Transducer Dan Sensor
-
Upload
michael-price -
Category
Documents
-
view
305 -
download
1
Transcript of Transducer Dan Sensor
-
8/10/2019 Transducer Dan Sensor
1/30
SENSOR DAN TRANSDUCER
Diajukan untuk memenuhi tugas Kapita Selekta semester ganjil Jurusan Teknik
Elektro Institut Teknologi Nasional Bandung
Oleh :
Febriany Kalatiku Saranga
11-2011-051
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
INSTITUT TEKNOLOGI NASIONAL
BANDUNG2014
-
8/10/2019 Transducer Dan Sensor
2/30
BAB I
PENDAHULUAN
1.1Latar Belakang
Kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi dari masa ke masa berkembang cepat
terutama dibidang otomasi industri. Perkembangan ini tampak jelas di industri
pemabrikan, dimana sebelumnya banyak pekerjaan menggunakan tangan
manusia, kemudian beralih menggunakan mesin, berikutnya dengan electro-
mechanic (semi otomatis) dan sekarang sudah menggunakan robotic (full
automatic) seperti penggunaan Flexible Manufacturing Systems (FMS) dan
Computerized Integrated Manufacture(CIM) dan sebagainya.
Model apapun yang digunakan dalam sistem otomasi pemabrikan sangat
tergantung kepada keandalan sistem kendali yang dipakai. Hasil penelitian
menunjukan secanggih apapun sistem kendali yang dipakai akan sangat
tergantung kepada sensor maupun transduser yang digunakan..
Sensor dan transduser merupakan peralatan atau komponen yang mempunyaiperanan penting dalam sebuah sistem pengaturan otomatis. Ketepatan dan
kesesuaian dalam memilih sebuah sensor akan sangat menentukan kinerja dari
sistem pengaturan secara otomatis.
Besaran masukan pada kebanyakan sistem kendali adalah bukan besaran listrik,
seperti besaran fisika, kimia, mekanis dan sebagainya. Untuk memakaikan
besaran listrik pada sistem pengukuran, atau sistem manipulasi atau sistem
pengontrolan, maka biasanya besaran yang bukan listrik diubah terlebih dahulu
menjadi suatu sinyal listrik melalui sebuah alat yang disebut transducer
Sebelum lebih jauh kita mempelajari sensor dan transduser ada sebuah alat lagi
yang selalu melengkapi dan mengiringi keberadaan sensor dan transduser dalam
-
8/10/2019 Transducer Dan Sensor
3/30
sebuah sistem pengukuran, atau sistem manipulasi, maupun sistem pengontrolan
yaitu yang disebut alat ukur.
1.2Maksud dan Tujuan
Tujuan penulisan adalah:
1. Untuk menyelesaikan salah tugas mata kuliah Kapita Selekta pada semester
ganjil 2014
2. Setelah mempelajari bab ini diharapkan mahasiswa memahami pengertian
sensor dan transduser dan penggunaannya dalam sistem kendali.
1.3Rumusan Masalah
Rumusan masalah yang diajukan adalah bagaimana cara kerja dari sensor dan
transducer serta pengaplikasiannya dalam system kendali.
1.4Metode dan Teknik Penulisan
1.4.1 Metode
Metode yang digunakan adalah analitik deskriptif, karena penulisan inibertujuan untuk mendeskripsikan data yang diperoleh baik dari
berbagai rujuan kemudian ditarik kesimpulan.
1.4.2 Teknik Pengumpulan Data
Teknik yang digunakan dalam mengumpulkan data adalah studi
kepustakaan dan media internet
1.5 Sistematika Penulisan
Penulisan tugas kali ini terbagi atas empat bab. Dimulai dengan
pendahuluan sebagai bab pertama memuat latar belakang, maksud dan tujuan,
rumusan masalah, metode dan teknik pengumpulan data serta sistematika
penulisan.
-
8/10/2019 Transducer Dan Sensor
4/30
Selanjutnya, pada bab dua dijabarkan tentang pengertian sensor dan
transducer, sejarah sensor dan transducer, jenis-jenis sensor dan transducer,
serta pengaplikasian sensor dan transducer pada system kendali.
Pada bab tiga akan dijabarkan tentang pengaruh sensor dan transducer pada
sistem kendali seperti kelebihan dan kekurangan sensor dan transducer pada
system kendali serta dampak darisensor dan transducer.
Bab empat yang berisi tentang analisis dan kesimpulan yang didapat.
-
8/10/2019 Transducer Dan Sensor
5/30
BAB II
SENSOR DAN TRANSDUCER
2.1Definisi Umum Sensor Dan Transducer
D Sharon, dkk (1982), mengatakan sensor adalah suatu peralatan yang berfungsi untuk
mendeteksi gejala-gejala atau sinyal-sinyal yang berasal dari perubahan suatu energiseperti energi listrik, energi fisika, energi kimia, energi biologi, energi mekanik dan
sebagainya. Contoh; Camera sebagai sensor penglihatan, telinga sebagai sensor
pendengaran, kulit sebagai sensor peraba, LDR (light dependent resistance) sebagai
sensor cahaya, dan lainnya.
