Terdapat beberapa sensor yang ditanamkan pada ponsel smartphone, tidak lain untuk kenyamanan pemakai smartphone. Dari sekian banyak sensor yang sering kita lihat pada spesifikasi smartphone khususnya android yaitu Accelerometer dan Proximity.

Sensor Accelerometer adalah merupakan salah satu fitur yang di tanam pada smartphone android yang biasanya berfungsi untuk menentukan derajat kemiringan dari smartphone. Pada dasarnya fungsi sensor ini untuk mengubah tampilan layar dari posisi landscape menjadi potrait ataupun sebaliknya, sehingga tampilan menu dan aplikasi yang ada di smartphone akan menyesuaikan posisi dari smartphone.salah satu contoh yang sering menggunakan sensor ini adalah aplikasi game, misal game dalam balapan mobil sehingga kita cukup memiringkan smartphone saat belok ke kanan atau ke kiri.

Cara kerja AccelerometerAccelerometer adalah sebuah tranduser yang berfungsi untuk mengukur percepatan, mendeteksi dan mengukur getaran, ataupun untuk mengukur percepatan akibat gravitasi bumi. Accelerometer juga dapat digunakan untuk mengukur getaran yang terjadi pada kendaraan, bangunan, mesin, dan juga bisa digunakan untuk mengukur getaran yang terjadi di dalam bumi, getaran mesin, jarak yang dinamis, dan kecepatan dengan ataupun tanpa pengaruh gravitasi bumi.

Prinsip Kerja Accelerometer

Prinsip kerja dari tranduser ini berdasarkan hukum fisika bahwa apabila suatu konduktor digerakkan melalui suatu medan magnet, atau jika suatu medan magnet digerakkan melalui suatu konduktor, maka akan timbul suatu tegangan induksi pada konduktor tersebut. Accelerometer yang diletakan di permukaan bumi dapat mendeteksi percepatan 1g (ukuran gravitasi bumi) pada titik vertikalnya, untuk percepatan yang dikarenakan oleh pergerakan horizontal maka accelerometer akan mengukur percepatannya secara langsung ketika bergerak secara horizontal.Hal ini sesuai dengan tipe dan jenis sensor Accelerometer yang digunakan karena setiap jenis sensor berbeda-beda sesuai dengan spesifikasi yang dikeluarkan oleh perusahaan pembuatnya. Saat ini hamper semua sensor/tranduser accelerometer sudah dalam bentuk digital (bukan dengan sistem mekanik) sehingga cara kerjanya hanya bedasarkan temperatur yang diolah secara digital dalam satu chip. Berikut ini adalah gambar bagaimana proses accelerometer analog (dengan sistem mekanik maupun digital) bekerja : Accelerometer digital yang bekerja berdasarakan temperatur Accelerometer analog yang bekerja berdasarakan sistem mekanikTipe Accelerometer1. Capacitivelempengan metal pada sensor memproduksi sejumlah kapasitansi, perubahan kapasitansi akan mempengaruhi percepatan2. Piezoelectrickristal piezoelectric yang terdapat pada accelerometer jenis ini mengeluarkan tegangan yang selanjutnya dikonversi menjadi percepatan3. Piezoresistivelempengan yang secara resistan akan berubah sesuai dengan perubahan percepatan4. Hall effectpercepatan yang dirubah menjadi sinyal elektrik dengan cara mengukur setiap perubahan pergerakan yang terjadi pada daerah yang terinduksi magnet.5. MagnetoresistivePerubahan percepatan diketahui berdasarkan resistivitas material karena adanya daerah yang terinduksi magnet6. Heat Transferpercepatan dapat diketahui dari lokasi sebuah benda yang dipanaskan dan diukur ketika terjadi percepatan dengan sensor temperature.Terminology pada sensor percepatan +1g, posisi diam sensor searah dengan arah vertikal bumi dan menghadap ke atas) 0g, posisi diam sensor searah dengan arah horizontal bumi +1g, posisi diam sensor searah dengan arah vertikal bumi dan menghadap ke atas Linearitas, selisih maksimum dari kurva antara tegangan yang dihasilkan dan gravitasi dengan garis lurus Linearity=V_(out,0g)-1/2(V_(out,+1g)+V_(out,-1g)) (1) Sensitivitas, ukuran seberapa banyak perubahan yang terjadi pada hasil output sensor berdasarkan perubahan percepatan yang dimasukan. Satuan dari sensitivitas adalah volts/g sensitivity=V_out/g=(V_(out,+1g)+V_(out,-g))/2g (2)Spesifikasi AccelerometerSpesifikasi Dinamis : Sensitivitas Toleransi sensitivitas Noise Amplitudo puncak Respon frekuensi Resonansi frekuensi Temperature output dari sensitivitas Range temperatur outputSpesefikasi Elektrik Tegangan input Arus input Tegangan bias Waktu yang diperluakan untuk menyalakan accelerometer PelindungSpesifikasi Mekanikal : Range temperatur Berat Material untuk sensor Desain sensor Material pelapis (casing)Contoh penggunaan Accelerometer : Transportasi:Salah satu penggunaan accelerometer yang sangat umum yaitu dalam sistem airbag yang terdapat pada kendaraan, khususnya mobil. Accelerometer ini digunakan untuk mendeteksi penurunan percepatan yang sangat besar yang biasanya terjadi ketika terjadinya tabrakan antar kendaraan. Bidang Medis:Sport Watch, berupa jam tangan olahraga yang juga dapat menghitung berapa banyak langkah yang telah kita lakukan, menggunakan accelerometer untuk menghitung kecepatan dan jarak dari si pelari yang menggunakannya. Science and Engineering:Accelerometer banyak digunakan untuk menghitung percepatan dan penurunan percepatan dari sebuah kendaraan. Accelerometer membantu untuk mengevaluasi performansi dari mesin dan sistem percepatan dan juga breaking system (sistem penurunan percepatan).Kecepatan yang biasa ditampilkan pada kendaraan anda umumnya didapatkan dari penggunaan accelerometer. Selain itu juga biasa digunakan untuk menghitung vibrasi pada kendaraan, mesin, bangunan, dan sistem keamanan pada kendaraan (safety installation). Accelerometer juga dapat mengkalkulasi percepatan yang diakiabatkan oleh gravitasi bumi. Accelerometer yang menghitung gravitasi secara spesifik digunakan pada gravimetry, disebut sebagai gravimeter. Notebook atau laptop juga dilengkapi dengan accelerometer untuk mengevaluasi goncangan yang dirasakan oleh laptop tersebut. Peralatan Elektronik:Accelerometer pada laptop biasanya digunakan pada sistem Sudden Motion Sensor, yang biasa digunakan untuk mendeteksi jatuhnya laptop. Jika kondisi pada saat jatuh terdeteksi, hard disk drive yang ada akan diproteksi sehingga tidak terjadi data loss. Sekarang ini juga terdapat notebook yang menggunakan accelerometer untuk secara otomatis mengubah arah layar (menjadi miring ataupun terbalik) sesuai dengan arah monitor tersebut ditegakkan (portrait atau landscape).Terdapat juga sejumlah handphone yang menggunakan accelerometer untuk mengubah lagu yang dimainkan (Track Switching). Camera recorder menggunakan accelerometer untuk menstabilkan gambar (image stabilization). Camera digital menggunakan accelerometer untuk menu pilihan anti blur ketika mengambil gambar.

Accelerometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur percepatan, mendeteksi dan mengukur getaran (vibrasi), dan mengukur percepatan akibat gravitasi (inklinasi). Accelerometer dapat digunakan untuk mengukur getaran pada mobil, mesin, bangunan, dan instalasi pengamanan. Accelerometer juga dapat diaplikasikan pada pengukuran aktivitas gempa bumi dan peralatan-peralatan elektronik, seperti permainan 3 dimensi, mouse komputer, dan telepon. Untuk aplikasi yang lebih lanjut, sensor ini banyak digunakan untuk keperluan navigasi. Percepatan merupakan suatu keadaan berubahnya kecepatan terhadap waktu. Bertambahnya suatu kecepatan dalam suatu rentang waktu disebut percepatan (acceleration). Namun jika kecepatan semakin berkurang daripada kecepatan sebelumnya, disebut perlambatan (deceleration). Percepatan juga bergantung pada arah/orientasi karena merupakan penurunan kecepatan yang merupakan besaran vektor. Berubahnya arah pergerakan suatu benda akan menimbulkan percepatan pula. Untuk memperoleh data jarak dari sensor accelerometer, diperlukan proses integral ganda terhadap keluaran sensor.

Proses penghitungan ini dipengaruhi oleh waktu cuplik data, sehingga jeda waktu cuplik data (dt) harus selalu konstan dan dibuat sekecil mungkin Secara sederhana, integral merupakan luas daerah di bawah suatu sinyal selama rentang waktu tertentu. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada gambar berikut.

Proses Integral Terhadap Suatu Sinyal

Persamaan pengintegralan pada persamaan (2) masih memiliki error yang cukup besar. Untuk lebih mengoptimalkan hasil pengintegralan maka dapat digunakan metode Runge-Kutta dengan pendekatan trapezoidal seperti pada persamaan berikut.

Dari persamaan (4) dapat diketahui bahwa hasil integral saat ini (xk) dipengaruhi oleh hasil integral sebelumnya (xk-1), masukan saat ini f(xk,tk) dan masukan sebelumnya, serta waktu cuplik antar data masukan (h). Percepatan yang diperoleh dari hasil pengukuran accelerometer pada kenyataannya bukanlah data percepatan benda murni, melainkan juga terdapat derau.

Nilai a merupakan percepatan benda sesungguhnya, nilai r adalah random noise, dan d adalah drift noise. Sensor accelerometer MMA7260Q digunakan dengan tiga sumbu pengukuran, yaitu terhadap sumbu x, sumbu y, dan sumbu z. Sensor accelerometer ini digunakan untuk mengukur percepatan benda dalam satuan gravitasi (g). Sensor ini dapat mengukur percepatan dari 1,5 g sampai 6 g. Sensor accelerometer MMA7260Q dengan rangkaian pendukung yang terintegrasi dapat dilihat pada gambar berikut.

Break Out Accelerometer MMA7260Q

Pada sensor accelerometer MMA7260Q ini memiliki fasilitas g-select yang memungkinkan sensor bekerja pada tingkat sensitivitas yang berbeda-beda. Penguatan internal pada sensor akan berubah sesuai dengan tingkat sensitivitas yang dipilih, yaitu 1,5 g, 2 g, 4 g, atau 6 g. Pemilihan tingkat sensitivitas ini dilakukan dengan memberikan input logika pada pin g-select1 dan g-select2. Diskripsi pemilihan tingkat sensitivitas pada sensor accelerometer MMA7260Q dapat diamati pada tabel berikut.

Diskripsi Tingkat Sensitivitas Accelerometer MMA7260Q