Download - tugas-Prof Wayan-piezoelektrik.pdf

Transcript
  • TUGAS KONVERSI ENERGI MATERIAL CERDAS

    PIEZOELEKTRIK

    Disusun Oleh :

    JOKO SUKARIONO

    147895016

    Dosen :

    Prof. DR. I Wayan Susila, MT

    PROGRAM STUDI S-2 PENDIDIKAN TEKNOLOGI DAN KEJURUAN

    PASCA SARJANA UNIVERSITAS NEGERI SURABAYA

    2015

  • Piezoelektrik

    Piezoelektrisitas adalah sebuah fenomena saat sebuah gaya yang diterapkan pada suatu segment bahan yang menimbulkan muatan listrik pada permukaan segmen bahan tersebut yang disebabkan oleh adanya distribusi muatan listrik pada sel sel kristal. Nilai koefisien muatan piezoelektrik berada pada rentang 1 100 pico coloumb/Newton. Sejarah Piezoelektrik

    Kata piezoelektrik berasal bahasa Latin, piezein yang berarti diperas atau ditekan dan piezo yang bermakna didorong. Bahan piezoelektrik ditemukan pertama kali pada tahun 1880an oleh Jacques dan Pierre Curie. Kata piezo berarti tekanan, sehingga efek piezoelektrik terjadi jika medan listrik tebentuk ketika material dikenai tekanan mekanik.

    Piezoelektrik ini untuk pertama kalinya di temukan pada tahun 1880 oleh dua orang bersaudara pieze curie dan Jacques curie, dan akhirnya pada tahun 1950 piezoelektrik dapat diaplikasikan untuk alat-alat industri setelah memalui proses yang panjang. Sejak itu, pemanfaatan prinsip pengukuran ini telah mengalami pertumbuhan konstan dan dapat dianggap sebagai teknologi yang matang dan telah berhasil digunakan dalam berbagai aplikasi seperti misalnya di medis, aerospace, instrumentasi nuklir dan mobile pad touch screen sebagai sensor tekanan.

    Jacques dan Pierre Curie mengombinasikan pengetahuan akan piroelektrisitas (kemampuan bahanbahan tertentu untuk menghasilkan sebuah potensial listrik saat bahanbahan itu dipanaskan atau didinginkan) dengan pemahaman akan struktur dan perilaku sebuah kristal pada kristal turmalin, kuarsa, ratna cempaka, dan garam rossel. Dari uji coba tersebut diketahui bahwa kristal kuarsa dan garam rossel memperlihatkan kemampuan piezoelektrisitas paling besar saat itu.

    Piezoelektrik didefenisikan sebagai suatu kemampuan yang dimiliki sebagian kristal maupun bahan-bahan tertentu lainnya yang dapat menghasilkan tegangan listrik jika mendapatkan perlakuan tekanan atau regangan. Piezoelektrik adalah suatu efek yang reversibel, dimana terdapat efek piezoelektrik langsung (direct piezoelectric effect) yaitu produksi potensial listrik akibat adanya tekanan mekanik dan efek piezoelektrik balikan (converse piezoelectric effect) yaitu produksi tekanan akibat pemberian tegangan listrik yang menghasilkan perubahan dimensi (Triwahyuni, 2010).

    Piezoelektrik adalah tumpukan muatan dalam materi padat (kristal atau keramik) tertentu dalam menanggapi regangan mekanik yang dikenakan. Kata piezoelektrik yang berarti memeras atau tekan, dan elektrik yang berarti listrik atau electron. Kata yang piezoelektrik berarti listrik yang dihasilkan dari tekanan. Sumber muatan listrik piezoelektrik merupakan akibat dari efek piezoelektrik.

    Piezoelektrik joko sukariono s-2 PTK UNESA 2015 1

  • Piezo Vibration Sensor

    Efek piezoelektrik terjadi jika medan listrik terbentuk ketika material dikenai tekanan mekanik. Pada saat medan listrik melewati material, molekul yang terpolarisasi akan menyesuaikan dengan medan listrik, dihasilkan dipole yang terinduksi dengan molekul atau struktur kristal materi. Penyesuaian molekul akan mengakibatkan material berubah dimensi. Fenomena tersebut dikenal dengan electrostriction.

