219353093 Macam Macam Sensor

Embed Size (px)

Citation preview

  • 8/17/2019 219353093 Macam Macam Sensor

    1/16

    ROBOTIKA

    Jenis – Jenis Sensor 

    Nama : Bintar Ikwanggi

    Kelas : 3 DC 01

    N! : "1111#01

    $NI%&RSITAS '$NADAR!A (01"

  • 8/17/2019 219353093 Macam Macam Sensor

    2/16

    Sensor adalah sesuatu yang digunakan untuk mendeteksi adanya

    perubahan lingkungan fisik atau kimia. Variabel keluaran dari sensor yang

    diubah menjadi besaran listrik disebut Transduser.

    Pada saat ini, sensor tersebut telah dibuat dengan ukuran sangat

    kecil dengan orde nanometer. Ukuran yang sangat kecil ini sangat

    memudahkan pemakaian dan menghemat energi.

    1. Sensor Cahaya

    Sensor cahaya terdiri dari kategori. !oto"oltaic 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.

    #emikian pula dengan !otokonduktif $fotoresistif% yang akan

    memberikan perubahan tahanan $resistansi% pada sel&selnya, semakin

    tinggi intensitas cahaya yang terima, maka akan semakin kecil pula

    nilai tahanannya. Sedangkan !otolistrik 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.

  • 8/17/2019 219353093 Macam Macam Sensor

    3/16

     (. !oto"oltaic $Solar Cell/Fotocell %)erfungsi untuk mengubah sinar matahari menjadi arus

    listrik #C. Tegangan yang dihasilkan sebanding dengan intensitas

    cahaya yang mengenai permukaan solar cell. Semakin kuat sinar 

    matahari tegangan dan arus listrik #c yang dihasilkan semakin

    besar.

    Simbol solar cell *

    )ahan pembuat solar cell adalah silicon, cadmium

    sullphide, gallium arsenide danselenium.

    +ambar penampang solar cell  *

    Depletion layer  adalah pertemuan antara substrat tipe P dan

    subtrat tipe . Prinsip kerja* )ila cahaya jatuh pada solar cell,

    depletion layer akan berkurang dan elektron berpindah melalui

  • 8/17/2019 219353093 Macam Macam Sensor

    4/16

    hubungan -pn. )esarnya arus yang mengalir sebanding dengan

    perpindahan elektron yang ditentukan intensitas cahayanya.

    ). !otoconducti"

    )erfungsi untuk mengubah intensitas cahaya menjadi

    perubahan kondukti"itas. /ebanyakan komponen ini erbuat dari

    bahan cadmium selenoide atau cadmium sulfide.

    Tipe&tipe !otoconducti"*

    a. 0# $Light Dependent Resistor %

    )erfungsi untuk mengubah itensitas cahaya menjadi

    hambatan listrik. Semakin banyak cahaya yang mengenai

    permukaan 0# hambatan listrik semakin besar.

    Simbol 0# *

    b. !otodiode

    )erfungsi untuk mengubah intensitas cahaya menjadi

    kondukti"itas dioda. !otodiode sejenis dengan dioda pada

    umummya, perbedaannya pada fotodiode ini adalah

    dipasangnya sebuah lensa pemfokus sinar untuk

    memfokuskan sinar jatuh pada pertemuan pn.

    Simbol !otodiode *

  • 8/17/2019 219353093 Macam Macam Sensor

    5/16

    Prinsip kerja * 2nergi pancaran cahaya yang jatuh pada

    pertemuan -pn menyebabkan sebuah elektron berpindah

    ke tingkat energi yang lebih tinggi. 2lektron berpindah ke

    luar dari "alensi band meninggalkan hole sehingga

    membangkitkan pasangan elektron bebas dan hole.

    c. !ototransistor 

    )erfungsi untuk mengubah intensitas cahaya menjadi

    kondukti"itas transistor. !ototransistor sejenis dengan

    transistor pada umummya. )edaannya, pada fototransistor 

    dipasang sebuah lensa pemfokus sinar pada kaki basis

    untuk memfokuskan sinar jatuh pada pertemuan pn.