William D.C, (1993), mengatakan transduser adalah sebuah alat yang bila digerakan
oleh suatu energi di dalam sebuah sistem transmisi, akan menyalurkan energi tersebut
dalam bentuk yang sama atau dalam bentuk yang berlainan ke sistem transmisi
berikutnya.Transmisi energi ini bisa berupa listrik, mekanik, kimia, optic (radiasi) atauthermal (panas). Contoh: generator adalah transduser yang merubah energi mekanik
menjadi energi listrik, motor adalah transduser yang merubah energi listrik menjadi
energi mekanik, dan sebagainya.
2.2Peryaratan Umum Sensor dan Transduser
Dalam memilih peralatan sensor dan transduser yang tepat dan sesuai dengan
sistem yang akan disensor maka perlu diperhatikan persyaratan umum sensor
berikut ini : (D Sharon, dkk, 1982)
a. Linearitas
Ada banyak sensor yang menghasilkan sinyal keluaran yang berubah secara
kontinyu sebagai tanggapan terhadap masukan yang berubah secara kontinyu.
Sebagai contoh, sebuah sensor panas dapat menghasilkan tegangan sesuai
dengan panas yang dirasakannya. Dalam kasus seperti ini, biasanya dapat
-
8/10/2019 Transducer Dan Sensor
6/30
diketahui secara tepat bagaimana perubahan keluaran dibandingkan dengan
masukannya berupa sebuah grafik. Gambar 1.1 memperlihatkan hubungan
dari dua buah sensor panas yang berbeda. Garis lurus pada gambar 1.1(a).
memperlihatkan tanggapan linier, sedangkan pada gambar 1.1(b). adalah
tanggapan non-linier.
b. Sensitivitas
Sensitivitas akan menunjukan seberapa jauh kepekaan sensor terhadap
kuantitas yang diukur. Sensitivitas sering juga dinyatakan dengan bilangan
yang menunjukan perubahan keluaran dibandingkan unit perubahan
masukan. Beberepa sensor panas dapat memiliki kepekaan yang dinyatakan
dengan satu volt per derajat, yang berarti perubahan satu derajat pada
masukan akan menghasilkan perubahan satu volt pada keluarannya. Sensor
panas lainnya dapat saja memiliki kepekaan dua volt per derajat, yang
berarti memiliki kepakaan dua kali dari sensor yang pertama. Linieritas
sensor juga mempengaruhi sensitivitas dari sensor. Apabila tanggapannya
linier, maka sensitivitasnya juga akan sama untuk jangkauan pengukuran
keseluruhan. Sensor dengan tanggapan paga gambar 1.1(b) akan lebih peka
pada temperatur yang tinggi dari pada temperatur yang rendah.
100
ratr(
as
ka
) 1
100
ra
tr(
as
ka
) 1
00
Tegangan (keluaran)
(a) Tangapan linier (b) Tangapan non linier
Gambar 1.1. Keluaran dari transduser panas (D Sharon dkk, 1982),
Tegangan (keluaran)
-
8/10/2019 Transducer Dan Sensor
7/30
-
8/10/2019 Transducer Dan Sensor
8/30
keluaran pada frekuensi tertentu dengan daya keluaran pada frekuensi
referensi.
2.3Klasifikasi Sensor
Perkembangan sensor dan transduser sangat cepat sesuai kemajuan teknologi
otomasi, semakin komplek suatu sistem otomasi dibangun maka semakin banyak
jenis sensor yang digunakan.
a. Temperatur
Jenis-jenis :
1) Thermocouple
Sensor termokopel adalah sensor yang mampu mengukur suhu
sangat tinggi sehingga sensor suhu thermocouple ini sering
digunakan untuk industri pengolahan minyak atau baja. Sensor
suhu termokopel memiliki nilai output yang kecil pada kondisi
level noise yang tinggi, sehingga memerlukan pengkondisi sinyal
agar nilai output tersebut dapat dibaca.
Pengaplikasian :
1. Pendeteksi suhu tinggi pada kompor gas
2. Pendeteksi suhu dilaboratorium steam power plant.
3. Alat pemanas pada tungku pembakaran
4. Pemanas air otomatis
5. Pemanas ruangan
2) Thermistor
Nama termistor berasal dari Thermally Sensitive Resistor.
