Mekatronika (mechatronics)

 

Mechatronic system (System technik-Germany)

Berdasarkan bahasa, Mekatronics mengandung dua buah kata, yaitu mekanika, dan elektronik. Dapat di bayangkan bahwa mekatronik adalah penggabungan antara system mekanik dan system elekronik, dimana keduanya saling medukung. hampir semua peralatan yang automatik, baik untuk kebutuhan rumah tangga, automotive maupun industri, mempunyai dasar mekatronika. 

 oleh sebab itu mekatronik adalah suatu bidang ilmu keteknikan yang menarik untuk dipelajari.

secara grafis dapat ditunjukkan dalam diagram dibawah ini

Mechatronic philosophy

Dari diagram diatas terlihat bahwa mekatronic secara lebih lanjut adalah gabungan dari tiga system utama, control system didalamnya terdapat intelligence, processing data, software.

Disini akan saya coba buat point point pembelajaran dalam kaitannya dengan mekatronika (mechatronics);

1. Difinisi dan pengenalan Mechatronics
2. Mechanical design concept 
3. Introduction electric switching
4. Introduction to Computer programming language
5. Power Supply
6. Microprocessor
7. Electromotive 
8. Actuators
9. Mechatronic design Practice: I
10. Open loop and Close loop system
11. Sensors
12. Data communication
13. ADC/DAC

 Mechanical design concept

dalam mendisain suatu mekanisme ada hal hal yang perlu untuk mejadi pertimbangan:

• Suatu desain mekanisme mesti mengacu pada manufacturing process dan material availability, sehingga desain tersebuat dapat di realisasikan.
• Minimalisasi jumlah komponen.
• Mekanisme pembebanan, gaya (Force), momen puntir (torque/torsi).
• Rigidity (kekakuan) dari mechanical system,
• Akurasi, pertimbangkan berapa akurasi yang diperlukan untuk suatu mekanisme.

 Introduction to electronic switching

Dalam mekatronik konsep elektronik switching adalah penting. elektronik switching digunakan untuk memediasi antara control system/computer dengan piranti power drive. Signal control dari komputer mempunyai daya yang rendah. Biasanya signal keluaran dari mikroprocessor mempunyai tegangan yang kecil (5V atau 3,3V) dengan arus yang yang juga kecil (dalam mA). sedangkan pitanti yang digerakkan dapat berupa motor atau aktuator yang mempunyai daya yang besar, misalkan saja sebuah motor AC dengan tegangan 220V dan daya 1kW atau sebuah "stepper motor" dengan daya yang tentunya tidak dapar di kople langsung dengan controller.

Oleh sebab itu diperlukan swirching ., baik menggunakan transistor atau yang sejenisnya (IGBT, MOS-FET)

Interfacing/driver/switch

(w w w .e l e c t r o n i c s - t u t o r i a l s .w s)

Introduction to Computer programming language

bahasa pemrograman erat kaitannya dengan mekatronik dan system intelligent. Bahasa pemrograman berisi instruksi instruksi untuk tujuan tertentu. dengan bahasa pemrograman ini dapat dibuat suatu perangkat lunak pengendalian terhadap system mekanik. Tinggkat kecanggihan dan  kepandaian dari sebuah system mekatronik dan otomatik tergantung pada perangkat lunak/pemrograman kontroler yang mengistruksikan controller untuk mengirim signal signal ke luar(output) dan ke dalam(output).

Menurut tingkat kedekatannya dengan mesin komputer, bahasa pemrograman terdiri dari:

1. Bahasa Mesin, yaitu memberikan perintah kepada komputer dengan memakai kode bahasa biner, contohnya 01100101100110
2. Bahasa Tingkat Rendah, atau dikenal dengan istilah bahasa rakitan (bah.Inggris Assembly), yaitu memberikan perintah kepada komputer dengan memakai kode-kode singkat (kode mnemonic), contohnya MOV, SUB, CMP, JMP, JGE, JL, LOOP, dsb.
3. Bahasa Tingkat Menengah, yaitu bahasa komputer yang memakai campuran instruksi dalam kata-kata bahasa manusia (lihat contoh Bahasa Tingkat Tinggi di bawah) dan instruksi yang bersifat simbolik, contohnya {, }, ?, <<, >>, &&, ||, dsb.
4. Bahasa Tingkat Tinggi, yaitu bahasa komputer yang memakai instruksi berasal dari unsur kata-kata bahasa manusia, contohnya begin, end, if, for, while, and, or, dsb.

Sebagian besar bahasa pemrograman digolongkan sebagai Bahasa Tingkat Tinggi, hanya bahasa C yang digolongkan sebagai Bahasa Tingkat Menengah dan Assembly yang merupakan Bahasa Tingkat Rendah.

POWER SUPPLY

Power supply adalan penyedia energi listrik untuk system mekatronik berbagai sumber energi kistrin yang ada dapat digolongkan menjadi dua jenis ., yaitu listrik DC (direct current), dan AC (alternating Current)

• Arus Bolak balik (AC) yang umum digunakan adalah listrik 1 phase dan listrik 3 phase

 

Arus bolak balik

 

arus 3 phasa

• Arus DC biasanya dalam bentuk battery atau didapat dari adaptor DC. 
• Battery ada beberapa jenis, yang tidak dapat dicas (rechargeable) dan battery yang tidak dapat di cas (non-rechargeable)
• Non-rechargeable battery antara lain Battery alkali (1,5V per cell), Nickle Oxihydroxide (1,7V per Cell) dan lain lain.
• Rechargeable battery antara lain, Lead Acid (2,1 V per cell), Ni-Cad (nickle cadmium, 1,2V per Cell), li-Ion (lithium-Ion, 3,7V per cell), Li-Po (lithium polimer 3,7V per cell)
• Adaptor DC mengubah arus AC dari jaringan listrik menjadi arus DC, di dalam adaptor terdapat ;sebuah transformer untuk menurunkan tegangan listrik (misalnya dari 220V menjadi 12V); sebuah penyearah (rectifier), dan capasitor untuk sebagai peredam/dumper, supaya arus menjadi lebih baik. 

Adaptor AC to DC

• Regulated DC power supply; regulated power supply dimaksudkan untuk menghasilkan tegangan DC yang stabil pada angka tertentu. misalnya untuk tegangan 12V, atau 5V.