1

PERTEMUAN 5

TRANDUCER

Dalam bukunya, ‘Transducers, Sensors, and Detectors’, Robert G Seippel mendefinisikan tranducer sebagai sebuah pirantiyang mengubah satu bentuk energi atau kuantitas fisik kebentuk lainnya.

Salah satu fungsi tranducer adalah mendeteksi danmengubah hasil pengukuran ke besaran listrik. Pada dasarnyatranducer dikatagorikan dalam dua jenis, yaitu tranduceraktif dan tranducer pasif.

Tranducer aktif adalah tranducer yang mengubah besaranlain sebagai hasil perubahan gaya atau energi ke teganganatau arus. Contoh tranducer jenis ini adalah thermocouple, elemen photoelektrik, dan lain sebagainya.Sementara itu tranducer pasif mengubah propertinya sendiri. Sebagai contoh adalah photoresistor yang bekerja denganmengubah resistansinya sendiri.

� Tranducer adalah suatu alat yang merubah sinyal dari satubentuk ke bentuk yang lain. Kebanyakan sirkuit elektronikmenggunakan input dan output tranducer.

Input Tranducer merubah suatu kuantitas ke dalam sinyalelektrik (voltage) atau ke dalam resistansi (yang dapat di rubahke tegangan (voltage). Input tranducer juga disebut sensors.

Contoh:•LDR merubah cahaya ke resistance. •thermistor merubah suhu (temperature) ke resistance. •microphone merubah suara ke tegangan (voltage). •variable resistor merubah posisi (angle) ke resistance.

Output TranducerOutput Tranducer merubah sinyal elektrik ke

suatu kuantitas yang lain.

Contoh:� Lamp merubah tegangan listrik ke cahaya. � LED merubah tegangan listrik ke cahaya. � Loudspeaker merubah tegangan listrik ke

suara. � Motor merubah tegangan listrik ke gerak. � Heater merubah tegangan listrik ke panas.

MENGGUNAKAN INPUT TRANSDUCERS (SENSORS)

� Kebanyakan input tranducer(sensor) merubah resistansinyadan dapat digunakan langsungpada beberapa sirkuit tetapibiasanya merubah kedalamsinyal elektrik kedalam bentuktegangan (voltage).

� Sinyal tegangan dapat di bagikebeberapa bagian dari sirkuit, seperti masukan untuk sebuahchip atau switch transistor.

� Konversi/perubahan daribermacam-macam resistansikedalam beberapa macamtegangan dilakukan oleh suatusirkuit sederhana yang disebutvoltage divider (pembagitegangan)

Pembagitegangan

LIGHT DEPENDENT RESISTOR (LDR)

� LDR adalah input transducer (sensor) yang merubah cahaya (light) kedalam resistansi.

� Thermistor

� Thermistor adalah input tranducer (sensor) yang merubah temperature (heat) kedalamresistansi. Kebanyakan semua thermistorsmemiliki temperature negative koefisien (NTC) yang berarti resistansinya akan berkurang bilatemperaturenya bertambah.

simbol termistor

2

PIEZO TRANDUCER

� Piezo tranducer adalah output tranducer yang merubah sinyalelektrik kedalam suara. Alat ini membutuhkan rangkaian penunjang(seperti 555 astable) untuk memberikan sinyal dan jika dekatdengan resonansi frekuensinya berkisar 3 kHz dan akanmenghasilkan suatu bunyi yang keras (nyaring).

� Piezo tranducer juga dapat digunakan sebagai input tranduceruntuk mendeteksi suara yang nyaring mendadak atau dampaknyayang secara efektif berlaku sebagai mikropon.

BUZZER AND BLEEPER� Peralatan ini adalah output tranducer yang merubah

energi elektrik kedalam suara. Terdiri dari oscilatorinternal yang memproduksi suara yang diatur berkisar400 Hz untuk buzzers dan sekitar 3 kHz untukbleepers.

buzzers bleepers

INDUCTOR (COIL)

� Sebuah inductor adalah suatu gulungan kawat(coil kawat) yang memiliki suatu inti udara, besi atauferrite (suatu material rapuh terbuat dari besi).