    Simbol !ototransistor *

    3. Sensor Tekanan

  • 8/17/2019 219353093 Macam Macam Sensor

    6/16

      Sensor tekanan & sensor ini memiliki transduser yang mengukur 

    ketegangan ka4at, dimana mengubah tegangan mekanis menjadi

    sinyal listrik. #asar penginderaannya pada perubahan tahanan

    pengantar $transduser% yang berubah akibat perubahan panjang dan

    luas penampangnya.

    . Sensor Pro5imity

      Sensor pro5imity merupakan sensor atau saklar yang dapat

    mendeteksi adanya target jenis logam dengan tanpa adanya kontak

    fisik. )iasanya sensor ini tediri dari alat elektronis solid&state yang

    terbungkus rapat untuk melindungi dari pengaruh getaran, cairan,

  • 8/17/2019 219353093 Macam Macam Sensor

    7/16

    kimia4i, dan korosif yang berlebihan. Sensor pro5imity dapat

    diaplikasikan pada kondisi penginderaan pada objek yang dianggap

    terlalu kecil atau lunak untuk menggerakkan suatu mekanis saklar.

    6. Sensor Ultrasonik

      Sensor ultrasonik bekerja berdasarkan prinsip pantulan

    gelombang suara, dimana sensor ini menghasilkan gelombang suara

    yang kemudian menangkapnya kembali dengan perbedaan 4aktu

    sebagai dasar penginderaannya. Perbedaan 4aktu antara gelombang

    suara dipancarkan dengan ditangkapnya kembali gelombang suara

    tersebut adalah berbanding lurus dengan jarak atau tinggi objek yang

    memantulkannya. 7enis objek yang dapat diindera diantaranya

    adalah* objek padat, cair, butiran maupun tekstil.

  • 8/17/2019 219353093 Macam Macam Sensor

    8/16

    8. Sensor /ecepatan $P9%

      Proses penginderaan sensor kecepatan merupakan proses

    kebalikan dari suatu motor, dimana suatu poros'object yang berputar 

    pada suatui generator akan menghasilkan suatu tegangan yang

    sebanding dengan kecepatan putaran object. /ecepatan putar sering

    pula diukur dengan menggunakan sensor yang mengindera pulsa

    magnetis $induksi% yang timbul saat medan magnetis terjadi.

    :. Sensor 9agnet

      Sensor 9agnet 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. )iasanya

  • 8/17/2019 219353093 Macam Macam Sensor

    9/16

    sensor ini dikemas dalam bentuk kemasan yang hampa dan bebas

    dari debu, kelembapan, asap ataupun uap.

    ;. Sensor Penyandi $2ncoder%

      Sensor Penyandi $2ncoder% digunakan untuk mengubah

    gerakan linear atau putaran menjadi sinyal digital, dimana sensor 

    putaran memonitor gerakan putar dari suatu alat. Sensor ini biasanya

    terdiri dari 3 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. /edua, 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.

    =. Sensor Suhu

  • 8/17/2019 219353093 Macam Macam Sensor

    10/16

     

    Terdapat 6 jenis utama sensor suhu yang umum digunakan,

    yaitu thermocouple $T'C%& lihat gambar 1.:, resistance temperature

    detector $T#%, termistor dan >C sensor.Thermocouple pada intinya

    terdiri dari sepasang transduser panas dan dingin yang disambungkan

    dan dilebur bersama, dimana terdapat perbedaan yang timbul antara

    sambungan tersebut dengan sambungan referensi yang berfungsi

    sebagai pembanding.esistance Temperature #etector $T#%

    memiliki prinsip dasar pada tahanan listrik dari logam yang ber"ariasi

    sebanding dengan suhu. /esebandingan "ariasi ini adalah presisi

    dengan tingkat konsisten'kestabilan yang tinggi pada pendeteksian

    tahanan. Platina adalah bahan yang sering digunakan karena memiliki

    tahanan suhu, kelinearan, stabilitas dan reproduksibilitas. Termistor 

    adalah resistor yang peka terhadap panas yang biasanya mempunyai

    koefisien suhu negatif, karena saat suhu meningkat maka tahanan

    menurun atau sebaliknya. 7enis ini sangat peka dengan perubahantahan 8? per C sehingga mampu mendeteksi perubahan suhu yang

