10 JENIS SENSOR BESERTA CARA KERJANYA DAN CONTOH APLIKASI SENSOR TERSEBUT
1. Sensor gerak (PIR)
Sensor gerak atau PIR mempunyai dua bagian utama. Bagian yang pertama pemancar infrared, sedangkan bagian yang kedua yaitu penerima. Bila alat sensor ini ada yang melewatinyan bagian pemancar akan mengirim tanda atau sinyal ke bagian penerima. Selanjutnya, penerima akan memberi perintah pada alat lainnya. Misalnya membuka pintu atau mengeluarkan suara, tergantung system aplikasi yang diterapkan.
Contoh aplikasi :
Pintu yang bisa membuka sendiri secara otomatis Jika ada yang lewat atau masuk maupun keluar. Alat sensor tersebut melakukan deteksi terhadap suatu gerakan yang disebut Namanya adalah PIR (Passive Infrared Sensor)
2. RTD (Resistance Temperature Detectors)
Bila RTD berada pada suhu kamar maka beda potensial jembatan adalah 0 Volt. Keadaan ini disebut keadaan setimbang. Bila suhu RTD berubah maka resistansinya juga berubahsehingga jembatan tidak dalam kondisi setimbang. Hal ini menyebabkan adanya bedapotensial antara titik A dan B. Begitu juga yang berlaku pada keluaran penguat diferensial.
Contoh Aplikasi :
Pada proses pengontrolan temperatur di line fuel gas (pipa berbahan bakar gas) ini diperlukan pengontrolan (pengendalian) temperatur agar suhu yang ada pada pipa tersebut selalu dalam keadaan stabil sehingga dapat dijadikan bahan bakar kompresor. Uap gas (vapour) yang dihasilkan dari produk drum akan di panaskan di Heat Exchanger sehingga uap gas tersebut dapat dijadikan bahan bakar kompressor. Alat yang digunakan untuk mengontrol temperatur uap gas, merupakan salah satu peralatan atau instrument pabrik. Apabila alat ini tidak beroperasi maka temperatur yang diinginkan tidak akan tercapai sehingga kompressor tidak dapat bekerja dan pabrik tidak dapat beroperasi secara normal dan secara otomatis produksi pabrik pun menjadi berkurang. Untuk itu digunakan instrumen pengukur temperatur yaitu Resistance Temperature Detector (RTD) yang berperan mengawasi dan mengontrol temperatur gas. RTD ini bekerja berdasarkan perbandingan perubahan temperatur dengan besaran tahanan listrik dari logam yang terdapat pada sensor RTD tersebut, dan jenis logam yang sering digunakan adalah platina (Pt100).
3. Sensor Suhu (Thermokopel)
Jika salah satu pangkal lilitan dipanasi, maka pada kedua ujung penghantar yang lain akan muncul beda potensial (emf). Thermokopel ditemukan oleh Thomas Johan Seebeck pada tahun 1820. Tegangan keluaran emf (elektro motive force) thermokopel masih sangatrendah, hanya beberapa milivolt. Thermokopel bekerja berdasarkan perbedaan pengukuran. Oleh karena itu jika ukntuk mengukur suhu yang tidak diketahui, terlebih dulu harus diketahui tegangan Vc pada suhu referensi (reference temperature). Bila thermokopel digunakan untuk mengukur suhu yang tinggi makaa akan muncul tegangan sebesar Vh. Tegangan sesungguhnya adalah selisih antara Vc dan Vh yang disebut net voltage (Vnet).
Contoh Aplikasi :
· Industri besi dan baja
· Pengaman pada alat-alat pemanas
· Untuk termopile sensor radiasi
· Pembangkit listrik tenaga panas radioisotop, salah satu aplikasi termopile
4. Sensor Suhu (IC IM35)
Tegangan keluaran rangkaian betaambah 10 mV/0C. Dengan memberikan tegangan referensi negtif (-Vs) Dengan memberikan tegangan referensi negatif (-Vs) pada rangkaian, sesor ini mampu bekerja pada rentang suhu -550C – 1500C. Tegangan keluaran dapat diatur 0 V pada suhu 00C dan ketelitian sensor ini adalah ±10C.
Contoh Aplikasi :
Sistem monitoring suhu ruangan pada laboratorium kimia, sistem monitoring suhu rumah kaca.
5. Sensor Suhu (Thermistor)
Mengubah suhu menjadi resistansi atau hambatan listrik yang berbanding terbalik dengan perubahan suhu. Semakin tinggi suhu, semakin kecil resistansinya.