Termistor ini merupakan gabungan antara kata termo(suhu)
danresistor(alat pengukur tahanan). Termistor (Inggris:
thermistor) adalah alat atau komponen atau sensor elektronika
-
8/10/2019 Transducer Dan Sensor
9/30
yang dipakai untuk mengukur suhu. Termistor ditemukan oleh
Samuel Ruben pada tahun 1930, dan mendapat hak paten di
Amerika Serikat dengan nomor #2.021.491.
Prinsipnya adalah memberikan perubahan resistansi yang
sebanding dengan perubahan suhu. Perubahan resistansi yang
besar terhadap perubahan suhu yang relatif kecil menjadikan
termistor banyak dipakai sebagai sensor suhu yang memiliki
ketelitian dan ketepatan yang tinggi.Termistor yang dibentuk dari
bahan oksida logam campuran (sintering mixture), kromium,
kobalt, tembaga, besi, atau nikel, berpengaruh terhadap
karakteristik termistor, sehingga pemilihan bahan oksida tersebut
harus dengan perbandingan tertentu. Dimana termistor merupakan
salah satu jenis sensor suhu yang mempunyai koefisien temperatur
yang tinggi.
Prinsip Kerja Termistor
Pengaplikasian:
1. Rangkaian kendali motor 1 fasa
2. Penetas telur otomatis
3. Rangkaian kipas otomatis
-
8/10/2019 Transducer Dan Sensor
10/30
4. Rangkaian alaram api
5. Rangkaian pada compressor
3) IC sensor
Sensor suhu IC (IC temperature sensor) adalah sensor suhu yang
prinsip kerjanya didasarkan pada sifat atau perilaku semikonduktor
PN junction silikon yang sangat sensitif terhadap suhu/
temperature. Kesensitifan PN junction ini mungkin menjadi
kerugian dalam banyak aplikasi, akan tetapi perilaku ini akan
sangat menguntungkan bila digunakan dalam perangkatsensor
suhu.
Sensor suhu IC akan menghasilkan sinyal output (tegangan, arus)
yang berbanding lurus atau linier dengan temperatur. Sensor suhu
IC biasa digunakan dalam suhu kisaran 50 C sampai 150C.
Sensor suhu IC dibedakan menjadi 4 tipe dasar:
1. Sensor IC AD590/592, merupakan sensor suhu yang
menghasilkan sinyal arus keluaran yang linier 1A/K
2. Sensor IC LM335, merupakan sensor suhu yang menghasilkan
sinyal output tegangan yang linier 10mV/K
3. Sensor IC LM34, merupakan sensor suhu yang menghasilkan
sinyal output tegangan yang linier 10mV/F
4. Sensor IC LM35, merupakan sensor suhu yang menghasilkan
sinyal output tegangan yang linier 10mV/C
Pengaplikasian:
1. Pengukur suhu tanah dan kelembapan
2. Themometer sentuh
3. Pendeteksi kebakaran
http://trikueni-desain-sistem.blogspot.com/2014/04/Macam-macam-sensor-temperature.htmlhttp://trikueni-desain-sistem.blogspot.com/2014/04/Macam-macam-sensor-temperature.htmlhttp://trikueni-desain-sistem.blogspot.com/2014/04/Macam-macam-sensor-temperature.htmlhttp://trikueni-desain-sistem.blogspot.com/2014/04/Macam-macam-sensor-temperature.html -
8/10/2019 Transducer Dan Sensor
11/30
4. Alat pengukur suhu kadar polutan
5. thermometerdigita
4) Resistance Temperature
Resistance Thermal Detector(RTD) atau dikenal dengan Detektor
Temperatur Tahanan adalah sebuah alat yang digunakan untuk
menentukan nilai atau besaran suatu temperatur/suhu dengan
menggunakan elemen sensitif dari kawat platina, tembaga, atau
nikel murni, yang memberikan nilai tahanan yang terbatas untuk
masing-masing temperatur di dalam kisaran suhunya. Semakin
panas benda tersebut, semakin besar atau semakin tinggi nilaitahanan listriknya, begitu juga sebaliknya. PT100 merupakan tipe
RTD yang paling populer yang digunakan di industri.
Resistance Thermal Detectormerupakan sensor pasif, karena
sensor ini membutuhkan energi dari luar. Elemen yang umum
digunakan pada tahanan resistansi adalah kawat nikel, tembaga,
dan platina murni yang dipasang dalam sebuah tabung guna untuk
memproteksi terhadap kerusakan mekanis. Resistance Temperature
Detector (PT100) digunakan pada kisaran suhu -200 0C sampai
dengan 650 0C.
Konstruksi RTD
-
8/10/2019 Transducer Dan Sensor
12/30
Dalam proses penurunan suhu minyak ini digunakan air sebagai
pendingin. Air pendingin ini berasal dari cooling tower(dengan
suhu 28-30 0C) dan dari mesin water chiller (dengan suhu 7-10
0C). RTD (PT100) dipasang pada tangki rystalizer (untuk
mengawasi penurunan suhu dari minyak) dan dipasang pada
saluran pipa masukan air pendingin ke dalam tangki crystalizer
(untuk mengatur debit air dan perubahan penggu naan air cooling
menjadi air chilling).
