32
TRANSDUCER

15 Transducer

Embed Size (px)

DESCRIPTION

transducer

Citation preview

Page 1: 15 Transducer

TRANSDUCER

Page 2: 15 Transducer

TRANSDUCER Transducer adalah suatu alat yang

mengubah suatu bentuk energi ke bentuk yang lain

Contoh :

Page 3: 15 Transducer

DARI SISI POLA AKTIVASINYA

1. Transducer Pasif2. Transducer Aktif

Page 4: 15 Transducer

Parameter listrik dan kelas transduser

Prinsip kerja dan sifat alat Pemakaian alat

PotensiometerPerubahan 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 pusarPerubahan induktansi kumparan akibat perubahan jarak plat

Pergeseran, ketebalan

Transducer Pasif

Page 5: 15 Transducer

Parameter listrik dan kelas transduser Prinsip kerja dan sifat alat Pemakaian alat

Sel fotoemisifEmisi elektron akibat radiasi yang masuk pada permukaan fotemisif

Cahaya dan radiasi

PhotomultiplierEmisi elektron sekunder akibat radiasi yang masuk ke katode sensitif cahaya

Cahaya, radiasi dan relay sensitif cahaya

TermokopelPembangkitan ggl pada titik sambung dua logam yang berbeda akibat dipanasi

Temperatur, aliran panas, radiasi

Generator kumparan putar (tachogenerator)

Perputaran sebuah kumparan di dalam

medan magnet yang membangkitkan

tegangan || Kecepatan, getaran

PiezoelektrikPembangkitan ggl bahan kristal piezo akibat gaya dari luar

Suara, getaran, percepatan, tekanan

Sel foto teganganTerbangkitnya tegangan pada sel foto akibat rangsangan energi dari luar

Cahaya matahari

Termometer tahanan (RTD)Perubahan nilai tahanan kawat akibat

perubahan temperatur || Temperatur, panas

Hygrometer tahananTahanan sebuah strip konduktif berubah terhadap kandungan uap air

Kelembaban relatif

Termistor (NTC)Penurunan nilai tahanan logam akibat kenaikan temperatur

Temperatu

Transducer Aktif

Page 6: 15 Transducer

PEMILIHAN TRANSDUCER 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.

Page 7: 15 Transducer

PEMILIHAN TRANSDUCER-2 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.

Page 8: 15 Transducer

THERMAL TRANSDUCER (SENSOR SUHU)

Contoh :- RTD (Resistance Temperature Detector)- Thermocouple- Thermistor

Objek yang dideteksi oleh sensor suhu memiliki besar suhu yang beranekaragam. Pada thermocouple, suhu dideteksi dengan membandingkan besar tegangan akibat suhu objek yang diukur dengan suatu suhu referensi tertentu. Sedangkan pada RTD, suhu terdeteksi berdasarkan perubahan resistivitas Pt dan copper.

Page 9: 15 Transducer

ELECTROCHEMICALContoh :- pH probes- Electro-galvanic fuel cell- Hydrogen sensor

Pada transducer ini, sifat-sifat kimia suatu objek didesain sedemikian rupa menjadi energi listrik, misalnya melalui proses elektrolisis, ionisasi, dan lain-lain.

Page 10: 15 Transducer

ELECTROMECHANICALContoh :- Galvanometer- Potentiometer- Air flow sensor- Strain Gauge

Transducer ini bekerja dengan adanya pengaruh mekanis yang diberikan e transducer. Pada potensiometer, gaya mekanis berperan sebagai pemutar. Saat potensiometer diputar, maka lilitan resistans pada resistor akan berubah sehingga besar resistansnya pun akan berubah.

Page 11: 15 Transducer

PHOTOELECTRICContoh :- LED- Photodiode- Fluorescent Lamp- Laser Diode- CRT

Transducer ini bekerja akibat respons terhadap energi optis. Contoh photodiode, saat cahaya yang diterimanya sangat banyak, maka photodiode akan semakin konduktif dalam meghantarkan tegangan.

Page 12: 15 Transducer

ELECTROMAGNETICContoh :- Antena- Magnetic cartridge- Half effect sensor

Transducer ini bekerja dengan deteksi pada energi elektromagnet. Suatu objek yang memancarkan energi elektromagnet memiliki ragam panjang gelombang dan frekuensi. Misalnya antena, antena dapat membedakan sinyal radio berdasarkan frekuensi gelombangnya(FM).

