TIPE-TIPE TRANSDUCER DAN SENSOR

Posted: Desember 3, 2011 in MAKALAH

TIPE-TIPE

SENSOR DAN TRANSDUCER

 

 

 

Oleh:

                           Nama   : Ahmadi rafe’i

                          Nim     : 3331101530

                           Kelas   : B

JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SULTAN AGENG TIRTAYASA

LABORATORIUM PENGUKURAN

2011

TIPE-TIPE

SENSOR (TRANSDUCER)

 

Sensor adalah peralatan yang digunakan untuk merubah suatu besaran fisik menjadi besaran listrik sehingga dapat dianalisa dengan rangkaian listrik tertentu. Sensor biasa digunakan untuk mengukur magnitude sesuatu. Sensor merupakan jenis transducer yang digunakan untuk mengubah variasi mekanis, magnetis, panas, sinar dan kimia menjadi tegangan / arus listrik. Sensor dikategorikan melalui pengukur dan memegang peranan penting dalam pengendalian proses pabrikasi modern. Sensor memberikan ekivalen mata, pendengaran, hidung, lidah untuk menjadi otak mikroprosesor dari system otomatisasi industri.  gambar sensor:

UntitledGambar sensor cahaya (LDR)

Transducer adalah alat yang biasa pada elektonika, kelistrikan, mekanik elektronik, elektromagnetik, digunakan mengubah energi dari satu energi ke bentuk energi yang lain untuk berbagai pengukuran atau transfer informasi contohnya seperti gambar berikut:

UntitledGambar transducer temperature (LM35)

Perbedaan antara sensor dengan transducer berikut gambar dapat menjelaskan perbedaannya:

 

Untitled

  • Gambar diatas adalah gambar Sensor cahaya / yang biasa disebut dengan LDR, gambar diataas menujukkan bahwa sensor masih membutuhkan komponen lain untuk menghasilkan tegangan.

Untitled

  • LM35 merupakan sebuah transducer temperatur, pada gambar diatas menjelaskan bahwa transducer tidak membutuhkan komponen lain untuk menghasilkan tegangan jadi dapat disimpulkan bahwa sensor masih membutuhkan komponen lain untuk mengeluarkan sinyal tegangan tetapi transducer tidak membutuhkan komponen yang laen untuk mengeluarkan sinyal tersebut.

1. Klasifikasi Sensor

            Secara umum berdasarkan fungsi dan penggunaannya sensor dapat dikelompokan menjadi 3 bagian yaitu:

a.   sensor thermal (panas)

b.   sensor mekanis

c.   sensor optik (cahaya)

Sensor thermal adalah sensor yang digunakan untuk mendeteksi gejala perubahan panas/temperature/suhu pada suatu dimensi benda atau dimensi ruang tertentu.

Contohnya; bimetal, termistor, termokopel, RTD, photo transistor, photo dioda, photo multiplier, photovoltaik, infrared pyrometer, hygrometer, dsb.

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.

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.

Berikut adalah beberapa jenis sensor yang dapat dijumpai di lapangan

1.1.  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.

1.2 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.

1.3. Sensor Sinar

Sensor  sinar   terdiri  dari  3 kategori.  Fotovoltaic  atau sel  solar  adalah alat  sensor  sinar yang mengubah energi sinar 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.

1.4. 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.

1.5. Sensor Tekanan

Sensor   tekanan   –   sensor   ini  memiliki   transduser   yang  mengukur   ketegangan   kawat, dimana mengubah tegangan mekanis menjadi sinyal listrik. Dasar penginderaannya pada perubahan  tahanan pengantar  (transduser) yang berubah akibat  perubahan panjang dan luas penampangnya. Strain gage adalah sebuah contoh transduser pasif yang mengubah pergeseran mekanis menjadi   perubahan   tahanan.  Sensitivitas   sebuah   strain   gage   dijelaskan   dengan   suatu karakteristik   yang   disebut   factor   gage   (factor   gage),  K,   yang   didefinisikan   sebagai perubahan satuan tahanan dibagi dengan perubahan satuan panjang.

Untitled

 

Perubahan tahanan R pada sebuah konduktor yang penjangnya l dapat dihitung dengan menggunakan persamaan bagi tahanan dari sebuah konduktor yang penampangnya serba sama, yaitu:

Untitled

1.6. Sensor Kecepatan (RPM)

Proses  penginderaan  sensor  kecepatan  merupakan proses  kebalikan dari   suatu motor,dimana suatu poros/object yang berputar pada suatui generator akan menghasilkan suatutegangan yang sebanding dengan kecepatan putaran object. Kecepatan putar sering puladiukur  dengan  menggunakan   sensor   yang  mengindera  pulsa  magnetis   (induksi)   yangtimbul saat medan magnetis terjadi.

1.7. 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.

2. Klasifikasi Transduser  (William D.C, 1993)

  1. Self generating transduser (transduser pembangkit sendiri)

Self generating transduser 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.

  1. External power transduser (transduser daya dari luar)

External power transduser adalah transduser yang memerlukan sejumlah  energi dari luar untuk menghasilkan suatu keluaran.

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 transduser Prinsip 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 radiasi yang masuk ke katoda sensitif cahaya Cahaya, radiasi dan 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
Mikropon kapasitor Tekanan suara mengubah nilai kapasitansi dua buah plat Suara, musik,derau
Pengukuran reluktansi Reluktansi rangkaian magnetik diubah dengan mengubah posisi inti besi sebuah kumparan Tekanan, pergeseran, getaran, posisi

 

 

Komentar
  1. Desi Anggraini mengatakan:

    thanks for the article🙂

  2. ridho pangestu mengatakan:

    triimakasih mas buat artikel-artikelnya sangat bermanfaat.🙂

  3. anasr mengatakan:

    mau tanya mas, kalau transducer untuk tekanan, jenisnya apa ya ? sumber tekanan berasal dari oli hydraulic, lalau hasil tekana terbaca display digital.

  4. Anonim mengatakan:

    contoh sensor penyadi absolut itu apa saja ?

  5. dyna mengatakan:

    izin copy yah,
    thanks🙂

  6. Anonim mengatakan:

    kakak, boleh tanya tentang transduser digital itu bagaimana?

  7. adhnan wibowo putra mengatakan:

    thanks gan artikel pas banget yg ge sedang butuhkan

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s