Pengaplikasian:
1. Monitoring temperatur suhu
2. Sensor rtd pada line fuel gas
3. Pengukur suhu di motor lingkungan industry
4. Pengukur suhu di turbin
5. Pengukur suhu di generator industry
b. 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.
http://www.alatuji.com/kategori/302/sensor-tekanan#sensor_tekananhttp://www.alatuji.com/kategori/302/sensor-tekanan#sensor_tekanan -
8/10/2019 Transducer Dan Sensor
13/30
Prinsip kerja darisensor 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.
Gambar Sensor Tekanan
Pengaplikasian:
a. Motor bensin
b. Pesawat terbang
c. Pengukur tekanan ban
http://www.alatuji.com/kategori/302/sensor-tekanan#sensor_tekananhttp://1.bp.blogspot.com/-0i1DDSlkTyo/UzfJq2ufQDI/AAAAAAAAAEw/co9GMybdtrU/s1600/Gambar+Sensor+Tekanan.jpghttp://www.alatuji.com/kategori/302/sensor-tekanan#sensor_tekanan -
8/10/2019 Transducer Dan Sensor
14/30
d. Pengukur tinggi suatu cairan
e. ketinggian, pesawat terbang, roket, satelit, balon udara dll
c. Kelembaban
Jenisjenis sensor kelembaban (humidity sensor) :
1. Capacitive SensorsSebuah kapasitor air-filled/terisi-udara dibuat sebagai suatu sensor
kelembaban relative karena uap dalam atmosfer merubah permivitas
elektrik udara menurut persamaam di bawah ini:
Dimana :
T = ketentuan suhu (K)
P = tekanan udara basah (mHg)
Ps = tekanan saturasi uap air ditemperatur T (mHg)
H = kelembaban relative (%)
Rumus tersebut menunjukan konstanta dielektrik dari udara basah, dan
untuk itu kapasitansi adalah sebanding dengan kelembaban relative.
Jarak atau ruang antara plat kapasitor dapat diisi dengan suatu isolator
yang tepat yang memiliki konstanta dielektrik yang berubah secara
signifikan suatu waktu tergantung kelembaban. Sensor kapasitif dapat
dibentuk dari film polimer hygroscopic dengan lapisan metal elektroda
pada bagian yang berlawanan. Kapasitansi suatu sensor kira-kira
proporsional/sebanding dengan kelembaban relative H.
http://3.bp.blogspot.com/_MUKzfDxUIcc/S97kaqfo4-I/AAAAAAAAAGk/9P001VVaT8w/s1600/1.JPG -
8/10/2019 Transducer Dan Sensor
15/30
Dimana Co adalah kapasitansinya pada H = 0
Pada gambar 13.3 menunjukkan sebuah block diagram system
pengukuran kapasitif, dimana konstanta dielektrik dari contoh/sample
material tersebut merubah frekuensi osilator.
Metode tersebut memiliki beberapa keterbatasan ; sebagai
contohnya,keakuratannya kurang ketika pengukuran kelembaban
dibawah 0,5%, material yang dijadikan contoh tersebut harus bersih
dari parikel asing yang memiliki konstanta dielektrik relative yang
tinggi (contohnya: benda metal dan plastic), dan suatu penentuancontoh pengukuran harus dipertahankan.
S
e
b
u
a
h
s
ensor kelembaban film tipis dapat terbuat padasebuah substrat silicon.
http://1.bp.blogspot.com/_MUKzfDxUIcc/S97kmmkGOvI/AAAAAAAAAG8/ZuwMrjfJ1UM/s1600/4.JPGhttp://4.bp.blogspot.com/_MUKzfDxUIcc/S97kd4QgP2I/AAAAAAAAAGs/_yjJbhSPRjA/s1600/2.JPGhttp://3.bp.blogspot.com/_MUKzfDxUIcc/S97khcWVmSI/AAAAAAAAAG0/5DNUfDXd43E/s1600/3.JPGhttp://1.bp.blogspot.com/_MUKzfDxUIcc/S97kmmkGOvI/AAAAAAAAAG8/ZuwMrjfJ1UM/s1600/4.JPGhttp://4.bp.blogspot.com/_MUKzfDxUIcc/S97kd4QgP2I/AAAAAAAAAGs/_yjJbhSPRjA/s1600/2.JPGhttp://3.bp.blogspot.com/_MUKzfDxUIcc/S97khcWVmSI/AAAAAAAAAG0/5DNUfDXd43E/s1600/3.JPGhttp://1.bp.blogspot.com/_MUKzfDxUIcc/S97kmmkGOvI/AAAAAAAAAG8/ZuwMrjfJ1UM/s1600/4.JPGhttp://4.bp.blogspot.com/_MUKzfDxUIcc/S97kd4QgP2I/AAAAAAAAAGs/_yjJbhSPRjA/s1600/2.JPGhttp://3.bp.blogspot.com/_MUKzfDxUIcc/S97khcWVmSI/AAAAAAAAAG0/5DNUfDXd43E/s1600/3.JPG -
8/10/2019 Transducer Dan Sensor
16/30
Sebuah lapisan dari SiO2 3000 thick ditempatkan pada suatu
substrat n-Si (gbr. 13.4 B) Dua metal elektroda ditempatkan pada
lapisan SiO2 tersebut
Metal-metal tersebut terbuat dari aluminium, chromium, atau
phosphor yang didoping polysilikon (LPCVD)2.
