Pengertian sensor dan transduser - Sensorik

Download versi lengkapnya disini : Download

Pendahuluan

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. Sensor dan transduser merupakan peralatan atau komponen yang mempunyai peranan 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 sebuah sistem pengukuran, atau sistem manipulasi, maupun sistem pengontrolan yaitu yang disebut Alat ukur.

3

1.1. Definisi-definisi

D Sharon, dkk (1982), mengatakan Sensor adalah suatu peralatan yang berfungsi untuk mendeteksi gejala-gejala atau sinyal-sinyal yang berasal dari perubahan suatu energi seperti energi listrik, energy fisika, energi kimia, energi biologi, energi mekanik dan sebagainya dan merubahnya menjadi sinyal elektrik.

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 energy ini bisa berupa listrik, mekanik, kimia, optic (radiasi) atau thermal (panas). Contoh ; generator adalah transduser yang merubah energi mekanik menjadi energi listrik, motor adalah transduser yang merubah energi listrik menjadi energi mekanik, dan sebagainya.

William D.C, (1993), mengatakan Alat ukur adalah ” sesuatu alat yang berfungsi memberikan batasan nilai atau harga tertentu dari gejala-gejala atau sinyal yang berasal dari perubahan suatu energi ”. Contoh: voltmeter, ampermeter untuk sinyal listrik; tachometer, speedometer untuk kecepatan gerak mekanik, lux-meter untuk intensitas cahaya, dan sebagainya.

1.2. Peryaratan 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

b. Sensitivitas

c. Tanggapan waktu

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 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 temperature yang tinggi dari pada temperatur yang rendah.

c. Tanggapan Waktu

Tanggapan waktu pada sensor menunjukan seberapa cepat tanggapannya terhadap perubahan masukan. Sebagai contoh, instrumen dengan tanggapan frekuensi yang jelek adalah sebuah termometer merkuri. Masukannya adalah temperatur dan keluarannya adalah posisi merkuri. Misalkan perubahan temperatur terjadi sedikit demi sedikit dan kontinyu terhadap waktu, seperti tampak pada gambar 1.2(a).

Ada bermacam cara untuk menyatakan tanggapan frekuensi sebuah sensor. Misalnya “satu milivolt pada 500 hertz”. Tanggapan frekuensi dapat pula dinyatakan dengan “decibel (db)”, yaitu untuk membandingkan daya keluaran pada frekuensi tertentu dengan daya keluaran pada frekuensi referensi.

Yayan I.B, (1998), mengatakan ketentuan lain yang perlu diperhatikan dalam memilih sensor yang tepat adalah dengan mengajukan beberapa pertanyaan berikut ini:

a. Apakah ukuran fisik sensor cukup memenuhi untuk dipasang pada tempat yang diperlukan?

b. Apakah ia cukup akurat?

c. Apakah ia bekerja pada jangkauan yang sesuai?

d. Apakah ia akan mempengaruhi kuantitas yang sedang diukur?.

Sebagai contoh, bila sebuah sensor panas yang besar dicelupkan kedalam jumlah air air yang kecil, malah menimbulkan efek memanaskan air tersebut, bukan menyensornya.

e. Apakah ia tidak mudah rusak dalam pemakaiannya?.

f. Apakah ia dapat menyesuaikan diri dengan lingkungannya?

g. Apakah biayanya terlalu mahal?

1.3. Jenis Sensor dan Transduser

Robotik adalah sebagai contoh penerapan sistem otomasi yang kompleks, disini sensor yang digunakan dapat dikatagorikan menjadi dua jenis sensor yaitu: (D Sharon, dkk, 1982)

a. Internal sensor, yaitu sensor yang dipasang di dalam bodi robot. Sensor internal diperlukan untuk mengamati posisi, kecepatan, dan akselerasi berbagai sambungan mekanik pada robot, dan merupakan bagian dari mekanisme servo.

b. External sensor, yaitu sensor yang dipasang diluar bodi robot.

Sensor eksternal diperlukan karena dua macam alasan yaitu:

1) Untuk keamanan : keamanan robot, yaitu perlindungan terhadap robot dari kerusakan yang ditimbulkannya sendiri, serta keamanan untuk peralatan, komponen, dan orang-orang dilingkungan dimana robot tersebut digunakan.

