Accelerometer adalah sensor yang biasa digunakan untuk mengukur percepatan getaran objek tertentu. Sensor ini dapat digunakan untuk apa saja mulai dari menemukan sudut kemiringan objek dengan mengukur percepatan gravitasi, hingga menentukan seberapa cepat suatu objek berubah kecepatannya. Mudah digunakan dan dapat beroperasi di berbagai frekuensi, itulah mengapa sensor accelerometer sering digunakan untuk memantau getaran pada berbagai macam mesin termasuk motor, pompa, kipas, kompresor, turbin, dan mesin berputar lainnya di berbagai industri.

Apa itu Accelerometer?

Accelerometer adalah perangkat elektromekanis kecil yang digunakan untuk mengukur akselerasi serta berbagai gaya yang bekerja pada suatu objek. Accelerometer dapat memantau gaya statis dan dinamis. Gaya statis, seperti gravitasi dan gesekan, adalah gaya yang tidak mengubah arah atau posisi suatu benda dan tetap seragam.

Sebaliknya, gaya dinamis memang mengubah arah atau posisi suatu objek dan tidak dapat diprediksi. Accelerometer sangat berguna karena mereka mendeteksi perubahan akselerasi dan mengubahnya menjadi pengukuran getaran. Accelerometer (sensor akselerasi) mengukur getaran menggunakan sinyal listrik, yang memungkinkan mendeteksi kondisi mesin.

Bagaimana Cara Kerja Accelerometer?

Accelerometer bekerja dengan mengeluarkan sinyal elektronik dari sensor yang dipasang untuk mengukur akselerasi dinamis atau statis. Jenis sensor dalam accelerometer nantinya akan menentukan bagaimana accelerometer tersebut bereaksi terhadap akselerasi.

Misalnya ketika mengukur akselerasi menggunakan accelerometer piezoelectric, bagian dalam sensor piezoelectric ditekankan. Proses tersebut menyebabkan sensor menghasilkan muatan listrik yang sebanding dengan gaya yang bekerja pada objek. Dengan cara ini, accelerometer dapat mendeteksi ketika suatu benda mengalami segala jenis gerakan, mengukur gaya yang mendorongnya, dan mengeluarkan sinyal listrik yang sebanding dengan percepatan yang dirasakan. Ini juga berlaku untuk accelerometer MEMS.

Sensor Accelerometer

Seperti yang disebutkan, sensor accelerometer dapat mengukur berbagai akselerasi tergantung pada jenisnya. Ada empat jenis sensor accelerometer yang bisa Anda digunakan:

Sensor Piezoelectric

Accelerometer piezoelectric menggunakan apa yang dikenal sebagai efek piezoelectric, yaitu ketika instrumen menghasilkan muatan listrik setelah berada di bawah tekanan. Sensor ini jauh lebih sensitif daripada jenis accelerometer lainnya, seperti accelerometer piezoresistive. Accelerometer piezoelectric adalah sensor yang paling banyak digunakan untuk mengukur getaran dan guncangan dalam industri. Kelemahan dari sensor ini adalah bahwa mereka digabungkan dengan AC, yang berarti mereka tidak dapat mengukur gaya statis seperti gravitasi.

Sensor Piezoresistive

Accelerometer piezoelectric bekerja dengan meningkatkan resistansinya secara proporsional dengan gaya yang bekerja padanya. Meskipun sensor ini kurang sensitif daripada accelerometer piezoelectric, perangkat piezoresistive telah terbukti sangat membantu dalam industri otomotif. Sensor ini biasanya digunakan dalam uji tabrak kendaraan untuk mengidentifikasi jumlah gaya yang terukur.

Sensor Kapasitif

Jenis accelerometer yang paling umum adalah accelerometer kapasitif. Untuk mengetahui percepatan suatu objek, sensor kapasitif mengukur perubahan kapasitansi listrik, yang merupakan kemampuan suatu benda untuk menyimpan energi dalam bentuk muatan listrik. Ketika sensor kapasitif mendeteksi akselerasi, diafragma sensor mulai bergerak, mengubah jarak antara pelat kapasitor di dalamnya. Ini membantu menghasilkan pembacaan percepatan yang sedang terjadi.

