Pengertian Sensor Dan Macam-macam SensorMacam-Macam Sensor
Sensor adalah device atau komponen elektronika yang digunakan untuk
merubah besaran fisik menjadi besaran listrik sehingga bisa di
analisa dengan menggunakan rangkaian listrik. Sensor sering
digunakan untuk pendeteksian pada saat melakukan pengukuran atau
pengendalian. I. Pengertian Sensor adalah device atau komponen
elektronika yang digunakan untuk merubah besaran fisik menjadi
besaran listrik sehingga bisa di analisa dengan menggunakan
rangkaian listrik. Beberapa jenis sensor yang banyak digunakan
dalam rangkaian elektronik antara lain sensor cahaya, sensor suhu,
dan sensor tekanan. Jenis sensor secara garis besar bisa dibagi
menjadi 2 jenis yaitu : 1. Sensor fisika 2. Sensor Kimia Sensor
fisika adalah sensor yang mendeteksi suatu besaran berdasarkan
hokum-hukum fisika. Yang termasuk kedalam jenis sensor fisika yaitu
: - Sensor cahaya - Sensor suara - Sensor suhu - Sensor gaya -
Sensor percepatan Sensor kimia adalah sensor yang mendeteksi jumlah
suatu zat kimia dengan cara mengubah besaran kimi menjadi besaran
listrik. Biasanya ini melibatkan beberapa reaksi kimia. Yang
termasuk kedalam jenis sensor kimia yaitu : - Sensor PH - Sensor
Gas - Sensor oksigen - Sensor Ledakan - dll untuk selanjutnya
pembahsan kita akan lebih difokuskan pada jenis Sensor Fisika dan
implementasinya dalam rangkaian elektronika sederhana
Sensor cahaya Sensor cahaya adalah sensor yang cara kerjanya
yaitu merubah besaran cahaya menjadi besaran listrik. Dipasaran
sudah begitu luas penggunaan nya. Komponen yang termasuk dalam
Sensor cahaya yaitu : - LDR ( Light Dependent Resistor ) LDR adalah
sebuah resistor dimana nilai resistansinya akan berubah jika
dikenai cahaya. - PhotoDioda Photo dioda adalah sebuah dioda yang
apabila dikenai cahaya akan memancarkan electron sehingga akan
menalirkan arus listrik. - Phototransistor Phototransistor adalah
sebuah transistor yang apabila dikenai cahaya akan mengalirkan
electron sehingga akan terjadi penguatan arus seperti pada sebuah
transistor. - Optocoupler Optocoupler adalah sebuah komponen
kopling berbasis optik. a) Fotovoltaic atau sel solarAdalah alat
sensor sinar yang mengubah energi sinar langsung menjadi energi
listrik. Sel solar silikon yang modern pada dasarnya adalah
sambungan PN dengan lapisan P yang transparan. Jika ada cahaya pada
lapisan transparan P akan menyebabkan gerakan elektron antara
bagian P dan N, jadi menghasilkan tegangan DC yang kecil sekitar
0,5 volt per sel pada sinar matahari penuh. Sel fotovoltaic adalah
jenis tranduser sinar/cahaya seperti pada gambar 1.
Gambar 1. Cahaya pada sel fotovoltaik menghasilkan tegangan b)
Fotokonduktif
Gambar 2.(a) Sel Fotokonduktif ; (b) Cahaya pada sel
fotokonduktif mengubah harga resistansi
Energi yang jatuh pada sel fotokonduktif akan menyebabkan
perubahan tahanan sel. Apabila permukaan alat ini gelap maka
tahanan alat menjadi tinggi. Ketika menyala dengan terang tahanan
turun pada tingkat harga yang rendah. Seperti terlihat pada gambar
2. Sensor suara Sensor suara adalah sensor yang cara kerjanya yaitu
merubah besaran suara menjadi besaran listrik, dan dipasaran sudah
begitu luas penggunaan nya. Komponen yang termasuk dalam Sensor
suara yaitu : - Microphone Micropone adalah komponen elektronika
dimana cara kerjanya yaitu membran yang digetarkn oleh gelobang
suara akan menghasilkan sinyal listrik. - dll Sensor suhu Sensor
suhu adalah sensor yang cara kerjanya yaitu merubah besaran suhu
menjadi besaran listrik dan dipasaran sudah begitu luas penggunaan
nya. Komponen yang termasuk dalam sensor suhu yaitu? - NTC NTC
adalah komponen elektronika dimana jika dikenai panas maka tahanan
nya akan naik. - PTC PTC adalah komponen elektronika dimana jika
terkena panas maka tahannany akan semakin turun Ada 4 jenis utama
sensor suhu yang biasa digunakan : a) Thermocouple Thermocouple
pada pokoknya terdiri dari sepasang penghantar yang berbeda
disambung las dilebur bersama satu sisi membentuk hot atau
sambungan pengukuran yang ada ujung-ujung bebasnya untuk hubungan
dengan sambungan referensi. Perbedaan suhu antara sambungan
pengukuranmdengan sambungan referensi harus muncul untuk alat ini
sehingga berfungsi sebagai thermocouple.