2) Untuk penuntun. : mengarahkan ke fungsi / sistem yang

sudah ditetapkan. Sesuai dengan fungsi sensor sebagai pendeteksi sinyal dan menginformasikan sinyal tersebut ke sistem berikutnya, maka peranan dan fungsi sensor akan dilanjutkan oleh transduser. Karena keterkaitan

antara sensor dan transduser begitu erat maka pemilihan transduser yang tepat dan sesuai juga perlu diperhatikan.

1.4. Klasifikasi Sensor

Secara umum berdasarkan fungsi dan penggunaannya sensor dapat dikelompokan menjadi 3 bagian yaitu:

a. sensor thermal (panas)

b. sensor mekanis

c. sensor optik (cahaya)

Sensor thermal adalah sensor yang digunakan untuk mendeteksi gejala  perubahan panas/temperature/suhu pada suatu dimensi benda atau dimensi ruang tertentu. Contohnya; bimetal, termistor, termokopel, RTD, infrared pyrometer, dsb.

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.

Sensor optic atau cahaya adalah sensor yang mendeteksi perubahan cahaya dari sumber cahaya, pantulan cahaya ataupun bias cahaya yang

mengenai benda atau ruangan.

Contoh; photo cell, photo transistor, photo diode, photo voltaic,

photo multiplier, pyrometer optic, dsb.

1.5. Klasifikasi Transduser (William D.C, 1993)

a. Self generating transduser (transduser pembangkit sendiri)

Self generating transduser 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)

External power transduser adalah transduser yang memerlukan sejumlah energi dari luar untuk menghasilkan suatu keluaran.

Contoh: RTD (resistance thermal detector), Strain gauge, LVDT (linier variable differential transformer), Potensiometer, NTC, dsb.

Download versi lengkapnya disini : Download

Mikrokontroler Cara mendownload program ke arduino

link download : DOWNLOAD

Arduino itu apa sih ? bagi yang belum tahu atau kurang jelas tentang arduino ini ada penjelasan dari wikipedia tentang arduino. Arduino adalah pengendali mikro single-board yang bersifat open-source, diturunkan dari Wiring platform, dirancang untuk memudahkan penggunaan elektronik dalam berbagai bidang. Hardwarenya memiliki prosesor Atmel AVR dan softwarenya memiliki bahasa pemrograman sendiri. 

Saya akan membahas mengenai cara download program ke arduino. Sebenarnya arduino tidak menggunakan istilah download melainkan upload, namun karena kata download lebih familiar maka judul blog dibuat demikian.Langsung saja kita bahas langkah langkahnya.

1. Siapkan komponen yang dibutuhkan. 
2. Arduino(Arduino yang biasa digunakan adalah jenis arduino uno, mega , atau nano).
3. Kabel untuk upload (Memiliki sambungan Serial-USB untuk arduino mega dan uno, sedangkan arduino nano menggunakan sambungan mini USB-USB).
4. PC/Laptop
5. Pasang konektor mini USB/Serial ke arduino terlebih dahulu
6. Pasang USB ke PC/ Laptop
7. Buka program Arduino IDE
8. Setting serial port. Klik tools pada toolbar-> serial port->Pilih serial port yang terhubung ke arduino. Serial port dapat dilihat di device manager.
   
9. Setting board arduino. Klik tools->board->pilih board yang sesuai dengan jenis arduino yang anda pakai.
   
   
   
10. Masukkan program yang dikehendaki.
11. Klik Verify untuk memastikan tidak ada error pada program. Fungsi verify mirip dengan compile.
    
12. Klik Upload dan tunggu beberapa saat. Saat upload telah selesai, maka bagian pojok bawah akan bertuliskan Done
    
    
    

Sekian, dan semoga bermanfaat. 

Teknik Digital - What is Digital IC ?

DIGITAL  IC

What is ic ?

An integrated circuit or monolithic integrated circuit (also referred to as an IC, a chip, or a microchip) is a set of electronic circuits on one small plate ("chip") of semiconductor material, normally silicon. This can be made much smaller than a discrete circuit made from independent components.

Integrated circuits are used in all electronic equipment today and have revolutionized the world of electronics. Computers, mobile phones, and other digital home appliances are now inextricable parts of the structure of modern societies, made possible by the low cost of producing integrated circuits.

