Sensor & Transduser

Perkembangan teknologi zaman sekarang memang sangat pesat terbukti dari cotoh beberapa kegiatan manusia yang dulu masih dikerjakan dengan cara yang konvensional kini sudah terbantu dengan alat yang memudahkan dan memberikan efisiensi yang lebih baik . salah satu alat yang bisa memudahkan kegiatan atau pekerjaan manusia contohnya transduser dan sensor , mungkin kita setiap hari secara tidak sadar sering menggunakan beberapa alat yang didalamnya terdapat piranti tersebut seperti absensi berbasis sidik jari,alat ini mendeteksi sidik jari yang sudah tersimpan di dalam memory absensi tersebut dengan adanya alat ini memang sangat memudahkan dibanding absen yang masih mengguanakan cara manual selain kurang efektif juga efek kesalahan didalamnya juga tinggi.Bukan itu saja pekerjaan yang sebenarnya mustahil untuk dikerjakan manusia pun sekarang sudah dapat dikerjakan oleh suatu alat yang didalamnya terdapat transduser dan sensor.
Ok sobat kali ini aku mau share tentang apa itu transduser dan sensor serta macam macamnya untuk jelasnya yuk kita baca penjelasan di bawah ini

Sensor adalah alat yang dapat digunakan untuk mendeteksi dan sering berfungsi untuk mengukur magnitude sesuatu. Sensor adalah jenis transduser yang digunakan untuk mengubah variasi mekanis, magnetis, panas, sinar dan kimia menjadi tegangan dan arus listrik. Sensor biasanya dikategorikan melalui pengukur dan memegang peranan penting dalam pengendalian proses pabrikasi modern. Sensor memberikan ekivalen mata, pendengaran, hidung lidah dan menjadi otak mikroprosesor dari sistem otomatisasi industri.

A. Macam-macam Sensor

1). Sensor Proximity
 
Sensor proximity merupakan sensor atau saklar yang dapat mendeteksi adanya target jenis logam dengan tanpa adanya kontak fisik. Biasanya sensor ini tediri dari alat elektronis solid-state yang terbungkus rapat untuk melindungi dari pengaruh getaran, cairan, kimiawi, dan korosif yang berlebihan. Sensor proximity dapat diaplikasikan pada kondisi penginderaan pada objek yang dianggap terlalu kecil atau lunak untuk menggerakkan suatu mekanis saklar.
Prinsip kerja Sensor proximity adalah memanfaatkan sifat cahaya yang akan dipantulkan jika mengenai benda berwarna terang dan akan diserap jika mengenai benda berwarna gelap. Sebagai sumber cahaya kita gunakan LED (Light Emiting Diode) yang akan memancarkan cahaya merah. Dan untuk menangkap pantulan cahaya LED, kita gunakan photodiode. Jika sensor berada diatas garis hitam maka photodioda akan menerima sedikit sekali cahaya pantulan. Tetapi jika sensor berada diatas garis putih maka photodioda akan menerima banyak cahaya pantulan. Berikut adalah ilustrasinya

2). Sensor Magnet
 
Sensor Magnet atau disebut juga relai buluh, adalah alat yang akan terpengaruh medan magnet dan akan memberikan perubahan kondisi pada keluaran. Seperti layaknya saklar dua kondisi (on/off) yang digerakkan oleh adanya medan magnet di sekitarnya. Biasanya sensor ini dikemas dalam bentuk kemasan yang hampa dan bebas dari debu, kelembapan, asap ataupun uap.

3. Sensor Cahaya
 
Sensor cahaya terdiri dari 3 kategori. Fotovoltaic atau sel solar adalah alat sensor cahaya yang mengubah energi cahaya langsung menjadi energi listrik, dengan adanya penyinaran cahaya akan menyebabkan pergerakan elektron dan menghasilkan tegangan. Demikian pula dengan Fotokonduktif (fotoresistif) yang akan memberikan perubahan tahanan (resistansi) pada sel-selnya, semakin tinggi intensitas cahaya yang terima, maka akan semakin kecil pula nilai tahanannya. Sedangkan Fotolistrik adalah sensor yang berprinsip kerja berdasarkan pantulan karena perubahan posisi/jarak suatu sumber sinar (inframerah atau laser) ataupun target pemantulnya, yang terdiri dari pasangan sumber cahaya dan penerima. Dibawah ini adalah gambar sensor cahaya yang digunakan untuk aplikasi lampu otomatis

 

4). Sensor Ultrasonik
 
Sensor ultrasonik bekerja berdasarkan prinsip pantulan gelombang suara, dimana sensor ini menghasilkan gelombang suara yang kemudian menangkapnya kembali dengan perbedaan waktu sebagai dasar penginderaannya. Perbedaan waktu antara gelombang suara dipancarkan dengan ditangkapnya kembali gelombang suara tersebut adalah berbanding lurus dengan jarak atau tinggi objek yang memantulkannya. Jenis objek yang dapat diindera diantaranya adalah: objek padat, cair, butiran maupun tekstil.