    Bahan Piezoelektrik

    Bahan piezoelektrik adalah material yang memproduksi medan listrik ketika dikenai regangan atau tekanan mekanis. Sebaliknya, jika medan listrik diterapkan, maka material tersebut akan mengalami regangan atau tekanan mekanis. Bahan piezoelektrik alami diantaranya: Kuarsa (Quartz, SiO2 ), berlinite, turmalin dan garam rossel. Bahan piezoelektrik buatan diantaranya: Barium titanate (BaTiO3 ), Lead zirconium titanate (PZT), Lead titanate (PbTiO3 ) dsb.Bahan Piezoelektrik terbentuk oleh keramik yang terpolarisasi sehingga beberapa bagian molekul bermuatan positif dan sebagian yang lain bermuatan negative membentuk

    Piezoelektrik joko sukariono s-2 PTK UNESA 2015 2

  • elektrodaelektroda yang menempel pada dua sisi yang berlawanan dan menghasilkan medan listrik material yang dapat berubah akibat gaya mekanik. Pada saat medan listrik melewati material, molekul yang terpolarisasi akan menyesuaikan dengan medan listrik, dihasilkan dipole yang terinduksi dengan molekul atau struktur Kristal materi. Penyesuaian molekul akan mengakibatkan material berubah dimensi. Fenomena ini disebut electrostriction (efek piezoelektrik).

    Gambar Efek piezoelektrik: Jika material piezoelektrik diberi aliran listrik akan bergetar, bila ditekan akan menghasilkan listrik

    Banyak teknologi modern menggunakan sifat unik dari efek piezoelektrik, seperti oscillator, sensor temperature, renewable energy dan sebagainya. Salah satu bahan yang mempunyai efek piezoelektrik ini adalah Quartz Crystal seperti terlihat pada gambar berikut :

    Gambar Quartz Crystal

    Material yang mempunyai sifat ini meliputi: Kuarsa (Quartz, SiO2), berlinite, turmalin dan garam rossel. Bahan piezoelektrik buatan diantaranya: Barium titanate (BaTiO3), Lead zirconium titanate (PZT), Lead titanate (PbTiO3) dan Na atau LiNbO3. Konstanta piezoelektrik d untuk kuarsa, yang menghubungkan regangan dengan kekuatan medan F( = d x F) sama dengan 2,3 x 10-12mV-1, sedang untuk PZT sama dengan 250 x 10-12mV-1.

    Efek Piezoelektrik dimanfaatkan pada transduser yang mengubah gelombang suara menjadi medan listrik atau sebaliknya. Aplikasi mulai dari mikrofon, pada alat ini dihasilkan tegangan

    Piezoelektrik joko sukariono s-2 PTK UNESA 2015 3

  • senilai beberapa milivolt, hingga perangkat militer yang menghasilkan beberapa kilovolt dan dari pergeseran kecil berukuran sub-nanometer pada cermin terdeformasi secara piezoelektrik hingga deformasi-besar pada transduser daya.

    1. Karakteristik bahan piezoelektrik

    Bahan piezoelektrik adalah suatu bahan yang apabila diberi stress (tekanan) mekanik akan menghasilkan medan listrik sebaliknya apabila medan listrik diterapkan pada bahan piezoelektrik akan terjadi deformasi mekanik (perubahan dimensi bahan).

    Karakteristik dari bahan piezo elektrik adalah :

    Bisa mengubah energi mekanik menjadi energi listrik dan sebaliknya.

