Komponen Listrik
Pergerakan mesin dalam sistem otomatis memanfaatkan berbagai metode dan media listrik untuk menyediakan dan membantu transmisi daya. Mesin otomatis pada umumnya menggunakan kombinasi teknologi listrik, elektronik, dan elektromekanis untuk memindahkan beban.
Teknologi ini memainkan peran khusus dalam mesin otomatis dan diwakili oleh berbagai perangkat lapangan. Beberapa perangkat dirancang untuk menyediakan propulsi listrik atau elektromekanis, sementara yang lain menyediakan sinyal elektronik. Perbedaan antara perangkat terletak pada sirkuit dan komponen tambahan internal.
Peralatan listrik
Peralatan listrik dirancang untuk menyalurkan daya untuk energi dan distribusi. Perangkat ini mengubah arus listrik menjadi cahaya, panas, atau gerakan. Suatu perangkat dianggap listrik jika perangkat tersebut benar-benar memanfaatkan listrik untuk energi dan distribusi daya.
Anda biasanya akan menemukan perangkat ini di lemari kontrol mesin. Arus bolak-balik (AC) mengalir dari catu daya utama gedung ke kotak distribusi mesin. Peralatan listrik dirancang untuk mengendalikan arus yang mengalir ke mesin melalui sirkuit. Sirkuit adalah loop yang mengalirkan aliran energi ke beban dan kembali lagi.
Rangkaian ini memiliki empat bagian dasar:
- Catu daya menyediakan energi ke beban dan terdiri dari-
- Voltase- Memberikan dorongan di balik muatan. Tekanan inilah yang menggerakkan muatan.
- Saat ini- Tegangan mendorong untuk menghasilkan arus elektron. Tanpa tegangan, tidak ada arus.
- Perlawanan- Konduktivitas substrat memengaruhi resistansi. Besarnya resistansi bergantung pada ukuran dan komposisi substrat.
- Konduktor menyediakan jalur. Energi listrik dihantarkan melalui kabel logam seperti tembaga dan aluminium.
- Mengganti sirkuit kontrol dengan menambahkan metode peralihan antara terbuka atau tertutup (maka terbuka atau tertutup).
- Perangkat beban merupakan bagian dari rangkaian loop. Listrik mengalir melalui perangkat tersebut, yang mengaktifkannya.
Elektronik
Hubungan yang sangat konsisten antara tegangan, arus, dan resistansi memungkinkan kontrol sirkuit yang lebih baik dan dapat menghasilkan hasil yang lebih berarti.
Hukum Ohm menyatakan [V (tegangan)=I (arus) x R (resistansi)
Kita mengendalikan salah satu dari variabel ini dengan mengendalikan dua variabel lainnya. Hal ini membawa kita pada komponen elektronik.
Komponen elektronik adalah alat yang digunakan untuk mengendalikan variabel-variabel ini dan dengan demikian mengendalikan rangkaian. Dengan menambahkan komponen elektronik aktif dan pasif ke rangkaian biasa, kita dapat memanipulasi arus listrik untuk menghasilkan sinyal yang berkomunikasi antara perangkat mesin elektronik. Bergantung pada komponen elektronik, fungsi penguatan sinyal, komputasi, dan transmisi data dapat dimanfaatkan.
Komponen kunci dalam desain sirkuit elektronik:
- Kapasitor- Elemen dua terminal yang menyimpan energi dalam medan listrik secara elektrostatik.
- Resistor- Elemen pasif dua terminal yang memberikan resistansi dalam suatu rangkaian. Mengurangi tegangan dan arus.
- Dioda- Perangkat dua terminal yang membatasi arus dalam satu arah, seperti katup periksa. Dulunya, dioda terutama terdiri dari tabung vakum gas, tetapi sekarang hampir seluruhnya digantikan oleh semikonduktor dan dianggap sebagai komponen solid-state.
- Transistor- Perangkat tiga terminal yang menjalankan dua fungsi. Transistor terbuat dari bahan semikonduktor dan berfungsi sebagai sakelar atau penguat sinyal elektronik, yang mengendalikan aliran tegangan dan arus. Transistor dianggap sebagai komponen solid-state.
- Transduser- Transduser adalah perangkat yang mengubah energi dari satu bentuk ke bentuk lainnya. Aktuator adalah salah satu bentuk transduser. Transduser berfungsi sebagai sensor karena menerima dan menanggapi, serta meneruskan, sinyal sistem, sama seperti saat digunakan sebagai termokopel.
Dalam otomatisasi masa kini, perangkat elektronik berisi sirkuit terpadu yang membentuk sistem sirkuit untuk tugas-tugas tertentu. Sirkuit-sirkuit tersebut tersebar pada bahan wafer semikonduktor dan dienkapsulasi dalam sebuah chip. Bahan semikonduktor bukanlah konduktor atau isolator. Semikonduktor berada di antara keduanya. Teknologi ini populer karena pembawa muatannya (elektron dan lubang) mudah dimanipulasi oleh faktor internal (doping boron atau fosfor) dan eksternal (suhu, cahaya, dll.).
Perangkat yang hanya mengandalkan komponen semikonduktor dianggap sebagai perangkat solid-state. Transistor dan dioda modern, sirkuit terpadu, dioda pemancar cahaya (LED), dan layar kristal cair (LCD) semuanya merupakan komponen solid-state. Dua contoh perangkat solid-state yang dipasarkan untuk otomatisasi meliputi relai dan sensor. Perangkat ini awalnya dan masih dijual dalam versi elektromekanis. Perangkat solid-state menyediakan fungsionalitas yang sama dengan perangkat elektromekanis, tetapi tidak menyertakan komponen yang bergerak.