 

5). Sensor Tekanan

sensor tekanan adalah sensor untuk mengukur tekanan suatu zat. Tekanan (p) adalah satuan fisika untuk menyatakan gaya (F) per satuan luas (A). Satuan tekanan sering digunakan untuk mengukur kekuatan dari suatu cairan atau gas.

P =F/A

Satuan tekanan (Pa = Pascal) dapat dihubungkan dengan satuan volume (isi) dan suhu. Semakin tinggi tekanan di dalam suatu tempat dengan isi yang sama, maka suhu akan semakin tinggi. Hal ini dapat digunakan untuk menjelaskan mengapa suhu di pegunungan lebih rendah dari pada di dataran rendah, karena di dataran rendah tekanan lebih tinggi.

Akan tetapi pernyataan ini tidak selamanya benar atau terkecuali untuk uap air, uap air jika tekanan ditingkatkan maka akan terjadi perubahan dari gas kembali menjadi cair. (dikutip dari wikipedia : kondensasi). Rumus dari tekanan dapat juga digunakan untuk menerangkan mengapa pisau yang diasah dan permukaannya menipis menjadi tajam. Semakin kecil luas permukaan, dengan gaya yang sama akan dapatkan tekanan yang lebih tinggi.

Prinsip kerja dari sensor tekanan ini adalah mengubah tegangan mekanis menjadi sinyal listrik. Ukuran Tegangan didasarkan pada prinsip bahwa tahanan pengantar berubah dengan panjang dan luas penampang.

Prinsip Kerja Sensor Tekanan

Perubahan tekanan pada kantung menyebabkan perubahan posisi inti kumparan sehingga mengakibatkan perubahan induksi magnetik pada kumparan. Kumparan yang digunakan adalah kumparan CT (center tap), dengan demikian apabila inti mengalami pergeseran maka induktansi pada salah satu kumparan bertambah sementara induktansi pada kumparan yang lain berkurang. Kemudian pengubah sinyal berfungsi untuk mengubah induktansi magnetik yang timbul pada kumparan menjadi tegangan yang sebanding.

Faktor lingkungan yang mempengaruhi kinerja sensor:

—  Keadaan cuaca yang tidak menentu

—  Keadaan Suhu pada suatu lingkungan

—  Tekanan sekitar sensor

—  Umur dari komponen sensor tersebut

Gambar Sensor Tekanan

Aplikasi Sensor Tekanan

Sensor tekanan dapat diaplikasikan pada:

—  Motor bensin

—  Pesawat terbang

—  Pengukur tekanan ban

—  Pengukur tinggi suatu cairan

—  ketinggian, pesawat terbang, roket, satelit, balon udara dl

6). Sensor Kecepatan (RPM) 

Sensor kecepatan atau velocity sensor merupakan suatu sensor yang digunakan untuk mendeteksi kecepatan gerak benda untuk selanjutnya diubah kedalam bentuk sinyal elektrik. Dalam prakteknya ada beberapa sensor yang digunakan untuk berbagai keperluan ini, sensor-sensor tersebut diantaranya:

·         Tachometer dan Stroboscope

·         Kabel Piezoelectric

·         Muzzle velocity

·         Encoder Meter

Cara Kerja Sensor Kecepatan
Proses penginderaan sensor kecepatan merupakan proses kebalikan dari suatu motor, dimana suatu poros/object yang berputar pada suatui generator akan menghasilkan suatu tegangan yang sebanding dengan kecepatan putaran object. Kecepatan putar sering pula diukur dengan menggunakan sensor yang mengindera pulsa magnetis (induksi) yang timbul saat medan magnetis terjadi. Lalu tegangan ini di kirim ke ECM.

Contoh Aplikasi Sensor Kecepatan (RPM)

Untuk program pengukuran kecepatan putaran motor

7). Sensor Penyandi ( Encoder )
 
Sensor Penyandi ( Encoder ) digunakan untuk mengubah gerakan linear atau putaran menjadi sinyal digital, dimana sensor putaran memonitor gerakan putar dari suatu alat. Sensor ini biasanya terdiri dari 2 lapis jenis penyandi, yaitu; Pertama, Penyandi rotari tambahan ( yang mentransmisikan jumlah tertentu dari pulsa untuk masing-masing putaran ) yang akan membangkitkan gelombang kotak pada objek yang diputar. Kedua, Penyandi absolut ( yang memperlengkapi kode binary tertentu untuk masing-masing posisi sudut ) mempunyai cara kerja sang sama dengan perkecualian, lebih banyak atau lebih rapat pulsa gelombang kotak yang dihasilkan sehingga membentuk suatu pengkodean dalam susunan tertentu.