    Kesebarisan mutualisme antara momen-momen dipol dari suatu sel satuan yang jumlah nya banyak ini menghasilkan polarisasi dimana muatan positif terkumpul di salah satu ujung dan muatan negatif diujung yang lainnya. Perhatikan gambar (b) dan (d). Kompresi (atau tarik) kristal dengan tegangan s. Akan terdapat regangan e, yang ditentukan oleh modulus elastisnya. Regangan ini akan mengubah panjang dipol d dan langsung mempengaruhi polarisasinya (=Qd/v) karena Q dan V pada dasarnya adalah konstan. Dengan polarisasi yang lebih kecil (dari kompresi), akan terdapat kelebihan densitas muatan pada kedua ujung kristal tersebut .jika kedua ujung kristal tersebut diisolasi , beda tegangan akan terjadi(gambar b). Tidak ada tekanan yang dikeluar pada gambar (d). Alih-alih, diberikanlah suatu tekanan yang menaikkan densitas muatan pada kedua ujung .muatan-muatan negatif dalam bahan , tertarik ke suatu arah yang sama dan muatan-muatan positifnya tertarik ke arah yang lawannya , sehingga mengubah tidak hanya panjang dipolnya (d), tetapi juga dimensi bahan(kristalnya). Alat yang memiliki kemampuan seperti ini disebut material tranduser.

    Bahan Piezoelektrik terbentuk oleh keramik yang terpolarisasi sehingga beberapa bagian molekul bermuatan positif dan sebagian yang lain bermuatan negative membentuk elektroda elektroda yang menempel pada dua sisi yang berlawanan dan menghasilkan medan listrik material yang dapat berubah akibat gaya mekanik. Pada saat medan listrik melewati material, molekul yang terpolarisasi akan menyesuaikan dengan medan listrik, dihasilkan dipole yang

    Piezoelektrik joko sukariono s-2 PTK UNESA 2015 4

  • terinduksi dengan molekul atau struktur Kristal materi. Penyesuaian molekul akan mengakibatkan material berubah dimensi. Fenomena ini disebut electrostriction (efek piezoelektrik).

    Fenomena efek piezoelektrik dapat digambarkan sebagai berikut:

    (A) Sebelum diberi tekanan atau medan listrik. (B) Ketika diberi medan listrik, bahan memanjang.

    (C)Diberi medan listrik berlawanan, bahan memendek. (D)Ketika diberi tekanan, induksi polarisasi dan tegangan luar terjadi.

    Rekayasa Bahan: Piezoelektrik dan Piezoelektrik PVDF (Polyvinylidene Flouride)

    Sumber muatan listrik piezoelektrik merupakan akibat dari efek piezoelektrik.

    Gambar Piezoelektrik

    Piezoelektrik joko sukariono s-2 PTK UNESA 2015 5

  • Tekanan yang mengenai piezoelektrik kemudian menimbulkan medan listrik. Pada saat medan listrik melewati material, molekul yang terpolarisasi akan menyesuaikan dengan medan listrik, dihasilkan dipol yang terinduksi dengan molekul atau struktur kristal materi. Penyesuaian molekul akan mengakibatkan material berubah dimensi. Fenomena tersebut dikenal dengan electrostriction (efek piezoelektrik). Piezoelektrisitas juga dipengaruhi oleh arah dan dimensi, seperti yang ditunjukan oleh gambar berikut :

    Pengaruh Arah dan Dimensi Piezoelektrik

    Bahan piezoelektrik dapat terbentuk secara alami (tersedia di alam) atau buatan manusia. Bahan piezoelektrik alami diantaranya adalah kuarsa (SiO2), berlinite (AlPO4), gula tebu, garam Rochelle, dan enamel. Sedangkan bahan piezoelektrik buatan diantaranya adalah gallium ortofosfat (GaPO4) dan langasite (La3Ga5SiO14).

    Gambar Efek Piezoelektrik Pada Kristal Kuarsa

    Piezoelektrik joko sukariono s-2 PTK UNESA 2015 6

  • A. Bahan Piezoelektrik dan PVDF

    Bahan piezoelektrik dapat mengubah deformasi mekanik menjadi potensial listrik dan sebaliknya. Timbulnya potensial listrik ini diakibatkan terjadinya pengkutuban muatan bahan piezoelektrik ketika dikenai tekanan hingga terdeformasi. Penggunaan bahan piezoelektrik sebagai komponen yang dapat mengubah getaran ultrasonik ke atau dari getaran listrik semakin berperan dalam perkembangan industri mekatronika, optik, dan telekomunikasi. Dari berbagai bahan polimer piezoelektrik, PolyVinylidene Flouride atau PVDF merupakan bahan yang banyak menarik perhatian untuk dikaji karena konstanta piezoelektrik dan elastisitasnya tinggi. Keunggulan lain dari bahan tersebut adalah tahan terhadap kejutan mekanik karena kelenturannya, sehingga mudah dibuat dalam berbagai bentuk dan ukuran, ringan karena berat jenisnya rendah dan mempunyai impedansi akustik yang rendah.