Kerapatan elektroda berkisar 2000-5000 . Elektroda tersebut
terbentuk dalam pola integritas yang ditunjukkan pada gbr.13.4 A.
Sensor yang paling baik dilapisi dengan sebuah lapisan dielektrik.
Untuk lapisan ini, beberapa material dapat digunakan seperti vapor
deposited SiO2 atau phosphorosilicate glass (CVDPSG).Kerapatan
dari lapisan berkisar antara 30-4000 .
2. Electrical Conductivity Sensors (Sensor Konduktivitas Elektrik)
Resistansi dari banyak konduktor nonmetal secara umum tergantung
pada kandungan air konduktor tersebut, yang merupakan suatu dasar
dari sensor kelembaban resistif atau hygrostator
---
Sensor tersebut berisi suatu material yang secara relative
resistivitasnya rendah yang berubah secara signifikan dibawah
perubahan kondisi kelembaban.
Contoh lainnya dari sensor kelembaban konduktivitas adalah disebut
dengan Pope element, yang terdiri dari polystyrene
http://2.bp.blogspot.com/_MUKzfDxUIcc/S97koqh7FcI/AAAAAAAAAHE/ImFWw4xLRiY/s1600/5.JPG -
8/10/2019 Transducer Dan Sensor
17/30
yang dilakukan/diperlakukan dengan asam sulfur untuk memperoleh
karakteristik surface-resistivitas yang diinginkan.
Material lainnya yang menjanjikan untuk pembuatansuatu film dalam
sensor konduktivitas adalah solidpolyelectrolytes karena
konduktivita elektrik dari bahan itu bervariasi/berubah terhadap
kelembaban.
Sensor kelembaban solid-state dapat dibuat dengan substrat
silicon (gbr. 13.7 A) Silikon tersebut harus berkonduktansi tinggi,
yang menyediakan garis edar elektrik dari elektroda aluminium
hampa udara/vacuum yang ditempatkan pada permukaan sensor.
Suatu lapisan oksida yang dibentuk pada bagian atas
lapisan aluminium konduktiv, dan pada bagian atas itu, alektroda
lainnya dibentuk. Lapisan aluminium tersebut dianodized dalam suatu
cara untuk membentuk permukaan oksida berpori.
Elektroda bagian paling atas/diatasnya terbuat dari suatu bentuk emas
berpori yang dapat ditembus gas, dan diwaktu yang sama dapat
menyediakan kontak elektric.
Oksida aluminium (Al2O3), seperti banyak material-material lainnya,
http://1.bp.blogspot.com/_MUKzfDxUIcc/S97ktDVglKI/AAAAAAAAAHU/VuMwRt3OFEo/s1600/7.JPGhttp://1.bp.blogspot.com/_MUKzfDxUIcc/S97kq_Lln_I/AAAAAAAAAHM/K4VjlNBaxmE/s1600/6.JPGhttp://1.bp.blogspot.com/_MUKzfDxUIcc/S97ktDVglKI/AAAAAAAAAHU/VuMwRt3OFEo/s1600/7.JPGhttp://1.bp.blogspot.com/_MUKzfDxUIcc/S97kq_Lln_I/AAAAAAAAAHM/K4VjlNBaxmE/s1600/6.JPG -
8/10/2019 Transducer Dan Sensor
18/30
-
8/10/2019 Transducer Dan Sensor
19/30
4. Optical Hygrometer
5. Oscillating Hygrometer
d. Cahaya
sensor yg membuat kita dapat melakukan pendeteksian cahaya, trus
melakukan perubahan terhadapnya jadi sinyal listrik dan dipakai dalam
sebuah rangkaian yg memakai cahaya sbg pemicunya. Beberapa
http://1.bp.blogspot.com/_MUKzfDxUIcc/S97k1St36jI/AAAAAAAAAHs/DpgKMMjZN2k/s1600/10.JPGhttp://2.bp.blogspot.com/_MUKzfDxUIcc/S97kzK0tgGI/AAAAAAAAAHk/vm5rpVlq3GA/s1600/9.JPGhttp://1.bp.blogspot.com/_MUKzfDxUIcc/S97k1St36jI/AAAAAAAAAHs/DpgKMMjZN2k/s1600/10.JPGhttp://2.bp.blogspot.com/_MUKzfDxUIcc/S97kzK0tgGI/AAAAAAAAAHk/vm5rpVlq3GA/s1600/9.JPG -
8/10/2019 Transducer Dan Sensor
20/30
-
8/10/2019 Transducer Dan Sensor
21/30
2. Sensor Cahaya Photodioda
Photodioda atau bisa juga disebut dioda foto adalah semacam
komponen dioda yg berfungsi sebagai pendeteksi cahaya. Sama juga
dengan dioda lainnya, komponen jenis ini juga punya P-N, bedanya
cuma lebih dibuat untuk lebih sensitif kepada cahaya. Photodioda ini
dipengaruhi jenis-jenis cahaya tertentu, misalnya saja adalah sinar x;
cahaya matahari; infra merah; bahkan sampai ultra ungu. Fungsi foto
dioda ini juga bermacam-macam, contohnya bisa kita gunakan untuk
mengukur cahaya suatu digital kamera; sensor pada alat-alat medis;
bisa juga untuk menghitung secara otomatis jumlah kendaraan yang
lewat di jalan tol.
