Transducer Dan Sensor

8/10/2019 Transducer Dan Sensor

1/30

SENSOR DAN TRANSDUCER

Diajukan untuk memenuhi tugas Kapita Selekta semester ganjil Jurusan Teknik

Elektro Institut Teknologi Nasional Bandung

Oleh :

Febriany Kalatiku Saranga

11-2011-051

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

INSTITUT TEKNOLOGI NASIONAL

BANDUNG2014


2/30

BAB I

PENDAHULUAN

1.1Latar Belakang

Kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi dari masa ke masa berkembang cepat

terutama dibidang otomasi industri. Perkembangan ini tampak jelas di industri

pemabrikan, dimana sebelumnya banyak pekerjaan menggunakan tangan

manusia, kemudian beralih menggunakan mesin, berikutnya dengan electro-

mechanic (semi otomatis) dan sekarang sudah menggunakan robotic (full

automatic) seperti penggunaan Flexible Manufacturing Systems (FMS) dan

Computerized Integrated Manufacture(CIM) dan sebagainya.

Model apapun yang digunakan dalam sistem otomasi pemabrikan sangat

tergantung kepada keandalan sistem kendali yang dipakai. Hasil penelitian

menunjukan secanggih apapun sistem kendali yang dipakai akan sangat

tergantung kepada sensor maupun transduser yang digunakan..

Sensor dan transduser merupakan peralatan atau komponen yang mempunyaiperanan penting dalam sebuah sistem pengaturan otomatis. Ketepatan dan

kesesuaian dalam memilih sebuah sensor akan sangat menentukan kinerja dari

sistem pengaturan secara otomatis.

Besaran masukan pada kebanyakan sistem kendali adalah bukan besaran listrik,

seperti besaran fisika, kimia, mekanis dan sebagainya. Untuk memakaikan

besaran listrik pada sistem pengukuran, atau sistem manipulasi atau sistem

pengontrolan, maka biasanya besaran yang bukan listrik diubah terlebih dahulu

menjadi suatu sinyal listrik melalui sebuah alat yang disebut transducer

Sebelum lebih jauh kita mempelajari sensor dan transduser ada sebuah alat lagi

yang selalu melengkapi dan mengiringi keberadaan sensor dan transduser dalam


3/30

sebuah sistem pengukuran, atau sistem manipulasi, maupun sistem pengontrolan

yaitu yang disebut alat ukur.

1.2Maksud dan Tujuan

Tujuan penulisan adalah:

1. Untuk menyelesaikan salah tugas mata kuliah Kapita Selekta pada semester

ganjil 2014

2. Setelah mempelajari bab ini diharapkan mahasiswa memahami pengertian

sensor dan transduser dan penggunaannya dalam sistem kendali.

1.3Rumusan Masalah

Rumusan masalah yang diajukan adalah bagaimana cara kerja dari sensor dan

transducer serta pengaplikasiannya dalam system kendali.

1.4Metode dan Teknik Penulisan

1.4.1 Metode

Metode yang digunakan adalah analitik deskriptif, karena penulisan inibertujuan untuk mendeskripsikan data yang diperoleh baik dari

berbagai rujuan kemudian ditarik kesimpulan.

1.4.2 Teknik Pengumpulan Data

Teknik yang digunakan dalam mengumpulkan data adalah studi

kepustakaan dan media internet

1.5 Sistematika Penulisan

Penulisan tugas kali ini terbagi atas empat bab. Dimulai dengan

pendahuluan sebagai bab pertama memuat latar belakang, maksud dan tujuan,

rumusan masalah, metode dan teknik pengumpulan data serta sistematika

penulisan.


4/30

Selanjutnya, pada bab dua dijabarkan tentang pengertian sensor dan

transducer, sejarah sensor dan transducer, jenis-jenis sensor dan transducer,

serta pengaplikasian sensor dan transducer pada system kendali.

Pada bab tiga akan dijabarkan tentang pengaruh sensor dan transducer pada

sistem kendali seperti kelebihan dan kekurangan sensor dan transducer pada

system kendali serta dampak darisensor dan transducer.

Bab empat yang berisi tentang analisis dan kesimpulan yang didapat.