    Gambar PVDF Piezoelektrik

    B. Sifat PVDF

    Polyvinylidene Fluoride (PVDF) adalah fluoropolimer termolastik dan non reaktif. PVDF digunakan untuk aplikasi polimer yang membutuhkan kemurnian tinggi, kekuatan, dan ketahanan terhadap asam, basa, dan panas, serta melepaskan asap yang rendah ketika pembakaran. Dibandingkan dengan fluoropolimer lain, PVDF lebih mudah meleleh karena melting pointnya relatif rendah, yaitu 177C. Selain itu, PVDF mempunyai densitas rendah sebesar 1,78 dan juga lebih murah.

    Piezoelektrik joko sukariono s-2 PTK UNESA 2015 7

  • Berikut adalah sifat bahan PVDF sebagai bahan piezoelektrik film:

    Piezoelektrik joko sukariono s-2 PTK UNESA 2015 8

  • C. Struktur PVDF

    PVDF adalah polimer kristalin (CH2 CF2)n dan mempunyai 3 bentuk fasa kristal, yaitu fasa , fasa , dan fasa . Efek piezoelektrisitas PVDF berkaitan erat dengan bentuk fasa kristal tersebut. Kenaikan konstanta piezoelektrik sebanding dengan kenaikan kandungan fasa dalam bahan karena fasa ini mempunya polarisasi spontan yang cukup besar dalam unit selnya. Pembentukan fasa kristal bergantung pada kondisi kristalisasinya dan terjadi transformasi fasa bolak-balik diantara bentuk-bentuk fasa tersebut.

    Gambar Struktur Kristal PVDF I: fasa , II: fasa , III: fasa

    Gambar I, II, dan III menunjukkan struktur kristal dan susunan molekul PVDF. Bentuk I (fasa ) mempunyai rantai molekul yang tersusun sepanjang sumbu b dari tipe planar-zigzag. Tipe ini memiliki sedikit defleksi akibat interaksi sterik antara atom-atom fluor yang tidak terikat dalam monomer-monomer yang terdekat. Bentuk kristalnya ortorombik. Densitas kristalnya 1,973 gram/cc dengan titik leleh berkisar dari 191-212C. bentuk II (fasa ) memiliki bentuk kristal monoklinik dengan sudut = 90. Rantai molekul dari fasa mempunyai hubungan simetri invers satu dengan lainnya, sehingga mengakibatkan momen dipol listrik dari seluruh kristal saling meniadakan. Densitas kristalnya adalah 1,925 gram/cc dengan titik leleh berkisar dari 170-190C. Bentuk III (fasa ) mempunyai bentuk kristal monoklinik dengan tipe planar zigzag. Densitas kristalnya 1, 945 gram/cc dengan titik leleh 197C.

    Piezoelektrik joko sukariono s-2 PTK UNESA 2015 9

  • D. Proses Pembuatan

    PVDF dapat disintesis dari gas monomer vinylidene fluoride melalui suatu radikal bebas proses polimerisasi, yang dilanjutkan dengan proses melt casting.

    Film PVDF dibuat dengan menggunakan penekan panas pada 180C dan 225C. waktu pengepresan 15 menit. Penarikan film dilakukan dengan alat tensile tester. Temperatur penarikan 80C dan draw ratio sekitar 5 kali panjang semula. Annealing dilakukan pada 140C. penyearahan momen dipol listrik dilakukan dengan memanaskan film pada minyak silikon pada 120C. Selanjutnya medan listrik dc (1,5 kV) dinyalakan, 5 menit kemudian temperaturnya diturunkan sampai temperatur kamar, lalu medan listriknya dimatikan.

    Apabila film PVDF terdeformasi secara mekanik, misalnya terkena tekanan, maka partikel penyusunnya menjadi terpolarisasi sehingga menimbulkan konsentrasi muatan listrik pada masing-masing permukaannya. Semakin besar sensor ini terdeformasi maka output yang dihasilkan sensor ini juga ikut membesar.

