3.2 Menganalisis kerja sensor rangkaian elektronika

Pengertian, macam macam,Jenis, sensor penjelasan Contoh Gambar

Pengertian, macam macam,Jenis, sensor penjelasan Contoh Gambar – Sensor merupakan alat yang dapat digunakan untuk mendeteksi sesuatu (seperti: suhu, kecepatan, jarak dll) dan sering berfungsi untuk mengukur magnitude (besaran) sesuatu. Sensor adalah jenis transduser (mengubah daya menjadi daya yang lain) seperti mengubah variasi mekanis, magnetis, panas, sinar dan kimia menjadi tegangan dan arus listrik. Sensor biasanya dikategorikan melalui pengukur dan memegang peranan penting dalam pengendalian proses pabrikasi modern. Sensor memberikan ekivalen mata, pendengaran, hidung lidah dan menjadi otak mikroprosesor dari sistem otomatisasi industri. Jadi sensor sangatlah penting dalam pembuatan alat-alat otomasi misalnya seperti dalam bidang industri, dan lain-lain.

Pengertian sensor

Sensor adalah jenis tranduser yang digunakan untuk mengubah besaran mekanis, magnetis, panas, sinar, dan kimia menjadi tegangan dan arus listrik. Sensor sering digunakan untuk pendeteksian pada saat melakukan pengukuran atau pengendalian.
Beberapa jenis sensor yang banyak digunakan dalam rangkaian elektronik antara lain sensor cahaya, sensor suhu, dan sensor tekanan.

Jenis Sensor

Jenis sensor secara garis besar bisa dibagi menjadi 2 jenis yaitu :

1. Sensor fisika
2. Sensor Kimia

Sensor fisika adalah sensor yang mendeteksi suatu besaran berdasarkan hokum-hukum fisika. Yang termasuk kedalam jenis sensor fisika yaitu :

1. Sensor cahaya
2. Sensor suara
3. Sensor suhu
4. Sensor gaya
5. Sensor percepatan

Sensor kimia adalah sensor yang mendeteksi jumlah suatu zat kimia dengan cara mengubah besaran kimi menjadi besaran listrik. Biasanya ini melibatkan beberapa reaksi kimia. Yang termasuk kedalam jenis sensor kimia yaitu :

1. Sensor PH
2. Sensor Gas
3. Sensor oksigen
4. Sensor Ledakan
5. dll

Macam-macam Sensor serta Fungsi dan Implementasinya :

1.     Sensor cahaya

 

• Sensor cahaya, seperti namanya sensor ini digunakan terhadap objek-objek yang memiliki bentuk warna atau cahaya, yang diubah menjadi daya yang berbeda-beda.

Sensor cahaya terdiri dari 3 macam kategori:

• Fotovoltaic, prosedur kerja dari sensor ini yaitu, mengubah energi sinar langsung menjadi energi listrik, dengan adanya penyinaran cahaya akan menyebabkan pergerakan elektron dan menghasilkan tegangan.
• Fotokonduktif (fotoresistif ), sensor ini memberikan perubahan tahanan (resistansi) pada sel-selnya. prinsip kerjanya, semakin tinggi intensitas cahaya yang terima sensor, maka akan semakin kecil pula nilai tahanannya.
• Fotolistrik, sensor yang berprinsip kerja berdasarkan pantulan karena perubahan posisi/jarak suatu sumber sinar (inframerah atau laser) ataupun target pemantulnya, yang terdiri dari pasangan sumber cahaya dan penerima.

Berikut ini merupakan beberepa contoh dari sensor cahaya:

a.LDR (Light Dependent Resistor)

Sensor ini berfungsi untuk mengubah itensitas cahaya menjadi hambatan listrik. Prinsip kerja dari LDR  (Light Dependent Resistor) yaitu, semakin tinggi intensitas cahaya yang mengenai permukaan LDR (Light Dependent Resistor) maka hambatan listrik yang dihasilkan semakin besar, dan sebaliknya. Sensor ini dapat diimplementasikan dalam pembuatan lampu otomatis. Lampu yang secara otomatis hidup dimalam hari, dan mati disiang hari. Lampu hidup dikarenakan intensitas cahaya yang terbaca oleh sensor sangatlah minim, dan sebaliknya.

 

b.Fotodiode

Fotodiode ini berfungsi untuk mengubah intensitas cahaya menjadi konduktivitas dioda. Fotodiode sejenis dengan dioda pada umummya, perbedaannya pada fotodiode ini adalah dipasangnya sebuah lensa pemfokus sinar untuk memfokuskan sinar jatuh pada pertemuan ”pn”.