Salah satu aplikasi rotary encoder sebagai sensor posisi digunakan pada Mouse Analog (Mouse yang menggunakan Bola). Bisa anda buka dan anda akan melihat kurang lebih Tiga buah Rangkaian Sensor Posisi menggunakan Rotary Encoder

 

8). Sensor Suhu
 

Pengertian Sensor Suhu dan Jenis-jenisnya – Sensor Suhu atau Temperature Sensors adalah suatu komponen yang dapat mengubah besaran panas menjadi besaran listrik sehingga dapat mendeteksi gejala perubahan suhu pada obyek tertentu. Sensor suhu melakukan pengukuran terhadap jumlah energi panas/dingin yang dihasilkan oleh suatu obyek sehingga memungkinkan kita untuk mengetahui atau mendeteksi gejala perubahan-perubahan suhu tersebut dalam bentuk output Analog maupun Digital. Sensor Suhu juga merupakan dari keluarga Transduser. Contoh peralatan-peralatan listrik maupun elektronik yang menggunakan Sensor Suhu diantaranya seperti Thermometer Suhu Ruangan, Thermometer Suhu Badan, Rice Cooker, Kulkas, Air Conditioner (Pendingin Ruangan) dan masih banyak lagi.

 

B. Transduser berasal dari kata “traducere” dalam bahasa Latin yang berarti mengubah. Sehingga transduser dapat didefinisikan
sebagai suatu peranti yang dapat mengubah suatu energi ke
bentuk energi yang lain.

Dari sisi pola aktivasinya, transduser dapat dibagi menjadi dua,
yaitu:

1). Transduser pasif, yaitu transduser yang dapat bekerja bila mendapat energi tambahan dari luar.
Contohnya adalah thermistor. Untuk mengubah energi panas menjadi energi listrik yaitu tegangan listrik, maka thermistor harus dialiri arus listrik. Ketika hambatan thermistor berubah karena pengaruh panas, maka tegangan listrik dari thermistor juga berubah.

2). Transduser aktif, yaitu transduser yang bekerja tanpa tambahan energi dari luar, tetapi menggunakan energi yang akan diubah itu sendiri.
Contohnya adalah termokopel. Ketika menerima panas, termokopel langsung menghasilkan tegangan listrik tanpa membutuhkan energi dari luar.

Pemilihan suatu transduser sangat tergantung kepada kebutuhan
pemakai dan lingkungan di sekitar pemakaian. Untuk itu dalam
memilih transduser perlu diperhatikan beberapa hal di bawah ini:

1. Kekuatan, maksudnya ketahanan atau proteksi pada beban
lebih.

2. Linieritas, yaitu kemampuan untuk menghasilkan karakteristik
masukan-keluaran yang linier.

3. Stabilitas tinggi, yaitu kesalahan pengukuran yang kecil dan
tidak begitu banyak terpengaruh oleh faktor-faktor
lingkungan.

4. Tanggapan dinamik yang baik, yaitu keluaran segera
mengikuti masukan dengan bentuk dan besar yang sama.

5. Repeatability, yaitu kemampuan untuk menghasilkan kembali
keluaran yang sama ketika digunakan untuk mengukur
besaran yang sama, dalam kondisi lingkungan yang sama.

6. Harga. Meskipun faktor ini tidak terkait dengan karakteristik
transduser sebelumnya, tetapi dalam penerapan secara nyata
seringkali menjadi kendala serius, sehingga perlu juga
dipertimbangkan.

KESIMPULAN

Sensor adalah alat untuk mendeteksi suatu perubahan yang terjadi, misalnya: perubahan suhu, perubahan temperatur, perubahan tekanan, atau perubahan
gaya menjadi sinyal-sinyal listrik yang kemudian diproses agar bisa terbaca dan dirasakan hasil/pengaruhnya oleh manusia.
Jenis – jenis sensor diantaranya :
> Sensor cahaya
> Sensor suhu
> Sensor gaya
> Sensor tekanan

Tranduser adalah alat yang dapat mengubah energi dari satu bentuk ke bentuk yang lain. Dari sisi pola aktivasinya, transduser dapat dibagi menjadi dua, Transduser pasif dan Transduser aktif

Nah itu tadi penjelasan mengenai perbedaan dan jenis jenis antara sensor dengan transduser untuk berbagai aplikasi di zaman sekarang ini peralatan yang sudah terintegrasi dengan sensor dan transduser memang sangat dibutuhkan dikarenankan untuk memudahkan serta efisiensi dalam mengerjakan suatu pekerjaan


Sumber : http://fajarsetiawan1994.blogspot.com/2014/03/sensor-tekanan.html
               Buku ajar sensor dan transduser Universitas Diponegoro
               http://nadiaratih.blogspot.com/2014/03/sensor.html