    Pada batas frekuensi rendah operasi paling sederhana modus film berperilaku seperti pengukur regangan yang dinamis, tidak memerlukan sumber daya eksternal dan menghasilkan sinyal dari hasil tegangan dan regangan. Sensitivitas dari output getaran disebabkan oleh format bahan film piezo. Ketebalan rendah membuat film, pada gilirannya, area penampang yang sangat kecil dan kekuatan longitudinal yang relatif kecil sehingga menciptakan tekanan yang sangat besar dalam materi. Sangat mudah untuk mengeksploitasi aspek ini untuk meningkatkan sensitivitas sejajar dengan sumbu mesin. Jika elemen dilaminasi film (untuk contoh LDT1-028K). ditempatkan di antara dua lapisan dari bahan sesuai maka setiap kekuatan tekan yang diubah menjadi jauh lebih besar kekuatan daripada yang luas memanjang.

    Gambar skema Polarisasi Piezoelektrik PVDF

    Piezoelektrik joko sukariono s-2 PTK UNESA 2015 10

  • Persamaan Matematis Piezoelektrik

    Piezoelktrik adalah efek kombinasi dari kelakuan listrik material

    D = E pers 1

    Dimana D adalah perpindahan listrik, adalah permivitas dan E adalah besarnya medan listrik.

    Hukum Hooke adalah

    S = sT pers 2

    Dimana S adalah strain, s adalah compliance dan T adalah stress

    Persamaan 1 dan 2 dapat dikombinasikan. Kombinasi tersebut dikenal dengan persamaan kopling. Yang mana formulanya strain-charge adalah :

    Dimana d mempresentasikan konstanta piezoelektrik, superscript E menunjukkan nol atau constant (medan listrik), superscript T menunjukkan nilai nol atau konstan (medan stress) dan subscript t menunjukkan transposmatrix. Matrik Strain-charge dapat ditulis :

    Piezoelektrik joko sukariono s-2 PTK UNESA 2015 11

  • Efek piezoelektrik dapat disederhanakan berdasar persamaan berikut

    Dta = d33*Vt pers 3

    Dimana

    Vt adalah tegangan yang diberikan

    dta adalah resultan perubahan ketebalan

    d33 adalah koefisien piezoelektrik dari bahan material yang digunakan

    Persamaan 3 diatas amenggambarkan perubahan yang aka terjadi pada suatu material jika diberisuatu tegangan. Perubahan tersebut bergantungpada tegangan yang diberiakan dan jenis material piezoelektriktersebut.

    Vtau = g33*P pers 4

    Dimana

    Vtau adalah teganan atau voltase listrik yang dihasilkan

    g33 adalah konstanta tekanan

    P adalah tekanan

    Persamaan 4 di atas menggambarkan tegangan yang dihasilkan bila suatu material yang memiliki sifat piezoelektrik diberi tekanan atau getaran yang memiliki amplitude tertentu. Tegangan yang dihasilkan tergantung dari jenis material danbesarnya tekanan atau amplitude tekanan yang diberikan

    Vtau = h33 *dtb pers 5

    Dimana

    Vtau adalah teganan atau voltase listrik yang dihasilkan

    h33 adalah konstanta deformasi

    dtb aldalah perubahan ketebalan yang diberikab pada bahan piezoelektrik

    Persamaan 5 menggambarkan hal yang akan terjadi pada material piezoelektrik apabila dirubah ketebalannya. Yaitu akan dihasilkannya tegangan atau voltase listrik.

    Proses yang terjadi adalah proses tidak reversible, yaitu apaila kita memberikan tegangan listrik pada suatu material suatu material yang memiliki sifat piezoelektrik maka akan menghasilkas perubahan ketebalan akan tetapi dengan merubahan ketebalan suatu material yang memilikisifat piezoelektrik yang sama besar dengan perubahan yang terjadi bila diberi tegangan listrik tertentu, tidak akan menghasilkan tegangan listrik yang sama dengan tegangan listrik yang menghasilkan ketebalan tersebut. Dengan kata lain pada suatu piezoelektrik yang sama

    Piezoelektrik joko sukariono s-2 PTK UNESA 2015 12

  • kita berikan beda tegangan yang merubah material tersebut, lalu kita rubah ketebalan dengan cara ditekan, tidak akan menghasilkan tegangan listrik yang sama.

