ini adalah sedikit materi tentang instru
Contoh dan Aplikasi Transduser
dan Sensor
Fathir Muhammad Abduh
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
pemakaiannya, metode pengubahan energy, sifat
dasar dari sinyal keluaran dan lain-lain.
Sensor
Sensor dan Transduser
Aktif dan Pasif
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
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
Prinsip Kerja Sensor dan
Transduser
1.
2.
3.
4.
5.
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:
Prinsip Fotovoltaik
besaran yang diindera adalah cahaya.
Cahaya yang diubah menjadi tegangan antara dua bahan
berbeda susunannya.
Prinsip Piezoelektris besaran yang diindera menyebabkan
perubahan tegangan V dan muatan Q yang ditimbulkan oleh
sejenis kristal.
Prinsip Elektromagnetik besaran yang diindera mengubah fluks
magnetis yang kemudian mengibas suatu tegangan.
Prinsip Kapasitif perubahan besaran yang diindera
menyebabkan perubahan kapasitas.
Prinsip Induktif perubahan besaran yang diindera menyebabkan
Lanjutan…..
6.
7.
8.
9.
10.
11.
Prinsip Fotokonduktif besaran yang diindera mengubah hantaran
(conductive) atau rambatan (resistace) bahan semi
penghantar melalui perubahan cahaya yang mengenai bahan
tersebut.
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.
Prinsip Potensiometer besaran yang diindera diubah menjadi
perubahan menjadi perubahan kedudukan kontak geser pada
suatu elemen hambatan.
Prinsip Resistif perubahan besaran yang diindera diubah
menjadai perubahan hambatan suatu elemen.
Prinsip Ukur Regangan besaran yang diindera diubah menjdai
perubahan hambatan sebagai akibat adanya regangan, biasanya
pada dua atau empat cabang suatu jembatan wheatstone.
Prinsip Termoelektris besaran yang diindera adalah suhu dan
tranduser bekerja atas dasar efek Seeback, efek Thomson atau
Sensor
Cara Kerja Pintu Otomatis
Pintu otomatis dapat bekerja untuk membuka dan
menutup secara otomatis dengan menggunakan
teknologi sensor. Sensor merupakan suatu perangkat
yang dapat mendeteksi keberadaan seseorang atau
objek lainnya ketika orang atau objek tersebut mendekati
pintu otomatis. Biasanya, sensor-sensor tersebut akan
diletakkan di sekitar pintu otomatis. Sensor-sensor ini
juga akan diletakkan di kedua sisi yaitu sisi dalam dan
sisi luar pintu otomatis tersebut, sehingga pintu otomatis
dapat bekerja dari kedua sisi. Sensor kemudian akan
mengaktifkan sistem yang akan menggerakkan motor
yang akan membuka dan menutup pintu otomatis.
Jenis-Jenis Sensor pada Pintu
Otomatis dan Cara Kerjanya
1. Sensor Optik
Sensor ini akan memancarkan tirai
infra merah yang berupa cahaya
yang tidak tampak oleh mata pada
jarak jangkauan tertentu. Sensor ini
akan bereaksi jika seseorang atau
sesuatu menghalangi cahaya infra
merah
yang
dipancarkan.
Jika
seseorang memasuki area yang
disinari dengan cahaya ini, maka
pancaran cahaya akan terganggu
dan menjadi tidak utuh. Hal ini
menyebabkan
program
perintah
untuk menutup pintu terganggu.
Terganggunya
program
untuk
menutup pintu akan menyebabkan
pintu otomatis akan terbuka. Jika
objek telah menjauh dari jarak
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
maka sensor akan bereaksi membuka pintu
otomatis.
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…
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
diperlukan untuk membuka
pintu, maka pintu otomatis
pun akan terbuka.
Lanjutan…
5. Sensor Jarak Jauh
Pada sensor ini
dibutuhkan pengendali
jarak jauh yang
dioperasikan secara
manual untuk
membuka dan menutup
pintu. Sensor jenis ini
biasanya dipakai pada
pintu garasi otomatis.
TRANSDUSER
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
Gambar Rangkaian
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
tabel.
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
teratur, yang sebenarnya 0,2°C/mW di dalam transduser.Susunan
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.
Sebenarnya untuk resistansi yang bervariasi, perubahan arus
dapat diabaikan dan tegangan pada transduser akan langsung
sebanding dengan tahanannya
Gambar Rangkaian
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
Terima Kasih
Wassalamu ‘alaikum warohmatullahi
wabarokatuh(u)
dan Sensor
Fathir Muhammad Abduh
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
pemakaiannya, metode pengubahan energy, sifat
dasar dari sinyal keluaran dan lain-lain.
