Balon udara panas terbang dengan memanaskan udara dalam balon besar dan mendorongnya dengan udara. Saat ini, balon udara sering dianggap sebagai objek wisata, namun balon udara juga sering menjadi tuan rumah acara olahraga kompetitif. Tujuan dari kompetisi ini adalah untuk melihat seberapa jauh balon udara dapat terbang. Terdapat sekitar 2.000 peminat balon udara di Jepang, beberapa di antaranya bahkan pernah menjuarai kompetisi internasional.
Sebuah Perlombaan Untuk Melihat Seberapa Dekat Anda Bisa Lepas Landas Ke Sasaran
Beberapa perlombaan balon udara melibatkan pesaing yang bersaing untuk melihat siapa yang dapat mencapai tujuan yang ditentukan terlebih dahulu. Namun, sebagian besar kompetisi lebih mementingkan seberapa jauh mereka bisa terbang dengan balon udara. Dalam kebanyakan kasus, sebuah penanda (sekantung kecil berisi pasir) dijatuhkan dari udara dan diarahkan ke garis finis, kemudian jarak antara penanda dan sasaran diukur dan peringkat ditentukan berdasarkan jarak yang dituju. Ukuran balon udara yang paling umum adalah 3 sampai 4 tempat duduk, tinggi sekitar 20 meter dan lebar 15 meter. Biasanya dibagi menjadi tiga bagian: kantung udara, pembakar dan keranjang, serta tali dan pelat yang diperlukan untuk bermanuver.
Membimbing peserta untuk masuk ke dalam keranjang dan menandai sasaran disebut “tugas”. Ada 20 jenis misi yang berbeda, yang paling populer adalah :
・PDG : Peserta menempatkan penanda pada “target” yang dipilih sebelum lepas landas
・JDG : Skor kontestan sesuai dengan “target” yang ditentukan oleh penyelenggara kompetisi
・FIN : Kontestan memilih titik lepas landas dan kemudian harus menempatkan penanda pada target atau target
Manuver Dengan Mengatur Ketinggian Dan Menunggangi Angin
Lalu bagaimana balon udara bisa sampai ke tujuannya? Balon udara tidak memiliki mesin, baling-baling, atau sayap seperti pesawat terbang, dan tidak memiliki kemampuan untuk mendorong dirinya sendiri atau mengubah arah. Pilot balon udara membaca arah dan kekuatan angin pada berbagai ketinggian, lalu mengubah ketinggian balon untuk mengarahkan angin ke arah yang mereka pilih. Menggunakan pembakar untuk memanaskan udara di dalam balon meningkatkan ketinggiannya, dan mengeluarkan udara panas di dalamnya menurunkannya. Ini adalah cara untuk mengubah suhu balon untuk mengontrol ketinggiannya.
Karena untuk keperluan melihat keadaan sekitar, maka balon dilengkapi dengan berbagai instrumen seperti altimeter, altimeter/descent meter, termometer lidar balon, dan GPS. Altimeter menunjukkan ketinggian penerbangan saat ini, sedangkan indikator naik/turun menunjukkan apakah balon naik atau turun dan seberapa cepat perjalanannya. Termometer tutup balon adalah sensor yang dipasang pada bagian atas balon untuk mengukur suhu balon. GPS menerima sinyal radio dari satelit untuk menentukan garis lintang dan garis bujur serta menampilkan lokasi balon saat ini.
Dari perangkat tersebut, altimeter merupakan perangkat terpenting untuk mencari dan mengendalikan kekuatan angin yang diinginkan. Bagian utama dari altimeter adalah sensor tekanan udara. Dengan mengukur perubahan tekanan udara terhadap ketinggian, ketinggian balon yang tepat dapat dihitung.