Microelectromechanical Systems (MEMS)

Accelerometer MEMS beroperasi pada skala nano. Perubahan kecil dalam perpindahan antar pelat mengubah kapasitansi, perubahan kapasitansi sebanding dengan akselerasi. MEMS ini paling banyak digunakan dalam ponsel untuk menentukan bagaimana ponsel dipegang dan berorientasi.

Ketika digunakan dalam industri untuk mengukur getaran mesin, fungsinya tetap sama, hanya saja dapat mendeteksi suhu ekstrem yang lebih besar dan memiliki rentang respons frekuensi yang lebih luas daripada penggunaan di ponsel. Accelerometer MEMS sering digunakan untuk mendapatkan rentang respons accelerometer piezoelectric, satu MEMS untuk menerima frekuensi rendah di bawah 2000 Hz, dan MEMS lainnya untuk menerima frekuensi yang lebih tinggi di atas 1000 Hz. Accelerometer MEMS sering dibuat dalam susunan triaksial untuk mengukur akselerasi dalam tiga arah karena ukurannya yang kecil.

Mengukur Getaran dengan Sensor Accelerometer

Accelerometer mengukur getaran dengan memantau akselerasi dan mengubahnya menjadi tegangan. Sensor ini biasanya dipasang pada mesin untuk mengukur getaran pada mesin yang beroperasi pada kecepatan lebih dari 60 Hz. Pada mesin dengan kecepatan 60 Hz atau kurang, accelerometer yang terintegrasi dengan kecepatan biasanya digunakan untuk mengidentifikasi kesalahan.

Pada mesin yang beroperasi pada kecepatan kurang dari 60 Hz, biasanya sinyal kecepatan memiliki rasio sinyal terhadap noise yang lebih baik daripada sinyal akselerasi murni. Saat menggunakan accelerometer untuk mengukur getaran pada mesin industri, pilihan ideal kemungkinan besar adalah accelerometer piezoelectric. Accelerometer piezoelectric dapat dikategorikan menjadi dua jenis yaitu accelerometer high impedance dan accelerometer low impedance.

Accelerometer piezoelectric high impedance memiliki output muatan unik yang diubah menjadi tegangan listrik oleh penguat muatan atau konverter impedansi. Pada accelerometer jenis ini, muatan listrik terhubung langsung ke instrumen pengukuran. Tidak seperti accelerometer low impedance, accelerometer high impedance dapat digunakan dalam kondisi suhu tinggi.

Jenis impedansi rendah menggunakan sensor piezoelectric yang sama dengan accelerometer impedansi tinggi tetapi dengan konverter charge-to-voltage bawaan yang lebih kecil. Mereka memiliki noise output rendah dan rentang frekuensi yang luas dibandingkan dengan accelerometer impedansi tinggi. Oleh karena itu, accelerometer impedansi rendah lebih sering ditemukan dalam industri untuk membantu mengidentifikasi masalah getaran dalam mesin yang berputar.

Mengapa Getaran Mesin Harus Dipantau?

Pemantauan getaran (vibration monitoring) adalah cara terbaik perusahaan mengatasi waktu henti mesin yang tidak terjadwal. Masalah atau kerusakan mesin yang tidak terduga dapat menghabiskan waktu dan anggaran perusahaan Anda. Dengan memantau getaran pada mesin, Anda dapat mengetahui tentang kondisi dalam mesin Anda sebelum terjadi kerusakan. Melakukan vibration monitoring dapat menggunakan berbagai alat mulai dari sensor accelerometer, vibration meter, vibration analyzer dan alat ukur getaran mesin lainnya yang dapat membantu merekam dan berbagi data, memungkinkan Anda menjaga mesin secara efisien.

Memilih Accelerometer yang Tepat

Banyak aspek dan faktor yang perlu dipertimbangkan untuk memilih accelerometer yang tepat untuk kebutuhan Anda. Tergantung pada karakteristik mesin yang Anda ukur.

Testing Indonesia sebagai pemasok alat industri jual sensor accelerometer dan alat ukur getaran mesin lainnya. Hubungi kami di Office: 021-2956-3045, Email: sales@testingindonesia.com, Whatsapp: 0813-9929-1909 (Zulfikri), 0822-5870-6420 (Anto) untuk informasi pembelian dan konsultasi mengenai sensor accelerometer kami.