5/30

BAB II

SENSOR DAN TRANSDUCER

2.1Definisi Umum Sensor Dan Transducer

D Sharon, dkk (1982), mengatakan sensor adalah suatu peralatan yang berfungsi untuk

mendeteksi gejala-gejala atau sinyal-sinyal yang berasal dari perubahan suatu energiseperti energi listrik, energi fisika, energi kimia, energi biologi, energi mekanik dan

sebagainya. Contoh; Camera sebagai sensor penglihatan, telinga sebagai sensor

pendengaran, kulit sebagai sensor peraba, LDR (light dependent resistance) sebagai

sensor cahaya, dan lainnya.

William D.C, (1993), mengatakan transduser adalah sebuah alat yang bila digerakan

oleh suatu energi di dalam sebuah sistem transmisi, akan menyalurkan energi tersebut

dalam bentuk yang sama atau dalam bentuk yang berlainan ke sistem transmisi

berikutnya.Transmisi energi ini bisa berupa listrik, mekanik, kimia, optic (radiasi) atauthermal (panas). Contoh: generator adalah transduser yang merubah energi mekanik

menjadi energi listrik, motor adalah transduser yang merubah energi listrik menjadi

energi mekanik, dan sebagainya.

2.2Peryaratan Umum Sensor dan Transduser

Dalam memilih peralatan sensor dan transduser yang tepat dan sesuai dengan

sistem yang akan disensor maka perlu diperhatikan persyaratan umum sensor

berikut ini : (D Sharon, dkk, 1982)

a. Linearitas

Ada banyak sensor yang menghasilkan sinyal keluaran yang berubah secara

kontinyu sebagai tanggapan terhadap masukan yang berubah secara kontinyu.

Sebagai contoh, sebuah sensor panas dapat menghasilkan tegangan sesuai

dengan panas yang dirasakannya. Dalam kasus seperti ini, biasanya dapat


6/30

diketahui secara tepat bagaimana perubahan keluaran dibandingkan dengan

masukannya berupa sebuah grafik. Gambar 1.1 memperlihatkan hubungan

dari dua buah sensor panas yang berbeda. Garis lurus pada gambar 1.1(a).

memperlihatkan tanggapan linier, sedangkan pada gambar 1.1(b). adalah

tanggapan non-linier.

b. Sensitivitas

Sensitivitas akan menunjukan seberapa jauh kepekaan sensor terhadap

kuantitas yang diukur. Sensitivitas sering juga dinyatakan dengan bilangan

yang menunjukan perubahan keluaran dibandingkan unit perubahan

masukan. Beberepa sensor panas dapat memiliki kepekaan yang dinyatakan

dengan satu volt per derajat, yang berarti perubahan satu derajat pada

masukan akan menghasilkan perubahan satu volt pada keluarannya. Sensor

panas lainnya dapat saja memiliki kepekaan dua volt per derajat, yang

berarti memiliki kepakaan dua kali dari sensor yang pertama. Linieritas

sensor juga mempengaruhi sensitivitas dari sensor. Apabila tanggapannya

linier, maka sensitivitasnya juga akan sama untuk jangkauan pengukuran

keseluruhan. Sensor dengan tanggapan paga gambar 1.1(b) akan lebih peka

pada temperatur yang tinggi dari pada temperatur yang rendah.

100

ratr(

as

ka

) 1

100

ra

tr(

as

ka

) 1

00

Tegangan (keluaran)

(a) Tangapan linier (b) Tangapan non linier

Gambar 1.1. Keluaran dari transduser panas (D Sharon dkk, 1982),

Tegangan (keluaran)


7/30


8/30

keluaran pada frekuensi tertentu dengan daya keluaran pada frekuensi

referensi.

2.3Klasifikasi Sensor

Perkembangan sensor dan transduser sangat cepat sesuai kemajuan teknologi

otomasi, semakin komplek suatu sistem otomasi dibangun maka semakin banyak

jenis sensor yang digunakan.

a. Temperatur

Jenis-jenis :

1) Thermocouple

Sensor termokopel adalah sensor yang mampu mengukur suhu

sangat tinggi sehingga sensor suhu thermocouple ini sering

digunakan untuk industri pengolahan minyak atau baja. Sensor

suhu termokopel memiliki nilai output yang kecil pada kondisi

level noise yang tinggi, sehingga memerlukan pengkondisi sinyal

agar nilai output tersebut dapat dibaca.

Pengaplikasian :

1. Pendeteksi suhu tinggi pada kompor gas

2. Pendeteksi suhu dilaboratorium steam power plant.

3. Alat pemanas pada tungku pembakaran

4. Pemanas air otomatis

5. Pemanas ruangan

2) Thermistor

Nama termistor berasal dari Thermally Sensitive Resistor.