Evolusi Sensor Tekanan Barometrik Untuk Penerbangan Balon Udara
Sensor tekanan barometrik memiliki sejarah panjang dalam mengukur tekanan udara yang berubah seiring ketinggian. Sensor tekanan udara pertama kali dibuat oleh fisikawan Italia Torricelli pada tahun 1643. Dia membuat barometer air raksa dalam tabung kaca. Secara kebetulan, tor, satuan pengukuran tekanan yang masih digunakan sampai sekarang, diberi nama setelah Torricelli.
Dengan ditemukannya barometer, orang mengetahui bahwa tekanan udara berubah setiap hari. Dipahami juga bahwa tekanan udara berkaitan dengan kondisi cuaca, misalnya tekanan meningkat saat cuaca cerah dan menurun saat hujan. Ketika pelayaran dari Eropa ke Samudera Pasifik dan Hindia menjadi populer, barometer menjadi alat yang sangat diperlukan bagi para pelaut untuk memprediksi cuaca badai dan menghindari bahaya seperti terbalik.
Sensor Tekanan Mikro Menggunakan Efek Piezoelektrik
Saat ini sensor tekanan udara yang paling banyak digunakan adalah sensor tekanan semikonduktor yang memanfaatkan efek piezoelektrik. Hal ini didasarkan pada fenomena bahwa ketika tekanan diterapkan pada semikonduktor tertentu, resistansinya berubah. Piezo berasal dari bahasa Yunani yang berarti mendorong atau menekan.
Banyak sensor tekanan yang digunakan pada altimeter di ponsel pintar, jam tangan, dan jam tangan menyelam menampilkan kedalaman air dengan jenis piezoelektrik ini. Perbedaan utama dari sensor tekanan tradisional adalah sejumlah besar elemen penginderaan dibentuk pada wafer semikonduktor untuk membentuk sebuah chip, mirip dengan IC dan jenis sensor lainnya. Di bawah ini adalah ikhtisar singkat metode dan prinsip pembuatan sensor.
Pertama, lapisan silikon dengan rongga kecil terukir di dalamnya ditempatkan pada substrat kaca. Ruang ini bertindak sebagai diafragma, mengembang dan berkontraksi seiring perubahan tekanan atmosfer. Selanjutnya, elemen piezoelektrik (atau lebih tepatnya, pengukur regangan) dibentuk pada permukaan silikon tipis yang berfungsi sebagai bagian atas rongga. Sensor tekanan piezoelektrik disebut juga sensor tekanan resistif difusi karena teknologi pemrosesan semikonduktor yang menanamkan (mendifusikan) ion pengotor pada lapisan silikon merupakan metode utama proses ini. Ketika permukaan silikon tipis di atas rongga (diafragma) dibelokkan oleh perubahan tekanan udara, resistansi berubah karena efek piezoelektrik dari strain gauge. Circuit elektronik memperkuat dan memprosesnya untuk menampilkan tekanan.
Sensor Tekanan Di Berbagai Produk
Sensor tekanan piezoresistif digunakan tidak hanya pada ponsel pintar dan perangkat yang dapat dikenakan, tetapi juga pada mobil, peralatan otomasi pabrik, dan peralatan rumah tangga lainnya. Misalnya pada AC dan penyedot debu, tekanan udara dikontrol untuk menghemat energi dan bekerja secara efisien. Mereka juga digunakan dalam penanak nasi untuk memasak nasi yang lembut dan lezat melalui deteksi tekanan halus. Sensor tekanan barometrik juga penting bagi drone yang terbang bebas di angkasa untuk mendeteksi ketinggian. MEMS yang mendapat banyak perhatian dalam beberapa tahun terakhir ini merupakan teknologi yang menggunakan teknologi manufaktur semikonduktor untuk mengintegrasikan sensor, sirkuit elektronik, dan aktuator pada satu substrat. Selain sensor tekanan udara MEMS yang canggih, situs game judi online Betberry juga menawarkan berbagai macam sensor tekanan yang dapat digunakan dalam berbagai aplikasi.
BACA JUGA : 5 Tempat Mengendari Balon di Dunia