8 Sensor adalah jenis tranduser yang digunakan untuk mengubah besaran mekanis, magnetis,
panas, sinar, dan kimia menjadi tegangan dan arus listrik, sedangkan 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 kesistem transmisi berikutnya. Transmisi energi ini bisa berupa listrik, mekanik, kimia, optik radiasi atau termal panas William,
1993 dalam Rahmat, 2008. Dalam kaitannya dengan sistem elektronik, Sensor dan transduser pada dasarnya dapat dipandang sebagai sebuah perangkat atau device yang berfungsi mengubah suatu
besaran fisik menjadi besaran listrik, sehingga keluarannya dapat diolah dengan rangkaian listrik atau sistem digital Setiawan, 2009.
Bentuk dari sistem pengindera yang banyak digunakan adalah rangkaian pembagi tegangan. Adapun gambar dari rangkaian pembagi tegangan dapat dilihat pada Gambar 3 resistor tersusun seri:
Gambar 3. Rangkaian pembagi tegangan Blocher, 2004 dalam Prasetyo, 2008
Persamaan 1 digunakan untuk menghitung besarnya tegangan pada titik output, dimana tegangan pada titik output itu sendiri bergantung pada nilai resistor yang digunakan. Persamaan 1
adalah sebagai berikut:
Vin R
R R
Vout
2 1
2
............................................................................................1
Dimana Vin adalah tegangan sumber, Vout adalah tegangan keluar, dan R adalah resistor yang digunakan. Karena nilai dari tegangan sumber yang diberikan adalah tetap sehingga nilai dari
tegangan keluar bergantung pada resistor yang digunakan.
2. Sistem Penguat
Sistem penguat pada peralatan elektronika berfungsi untuk menguatkan perubahan dari besaran yang diterima sehingga perubahan yang kecil sekalipun dapat di ukur dengan lebih teilti. Penguat
yang operatif memilik dua jalan masuk input. Satu jalan diberi tanda + dan disebut jalan masuk penguat non inversi non inverting dan satu jalan yang lain ditandai - disebut jalan masuk penguat
inversi inverting Putra, 2002 dalam Deni, 2007. Operational Amplifier, sering disingkat dengan sebutan Op-Amp, merupakan komponen yang
penting dan banyak digunakan dalam rangkaian elektronik berdaya rendah low power. Istilah operational merujuk pada kegunaan op-amp pada rangkaian elektronik yang memberikan operasi
aritmatik pada tegangan input atau arus input yang diberikan pada rangkaian. Op-amp digambarkan secara skematik seperti Gambar 4.
Vin
9
Gambar 4. Skema rangkaian op-amp
Penguat inversi sinyal masuk dibuat melaui input inverting, sedangkan pada penguat non- inversi sinyal masuk dibuat melalui input non-inverting.. Fase keluaran dari penguat inversi akan
selalu berbalikan dengan sinyal input. Dengan demikian tegangan keluaran rangkaian ini akan satu fasa dengan tegangan input.
Penguat op-amp merupakan penguat difrensial dengan penguatan tak hingga. Penguat difrensial mempunyai dua masukan, voltase keluaran tergantung dari perbedaan potensial antara
kedua masukannya Blocher, 2004 dalam Prasetyo, 2008. Op-amp pada hakekatnya adalah sebuah IC yang didalamnya terdapat rangkaian elektronik terdiri atas beberapa resistor, transistor, dan dioda.
Jika IC dirangkaikan dengan rangkaian masukan dan rangkaian umpan balik, maka IC dapat dipergunakan untuk mengerjakan berbagai operasi misalnya penguat audio, penguat nada, oscillator,
pembangkit gelombang, dan cirkuit. Penguat selisih yang sering digunakan ditunjukkan dalam bentuk rangkaian penguat selisih seperti Gambar 5 dan penguatannya dapat diselesaikan dengan Persamaan 2.
Gambar 5. Rangkaian penguat selisih Blocher, 2004 dalam Prasetyo, 2008
1
1 1
2 1
1 1
2 2
2 R
Rf Vin
Vin R
Rf R
R Rf
Rf Vout
................................2
Penggunaan penguat selisih bertujuan untuk mendapatkan selisih dari penguatan inverting dan non-inverting, dengan cara memperbesar frekuensi masuk Vin sehingga keluaran Vout frekuensi
dapat langsung divisualisasikan oleh sistem peraga. Frekuensi yang masuk ke sistem peraga tidak semuanya berfrekuensi tinggi, sehingga kapasitor non-polar perlu digunakan untuk memfilter
frekuensi rendah dari masukan Vin. Dengan demikian akan diperoleh frekuensi tinggi seragam.
10 Penguat selisih dibangun menggunakan sebuah IC Integrated Circuit dan komponen-
komponen eksternal lainnya. IC 741 digunakan pada penelitian karena memiliki dua buah op-amp didalamnya. Konfigurasi IC 741 ditunjukkan pada Gambar 6.
Gambar 6. Konfigurasi IC - 741 Thomas S, 2002: 101 dalam Zamroni, 2005
Konfigurasi kaki-kaki IC 741 yaitu input membalik –in inverting, input tak membalik +in
non inverting, satu terminal output, kaki pencatu daya positif, kaki pencatu daya negatif, dua kaki ground null, dan kaki tak terhubung. Seperti terlihat pada Gambar 6 yaitu dua kaki ground
terhubung dengan ground pencatu daya, kaki inverting terhubung dengan speaker penerima, kaki non- inverting terhubung dengan audio generator, kaki tegangan positif terhubung dengan tegangan positif
pencatu daya, kaki tegangan negatif terhubung dengan tegangan negatif pencatu daya, satu buah kaki tidak terhubung, dan kaki output terhubung dengan hardware ADC. Tegangan positif V+ merupakan
tegangan positif terhadap ground dan tegangan negatif V – adalah tegangan lebih negatif terhadap
ground. Karena isyarat keluaran bisa berharga positif dan negatif maka Op-Amp memerlukan catu daya dengan dua polaritas yang sama besar dan simetrik terhadap ground Zamroni, 2005. Besar catu
daya yang akan diberikan pada rangkaian adalah 12 volt. Vout merupakan keluaran dari sistem penguatan yang akan diteruskan kesistem peraga.
Masukan Op-Amp yang berlabel inverting – dan non inverting + merupakan masukan
bedaan difference input. Umumnya sinyal masukan diberikan ke salah satu masukan. Adapun masukan yang lain digunakan untuk mengendalikan karakteristik komponen. Penguatan antara
keluaran dan masukan inverting adalah negatif membalik polaritas sedangkan penguatan antara keluaran dan masukan non inverting adalah positif tak membalik polaritas Zamroni, 2005.
Pin offset null digunakan untuk menghilangkan tegangan ingsutan offset ke keluaran akibat ketidak sepadanan transistor pada penguat keadaan masukan. Dengan menghubungkan kedua pin null
ke ujung potensiometer, sementara lengan potensiometer yang lain dihubungkan ke catu V – diatur
untuk menghilangkan tegangan ingsutan tersebut Thomas S, 2002: 101 dalam Zamroni, 2005.
3. Sistem Peraga
