Answer: Discrete amplifier tidak sesuai untuk penguatan sinyal sensor karena simpangan dan perbedaan suhu menguat. 6. Tuliskan formula penguatan tegangan untuk operational amplifier (Op-Amp) baik untuk inverting maupun noninverting! Answer: Formula inverting amplifier Formula noninverting amplifier



7. Tuliskan formula rasio transfer pada Op-Amp yang digunakan sebagai pengubah arus-tegangan! Answer: Formula rasio transfer dinyatakan sebagai:



8. Tuliskan formula rasio transfer pada Op-Amp yang digunakan sebagai pengubah tegangan-arus! Answer: Formula rasio transfer pada Op-Amp adalah 9. Tuliskan formula penguatan arus pada current amplifier! Answer: Formula current amplifier adalah 10. Apa yang dimaksud dengan penguat differensial (differential amplifier). Tuliskan formula untuk tegangan ouput dari penguat diferensial tegangan tersebut! Answer: Penguat differensial adalah amplier dengan dua masukan yang menguatkan perbedaan antara dua sinyal, sehingga keluaran merupakan penguatan dikalikan dengan perbedaan nilai antara dua sinyal masukan. Formula tegangan output: 11. Sinyal dari sensor yang memiliki karakteristik logaritmik atau non linier membutuhkan linierisasi sinyal. Elemen apakah yang ditambahkan sebagai feedback pada amplifier untuk sensor dengan karakteristik seperti itu? Answer: Elemen non liner seperti dioda atau transistor pada loop umpan balik. 12. Rangkaian Op-Amp tidak cocok untuk penguatan sinyal yang lemah, untuk itu perlu menggunakan kombinasi Op-Amp yang dinamakan sebagai penguat instrumen (instrument amplifier). Tuliskan formula untuk tegangan output dari rangkaian penguat instrument tersebut! Answer: Formula output dari Instrument Amplifier: 13. Berapakah angka desimal (decimal number) yang setara dengan angka sistem binary 110101101? Answer: Angka biner 110101101 ke angka desimal = 429, formula biner ke decimal:



14. Tuliskan angka heksadesimal (hexadecimal number) yang segara dengan kata binary 1001011000110101? Answer: Angka biner 1001011000110101 ke angka heksadesimal = 9635, formulasi biner ke heksadesimal



15. Amplituda dari sinyal analog dapat diubah menjadi angka digital. Sebutkan 4 (empat) alat (teknik) yang digunakan untuk konversi sinyal analog menjadi digital! Jelaskan kemampuan untuk masingmasingnya! Answer:



4 alat yang digunakan untuk konversi sinyal analog menjadi digital, adalah. a. Flash converters yang sangat cepat dan mahal dengan akurasi terbatas, yaitu 6-bit keluaran dengan waktu konversi 33 ns. Alat ini dapat meng-sample sebuah tegangan analog 30 juta kali per detik b. Successive approximation memiliki kecepatan tinggi, teknik biaya menengah dengan akurasi baik, yang mana alat termahalnya dapat mengkonversi tegangan analog sampai 20 bits dalam 20 μs, dan alat yang lebih murah dapat mengkonversi sinyal analog sampai 8 bit dalam 30 μs. c. Resistor ladder network merupakan konverter dengan kecepatan rendah dan biaya menengah. Dapat mengkonversi 12 bit dalam waktu sekitar 5 ms. d. Dual slope converter adalah alat yang rendah biaya berkecepatan rendah tetapi memiliki akurasi baik dan sangat toleran terhadap level noise tinggi dalam sinyal analog. Konversi 12 bit membutuhkan waktu sekitar 12 ms.