Page 13: 15 Transducer

RADIOACOUSTICContoh :- Radio receiver- Transmitter

Transducer ini mendeteksi informasi yang telah dikemas dalam bentuk sinyal listrik. Pada radio receiver, intensitas sinyal listrik sebanding dengan besarnya energi akustik(voice) yang nantinya akan diubah. Kebalikannya pada transmitter, energi yang diubah yakni dari energi akustik menjadi sinyal listrik.

Page 14: 15 Transducer

KLASIFIKASI TRANSDUSERa. 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.

b. 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.

Page 15: 15 Transducer

PENGKONDISIAN SINYAL Pengkondisian sinyal berarti memanipulasi sinyal analog sedemikian rupa sehingga memenuhi persyaratan tahap berikutnya untuk diproses lebih lanjut. Sebagai contoh, output dari sensor temperatur elektronik, yang mungkin dalam kisaran millivolts mungkin terlalu rendah untuk konverter analog-ke-digital (ADC) untuk diproses secara langsung. Dalam hal ini pengkondisian sinyal adalah berupa penguatan yang diperlukan untuk membawa tingkat tegangan sampai dengan yang dibutuhkan oleh ADC.

Page 16: 15 Transducer

PENGKONDISIAN SINYAL Sinyal masukan diterima oleh sinyal

conditioner meliputi tegangan DC dan arus, tegangan AC.

Output untuk peralatan pengkondisian sinyal dapat berupa tegangan, arus, frekuensi, timer atau counter, dan sebagainya

Page 17: 15 Transducer

APLIKASI TRANSDUSER Antena: Mengubah gelombang

elektromagnetik menjadi arus listrik Cathode Ray Tube : Mengubah sinyal listrik

menjadi suatu ilustrasi gambar Microphone : Mengubah isyarat suara

menjadi sinyal listrik Loudspeaker : Mengubah isyarat listrik

menjadi isyarat suara Geophone : Mengubah getaran tanah

menjadi isyarat tegangan

Page 18: 15 Transducer

MICROPHONE CONDENSER

Suara mempengaruhi perubahan jarak antara 2 plat, yang akan mengubah kapasitansnya

Jika plat berdekatan, kapasitans meningkat dan timbul arus pengisian (charge). Jika plat jauh, kapasitans menurun dan timbul arus pelepasan (discharge)

Page 19: 15 Transducer

DYNAMIC MICROPHONE

Diaphragm bergetar karena adanya suara. Koil akan bergerak kedepan dan kebelakang terhadap magnet,

sehingga akan timbul arus pada lilitan tersebut

Page 20: 15 Transducer

POTENTIOMETER

Pada potensiometer, pergeseran atau perubahan posisi mengubah nilai tahanan

Page 21: 15 Transducer

Contoh aplikasi dari potentiometer untuk pengaturan posisi antena

Page 22: 15 Transducer

ULTRASOUND TRANSDUCER

Dengan dialiri arus AC, kristal piezoelectric akan bergetar dan menimbulkan ultrasound.

Suara akan memantul balik karena suatu benda yang dideteksi

Dengan mengukur waktu saat mengirim dan menerima suara, amplitudo suara, komputer dapat menghasilkan gambar, seberapa dalam dan kecepatannya

Page 23: 15 Transducer

TRANSDUCER

Lain-lain

Definisi-Definisi

Persyaratan Umum

Jenis Sensor dan Transducer

Klasifikasi Sensor

Klasifikasi Transducer

Sensor dan transduser merupakan peralatan atau komponen yang mempunyai peranan penting dalam sebuah sistem pengaturan otomatis.Transduser : Suatu peranti yang dapat mengubah suatu energi ke energi yang lain.Transduser pasif : Tranduser yang dapat bekerja bila mendapat energi tambahan dari luar.Transduser aktif : Transduser yang bekerja tanpa tambahan energi dari luar, tetapi menggunakan energi yang akan diubah itu sendiri.Sensor : Jenis tranduser yang digunakan untuk mengubah variasi mekanis, magnetis, panas, sinar dan kimia menjadi tegangan dan arus listrik.