http://www.google.co.id/search?q=sensor+cahayahttp://elektronikadasar.info/wp-content/uploads/2012/11/simbol-photodioda.jpghttp://elektronikadasar.info/wp-content/uploads/2012/11/sensor-cahaya-LDR.jpghttp://elektronikadasar.info/wp-content/uploads/2012/11/simbol-photodioda.jpghttp://elektronikadasar.info/wp-content/uploads/2012/11/sensor-cahaya-LDR.jpghttp://www.google.co.id/search?q=sensor+cahaya -
8/10/2019 Transducer Dan Sensor
22/30
-
8/10/2019 Transducer Dan Sensor
23/30
e.
Gaya
Force sensor atau sensor gaya adalah sensor yang berfungsi untuk
mengubah gaya, beban, torsi dan regangan menjadi resistansi/hambatan.
Untuk deteksi adanya gaya yang ditimbulkan oleh suatu rangsangan yang
masuk dalam suatu alat. Gaya itu sendiri menyebabkan terjadinya
tegangan yang nantinya akan menimbulkan suatu sinyal tertentu. Berikut
adalah grafik terjadinya sinyal karena gaya tertentu :
Gaya /beban --> stress --> strain --> perubahan resistansi --> sinyal
Pengaplikasian :
1. Sebagai timbangan.
2. Touch Screen Handphone atau Laptop.
2.4Klasifikasi Sensor
Secara umum berdasarkan fungsi dan penggunaannya sensor dapat dikelompokan
menjadi 3 bagian yaitu:
a. Sensor Thermal (panas)
Sensor thermal adalah sensor yang digunakan untuk mendeteksi gejala
perubahan panas/temperature/suhu pada suatu dimensi benda atau dimensi
ruang tertentu.
http://elektronikadasar.info/wp-content/uploads/2012/11/phototransistor.jpg -
8/10/2019 Transducer Dan Sensor
24/30
Contohnya; bimetal, termistor, termokopel, RTD, photo transistor, photo
dioda, photo multiplier, photovoltaik, infrared pyrometer, hygrometer,
dsb.
b. Sensor Mekanis
Sensor mekanis adalah sensor yang mendeteksi perubahan gerak mekanis,
seperti perpindahan atau pergeseran atau posisi, gerak lurus dan
melingkar, tekanan, aliran, level dsb.
Contoh; strain gage, linear variable deferential transformer (LVDT),
proximity,potensiometer, load cell, bourdon tube, dsb.
c. Sensor Optik (cahaya)
Sensor optic atau cahaya adalah sensor yang mendeteksi perubahan
cahaya dari sumber cahaya, pantulan cahaya ataupun bias cahaya yang
mengernai benda atau ruangan.Contoh; photo cell, photo transistor, photo diode, photo voltaic, photo
multiplier, pyrometer optic,dsb.
2.5Klasifikasi Transduser (William D.C, 1993)
a. Self generating transduser (transduser pembangkit sendiri) adalah transduser
yang hanya memerlukan satu sumber energi.
Contoh:piezo electric, termocouple, photovoltatic, termistor, dsb.Ciri transduser ini adalah dihasilkannya suatu energi listrik dari transduser
secara langsung. Dalam hal ini transduser berperan sebagai sumber tegangan.
b.External power transduser(transduser daya dari luar) adalah transduser yang
memerlukan sejumlah energi dari luar untuk menghasilkan suatu keluaran.