    Pemanfaatan Bahan Piezoelektrik

    1. Penghasil listrik tegangan tinggi

    Bahan piezoelektrik dapat menghasilkan beda potensial hingga ribuan volt sehingga banyak digunakan sebagaisumber tegangan tinggi. Salah alat yang bekerja dengan prinsip ini antara lain: Electric cigarette lighter menekan tombol menyebabkan palu spring loaded untuk memukul kristal piezoelektrik, menghasilkan aruslistrik tegangan yang cukup tinggi yang mengalir di celah percikankecil, sehingga pemanasan dan memicu gas.

    Sparkers portabel, pemanggang gas ringan atau kompor bekerja dengan cara yang sama, dan berbagai jenis kompor gas sekarang memiliki built-in sistem pengapian berbasis piezo.

    2. Transduser

    Transduser adalah alat yang mengubah suatu bentuk energy kedalam bentuk energi yang lain. Transduser ultrasonic mengubah energi listrik menjadi energi mekanik, dalam bentuk suara dan sebaliknya. Transduser akan mengeluarkan gelombang ultrasonik dengan frekuensi di atas 20 kHz. Transduser ultrasonik 40 kHz akan membangkitkan gelombang dengan frekuensi 40 kHz, transduser akan aktif jika diberi sinyal dengan frekuensi dengan 40 kHz. Transduser ultrasonik terdiri atas dua macam yaitu pengirim (transmitter) Tx dan penerima (receiver) Rx. Transduser ultrasonik terbuat dari material piezoeletrik, yaitu terbuat dari material quartz (SiO3) atau barium titanat (BaTiO3) yang akan menghasilkan medan listrik pada saat material berubah bentuk atau dimensinya sebagai akibat gaya mekanik.

    Beberapa transduser yang bekerja menggunakan bahan piezoelektrik antara lain :

    Elemen piezoelektrik juga digunakan dalam deteksi gelombang sonar.

    Pemantauan daya dalam aplikasi daya tinggi (misalnya perawatan medis, sonochemistry dan pengolahan industri).

    Piezoelectric microbalances digunakan sebagai bahan kimia yang sangat sensitif dan sensor biologis.

    Piezo kadang-kadang digunakan dalam pengukur regangan.

    Piezoelektrik joko sukariono s-2 PTK UNESA 2015 13

  • Aplikasi Piezoelektrik

    Sensor piezoelektrik adalah peralatan elektronik pasif berfase padat yang dapat merespon perubahan temperature, tekanan, dan yang paling penting merespon sifat fisik pada suatu interface antara permukaan alat dan fluida atau padatan asing. Perubahan pada sifat fisik antara lain seperti massa jenis, kelistrikan, viskositas dan ketebalan lapisan. Sensor piezoelektrik beroperasi dengan mengobservasi penyebaran dari suatu gelombang akustik.

    1. Penggunaan sensor piezoelektrik untuk menentukan lokasi kerusakan dini pada komponen mesin melalui analisa penjalaran gelombang tegangan (emisi akustik)

    2. Penggunaan piezoelektrik pada ultrasonic tranduser untuk pencitraan medis

    3. Penggunaan sensor piezoelektrik di bidang transportasi seperti pada palang pintu rel kereta yang tanpa penjaga, yang akan menutup otomatis apabila ada kereta api yang mendekat pada jarak tertentu dan akan terbuka kembali ketika kereta api menjauh.

    Piezoelektrik joko sukariono s-2 PTK UNESA 2015 14

  • 4. Penggunaan piezoelektrik di jepang yang diaplikasikan pada pintu masuk sebuah stasiun

    Kelemahan dan Kekurangan Material Piezoelektrik

    Piezoelektrik bukanlah suatu dielektrik yang bagus.Ada sedikit kebocoran muatan pada material piezoelektrik. Karena fenomena ini, ada suatu konstanta waktu penyimpanan tegangan pada piezoelektrik setelah diberikan suatu gaya. Konstanta waktu ini tergantung pada kapasitansi elemennya dan pada resistansi kebocorannya. Konstanta waktunya berada pada orde 1 detik. Karena efek ini, piezoelektrik kurang bermanfaat untuk mendeteksi besaran static seperti berat suatu benda.