(a)
(b)
Gambar 3. (a)Thermocouple ; (b) Simbol thermocouple b) Detektor
Suhu Tahanan Konsep utama dari yang mendasari pengukuran suhu
dengan detektor suhu tahanan (resistant temperature detector = RTD)
adalah tahanan listrik dari logam yang bervariasi sebanding dengan
suhu. Kesebandingan variasi ini adalah presisi dan dapat diulang
lagi sehingga memungkinkan pengukuran suhu yang konsisten melalui
pendeteksian tahanan. Bahan yang sering digunakan RTD adalah
platina karena kelinearan, stabilitas dan reproduksibilitas.
(a) (b) Gambar 4. (a) Detektor suhu tahanan (b) Simbol RTD c)
Thermistor Adalah resistor yang peka terhadap panas yang biasanya
mempunyai koefisien suhu negatif. Karena suhu meningkat, tahanan
menurun dan sebaliknya. Thermistor sangat peka (perubahan tahanan
sebesar 5 % per C) oleh karena itu mampu mendeteksi perubahan kecil
di dalam suhu.
Gambar 5. (a) Thermistor d) Sensor Suhu Rangkaian Terpadu (IC)
Sensor suhu dengan IC ini menggunakan chip silikon untuk elemen
yang merasakan (sensor). Memiliki konfigurasi output tegangan dan
arus. Meskipun terbatas dalam rentang suhu (dibawah 200 C), tetapi
menghasilkan output yang sangat linear di atas rentang kerja.
Gambar 6. (a) Sensor suhu IC;
4) Sensor Tekanan Prinsip kerja dari sensor tekanan ini adalah
mengubah tegangan mekanis menjadi sinyal listrik. kurang ketegangan
didasarkan pada prinsip bahwa tahanan pengantar berubah dengan
panjang dan luas penampang. Daya yang diberikan pada kawat
menyebabkan kawat bengkok sehingga menyebabkan ukuran kawat berubah
dan mengubah tahanannya, seperti terlihat pada gambar 7. Aplikasi
umum-pengukuran tekanan balok (a) Jenis kawat (b) Jenis foil (c)
Jembatan pengukur rangkaian Ukuran regangan
c. Rangkuman 1 1. Sensor digunakan untuk mendeteksi dan sering
mengukur adanya sesuatu 2. Sensor biasanya dikategorikan dengan apa
yang diukur 3. Fotovoltaic atau sel solar adalah sensor cahaya
mengubah energi cahaya langsung menjadi energi listrik 4. Pengukur
regangan kawat bekerja pada prinsipnya bahwa tahanan penghantar
berubah dengan panjang dan luas penampang 5. Thermocouple pada
prinsipnya menggunakan perbedaan suhu antar sambungan penghantar
menyebabkan terbangkitnya tegangan DC yang kecil
Transduser (Inggris: transducer) adalah sebuah alat yang
mengubah satu bentuk daya menjadi bentuk daya lainnya untuk
berbagai tujuan termasuk pengubahan ukuran atau informasi
(misalnya, sensor tekanan). Transduser bisa berupa peralatan
listrik, elektronik, elektromekanik, elektromagnetik, fotonik, atau
fotovoltaik. Dalam pengertian yang lebih luas, transduser
kadang-kadang juga didefinisikan sebagai suatu peralatan yang
mengubah suatu bentuk sinyal menjadi bentuk sinyal lainnya.Contoh
yang umum adalah pengeras suara (audio speaker), yang mengubah
beragam voltase listrik yang berupa musik atau pidato, menjadi
vibrasi mekanis. Contoh lain adalah mikrofon, yang mengubah suara
kita, bunyi, atau energi akustik menjadi sinyal atau energi
listrik. Suatu definisai mengatakan 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. Transmisi kedua ini bisa
listrik, mekanik, kimia, optik (radiasi) atau termal (panas).