-
8/10/2019 Transducer Dan Sensor
25/30
Contoh: RTD (resistance thermal detector), Starin gauge, LVDT (linier
variable differential transformer), Potensiometer, NTC, dsb.
Tabel berikut menyajikan prinsip kerja serta pemakaian transduser
berdasarkan sifat kelistrikannya.
Tabel 1. Kelompok Transduser
Parameter listrik
dan kelas transduserPrinsip kerja dan sifat alat Pemakaian alat
Transduser Pasif
Potensiometer Perubahan nilai tahanan karena
posisi kontak bergeser
Tekanan,
pergeseran/posisi
Strain gage Perubahan nilai tahanan akibat
perubahan panjang kawat oleh
tekanan dari luar
Gaya, torsi, posisi
Transformator
selisih (LVDT)
Tegangan selisih dua kumparan
primer akibat pergeseran inti
trafo
Tekanan, gaya,
pergeseran
Gage arus pusar Perubahan induktansi kumparan
akibat perubahan jarak plat
Pergeseran, ketebalan
Transduser Aktif
Sel fotoemisif Emisi elektron akibat radiasi
yang masuk pada permukaan
fotemisif
Cahaya dan radiasi
Photomultiplier Emisi elektron sekunder akibat Cahaya, radiasi dan
-
8/10/2019 Transducer Dan Sensor
26/30
radiasi yang masuk ke katoda
sensitif cahaya
relay sensitif cahaya
Termokopel Pembangkitan ggl pada titik
sambung dua logam yang
berbeda akibat dipanasi
Temperatur, aliran
panas, radiasi
Generator
kumparan putar
(tachogenerator)
Perputaran sebuah kumparan di
dalam medan magnit yang
membangkitkan tegangan
Kecepatan, getaran
Piezoelektrik Pembangkitan ggl bahan kristal
piezo akibat gaya dari luar
Suara, getaran,
percepatan, tekanan
Sel foto tegangan Terbangkitnya tegangan pada
sel foto akibat rangsangan
energi dari luar
Cahaya matahari
Termometer
tahanan (RTD)
Perubahan nilai tahanan kawat
akibat perubahan temperatur
Temperatur, panas
Hygrometer
tahanan
Tahanan sebuah strip konduktif
berubah terhadap kandungan
uap air
Kelembaban relatif
Termistor (NTC) Penurunan nilai tahanan logam
akibat kenaikan temperatur
Temperatur
-
8/10/2019 Transducer Dan Sensor
27/30
BAB III
PENGARUH SENSOR DAN TRANSDUCER
3.1Pengaruh Transducer
Transduser listrik berfungsi untuk mengubah besaran fisika, mekanik atau optic
untuk ditransformasikan langsung dan diubah menjadi besaran listrik yang berupa
tegangan atau arus yang sebanding dengan besaran yang diukur. Parameter
penting untuk menilai kemampuan transduser yaitu: linieritas, sifat pengulangan,
resolusi (ketajaman) dan kehandalan.
1)Keuntungan transduser listrik meliputi:
a. Output listrik dapat diperkuat menurut keperluan.
b. Output dapat dilihat dan direkam secara jarak jauh, selain dapat
dibaca atau dilihat untuk beberapa transduser dapat diproses
bersama-sama.
c.
Output dapat diubah tergantung keperluan pemeragaan atau
mengontrol alat lain. Besarnya sinyal dapat dinyatakan dengan
tegangan atau arus. Informasi frekuensi atau pulsa. Output yang
sama dapat diubah menjadi format digital, pemeragaan digital,
pencetakan (print out) atau penghitungan dalam proses (on-line
computation). Karena output dapat dimodifiksi atau diperkuat maka
sinyal output tersebut dapat direkam pada osilograp perekam multi
channel misalnya, pada transduser listrik yang digunakan secarabersamaan.
d. Sinyal dapat dikondisikan atau dicampur untuk mendapatkan
kombinasi output dan transduser sejenis, seperti contohnya pada
komputer on line, atau pada sistem kontrol adaptif.
-
8/10/2019 Transducer Dan Sensor
28/30
e. Ukuran dan bentuk transduser dapat disesuaikan dengan rancangan
alat untuk mendapatkan berat serta volume optimum.
f. Dimensi dan bentuk desain dapat dipilih agar tidak mengganggu
sifat yang diukur seperti misalnya pada pengukuran turbulensi arus,
ukuran transduser dapat dibuat kecil sekali, ini akan menaikkan
frekuensi natural dan menjadi lebih baik. Contohnya pada transduser
piezo elektrik miniatur yang digunakan untuk mengukur getaran.
2)Kekurangan transduser listrik ialah :
a. Kurang baik pada pengukuran presisi.
b.