InduktorFerrite rod

Simbol rangkaian

1. PENGELOMPOKKAN TRANDUCER

Tranducer dapat dikelempokan berdasarkan pemakaiannya, metode pengubahan energi, sifat dasar dari sinyal keluaran dll.

Tabel Tranducer

Tekanan, gaya, pergeseran

Tegangan selisih dua kumparan primer darisebuah transformator diubah dengan

pengaturan posisi inti magnetic oleh sebuahgaya yang diberikan dari luar.

Transformator selisih

Tekanan,

pergeseran

TRANDUCER PASIF

Pengaturan posisi kontak geser oleh sebuahgaya luar yang mengubah tahanan didalam

sebuah potensiometer atau rangkaianjembatan

Tahanan

Alat potonsiometrik

Pemakaian alatPrinsip kerja dan sifat alatParameter listrik

Dan kelas tranducer

Tekanan,

pergeseran.

Induktansi diri atau induktansi bersama

dari komparan yang dieksitasi oleh ac diubah dengan perubahan-perubahandidalam rangkaian megnetik

Induktansi

Tranducer rangkaianmagnetic

Suara, musik, derau.

Level cairan, ketebalan.

Tekanan suara mengubah kapsitansiantara sebuah pelat tetap dan diafragmayang dapat berubah

Variasi kapasitansi malalui perubahandielektrik

KapasitansiMikrofon kapasitor

Ukuran dielektrik

Fluksimagnit, arus.

Kecepatan, getaran

Beda potensial dibangkitkan pada sebuah

pelat semi konduktor (germanium) bilafluksi magnit berinteraksi dengan arusyang dimasukkan.

Perputaran sebuah kumparan didalam

medan magnit membangkitkan suatutegangan

Tegangan dan arusPengukuran efek hall

Generator kumparan

putar

2. PEMILIHAN TRANDUCER

Di dalam sistim pengukuran, tranducer merupakan elemen masukanyang fungsi kritisnya adalah mengubah besaran fisis menjadi sinyallistrik yang sebanding.

Faktor-faktor yang mempengaruhi ketelitian dalam memilih tranducer:

� Parameter dasar tranducer : jenis dan rangkuman, sensitifitas, eksitasi.

� Kondisi fisik : sambunagn mekanis dan elektris, perlengkapan-perlengkapan pemasaran, tahanan korosi.

� Kondisi sekeliling : efek ketidak linieran, efek histeresis, responfrekuensi, resolusi.

� Kondisi lingkungan : efek temperatur, percepatan, goncangan dangetaran.

� Kesesuaian peralatan yang disertakan : perlengkapankesetimbangan nol, toleransi sensitifitas, penyesuaian impedansi, tahanan isolasi.

3

Kesalahan total pengukuran didalam sebuah sistemyang diaktifkan oleh tranducer dapat diperkecilagar berada dalam rangkuman ketelitian yang diinginkan melalui teknik berikut:

�Menggunakan sistem kalibrasi pada tempatnyabeserta koreksi dalam reduksi data

�Secara simultan memonitor lingkungan danmengoreksi data secara tepat.

�Mengontrol lingkungan secara buatan gunamemperkecil kesalahan-kesalahan yang mungkin.

SOAL-SOAL LATIHAN

1. Tranducer yang tidak memerlukan daya luar, disebut :

2. Sensitivitas sebuah strain gage dijelaskan dengan suatukarakteristik yang disebut :

3. Parameter dasar tranducer adalah :

4. Peralatan yang digunakan untuk mengubah besaran fisismenjadi sinyal listrik yang sebanding adalah :

5. Sebuah alat untuk mengubah suatu besaran listrikmenjadi besaran listrik yang lain disebut :

6. Transducer yang memerlukan daya dari luar disebut :