    kecil. Sedangkan >C Sensor adalah sensor suhu dengan rangkaian

    terpadu yang menggunakan chipsilikon untuk kelemahan

    penginderanya. 9empunyai konfigurasi output tegangan dan arus

    yang sangat linear.

    1. Thermokopel

  • 8/17/2019 219353093 Macam Macam Sensor

    11/16

    )erfungsi sebagai sensor suhu rendah dan tinggi, yaitu suhu

    serendah @@@! sampai dengan suhu tinggi yang digunakan pada

    proses industri baja, gelas dan keramik yang lebih dari @@@@!.

    Thermokopel dibentuk dari dua buah penghantar yang berbeda

     jenisnya $besi dan konstantan% dan dililit bersama.

    Prinsip /erja *

    7ika salah satu bagian pangkal lilitan dipanasi, maka pada kedua

    ujung penghantar yang lain akan muncul beda potensial $emf%.

    Thermokopel ditemukan oleh Thomas 7ohan Seebeck tahun 1=3@

    dan dikenal dengan 2fek Seebeck.

    Sebuah rangkaian termokopel sederhana dibentuk oleh 3

    buah penghantar yang berbeda jenis $besi dan konstantan%, dililit

    bersama&sama. Salah satu ujung T merupakan measuring junction

    dan ujung yang lain sebagai reference junction. eference

     junction dijaga pada suhu konstan 3@! $@@C atau :=@! $3@@C%.

    )ila ujung T dipanasi hingga terjadi perbedaan suhu terhadap

    ujung Tr, maka pada kedua ujung penghantar besi dan konstantan

    pada pangkal Tr terbangkit beda potensial $electro moti"e

    force'emf% sehingga mengalir arus listrik pada rangkaian tersebut.

    /ombinasi jenis logam penghantar yang digunakan menentukan

    karakteristik linier suhu terhadap tegangan.

    Tipe&tipe kombinasi logam penghantar thermokopel*

  • 8/17/2019 219353093 Macam Macam Sensor

    12/16

    a. Tipe 2 (kromel-konstantan)

    b. Tipe 7 $besi&konstantan%

    c. Tipe / $kromel&alumel%

    d. Tipe &S $platinum&platinum rhodium%

    e. Tipe T $tembaga&konstantan%

    Tegangan keluaran emf $elektro moti"e force% thermokopelmasih sangat rendah, hanya beberapa mili"olt. Thermokopel

    bekerja berdasarkan perbedaan pengukuran. Aleh karena itu jika

    ukntuk mengukur suhu yang tidak diketahui, terlebih dulu harus

    diketahui tegangan Vc pada suhu referensi $reference

    temperature%. )ila thermokopel digunakan untuk mengukur suhu

    yang tinggi makaa akan muncul tegangan sebesar Vh. Tegangan

    sesungguhnya adalah selisih antara Vc dan Vh yang disebut net

    "oltage $Vnet%.

    )esarnya Vnet ditentukan dengan rumus*

    Vnet B Vh & Vc

    /eterangan *

    Vnet B tegangan keluaran thermokopel

    Vh B tegangan yang diukur pada suhu tinggi

    Vc B tegangan referensi

    3. Thermistor $Thermal Resistor 'Thermal Sensitive Resistor %

  • 8/17/2019 219353093 Macam Macam Sensor

    13/16

    )erfungsi untuk mengubah suhu menjadi

    resistansi'hambatan listrik yang berbanding terbalik dengan

    perubahan suhu. Semakin tinggi suhu, semakin kecil resistansi.