Termistor ini merupakan gabungan antara kata termo(suhu)

danresistor(alat pengukur tahanan). Termistor (Inggris:

thermistor) adalah alat atau komponen atau sensor elektronika


9/30

yang dipakai untuk mengukur suhu. Termistor ditemukan oleh

Samuel Ruben pada tahun 1930, dan mendapat hak paten di

Amerika Serikat dengan nomor #2.021.491.

Prinsipnya adalah memberikan perubahan resistansi yang

sebanding dengan perubahan suhu. Perubahan resistansi yang

besar terhadap perubahan suhu yang relatif kecil menjadikan

termistor banyak dipakai sebagai sensor suhu yang memiliki

ketelitian dan ketepatan yang tinggi.Termistor yang dibentuk dari

bahan oksida logam campuran (sintering mixture), kromium,

kobalt, tembaga, besi, atau nikel, berpengaruh terhadap

karakteristik termistor, sehingga pemilihan bahan oksida tersebut

harus dengan perbandingan tertentu. Dimana termistor merupakan

salah satu jenis sensor suhu yang mempunyai koefisien temperatur

yang tinggi.

Prinsip Kerja Termistor

Pengaplikasian:

1. Rangkaian kendali motor 1 fasa

2. Penetas telur otomatis

3. Rangkaian kipas otomatis


10/30

4. Rangkaian alaram api

5. Rangkaian pada compressor

3) IC sensor

Sensor suhu IC (IC temperature sensor) adalah sensor suhu yang

prinsip kerjanya didasarkan pada sifat atau perilaku semikonduktor

PN junction silikon yang sangat sensitif terhadap suhu/

temperature. Kesensitifan PN junction ini mungkin menjadi

kerugian dalam banyak aplikasi, akan tetapi perilaku ini akan

sangat menguntungkan bila digunakan dalam perangkatsensor

suhu.

Sensor suhu IC akan menghasilkan sinyal output (tegangan, arus)

yang berbanding lurus atau linier dengan temperatur. Sensor suhu

IC biasa digunakan dalam suhu kisaran 50 C sampai 150C.

Sensor suhu IC dibedakan menjadi 4 tipe dasar:

1. Sensor IC AD590/592, merupakan sensor suhu yang

menghasilkan sinyal arus keluaran yang linier 1A/K

2. Sensor IC LM335, merupakan sensor suhu yang menghasilkan

sinyal output tegangan yang linier 10mV/K


sinyal output tegangan yang linier 10mV/F


sinyal output tegangan yang linier 10mV/C

Pengaplikasian:

1. Pengukur suhu tanah dan kelembapan

2. Themometer sentuh

3. Pendeteksi kebakaran
http://trikueni-desain-sistem.blogspot.com/2014/04/Macam-macam-sensor-temperature.htmlhttp://trikueni-desain-sistem.blogspot.com/2014/04/Macam-macam-sensor-temperature.htmlhttp://trikueni-desain-sistem.blogspot.com/2014/04/Macam-macam-sensor-temperature.htmlhttp://trikueni-desain-sistem.blogspot.com/2014/04/Macam-macam-sensor-temperature.html


11/30

4. Alat pengukur suhu kadar polutan

5. thermometerdigita

4) Resistance Temperature

Resistance Thermal Detector(RTD) atau dikenal dengan Detektor

Temperatur Tahanan adalah sebuah alat yang digunakan untuk

menentukan nilai atau besaran suatu temperatur/suhu dengan

menggunakan elemen sensitif dari kawat platina, tembaga, atau

nikel murni, yang memberikan nilai tahanan yang terbatas untuk

masing-masing temperatur di dalam kisaran suhunya. Semakin

panas benda tersebut, semakin besar atau semakin tinggi nilaitahanan listriknya, begitu juga sebaliknya. PT100 merupakan tipe

RTD yang paling populer yang digunakan di industri.

Resistance Thermal Detectormerupakan sensor pasif, karena

sensor ini membutuhkan energi dari luar. Elemen yang umum

digunakan pada tahanan resistansi adalah kawat nikel, tembaga,

dan platina murni yang dipasang dalam sebuah tabung guna untuk

memproteksi terhadap kerusakan mekanis. Resistance Temperature

Detector (PT100) digunakan pada kisaran suhu -200 0C sampai

dengan 650 0C.

Konstruksi RTD


12/30

Dalam proses penurunan suhu minyak ini digunakan air sebagai

pendingin. Air pendingin ini berasal dari cooling tower(dengan

suhu 28-30 0C) dan dari mesin water chiller (dengan suhu 7-10

0C). RTD (PT100) dipasang pada tangki rystalizer (untuk

mengawasi penurunan suhu dari minyak) dan dipasang pada

saluran pipa masukan air pendingin ke dalam tangki crystalizer

(untuk mengatur debit air dan perubahan penggu naan air cooling

menjadi air chilling).

Pengaplikasian:

1. Monitoring temperatur suhu

2. Sensor rtd pada line fuel gas

3. Pengukur suhu di motor lingkungan industry

4. Pengukur suhu di turbin

5. Pengukur suhu di generator industry

b. Tekanan

Sensor tekanan adalah sensor untuk mengukur tekanan suatu zat.

Tekanan (p) adalah satuan fisika untuk menyatakan gaya (F) per satuan

luas (A). Satuan tekanan sering digunakan untuk mengukur kekuatan

dari suatu cairan atau gas.

P =F/A

Satuan tekanan (Pa = Pascal) dapat dihubungkan dengan satuan volume(isi) dan suhu. Semakin tinggi tekanan di dalam suatu tempat dengan

isi yang sama, maka suhu akan semakin tinggi. Hal ini dapat digunakan

untuk menjelaskan mengapa suhu di pegunungan lebih rendah dari

pada di dataran rendah, karena di dataran rendah tekanan lebih tinggi.
http://www.alatuji.com/kategori/302/sensor-tekanan#sensor_tekananhttp://www.alatuji.com/kategori/302/sensor-tekanan#sensor_tekanan


13/30

Prinsip kerja darisensor tekanan ini adalah mengubah tegangan

mekanis menjadi sinyal listrik. Ukuran Tegangan didasarkan pada

prinsip bahwa tahanan pengantar berubah dengan panjang dan luas

penampang.

Prinsip Kerja Sensor Tekanan

Perubahan tekanan pada kantung menyebabkan perubahan posisi

inti kumparan sehingga mengakibatkan perubahan induksi magnetik

pada kumparan. Kumparan yang digunakan adalah kumparan CT (center

tap), dengan demikian apabila inti mengalami pergeseran maka

induktansi pada salah satu kumparan bertambah sementara induktansi

pada kumparan yang lain berkurang. Kemudian pengubah sinyal

berfungsi untuk mengubah induktansi magnetik yang timbul pada

kumparan menjadi tegangan yang sebanding.

Gambar Sensor Tekanan

Pengaplikasian:

a. Motor bensin

b. Pesawat terbang

c. Pengukur tekanan ban
http://www.alatuji.com/kategori/302/sensor-tekanan#sensor_tekananhttp://1.bp.blogspot.com/-0i1DDSlkTyo/UzfJq2ufQDI/AAAAAAAAAEw/co9GMybdtrU/s1600/Gambar+Sensor+Tekanan.jpghttp://www.alatuji.com/kategori/302/sensor-tekanan#sensor_tekanan


14/30

d. Pengukur tinggi suatu cairan

e. ketinggian, pesawat terbang, roket, satelit, balon udara dll

c. Kelembaban

Jenisjenis sensor kelembaban (humidity sensor) :

1. Capacitive SensorsSebuah kapasitor air-filled/terisi-udara dibuat sebagai suatu sensor

kelembaban relative karena uap dalam atmosfer merubah permivitas

elektrik udara menurut persamaam di bawah ini:

Dimana :

T = ketentuan suhu (K)

P = tekanan udara basah (mHg)

Ps = tekanan saturasi uap air ditemperatur T (mHg)

H = kelembaban relative (%)

Rumus tersebut menunjukan konstanta dielektrik dari udara basah, dan

untuk itu kapasitansi adalah sebanding dengan kelembaban relative.

Jarak atau ruang antara plat kapasitor dapat diisi dengan suatu isolator

yang tepat yang memiliki konstanta dielektrik yang berubah secara

signifikan suatu waktu tergantung kelembaban. Sensor kapasitif dapat

dibentuk dari film polimer hygroscopic dengan lapisan metal elektroda

pada bagian yang berlawanan. Kapasitansi suatu sensor kira-kira

proporsional/sebanding dengan kelembaban relative H.
http://3.bp.blogspot.com/_MUKzfDxUIcc/S97kaqfo4-I/AAAAAAAAAGk/9P001VVaT8w/s1600/1.JPG


15/30

Dimana Co adalah kapasitansinya pada H = 0

Pada gambar 13.3 menunjukkan sebuah block diagram system

pengukuran kapasitif, dimana konstanta dielektrik dari contoh/sample

material tersebut merubah frekuensi osilator.

Metode tersebut memiliki beberapa keterbatasan ; sebagai

contohnya,keakuratannya kurang ketika pengukuran kelembaban

dibawah 0,5%, material yang dijadikan contoh tersebut harus bersih

dari parikel asing yang memiliki konstanta dielektrik relative yang

tinggi (contohnya: benda metal dan plastic), dan suatu penentuancontoh pengukuran harus dipertahankan.

S

e

b

u

a

h

s

ensor kelembaban film tipis dapat terbuat padasebuah substrat silicon.
http://1.bp.blogspot.com/_MUKzfDxUIcc/S97kmmkGOvI/AAAAAAAAAG8/ZuwMrjfJ1UM/s1600/4.JPGhttp://4.bp.blogspot.com/_MUKzfDxUIcc/S97kd4QgP2I/AAAAAAAAAGs/_yjJbhSPRjA/s1600/2.JPGhttp://3.bp.blogspot.com/_MUKzfDxUIcc/S97khcWVmSI/AAAAAAAAAG0/5DNUfDXd43E/s1600/3.JPGhttp://1.bp.blogspot.com/_MUKzfDxUIcc/S97kmmkGOvI/AAAAAAAAAG8/ZuwMrjfJ1UM/s1600/4.JPGhttp://4.bp.blogspot.com/_MUKzfDxUIcc/S97kd4QgP2I/AAAAAAAAAGs/_yjJbhSPRjA/s1600/2.JPGhttp://3.bp.blogspot.com/_MUKzfDxUIcc/S97khcWVmSI/AAAAAAAAAG0/5DNUfDXd43E/s1600/3.JPGhttp://1.bp.blogspot.com/_MUKzfDxUIcc/S97kmmkGOvI/AAAAAAAAAG8/ZuwMrjfJ1UM/s1600/4.JPGhttp://4.bp.blogspot.com/_MUKzfDxUIcc/S97kd4QgP2I/AAAAAAAAAGs/_yjJbhSPRjA/s1600/2.JPGhttp://3.bp.blogspot.com/_MUKzfDxUIcc/S97khcWVmSI/AAAAAAAAAG0/5DNUfDXd43E/s1600/3.JPG


16/30

Sebuah lapisan dari SiO2 3000 thick ditempatkan pada suatu

substrat n-Si (gbr. 13.4 B) Dua metal elektroda ditempatkan pada

lapisan SiO2 tersebut

Metal-metal tersebut terbuat dari aluminium, chromium, atau

phosphor yang didoping polysilikon (LPCVD)2.

Kerapatan elektroda berkisar 2000-5000 . Elektroda tersebut

terbentuk dalam pola integritas yang ditunjukkan pada gbr.13.4 A.

Sensor yang paling baik dilapisi dengan sebuah lapisan dielektrik.

Untuk lapisan ini, beberapa material dapat digunakan seperti vapor

deposited SiO2 atau phosphorosilicate glass (CVDPSG).Kerapatan

dari lapisan berkisar antara 30-4000 .

2. Electrical Conductivity Sensors (Sensor Konduktivitas Elektrik)

Resistansi dari banyak konduktor nonmetal secara umum tergantung

pada kandungan air konduktor tersebut, yang merupakan suatu dasar

dari sensor kelembaban resistif atau hygrostator

---

Sensor tersebut berisi suatu material yang secara relative

resistivitasnya rendah yang berubah secara signifikan dibawah

perubahan kondisi kelembaban.

Contoh lainnya dari sensor kelembaban konduktivitas adalah disebut

dengan Pope element, yang terdiri dari polystyrene
http://2.bp.blogspot.com/_MUKzfDxUIcc/S97koqh7FcI/AAAAAAAAAHE/ImFWw4xLRiY/s1600/5.JPG


17/30

yang dilakukan/diperlakukan dengan asam sulfur untuk memperoleh

karakteristik surface-resistivitas yang diinginkan.

Material lainnya yang menjanjikan untuk pembuatansuatu film dalam

sensor konduktivitas adalah solidpolyelectrolytes karena

konduktivita elektrik dari bahan itu bervariasi/berubah terhadap

kelembaban.

Sensor kelembaban solid-state dapat dibuat dengan substrat

silicon (gbr. 13.7 A) Silikon tersebut harus berkonduktansi tinggi,

yang menyediakan garis edar elektrik dari elektroda aluminium

hampa udara/vacuum yang ditempatkan pada permukaan sensor.

Suatu lapisan oksida yang dibentuk pada bagian atas

lapisan aluminium konduktiv, dan pada bagian atas itu, alektroda

lainnya dibentuk. Lapisan aluminium tersebut dianodized dalam suatu

cara untuk membentuk permukaan oksida berpori.

Elektroda bagian paling atas/diatasnya terbuat dari suatu bentuk emas

berpori yang dapat ditembus gas, dan diwaktu yang sama dapat

menyediakan kontak elektric.

Oksida aluminium (Al2O3), seperti banyak material-material lainnya,
http://1.bp.blogspot.com/_MUKzfDxUIcc/S97ktDVglKI/AAAAAAAAAHU/VuMwRt3OFEo/s1600/7.JPGhttp://1.bp.blogspot.com/_MUKzfDxUIcc/S97kq_Lln_I/AAAAAAAAAHM/K4VjlNBaxmE/s1600/6.JPGhttp://1.bp.blogspot.com/_MUKzfDxUIcc/S97ktDVglKI/AAAAAAAAAHU/VuMwRt3OFEo/s1600/7.JPGhttp://1.bp.blogspot.com/_MUKzfDxUIcc/S97kq_Lln_I/AAAAAAAAAHM/K4VjlNBaxmE/s1600/6.JPG


18/30


19/30

4. Optical Hygrometer

5. Oscillating Hygrometer

d. Cahaya

sensor yg membuat kita dapat melakukan pendeteksian cahaya, trus

melakukan perubahan terhadapnya jadi sinyal listrik dan dipakai dalam

sebuah rangkaian yg memakai cahaya sbg pemicunya. Beberapa
http://1.bp.blogspot.com/_MUKzfDxUIcc/S97k1St36jI/AAAAAAAAAHs/DpgKMMjZN2k/s1600/10.JPGhttp://2.bp.blogspot.com/_MUKzfDxUIcc/S97kzK0tgGI/AAAAAAAAAHk/vm5rpVlq3GA/s1600/9.JPGhttp://1.bp.blogspot.com/_MUKzfDxUIcc/S97k1St36jI/AAAAAAAAAHs/DpgKMMjZN2k/s1600/10.JPGhttp://2.bp.blogspot.com/_MUKzfDxUIcc/S97kzK0tgGI/AAAAAAAAAHk/vm5rpVlq3GA/s1600/9.JPG


20/30


21/30

2. Sensor Cahaya Photodioda

Photodioda atau bisa juga disebut dioda foto adalah semacam

komponen dioda yg berfungsi sebagai pendeteksi cahaya. Sama juga

dengan dioda lainnya, komponen jenis ini juga punya P-N, bedanya

cuma lebih dibuat untuk lebih sensitif kepada cahaya. Photodioda ini

dipengaruhi jenis-jenis cahaya tertentu, misalnya saja adalah sinar x;

cahaya matahari; infra merah; bahkan sampai ultra ungu. Fungsi foto

dioda ini juga bermacam-macam, contohnya bisa kita gunakan untuk

mengukur cahaya suatu digital kamera; sensor pada alat-alat medis;

bisa juga untuk menghitung secara otomatis jumlah kendaraan yang

lewat di jalan tol.
http://www.google.co.id/search?q=sensor+cahayahttp://elektronikadasar.info/wp-content/uploads/2012/11/simbol-photodioda.jpghttp://elektronikadasar.info/wp-content/uploads/2012/11/sensor-cahaya-LDR.jpghttp://elektronikadasar.info/wp-content/uploads/2012/11/simbol-photodioda.jpghttp://elektronikadasar.info/wp-content/uploads/2012/11/sensor-cahaya-LDR.jpghttp://www.google.co.id/search?q=sensor+cahaya


22/30


23/30

e.

Gaya

Force sensor atau sensor gaya adalah sensor yang berfungsi untuk

mengubah gaya, beban, torsi dan regangan menjadi resistansi/hambatan.

Untuk deteksi adanya gaya yang ditimbulkan oleh suatu rangsangan yang

masuk dalam suatu alat. Gaya itu sendiri menyebabkan terjadinya

tegangan yang nantinya akan menimbulkan suatu sinyal tertentu. Berikut

adalah grafik terjadinya sinyal karena gaya tertentu :

Gaya /beban --> stress --> strain --> perubahan resistansi --> sinyal

Pengaplikasian :

1. Sebagai timbangan.

2. Touch Screen Handphone atau Laptop.

2.4Klasifikasi Sensor

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.
http://elektronikadasar.info/wp-content/uploads/2012/11/phototransistor.jpg


24/30

Contohnya; bimetal, termistor, termokopel, RTD, photo transistor, photo

dioda, photo multiplier, photovoltaik, infrared pyrometer, hygrometer,

dsb.

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.

Contoh; strain gage, linear variable deferential transformer (LVDT),

proximity,potensiometer, load cell, bourdon tube, 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.Contoh; photo cell, photo transistor, photo diode, photo voltaic, photo

multiplier, pyrometer optic,dsb.

2.5Klasifikasi Transduser (William D.C, 1993)

a. Self generating transduser (transduser pembangkit sendiri) 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) adalah transduser yang

memerlukan sejumlah energi dari luar untuk menghasilkan suatu keluaran.


25/30

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 transduserPrinsip 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 Cahaya, radiasi dan


26/30

radiasi yang masuk ke katoda

sensitif cahaya

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


27/30

BAB III

PENGARUH SENSOR DAN TRANSDUCER

3.1Pengaruh Transducer

Transduser listrik berfungsi untuk mengubah besaran fisika, mekanik atau optic

untuk ditransformasikan langsung dan diubah menjadi besaran listrik yang berupa

tegangan atau arus yang sebanding dengan besaran yang diukur. Parameter

penting untuk menilai kemampuan transduser yaitu: linieritas, sifat pengulangan,

resolusi (ketajaman) dan kehandalan.

1)Keuntungan transduser listrik meliputi:

a. Output listrik dapat diperkuat menurut keperluan.

b. Output dapat dilihat dan direkam secara jarak jauh, selain dapat

dibaca atau dilihat untuk beberapa transduser dapat diproses

bersama-sama.

c.

Output dapat diubah tergantung keperluan pemeragaan atau

mengontrol alat lain. Besarnya sinyal dapat dinyatakan dengan

tegangan atau arus. Informasi frekuensi atau pulsa. Output yang

sama dapat diubah menjadi format digital, pemeragaan digital,

pencetakan (print out) atau penghitungan dalam proses (on-line

computation). Karena output dapat dimodifiksi atau diperkuat maka

sinyal output tersebut dapat direkam pada osilograp perekam multi

channel misalnya, pada transduser listrik yang digunakan secarabersamaan.

d. Sinyal dapat dikondisikan atau dicampur untuk mendapatkan

kombinasi output dan transduser sejenis, seperti contohnya pada

komputer on line, atau pada sistem kontrol adaptif.


28/30

e. Ukuran dan bentuk transduser dapat disesuaikan dengan rancangan

alat untuk mendapatkan berat serta volume optimum.

f. Dimensi dan bentuk desain dapat dipilih agar tidak mengganggu

sifat yang diukur seperti misalnya pada pengukuran turbulensi arus,

ukuran transduser dapat dibuat kecil sekali, ini akan menaikkan

frekuensi natural dan menjadi lebih baik. Contohnya pada transduser

piezo elektrik miniatur yang digunakan untuk mengukur getaran.

2)Kekurangan transduser listrik ialah :

a. Kurang baik pada pengukuran presisi.

b.

Alat kurang andal dibanding dengan jenis mekanik karena umur dan

drift komponen aktif yang digunakan dapat mempengaruhi besaran

listrik.

c. Elemen sensor dan pengkondisi sinyal-sinyal relative mahal

d. Ketelitian dan resolusi tidak setinggi alat mekanik yang dapat

mempunyai ketelitian hingga 0,01%.

Tetapi sekarang dengan peningkatan teknologi rangkaian terintegrasi, ketelitian dan

stabilitasnya dapat ditingkatkan. Teknik spesial, seperti dengan feedback pada sistemdimana indikasi nol diterapkan dalam pemrosesan, maka terdapat perbaikan ketelitian

tetapi menambah kekomplekan sistem sehingga ukurannya lebih besar

dan menurunkan frekuensi naturalnya dan harganya lebih mahal.

