Perpustakaan Digital ITB

Adanya peningkatan akan perlunya pengukuran gaya dinamis pada berbagai aplikasi riset dan industri memberikan tantangan baru bagi para peneliti. Saat ini belum ada metoda standar yang dapat digunakan untuk mengkalibrasi transduser gaya secara dinamis agar dapat melakukan pengukuran gaya dinamis secara akurat. Beberapa penelitian telah dilakukan untuk mengkalibrasi transduser gaya dengan gaya dinamis seperti menggunakan gaya sinusoidal yang dihasilkan oleh penggetar dan shock force. Namun metoda tersebut belum mampu mengevaluasi karakteristik dinamis dari transduser gaya yang dikalibrasi sehingga hasil kalibrasi hanya dapat digunakan pada kondisi tertentu. Pada penelitian ini telah dikembangkan suatu alat dan metoda untuk mengkalibrasi transduser gaya dengan gaya dinamis dengan mengevaluasi karakteristik dinamis dari transduser gaya tersebut. Pengkalibrasian dilakukan dengan mengerjakan gaya inersia pada transduser gaya yang akan dikalibrasi dengan menjatuhkan massa berbetuk bola pada transduser gaya yang akan dikalibrasi. Total gaya yang bekerja pada bola selama tumbukan dapat diketahui secara akurat dengan mengukur percepatan bola setiap waktu menggunakan interferometer optik. Total gaya yang bekerja pada bola didefinisikan sebagai sphere impact F ? ?M ? g ? F dengan M adalah massa bola dan impact F adalah gaya respon yang bekerja dari transduser gaya yang dikalibrasi. Gaya dinamis yang bekerja pada transduser gaya sama dengan gaya impak yang dirasakan bola, sehingga kesalahan pengukuran oleh transduser gaya dapat didefinisikan sebagai diff trans impact F ? F ? F , dengan trans F adalah gaya yang terukur oleh transduser gaya. Karakteristik dinamis dari transduser gaya yang didapatkan pada eksperimen ini yaitu kesalahan pengukuran sebanding dengan turunan orde dua gaya yang terukur oleh transduser gaya terhadap waktu, dengan 2 7 1.974 10 dt dF F trans diff ? ? ? ? . Persamaan ini kemudian digunakan untuk mengoreksi kesalahan pengukuran dinamis oleh transduser gaya. Kalibrasi yang dilakukan dengan metoda yang dikembangkan ini terbukti sangat signifikan dalam mengoreksi kesalahan pengukuran gaya dinamis oleh transduser gaya dengan kesalahan root mean square (RMS) yang sangat kecil dibandingkan dengan hasil pengukuran tanpa adanya koreksi dinamis. Kesalahan RMS dari hasil pengukuran oleh transduser gaya dengan kalibrasi dan koreksi dinamis menggunakan metoda yang dikembangkan ini adalah sekitar 1.6 N. Kesalahan ini setara dengan 1% dari gaya maksimum yang dikerjakan pada transduser gaya yaitu 160 N.