    Simbol Thermistor *

    Thermistor dibentuk dari bahan oksida logam campuran, kromium,

    kobalt, tembaga, besi atau nikel.

    )entuk Thermistor *

    a.)utiran

    #igunakan pada suhu ;@@@C dan memiliki nilai resistansi

    1@@ D hingga 1 9D.

    b./eping

    #igunakan dengan cara direkatkan langsung pada benda

    yang diukur panasnya.

    c. )atang

    #igunakan untuk memantau perubahan panas pada

    peralatan elektronik, mempunyai resistansi tinggi dan

    disipasi dayanya sedang. Thermistor dibuat sekecil&kecilnya

    agar mencapai kecepatan tanggapan $respon time% yang

    baik.

    Pemakaian thermistor didasarkan pada tiga karakteristik dasar,

    yaitu*

    a. arakteristik R (resistansi) terhadap T (suhu)

    b. /arakteristik $resistansi% terhadap t $4aktu%

    c. /arakteristik V $tegangan% terhadap > $arus%

    . T# $Resistance Temperature Detectors%

  • 8/17/2019 219353093 Macam Macam Sensor

    14/16

    )erfungsi untuk mengubah suhu menjadi resistansi'hambatan

    listrik yang sebanding dengan perubahan suhu. Semakin tinggi

    suhu, resistansinya semakin besar. T# terbuat dari sebuah

    kumparan ka4at platinum pada papan pembentuk dari bahan

    isolator. T# dapat digunakan sebagai sensor suhu yang

    mempunyai ketelitian @,@ @C diba4ah 8@@@C dan @,1 @C diatas

    1@@@@C.

    /onstruksi T# bahan platinum*

    Prinsip kerja rangkaian* )ila T# berada pada suhu kamar 

    maka beda potensial jembatan adalah @ Volt. /eadaan ini disebut

    keadaan setimbang. )ila suhu T# berubah maka resistansinya

     juga berubah sehingga jembatan tidak dalam kondisi setimbang.

    Eal ini menyebabkan adanya beda potensial antara titik ( dan ).

    )egitu juga yang berlaku pada keluaran penguat diferensial.

     (mplifier diferensial $penguat diferensial% menggunakan >C op&

    amp yang berfungsi untuk menguatkan tegangan keluaran dari

    rangkaian jembatan menjadi tegangan yang lebih besar. 7ika

    rangkaian jembatan pada posisi setimbang maka pada titik ( dan

    ) mempunyai tegangan dan arus yang sama.

  • 8/17/2019 219353093 Macam Macam Sensor

    15/16

    IC )! 3#

    )erfungsi untuk mengubah suhu menjadi tegangan tertentu

    yang sesuai dengan perubahan suhu

    angkaian dasar >C 09 8*

    Tegangan keluaran rangkaian bertambah 1@ mV'@C. #engan

    memberikan tegangan referensi negatif $&Vs% pada rangkaian,

    sesor ini mampu bekerja pada rentang suhu &88@C F 18@@C.

    Tegangan keluaran dapat diatur @ V pada suhu @@C dan ketelitian

    sensor ini adalah G 1@C.

    DA*TAR $STAKA

    [1.]   https://www.google.com/#q=jenis+jenis+sensor

    [2.]   http://id.wikipedia.org/wiki/Sensor

    [3.]   http://electroone!".logspot.com/2$13/$%/jenis&jenis&

    sensor.html

    [".]   http://commons.wikimedia.org/wiki/'ile:(hoto)oltaic*cell.s)g

    https://www.google.com/#q=jenis+jenis+sensorhttp://id.wikipedia.org/wiki/Sensorhttp://electrozone94.blogspot.com/2013/08/jenis-jenis-sensor.htmlhttp://electrozone94.blogspot.com/2013/08/jenis-jenis-sensor.htmlhttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Photovoltaic_cell.svghttp://id.wikipedia.org/wiki/Sensorhttp://electrozone94.blogspot.com/2013/08/jenis-jenis-sensor.htmlhttp://electrozone94.blogspot.com/2013/08/jenis-jenis-sensor.htmlhttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Photovoltaic_cell.svghttps://www.google.com/#q=jenis+jenis+sensor

  • 8/17/2019 219353093 Macam Macam Sensor

    16/16

    [.]   http://mama,nisaa.logspot.com/2$11/$/macam&macam&

    piranti&optik.html

    [-.]   http://www.clker.com/clipart&2!-!".html.