Sensor
Sensor dan Transduser
Aktif dan Pasif
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
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
Prinsip Kerja Sensor dan
Transduser
1.
2.
3.
4.
5.
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:
Prinsip Fotovoltaik
besaran yang diindera adalah cahaya.
Cahaya yang diubah menjadi tegangan antara dua bahan
berbeda susunannya.
Prinsip Piezoelektris besaran yang diindera menyebabkan
perubahan tegangan V dan muatan Q yang ditimbulkan oleh
sejenis kristal.
Prinsip Elektromagnetik besaran yang diindera mengubah fluks
magnetis yang kemudian mengibas suatu tegangan.
Prinsip Kapasitif perubahan besaran yang diindera
menyebabkan perubahan kapasitas.
Prinsip Induktif perubahan besaran yang diindera menyebabkan
Lanjutan…..
6.
7.
8.
9.
10.
11.
Prinsip Fotokonduktif besaran yang diindera mengubah hantaran
(conductive) atau rambatan (resistace) bahan semi
penghantar melalui perubahan cahaya yang mengenai bahan
tersebut.
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.
Prinsip Potensiometer besaran yang diindera diubah menjadi
perubahan menjadi perubahan kedudukan kontak geser pada
suatu elemen hambatan.
Prinsip Resistif perubahan besaran yang diindera diubah
menjadai perubahan hambatan suatu elemen.
Prinsip Ukur Regangan besaran yang diindera diubah menjdai
perubahan hambatan sebagai akibat adanya regangan, biasanya
pada dua atau empat cabang suatu jembatan wheatstone.
Prinsip Termoelektris besaran yang diindera adalah suhu dan
tranduser bekerja atas dasar efek Seeback, efek Thomson atau
Sensor
Cara Kerja Pintu Otomatis
Pintu otomatis dapat bekerja untuk membuka dan
menutup secara otomatis dengan menggunakan
teknologi sensor. Sensor merupakan suatu perangkat
yang dapat mendeteksi keberadaan seseorang atau
objek lainnya ketika orang atau objek tersebut mendekati
pintu otomatis. Biasanya, sensor-sensor tersebut akan
diletakkan di sekitar pintu otomatis. Sensor-sensor ini
juga akan diletakkan di kedua sisi yaitu sisi dalam dan
sisi luar pintu otomatis tersebut, sehingga pintu otomatis
dapat bekerja dari kedua sisi. Sensor kemudian akan
mengaktifkan sistem yang akan menggerakkan motor
yang akan membuka dan menutup pintu otomatis.
Jenis-Jenis Sensor pada Pintu
Otomatis dan Cara Kerjanya
1. Sensor Optik
Sensor ini akan memancarkan tirai
infra merah yang berupa cahaya
yang tidak tampak oleh mata pada
jarak jangkauan tertentu. Sensor ini
akan bereaksi jika seseorang atau
sesuatu menghalangi cahaya infra
merah
yang
dipancarkan.
Jika
seseorang memasuki area yang
disinari dengan cahaya ini, maka
pancaran cahaya akan terganggu
dan menjadi tidak utuh. Hal ini
menyebabkan
program
perintah
untuk menutup pintu terganggu.
Terganggunya
program
untuk
menutup pintu akan menyebabkan
pintu otomatis akan terbuka. Jika
objek telah menjauh dari jarak
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
maka sensor akan bereaksi membuka pintu
otomatis.
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…
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
diperlukan untuk membuka
pintu, maka pintu otomatis
pun akan terbuka.
Lanjutan…
5. Sensor Jarak Jauh
Pada sensor ini
dibutuhkan pengendali
jarak jauh yang
dioperasikan secara
manual untuk
membuka dan menutup
pintu. Sensor jenis ini
biasanya dipakai pada
pintu garasi otomatis.
TRANSDUSER
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
Gambar Rangkaian
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
tabel.
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
teratur, yang sebenarnya 0,2°C/mW di dalam transduser.Susunan
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.
Sebenarnya untuk resistansi yang bervariasi, perubahan arus
dapat diabaikan dan tegangan pada transduser akan langsung
sebanding dengan tahanannya
Gambar Rangkaian
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
Terima Kasih
Wassalamu ‘alaikum warohmatullahi
wabarokatuh(u)