Plugging ic in circuit board

IC's are come in several shapes and sizes. Most common size are 4, 8, 14, 16, 18 or 20 pin dual in line (dil) chips.

IC's can be soldered directly into printed circuit boards, or may plug into sockets which have already been soldered into the board. We suggest to use the ic’s socket before soldering,then plug the ic after soldering process finished.

When soldering, ensure that the IC (or the socket) is the correct way round and that no pins have been bent underneath the body. Bent pins may influence the ic’s function. It may cause error in yhe circuit.

When fitting new ic’s on the circuit board , two pins at the same line still have wide range. It is often necessary to bend the pins in slightly, in order to fit it into the board (or socket).

Some IC's are damaged by the static electricity which most people carry on their bodies. They should be stored in conductive foam or wrapped in tin foil.  When handling them, discharge yourself periodically by touching some metalwork which is earthed(grounded), such as a radiator or other grounded metal.

Solder two diagonally opposite pins (say pin 1 and pin 5 in the diagram below) and check that the IC is flat on the board before soldering the rest. If it is not flat then reflow the solder on the two pins pushing the IC flat. When satisfied, solder the remaining pins.

Take care when removing faulty IC's from pcb's. You may damage a circuit board when carelessly removing a 20p IC. If the leads are bent over onto the circuit board, and you try to lift them while any of the solder is still adhered, the pad comes off. If you work carefully, suck all of the solder off, and make sure the lead is not adhered to any part of the pad, you won't have this kind of problem.

Example of IC ‘s logic gate

Definition

A Logic AND Gate is a type of digital logic gate that has an output which is normally at logic level "0" and only goes "HIGH" to a logic level "1" when ALL of its inputs are at logic level "1". The output state of a "Logic AND Gate" only returns "LOW" again when ANY of its inputs are at a logic level "0". In other words for a logic AND gate, any LOW input will give a LOW output.

The logic or Boolean expression given for a logic AND gate is that for Logical Multiplication which is denoted by a single dot or full stop symbol, ( . ) giving us the Boolean expression of:  A.B = Q.Then we can define the operation of a 2-input logic AND gate as being: "If both A and B are true, then Q is true"

Some tips to keep the ic :

- Keep the ic’s in safe location ,flat place is better and Far from heavy things.
- Put the ic’s on dry place . You may plug it in a sterofoam to avoid bent pins.
- No over heating or over voltage. It cause fatal damage inside the ic.
- Make sure that it far from children . They always want to eat everything in this world .

Teknik Digital - PROTEUS 7.0

PROTEUS  software Virtual System Modelling (VSM) yang mampu mengkombinasikan simulasi rangkaian elektronik, animasi komponen, dan model mikroprosesor untuk menyimulasikan mikroprosesor yang asli. PROTEUS terdiri dari ISIS dan ARES.

ISIS merupakan salah satu software dari PROTEUS yang digunakan untuk simulasi rangkaian digital dan analog. Cocok nih buat kalian yang pengen belajar rangkaian IC digital, atau bisa juga buat analisa rangkaian elektronik yang kalian buat.  

ARES digunakan untuk mendesain rangkaian pada pcb. ARES memiliki fitur autoroute yang mampu membuat jalur secara otomatis dengan sekali klik. Nggak jaman bikin jalur pcb pake spidol. 

Silahkan langsung menuju TKP untuk download :

DOWNLOAD

Microkontroller - ANALISA VOICE COMMAND DENGAN EASYVR SHIELD BERBASIS ARDUINO UNO

Halo bro sis apakabar ? Kali ini saya mau share salah satu proyek mikrokontroler semasa tingkat 3 nih. Sistem kerja dari proyek ini cukup sederhana yaitu mengendalikan led dengan perintah suara. Kaya' di film film gitu bro sis, lampuya bisa nyala mati sendiri dengan suara kita. Proyek ini dikerjakan bersama 2 orang sahabat baik saya selama 1 minggu.  Waktu pengerjaannya cukup lama karena EASYVR ini termasuk salah satu komponen baru di kampus sehingga belum ada referensi dan kami ditugaskan untuk mempelajari, menganalisa, dan membukukan cara menggunakan komponen ini. 

Baiklah bagi yang berminat untuk mempelajarinya silahkan download dari link di bawah ini.

DOWNLOAD