Prinsip kerja : Energi pancaran cahaya yang jatuh pada pertemuan “pn” menyebabkan sebuah elektron berpindah ke tingkat energi yang lebih tinggi. Elektron berpindah ke luar dari valensi band meninggalkan hole sehingga membangkitkan pasangan elektron bebas dan hole. Contoh produk yang menggunakan sensor Fotodiode, mungkin kawan_kawan sudah tahu tentang robot yang satu ini, Line Follower atau lebih jelasnya Line Tracer. Sensor Fotodiode digunakan untuk menerima input perbedaan warna dari objek garis yang dipantulkan oleh pancaran lampu LED, sehingga Line Tracer dapat melaju dengan tepat melewati garis.

c.Fototransistor

Berfungsi untuk mengubah intensitas cahaya menjadi konduktivitas transistor. Fototransistor sejenis dengan transistor pada umummya. Perbedaannya terletak pada, fototransistor dipasang sebuah lensa pemfokus sinar pada kaki basis untuk memfokuskan sinar jatuh pada pertemuan ”pn”.

2. Sensor Tekanan

Sensor tekanan sensor ini memiliki transduser yang mengukur ketegangan kawat, dimana mengubah tegangan mekanis menjadi sinyal listrik. Dasar penginderaannya pada perubahan tahanan pengantar (transduser) yang berubah akibat perubahan panjang dan luas penampangnya. Contoh produk yang menggunakan sensor Tekanan, seperti: Alat untuk mendeteksi tekanan darah orang dewasa secara otomatis. Alat tersebut dilakukan dengan manset yang dipasang di lengan pasien, kemudian dipompa sampai pada tekanan tertentu yang selanjutnya baru dilakukan pengukuran tekanan darah.

3. Sensor Proximity

Proximity sensor atau yang disebut “ sensor jarak” adalah sebuah sensor yang mampu mendeteksi keberadaan benda yang berada didekatnya tanpa melakukan kontak fisik secara langsung. Biasanya sensor ini tediri dari alat elektronis solid-state yang terbungkus rapat untuk melindungi dari pengaruh getaran, cairan, kimiawi, dan korosif yang berlebihan.

Sensor proximity dapat diaplikasikan pada kondisi penginderaan pada objek yang dianggap terlalu kecil atau lunak untuk menggerakkan suatu mekanis saklar. Contoh pemanfaatan dari sensor Proximity yaitu pada Smartphone yang pada proses pengaplikasiannya menggunakan teknik Air Gesture. Dimana penggunanya dapat melakukan manajemen akses ke smartphone tanpa melakukan kontak fisik ke layar smartphone.

4. Sensor Ultrasonik

Sensor ultrasonik bekerja berdasarkan prinsip pantulan gelombang suara, dimana sensor ini menghasilkan gelombang suara yang kemudian menangkapnya kembali dengan perbedaan waktu sebagai dasar penginderaannya. Perbedaan waktu antara gelombang suara dipancarkan dengan ditangkapnya kembali gelombang suara tersebut adalah berbanding lurus dengan jarak atau tinggi objek yang memantulkannya.

Jenis objek yang dapat diindera diantaranya adalah: objek padat, cair, butiran maupun tekstil. Banyak produk-produk yang pada pemrosesannya menggunakan sensor Ultrasonik. Misalnya: pada Robot KRCI (kontes robot cerdas indonesia) tergolong semua kontestan menggunakan sensor Ultrasonik. Sehingga robot dapat melalui rintangan dengan tidak menyentuh objek-objek yang berada disekitarnya.

 

5.  Sensor Kecepatan (RPM)

Sensor kecepatan atau velocity sensor adalahsuatu sensor yang dipakai untuk mendeteksi kecepatan gerak benda guna selanjutnya diolah kedalam format sinyal elektrik. Dalam kenyataannya ada sejumlah sensor yang dipakai untuk sekian banyak  keperluan ini, sensor-sensor itu diantaranya:

• Tachometer dan Stroboscope
• Kabel Piezoelectric
• Muzzle velocity
• Encoder Meter

Cara Kerja Sensor Kecepatan

Proses penginderaan sensor kecepatan adalahproses kebalikan dari sebuah motor, dimana sebuah poros/object yang berputar pada suatui generator bakal menghasilkan sebuah tegangan yang seimbang dengan kecepatan putaran object. Kecepatan putar tidak jarang pula diukur dengan memakai sensor yang mengindera pulsa magnetis (induksi) yang timbul ketika medan magnetis terjadi. Lalu tegangan ini di kirim ke ECM.

Proses penginderaan sensor kecepatan merupakan proses kebalikan dari suatu motor, dimana suatu poros/object yang berputar pada suatui generator akan menghasilkan suatu tegangan yang sebanding dengan kecepatan putaran object. Kecepatan putar sering pula diukur dengan menggunakan sensor yang mengindera pulsa magnetis (induksi) yang timbul saat medan magnetis terjadi. Contohnya pada alat pengukur kecepatan speedometer. Alat tersebut mengukur kecepatan laju motor dalam kilometer perjam.

6. Sensor Magnet

Sensor Magnet atau disebut juga relai buluh, adalah alat yang akan terpengaruh medan magnet dan akan memberikan perubahan kondisi pada keluaran. Seperti layaknya saklar dua kondisi (on/off) yang digerakkan oleh adanya medan magnet di sekitarnya. Biasanya sensor ini dikemas dalam bentuk kemasan yang hampa dan bebas dari debu, kelembapan, asap ataupun uap. Implementasi dari alat ini seperti, Pengukuran medan magnet berbasis komputer terdiri dari sensor medan magnet UGN3503, Op-Amp LM358 dan ADC 0804. Prinsip kerja alat adalah mendekatkan magnet pada sensor.