Alat kurang andal dibanding dengan jenis mekanik karena umur dan
drift komponen aktif yang digunakan dapat mempengaruhi besaran
listrik.
c. Elemen sensor dan pengkondisi sinyal-sinyal relative mahal
d. Ketelitian dan resolusi tidak setinggi alat mekanik yang dapat
mempunyai ketelitian hingga 0,01%.
Tetapi sekarang dengan peningkatan teknologi rangkaian terintegrasi, ketelitian dan
stabilitasnya dapat ditingkatkan. Teknik spesial, seperti dengan feedback pada sistemdimana indikasi nol diterapkan dalam pemrosesan, maka terdapat perbaikan ketelitian
tetapi menambah kekomplekan sistem sehingga ukurannya lebih besar
dan menurunkan frekuensi naturalnya dan harganya lebih mahal.
3.2Pengaruh Sensor
Kelebihan :
1) Sensor Sentuh:a. Boleh beroperasi pada bidang yang kasar dan bergelombang.
b. Mampu menampung beban arus yang tinggi mencapai 15 A.
BAB IV
KESIMPULAN
-
8/10/2019 Transducer Dan Sensor
29/30
4.1Kesimpulan
4. Transducer adalah sebuah alat yang bila digerakkan oleh energi di dalam
sebuah sitem transmisi, menyalusrkan energi dalam bentuk yang sama atau
dalam bentuk yang berlainan ke sistem transmisi kedua.
5. Pemilihan suatu transduser sangat tergantung kepada kebutuhan pemakai dan
lingkungan di sekitar pemakaian. Hal-hal yang perlu diperhatikan untuk
memilih transducer yaitu kekuatan, linieritas, stabilitas tinggi, tanggapan
dinamik yang baik, repeatability, dan harga.
6. Linieritas adalah suatu sifat yang penting dalam suatu transducer. Bila suatu
transduser adalah linier, maka bila masukan menjadi dua kali lipat, maka
keluaranmisalnyamenjadi dua kali lipat juga.
7. Transducer dikelompokkan menjadi dua yaitu transducer aktif dan transducer
pasif
8. 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 terbacadan dirasakan hasil/pengaruhnya oleh manusia.
Jenisjenis sensor diantaranya :
Sensor Kelembaban
Sensor cahaya
Sensor suhu
Sensor gaya
Sensor tekanan
DAFTAR PUSTAKA
http://www.alpensteel.com
-
8/10/2019 Transducer Dan Sensor
30/30
http://ozziill.blogspot.com/2013/11/pengaplikasian-sensor-suhu-yang-ada-
di.htm
http://elektronikadasar.info/sensor-suhu.html
http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/28656/Chapter%20II.pdf
http://elektronika-dasar.web.id/komponen/sensor-tranducer/sensor-suhu-
thermocouple/
http://www.academia.edu/7719319/Thermistor_Sebagai_Sensor_Suhu
http://diosphytagoras.blogspot.com/2012/05/makalah-transduser.html
https://www.facebook.com/TeknikElektronikaIndustriSmkn1Cikpoes/post
s/373575156080082
http://ozziill.blogspot.com/2013/11/pengaplikasian-sensor-suhu-yang-ada-di.htmhttp://ozziill.blogspot.com/2013/11/pengaplikasian-sensor-suhu-yang-ada-di.htmhttp://ozziill.blogspot.com/2013/11/pengaplikasian-sensor-suhu-yang-ada-di.htmhttp://ozziill.blogspot.com/2013/11/pengaplikasian-sensor-suhu-yang-ada-di.htmhttp://elektronikadasar.info/sensor-suhu.htmlhttp://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/28656/Chapter%20II.pdfhttp://elektronika-dasar.web.id/komponen/sensor-tranducer/sensor-suhu-thermocouple/http://elektronika-dasar.web.id/komponen/sensor-tranducer/sensor-suhu-thermocouple/http://elektronika-dasar.web.id/komponen/sensor-tranducer/sensor-suhu-thermocouple/http://elektronika-dasar.web.id/komponen/sensor-tranducer/sensor-suhu-thermocouple/http://www.academia.edu/7719319/Thermistor_Sebagai_Sensor_Suhuhttp://diosphytagoras.blogspot.com/2012/05/makalah-transduser.htmlhttp://diosphytagoras.blogspot.com/2012/05/makalah-transduser.htmlhttp://www.academia.edu/7719319/Thermistor_Sebagai_Sensor_Suhuhttp://elektronika-dasar.web.id/komponen/sensor-tranducer/sensor-suhu-thermocouple/http://elektronika-dasar.web.id/komponen/sensor-tranducer/sensor-suhu-thermocouple/http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/28656/Chapter%20II.pdfhttp://elektronikadasar.info/sensor-suhu.htmlhttp://ozziill.blogspot.com/2013/11/pengaplikasian-sensor-suhu-yang-ada-di.htmhttp://ozziill.blogspot.com/2013/11/pengaplikasian-sensor-suhu-yang-ada-di.htm