Sebagai contoh, definisi transducer yang luas ini mencakup
alat-alat yang mengubah gaya atau perpindahan mekanis menjadi
sinyal listrik. Alat-alat ini membentuk kelompok transducer yang
sangat besar dan sangat penting yang lazim ditemukan dalam
instrumentasi industri; dan ahli instrumentasi terutama berurusan
dengan jenis pengubahan energi ini. Banyak parameter fisis lainnya
(seperti panas, intensitas cahaya, kelembaban) juga dapt diubah
menjadi energi listrik dengan menggunakan transducer.
Transducertransducer ini memberikan sebuah sinyal keluaran bila
diransang oleh sebuah masukan yang bukan mekanis; sebuah
transmistor bereaksi terhadap variasi temperatur; sebuah fotosel
bereaksi terhadap perubahan intensitas cahaya; sebuah berkas
elektron terhadap efek-efek maknetik, dan lain-lain. Namun dalam
semua hal, keluaran elektris yang diukur menurut metoda standar
memberikan besarnya besaran masukan dalam bentuk ukuran elektris
analog. Transducer dapat dikelompokan berdasakan pemakaiannya,
metoda pengubahan energi, sifat dasar sinyal keluaran dan
lain-lain. Tabel dibawah menunjukan suatu pengelompokan transducer
berdasarkan prinsip listrik yang tersangkut. Bagian pertama tabel
tersebut memberi daftar transducer yang memberikan daya luar. Ini
adalah transducer pasif, yang memberi tambahan dalam sebuah
parameter listrik seperti halnya tahanan, kapasitansi dan lain-lain
yang dapat diukur sebagai suatu perubahan tegangan atau kuat arus.
Kategori berikutnya adalah transducer jenis pembangkit sendiri,
yang menghasilkan suatu tegangan atau arus analog bila dirangsang
dengan suatu bentuk fisis energi. Transducer pembangkit sendiri
tidak memerlukan daya dari luar.
[sunting] Tabel Pengelompokan TransducerTransduser Pasif (daya
dari luar) Parameter listrik dan kelas transduser Prinsip kerja dan
sifat alat Pemakaian alat
Potensiometer Strain gage Transformator selisih (LVDT) Gage arus
pusar
Perubahan nilai tahanan karena posisi Tekanan, kontak bergeser
pergeseran/posisi Perubahan nilai tahanan akibat perubahan Gaya,
torsi, posisi panjang kawat oleh tekanan dari luar Tegangan selisih
dua kumparan primer Tekanan, gaya, akibat pergeseran inti trafo
pergeseran Perubahan induktansi kumparan akibat Pergeseran,
ketebalan perubahan jarak plat
Transduser Aktif (tanpa daya luar) Parameter listrik dan kelas
transduser Sel fotoemisif Photomultiplier Termokopel Generator
kumparan putar (tachogenerator) Piezoelektrik Sel foto tegangan
Termometer tahanan (RTD) Hygrometer tahanan Termistor (NTC) Prinsip
kerja dan sifat alat Pemakaian alat
Emisi elektron akibat radiasi yang masuk Cahaya dan radiasi pada
permukaan fotemisif Emisi elektron sekunder akibat radiasi yang
Cahaya, radiasi dan masuk ke katode sensitif cahaya relay sensitif
cahaya Pembangkitan ggl pada titik sambung dua Temperatur, aliran
logam yang berbeda akibat dipanasi panas, radiasi Perputaran sebuah
kumparan di dalam medan magnet yang membangkitkan tegangan ||
Kecepatan, getaran Pembangkitan ggl bahan kristal piezo akibat
Suara, getaran, gaya dari luar percepatan, tekanan Terbangkitnya
tegangan pada sel foto akibat Cahaya matahari rangsangan energi
dari luar Perubahan nilai tahanan kawat akibat perubahan temperatur
|| Temperatur, panas Tahanan sebuah strip konduktif berubah
Kelembaban relatif terhadap kandungan uap air Penurunan nilai
tahanan logam akibat Temperatu kenaikan temperatur