Keluaran sensor berupa tegangan akan dikuatkan oleh op-amp agar dapat diproses oleh ADC. Selanjutnya tegangan dikonversi oleh ADC menjadi data digital, kemudian diolah oleh komputer dengan program visual basic dan hasilnya ditampilkan pada PC.

7. Sensor Penyandi (Encoder)

Sensor Penyandi (Encoder) digunakan untuk mengubah gerakan linear atau putaran menjadi sinyal digital, dimana sensor putaran memonitor gerakan putar dari suatu alat. Sensor ini biasanya terdiri dari 2 lapis jenis penyandi, yaitu; Pertama, Penyandi rotari tambahan (yang mentransmisikan jumlah tertentu dari pulsa untuk masing-masing putaran) yang akan membangkitkan gelombang kotak pada objek yang diputar. Kedua, Penyandi absolut (yang memperlengkapi kode binary tertentu untuk masing-masing posisi sudut) mempunyai cara kerja sang sama dengan perkecualian, lebih banyak atau lebih rapat pulsa gelombang kotak yang dihasilkan sehingga membentuk suatu pengkodean  dalam susunan tertentu.

Contoh pengimplementasiannya yaitu sensor ini dapat dibuat menjadi suatu sistem yang dapat menghitung kekuatan gempa bumi dengan menggunakan sensor incremental rotary encoder dan diolah oleh mikrokontroler.

 

8. Sensor Suhu

Sensor Suhu atau Temperature Sensors ialah suatu komponen yang dapat mengolah besaran panas menjadi besaran listrik sampai-sampai dapat mendeteksi fenomena perubahan suhu pada obyek tertentu. Sensor suhu mengerjakan pengukuran terhadap jumlah energi panas/dingin yang didapatkan oleh sebuah obyek sampai-sampai memungkinkan anda untuk memahami atau mendeteksi fenomena perubahan-perubahan suhu itu dalam format output Analog maupun Digital. Sensor Suhu pun adalahdari family Transduser.

Contoh peralatan-peralatan listrik maupun elektronik yang memakai Sensor Suhu diantaranya laksana Thermometer Suhu Ruangan, Thermometer Suhu Badan, Rice Cooker, Kulkas, Air Conditioner (Pendingin Ruangan) dan masih tidak sedikit lagi.


9. Flow Meter Sensor

Flow meter adalahalat ukur yang dipakai untuk mengukur laju aliran atau Jumlah sebuah fluida yeng bergerak mengalir dalam sebuah pipa tertutup atau drainase terbuka laksana channel atau sungai atau parit atau gorong-gorong. Difinisi flow meter itu sebagai di finisi flow meter sangat sederhana dan cocok dengan peradaban tekhnology faedah dari flow meter telah dikenal dan berkembang pesat cocok dengan tujuan, guna dan faedah pemasangan flow meter. Jenis fluida yang melewati atau diukur oleh flow meter dapat berupa sekian banyak  macam serta spesifikasi cairan, gas maupun solid laksana air mium, air limbah, air lumpur, susu, madu, kecap, ciaran kimia, air gula, adonan kue, concrete, powder, biji bijian dan lai lain..

Pada aplikasinya flow meter tidak sedikit digunakan guna mengukur karakter aliran baik berupa kecepatan aliran, kapasitas aliran maupun volumenya atau dapat juga di hitung mass flow nya yang berupa berat fluida. Pemilihan jenis serta model dari flow meter tergantung pada aplikas yang di sesuaikan dengan tujuan, manfaat, tingkat kendala instalasi serta akurasi yang di inginkan. Karena itu diperlukan rekayasa pemasangan flow meter supaya didapatkan guna yang optimal, supaya sesuai dengan investasi yang dikeluarkan.

10.   Flame sensor

Flame sensor adalahsensor yang mempunyai faedah sebagai pendeteksi nyala api yang dimana api itu mempunyai panjang gelombang antara 760nm – 1100nm. Sensor ini memakai infrared sebagai tranduser dalam mensensing situasi nyala api.
Dalam banyak sekali pertandingan persaingan robot, pendeteksian bakal nyala api misalny lilin masih tetap jadi di antara aturan yang umum dalam kompetensi lomba yang tidak bakal pernah ditinggalkan. Dikarena itulah sensor ini memiliki peran yang vital yang bermanfaat sebagai “mata” untuk robot dalam menuntaskan tugasnya mengejar posisi nyala api.

Biasanya dipakai pada persaingan robot Cerdas Indonesia atau KRCI baik berbentuk laba-laba maupun laksana tank. Selain tersebut sensor ini tidak jarang juga dipakai untuk mendeteksi api pada ruangan di perkantoran, apartemen, maupun di perhotelan. Suhu normal pembacaan normal sensor ini yakni pada 25 – 85°C dengan besar sudut pembacaan pada 60°.