    Aspek penting lainnya dalam penggunaan piezoelektrik adalah adanya kenyataan bahwa material piezoelektrik dibuat melalui proses kristalisasi kisikisi (laticce) dalam susunan tertentu. Hal tersebut dilakukan dengan memanskan Kristal sampai diatas suhu Curie sambil

    Piezoelektrik joko sukariono s-2 PTK UNESA 2015 15

  • menerapkan tegangan pada elektrodanya. Jika kristal telah dipanaskan mendekati suhu Curie, material tersebut dapat menjadi de pole yang dapat menghasilkan pengurangan sensitifitas piezoelektrik. Untuk beragam material, suhu curie ini berada antara 50 600 C. Pemanasan dibawah suhu Curie dapat membatasi penggunaan sensor ini.

    Kekurangan utama sensing piezoelektrik ini adalah sensitifitasnya hanya bagus untuk sinyal yang berubahubah terhadap waktu. Sensing piezoelektrik tidak dapat beoperasi untuk aplikasiaplikasi yang membutuhkan sensitifitas terhadap besaran statik. Meskipun demikian, jika ada sinyal yang berubah terhadap waktu, perlu adanya pemikiran yang serius pada penggunaan elemen sensing piezoelectric.

    Kelebihan Material Piezoelektrik

    Elemen piezoelektrik mempunyai beberapa kelebihan penting dibandingkan mekanisme sensing yang lain. Pertama dan yang utama adalah fakta bahwa piranti tersebut membangkitkan sendiri tegangannya. Karena itu elemen ini tidak memerlukan daya dari luar untuk operasionalnya. Untuk suatu aplikasi di mana konsumsi daya sangat terbatas, piranti piezoelektrik sangat berguna. Tambahan lagi, efek piezoelektrik memiliki hokum penyekalaan yang menarik sehingga bermanfaat pada piranti yang kecil.

    Piezoelektrik joko sukariono s-2 PTK UNESA 2015 16

  • Referensi

    1. Yelfianar, Ichwan. Piezoelektrik.ppt (https://iwan78.files.wordpress.com/2010/11/8_piezoelektrik.pdf)

    2. Salam, Zaahir. Piezo-Electricity 3. Anonym.Bab II Landasan Teori Film Polifinilydene untuk aplikasi sensor Piezoelektrik.

    http://digilib.itb.ac.id/files/disk1/610/jbptitbpp-gdl-ekasetiyan-30463-3-2008ta-2.pdf 4. Christianto, Paulus Dkk. 2011. Laporan Proyek Piezo Vibration Sensor. Jurusan Teknik

    Elektro Universitas Kristen Maranatha Bandung.

    5. http://edukasi.kompasiana.com/2013/04/27/material-piezoelektrik-555283.html

    6. (M.Arif Sucipto, 2011, SENSOR DAN TRANSDUSER Sensor Piezoelektrik, Teknik

    Komputer Politeknik Negeri Sriwijaya)

    7. https://apiif.wordpress.com/2013/10/20/piezoelektrik/https://apiif.wordpress.com/2013/1

    0/20/piezoelektrik/

    8. http://budikribo.blogspot.com/2013/05/piezoelectric.html

    9. Soewito, Benfano.2014. Designing Quartz Crystal Oscillator.Link:

    10. http://mti.binus.ac.id/2014/02/27/designing-quartz-crystal-oscillator/

    11. H.Lawrence Van Vlack.2001.Elemen-elemen Ilmu dan rekayasa material.

    Jakarta:Erlangga

    12. http://www.slideshare.net/satriarwijaya/material-piezoelektrik-satria-dhaniswara-rw

    telektro-135060300111004

    Piezoelektrik joko sukariono s-2 PTK UNESA 2015 17

    Soewito, Benfano.2014. Designing Quartz Crystal Oscillator.Link: