Contoh dan Aplikasi Transduser
dan Sensor
GAMBARAN UMUM
TRANSDUSER DAN
SENSOR
Tranduser dan sensor akan mengkonversi dari suatu
isyarat input berupa isyarat fisis dan isyarat kimia yang
akan diubah ke suatu isyarat ouput berupa tegangan,
arus, dan hambatan. Tranduser adalah suatu
peralatan/ alat yang dapat mengubah suatu besaran ke
besaran lain. Sebagai contoh, definisi transduser yang
luas ini mencangkup alat-alat yang mengubah gaya
atau perpindahan mekanis menjadi sinyal listrik.
Tranduser dapat dikelompokkan berdasarkan
Sensor dan Transduser
Aktif dan Pasif
Sensor dan tranduser pasif
merupakan suatu sensor dan
tranduser yang dapat
mengubah langsung dari
energi dari energy bukan
listrik (seperti : energi
mekanis, energi thermis,
energi cahaya atau energi
kimia) menjadi energi listrik.
Sensor dan tranduser ini
biasanya dikemas dalam
satu kemasan yang terdiri
dari elemen sebagai
detektor, dan piranti
pengubah dari energi dengan
besaran bukan listrik menjadi
energi besaran listrik.
Sensor dan tranduser
aktif merupakan suatu
sensor dan tranduser
yang dapat mengubah
langsung dari energi
dari energy bukan
listrik (seperti : energi
mekanis, energi
thermis, energi cahaya
atau energi kimia)
menjadi energi listrik
bekerja atas asas
pengendalian tenaga.
Sensor dan tranduser
aktif memerlukan
Prinsip Kerja Sensor dan
Transduser
Prinsip Kerja Sensor Dan Transduser Prinsip
kerja suatu sensor ditentukan oelh bahan
sensor utama yang dipakai yang berkaitan
erat dengan macam besaran yang diindera.
Prinsip kerja sensor:
1. Prinsip Fotovoltaik besaran yang diindera adalah cahaya.
Cahaya yang diubah menjadi tegangan antara dua bahan
berbeda susunannya.
2. Prinsip Piezoelektris besaran yang diindera menyebabkan
perubahan tegangan V dan muatan Q yang ditimbulkan oleh
sejenis kristal.
3. Prinsip Elektromagnetik besaran yang diindera mengubah fluks
magnetis yang kemudian mengibas suatu tegangan.
4. Prinsip Kapasitif perubahan besaran yang diindera
menyebabkan perubahan kapasitas.
Lanjutan…..
6.
Prinsip Fotokonduktif besaran yang diindera mengubah hantaran
(conductive) atau rambatan (resistace) bahan semi
penghantar melalui perubahan cahaya yang mengenai bahan
tersebut.
7.
Prinsip Reluktif besaran yang diindera diubah menjadi perubahan
tegangan ac sebagi akibat perubahan lintasan reluxtan diantara
dua atau lebih komponen ketika rangsangan ac diterapkan pada
sistem kumparan tersebut.
8.
Prinsip Potensiometer besaran yang diindera diubah menjadi
perubahan menjadi perubahan kedudukan kontak geser pada
suatu elemen hambatan.
9.
Prinsip Resistif perubahan besaran yang diindera diubah
menjadai perubahan hambatan suatu elemen.
10.
Prinsip Ukur Regangan besaran yang diindera diubah menjdai
perubahan hambatan sebagai akibat adanya regangan, biasanya
pada dua atau empat cabang suatu jembatan wheatstone.
Sensor
Cara Kerja Pintu Otomatis
Jenis-Jenis Sensor pada Pintu
Otomatis dan Cara Kerjanya
1. Sensor Optik
Lanjutan…
2. Sensor Gerakan
Sensor ini akan memancarkan radar
gelombang mikro. Hampir sama seperti
pada sensor optik, jika seseorang atau
sesuatu berada dalam jangkauan radar
Lanjutan…
3. Sensor Panas Tubuh
Ketika seseorang berada di depan
sensor panas tubuh, maka sensor
panas tubuh akan menghitung panjang
gelombang yang dihasilkan oleh tubuh
manusia tersebut. Ketika orang
tersebut berada dalam keadaan diam,
maka panjang gelombang yang
dihasilkan berupa panjang gelombang
yang konstan dan menyebabkan energi
panas yang dihasilkan digambarkan
hampir sama dengan kondisi
lingkungan di sekitarnya. Ketika orang
tersebut melakukan gerakan, maka
panjang gelombang yang dihasilkan
berupa panjang gelombang yang
bervariasi sehingga menghasilkan
panas yang berbeda dengan kondisi
lingkungan di sekitarnya. Panas yang
dihasilkan ini akan dideteksi oleh
Lanjutan…
4. Sensor Tekanan
Sensor ini biasanya
diletakkan di bawah keset
yang berada di depan
pintu. Sensor ini akan
bereaksi terhadap tekanan
berat objek yang berada di
atasnya. Dan jika sensor
telah menerima batasan
minimal berat yang
Lanjutan…
5. Sensor Jarak Jauh
Pada sensor ini
dibutuhkan pengendali
jarak jauh yang
dioperasikan secara
manual untuk
membuka dan menutup
pintu. Sensor jenis ini
Transduser IC Temperatur LM335
Rangkaian terintegrasi (IC LM
335) ini terdiri dari 16 buah
transistor, 9 buah resistor dan
2 buah kapasitor yang dimuat
dalam sebuah paket transistor.
IC LM 335 menghasilkan
output 10mV/°K. Karena itu
pengukuran tegangan
outputnya menyatakan
temperatur dalam °K. Misalnya
pada temperatur 20°C
(293°K), maka tegangan
outputnya akan sama dengan
2,93V.
Susunan rangkaian yang
disediakan oleh unit DIGIAC
1750 ditunjukkan pada
LANGKAH KERJA
Karakteristik IC Temperatur LM 335
a. Menghubungkan voltmeter ke
rangkaian seperti pada gambar 32,
nyalakan power supply dan catat
tegangan outputnya, penunjukan
temperaturnya dalam ºK.
b. Menghubungkan sumber +12V ke
soket input heater dan catat pembacaan
tegangan tiap menit sampai pada nilai
yang tetap. Masukkan nilainya pada
Transduser RTD(Resistance
Temperatur Dependent)Platina.
Konstruksi Transduser RTD Platina diperlihatkan pada gambar dibawah
ini.Bahan dasarnya terbuat dari lapisan tipis platina yang dipadukan dengan lapisan keramik dan memiliki lempengan emas pada setiap ujungnya yang berhubungan dengan selaput platina.
Selaput platina disusun dengan sinar laser sehingga resistansinya sebesar 100Ω pada suhu 0°C.Nilai tahanan selaput meningkat sesuai peningkatan temperatur karena memiliki koefisien temperatur positif. Peningkatan
resistansinya linier, hubungan antara perubahan resistansi dan kenaikan temperatur untuk transduser ini sama dengan 0,385Ω/°C.
Rt = Ro + 0,385t
Keterangan: Rt = Resistansi pada temperatur °C.
Ro = Resistansi pada temperatur 0°C. = 100Ω
Gambar 27.Konstruksi Transduser RTD Platina diperlihatkan
Biasanya unit ini akan dihubungkan kesumber DC lewat resistor seri dan tegangan diambil melalui transduser yang diukur. Arus yang mengalir pada transduser akan memanaskan transduser. Temperatur meningkat tidak
Lanjutan…
Gambar 28.Transduser RTD Platina dihubungkan kesumber DC lewat resistor seri dan tegangan diambil melalui transduser yang diukur.
Pada percobaan karakteristik Transduser RTD Platina, RTD Platina akan dihubungkan seri dengan sebuah resistpor bernilai tinggi ke sumber DC dan mengukur drop tegangan yang melaluinya.
Karakteristik Transduser RTD
Platina
a. Hubungkan rangkaian seperti pada gambar 34, dengan voltmeter detempatkan pada posisi 2V DC.
b. Dengan power supply menyala, atur tombol resistor 10K sehingga drop tegangan pada RTD Platina sebesar 0,108V yang ditampilkan oleh
voltmeter digital. Hal ini mengkalibrasikan RTD Platina untuk temperatur
ambang 20ºC, karena resistansi RTD pada suhu 20ºC sama dengan
108Ω.
Catatan : Jika temperatur ambang bukan 20ºC, tegangan dapat diatur ke nilai yang tepet untuk temperatur ambang bila diperlukan.
1) Atur voltmeter pada skala 20V dan ukur output dari transduser IC
temperatur untuk mendapatkan temperatur ambang dalam ºK. Lalu
dalam ºC = (ºK-273).
2) Resistansi RTD = 100 + 0,385 X ºC. Atur drop tegangan pada RTD untuk nilai I ni.
c. Sekarang hubungkan sumber 12V ke input heater dan catat nilai
tegangan pada RTD dengan voltmeter. Atur pada skala 2V (ini menyatakan resistansi RTD) dan tegangan output transduser temperatur dengan voltmeter yang distel pada skala 20V (ini menyatakan temperatur RTD). Masukkan nilainya pada tabel
d. Ulangi pengamatan untuk selang waktu 1 menit dan masukkan nilainya
pada tabel