Page 24: 15 Transducer

TRANSDUCER

Lain-lain

Definisi-Definisi

Persyaratan Umum

Jenis Sensor dan Transducer

Klasifikasi Sensor

Klasifikasi Transducer

Dalam memilih peralatan sensor dan transduser yang tepat dan sesuai dengan sistem yang akan disensor maka perlu diperhatikan persyaratan umum sensor berikut ini : Linearitas

Page 25: 15 Transducer

TRANSDUCER

Lain-lain

Definisi-Definisi

Persyaratan Umum

Jenis Sensor dan Transducer

Klasifikasi Sensor

Klasifikasi Transducer

SensitivitasSensitivitas akan menunjukan seberapa jauh kepekaan sensor terhadap kuantitas yang diukur. Sensitivitas sering juga dinyatakan dengan bilangan yang menunjukan “perubahan keluaran dibandingkan unit perubahan masukan”.

Tanggapan WaktuTanggapan waktu pada sensor menunjukan seberapa cepat tanggapannya terhadap perubahan masukan

Page 26: 15 Transducer

TRANSDUCER

Lain-lain

Definisi-Definisi

Persyaratan Umum

Jenis Sensor dan Transducer

Klasifikasi Sensor

Klasifikasi Transducer

Transduser input dan Transduser output .

Transduser input listrik mengubah energi non listrik, misalnya suara atau sinar menjadi tenaga listrik.

Transduser output listrik bekerja pada urutan yang sebaliknya. Transduser tersebut mengubah energi listrik pada bentuk energi non listrik.

Page 27: 15 Transducer

TRANSDUCER

Lain-lain

Definisi-Definisi

Persyaratan Umum

Jenis Sensor dan Transducer

Klasifikasi Sensor

Klasifikasi Transducer

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.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. 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.

Page 28: 15 Transducer

TRANSDUCER

Lain-lain

Definisi-Definisi

Persyaratan Umum

Jenis Sensor dan Transducer

Klasifikasi Sensor

Klasifikasi Transducer

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. 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

Page 29: 15 Transducer

TRANSDUCER

Lain-lain

Definisi-Definisi

Persyaratan Umum

Jenis Sensor dan Transducer

Klasifikasi Sensor

Klasifikasi Transducer

Tabel Kelompok Transduser

Parameter listrik dan kelas transduser Prinsip kerja dan sifat alat Pemakaian alat

Transduser Pasif

Potensiometer Perubahan nilai tahanan karena posisi kontakbergeser

Tekanan, pergeseran/posisi

Strain gage Perubahan nilai tahanan akibat perubahan panjangkawat oleh tekanan dari luar

Gaya, torsi, posisi

Transformator selisih (LVDT) Tegangan selisih dua kumparan primer akibatpergeseran inti trafo

Tekanan, gaya, pergeseran

Gage arus pusar Perubahan induktansi kumparan akibat perubahan jarak plat

Pergeseran, ketebalan

Page 30: 15 Transducer

TRANSDUCER

Lain-lain

Definisi-Definisi

Persyaratan Umum

Jenis Sensor dan Transducer

Klasifikasi Sensor

Klasifikasi Transducer

Transduser Aktif

Sel fotoemisif Emisi elektron akibat radiasi yang masuk padapermukaan fotemisif

Cahaya dan radiasi

Photomultiplier Emisi elektron sekunder akibat radiasi yang masukke katoda sensitif cahaya

Cahaya, radiasi dan relay sensitif cahaya

Termokopel Pembangkitan ggl pada titik sambung dua logamyang berbeda akibat dipanasi

Temperatur, aliran panas, radiasi

Generator kumparan putar(tachogenerator)

Perputaran sebuah kumparan di dalam medanmagnit yang membangkitkan tegangan

Kecepatan, getaran

Piezoelektrik Pembangkitan ggl bahan kristal piezo akibat gayadari luar

Suara, getaran, percepatan, tekanan

Sel foto tegangan Terbangkitnya tegangan pada sel foto akibatrangsangan 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 kenaikantemperatur

Temperatur

Mikropon kapasitor Tekanan suara mengubah nilai kapasitansi duabuah plat

Suara, musik,derau

Pengukuran reluktansi Reluktansi rangkaian magnetik diubah denganmengubah posisi inti besi sebuah kumparan

Tekanan, pergeseran, getaran,posisi

Page 31: 15 Transducer

TRANSDUCER

Lain-lain

Definisi-Definisi

Persyaratan Umum

Jenis Sensor dan Transducer

Klasifikasi Sensor

Klasifikasi Transducer

VIDEO 1VIDEO 2VIDEO 3

Page 32: 15 Transducer

THANK UM069.gif