    H;.I   http://el)iana$!.wordpress.com/2$13/12/$1/jenis&jenis&

    termometer/.

    H=.I   http://sensorlow.logspot.com/p/artikel2.html.

    http://mamaynisaa.blogspot.com/2011/05/macam-macam-piranti-optik.htmlhttp://mamaynisaa.blogspot.com/2011/05/macam-macam-piranti-optik.htmlhttp://www.google.com/url?q=http://www.clker.com/clipart-29694.html&ei=NN06U_OaPMfmrAe_xIH4Aw&sa=X&oi=unauthorizedredirect&ct=targetlink&ust=1396368444990071&usg=AFQjCNFPdQXIAdrSWofP4ELcDkEBWAEvewhttp://www.google.com/url?q=http://elviana09.wordpress.com/2013/12/01/jenis-jenis-termometer/&ei=jeI6U4PUJsSQrQfJ-IHwBw&sa=X&oi=unauthorizedredirect&ct=targetlink&ust=1396369813635441&usg=AFQjCNF1086KGMYVBrkMH4A-TB-YmZ2MjQhttp://www.google.com/url?q=http://elviana09.wordpress.com/2013/12/01/jenis-jenis-termometer/&ei=jeI6U4PUJsSQrQfJ-IHwBw&sa=X&oi=unauthorizedredirect&ct=targetlink&ust=1396369813635441&usg=AFQjCNF1086KGMYVBrkMH4A-TB-YmZ2MjQhttp://www.google.com/url?q=http://sensorblow.blogspot.com/p/artikel2.html&ei=luU6U7q9FIrsrAe9wYDYCg&sa=X&oi=unauthorizedredirect&ct=targetlink&ust=1396370590337915&usg=AFQjCNFZL5zmXpZSujSFC9hCsyZlF9cRgghttp://mamaynisaa.blogspot.com/2011/05/macam-macam-piranti-optik.htmlhttp://mamaynisaa.blogspot.com/2011/05/macam-macam-piranti-optik.htmlhttp://www.google.com/url?q=http://www.clker.com/clipart-29694.html&ei=NN06U_OaPMfmrAe_xIH4Aw&sa=X&oi=unauthorizedredirect&ct=targetlink&ust=1396368444990071&usg=AFQjCNFPdQXIAdrSWofP4ELcDkEBWAEvewhttp://www.google.com/url?q=http://elviana09.wordpress.com/2013/12/01/jenis-jenis-termometer/&ei=jeI6U4PUJsSQrQfJ-IHwBw&sa=X&oi=unauthorizedredirect&ct=targetlink&ust=1396369813635441&usg=AFQjCNF1086KGMYVBrkMH4A-TB-YmZ2MjQhttp://www.google.com/url?q=http://elviana09.wordpress.com/2013/12/01/jenis-jenis-termometer/&ei=jeI6U4PUJsSQrQfJ-IHwBw&sa=X&oi=unauthorizedredirect&ct=targetlink&ust=1396369813635441&usg=AFQjCNF1086KGMYVBrkMH4A-TB-YmZ2MjQhttp://www.google.com/url?q=http://sensorblow.blogspot.com/p/artikel2.html&ei=luU6U7q9FIrsrAe9wYDYCg&sa=X&oi=unauthorizedredirect&ct=targetlink&ust=1396370590337915&usg=AFQjCNFZL5zmXpZSujSFC9hCsyZlF9cRgg