3.2Pengaruh Sensor

Kelebihan :

1) Sensor Sentuh:a. Boleh beroperasi pada bidang yang kasar dan bergelombang.

b. Mampu menampung beban arus yang tinggi mencapai 15 A.

BAB IV

KESIMPULAN


29/30

4.1Kesimpulan

4. 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.

5. Pemilihan suatu transduser sangat tergantung kepada kebutuhan pemakai dan

lingkungan di sekitar pemakaian. Hal-hal yang perlu diperhatikan untuk

memilih transducer yaitu kekuatan, linieritas, stabilitas tinggi, tanggapan

dinamik yang baik, repeatability, dan harga.

6. Linieritas adalah suatu sifat yang penting dalam suatu transducer. Bila suatu

transduser adalah linier, maka bila masukan menjadi dua kali lipat, maka

keluaranmisalnyamenjadi dua kali lipat juga.

7. Transducer dikelompokkan menjadi dua yaitu transducer aktif dan transducer

pasif

8. Sensor adalah alat untuk mendeteksi suatu perubahan yang terjadi, misalnya:

perubahan suhu, perubahan temperatur, perubahan tekanan, atau perubahan

gaya menjadi sinyal-sinyal listrik yang kemudian diproses agar bisa terbacadan dirasakan hasil/pengaruhnya oleh manusia.

Jenisjenis sensor diantaranya :

Sensor Kelembaban

Sensor cahaya

Sensor suhu

Sensor gaya

Sensor tekanan

DAFTAR PUSTAKA

http://www.alpensteel.com


30/30

http://ozziill.blogspot.com/2013/11/pengaplikasian-sensor-suhu-yang-ada-

di.htm

http://elektronikadasar.info/sensor-suhu.html

http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/28656/Chapter%20II.pdf

http://elektronika-dasar.web.id/komponen/sensor-tranducer/sensor-suhu-

thermocouple/

http://www.academia.edu/7719319/Thermistor_Sebagai_Sensor_Suhu

http://diosphytagoras.blogspot.com/2012/05/makalah-transduser.html

https://www.facebook.com/TeknikElektronikaIndustriSmkn1Cikpoes/post

s/373575156080082
http://ozziill.blogspot.com/2013/11/pengaplikasian-sensor-suhu-yang-ada-di.htmhttp://ozziill.blogspot.com/2013/11/pengaplikasian-sensor-suhu-yang-ada-di.htmhttp://ozziill.blogspot.com/2013/11/pengaplikasian-sensor-suhu-yang-ada-di.htmhttp://ozziill.blogspot.com/2013/11/pengaplikasian-sensor-suhu-yang-ada-di.htmhttp://elektronikadasar.info/sensor-suhu.htmlhttp://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/28656/Chapter%20II.pdfhttp://elektronika-dasar.web.id/komponen/sensor-tranducer/sensor-suhu-thermocouple/http://elektronika-dasar.web.id/komponen/sensor-tranducer/sensor-suhu-thermocouple/http://elektronika-dasar.web.id/komponen/sensor-tranducer/sensor-suhu-thermocouple/http://elektronika-dasar.web.id/komponen/sensor-tranducer/sensor-suhu-thermocouple/http://www.academia.edu/7719319/Thermistor_Sebagai_Sensor_Suhuhttp://diosphytagoras.blogspot.com/2012/05/makalah-transduser.htmlhttp://diosphytagoras.blogspot.com/2012/05/makalah-transduser.htmlhttp://www.academia.edu/7719319/Thermistor_Sebagai_Sensor_Suhuhttp://elektronika-dasar.web.id/komponen/sensor-tranducer/sensor-suhu-thermocouple/http://elektronika-dasar.web.id/komponen/sensor-tranducer/sensor-suhu-thermocouple/http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/28656/Chapter%20II.pdfhttp://elektronikadasar.info/sensor-suhu.htmlhttp://ozziill.blogspot.com/2013/11/pengaplikasian-sensor-suhu-yang-ada-di.htmhttp://ozziill.blogspot.com/2013/11/pengaplikasian-sensor-suhu-yang-ada-di.htm

Transducer Dan Sensor

Documents

Transcript of Transducer Dan Sensor