Contoh Aplikasi :
Aplikasi thermistor pada otomotif adalah pada Sensor IAT (Intake Air Temperature) Sensor ini medeteksi temperatur udara masuk ke engine dengan mengunakan thermistor.
6. Bimetallic Temperature Sensor
Sensor ini mengubah mampu besaran suhu menjadi gerakan. sensor ini terbuat dari dua buah logam yang disatukan atau direkatkan menjadi satu. Cara kerja dari sensor ini adalah setiap logam kan mempunyai koefisien muai yang berbeda-beda maka jika dua buah logam yang memiliki koefisien muai yang bebeda disatukan maka gabungan kedua logam itu akan melengkung jika dipanasi. Karena sifatnya yang bisa melengkung jika terkena panas maka bimetal ini sering dipakai sebagai saklar suhu otomatis atau sebagai alat ukur suhu yang analog.
Contoh Aplikasi :
Salah satu aplikasi dari Bimetallic temperature sensor ini adalah pada setrikaan listrik pada setrika jika suhu melebihi batas yang telah ditentukan maka setrika akan mati sendiri dan akan ada bunyi "tik", itu sebenarnya adalah Bimetallic temperature sensor yang sedang melengkung. Disini bimetal berfungsi sebagai saklar suhu otomatis yang akan memutus kontak listrik jika suhu setrika melebihi batas yang ditentukan.
7. Sensor Ultrasonic
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.
Contoh Aplikasi :
Sensor ultrasonic banyak digunakan di berbagai perangkat pengukur jarak. sebagai contoh di dunia robotika sensor ini digunakan sebagai indra utama untuk navigasi robot. sebagai contoh tipe ultra sonic yang banyak digunakan adalah tipe SRF, dan PING pada perinsipnya sensor jarak ultra sonic menggunakan prinsip kerja yang sama, yaitu pngirim sinyal dan penerima sinyal (transmitter and receiver). sensor ini bekerja pada frequency 40 Khz.
8. Sensor Penyandi (Encoder)
Sensor ini adalah saat rangkaian sumber cahaya diberi VCC 5 Volt dan menghasilkan cahaya, cahaya masuk pada photodioda tidak terhalangi maka akan menghasilkan tegangan 5V dan begitu juga sebaliknya saat terhalangi maka akan menghasilkan tegangan 0V. Dimana tegangan menjadi inputan untuk mikrokontroler.
Contoh Aplikasi :
Salah satu aplikasi rotary encoder sebagai sensor posisi digunakan pada Mouse Analog (Mouse yang menggunakan Bola). Kurang lebih Tiga buah Rangkaian Sensor Posisi menggunakan Rotary Encoder.
9. Sensor Level (Silo Pilot)
Sensor Level ini akan menurunkan bandulnya dengan timing tertentu kemudian jika bandul tersebut menyentuh material maka bandul akan naik kembali. Dan Level ketinggian material bisa diketahui dari Panjang bandul yang diturunkan tersebut. Bisa juga diperintahkan dari Pusat Kontrol untuk memberikan Command ke Controller jika ingin melakukan pengukuran material menggunakan SiloPilot ini.
Contoh Aplikasi :
Penggunaan sensor level di pabrik semen biasanya di pasang di bin material, Silo ataupun untuk mengetahui ketinggian/volume tandon air (water treatment). Silo pilot cocok untuk pengukuran level di pabrik semen karena selain cukup handal sensor ini juga baik untuk pengukuran material bulk seperti semen.
10. Sensor Level (Level Switch)
Sensor level switch ini cukup sederhana, sensor ini cuman melakukan pensaklaran biasa, apabila material semen kontak dengan sensor sehingga switch tertekan maka kita cukup menghubungkan kaki NO/NC nya dengan tegangan signal baik itu 24 VDC atau 220 VAC, yang kemudian signal kita dapat teruskan ke controller (PLC/DCS).
Contoh Aplikasi :
Sama seperti sensor silo pilot, penggunaan sensor level switch ini biasa di gunakan di pabrik semen. tetapi di bandingkan silo pilot, sensor level switch ini masih kalah.
10 Contoh Sensor dan Prinsip Kerjanya
1. Sensor Proximity
Sensor proximity merupakan sensor atau saklar yang dapat mendeteksi adanya target jenis logam dengan tanpa adanya kontak fisik. 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.
Prinsip Kerja Sensor Proximity
Sensor ini bekerja berdasarkan jarak object terhadap sensor, ketika ada object logam yang mendekat kepadanya dengan jarak yang sangat dekat 5 mm misalkan, maka sensor akan bekerja dan menghubungkan kontaknya, kemudian melalui kabel yang tersedia bisa dihubungkan ke perangkat lainnya seperti lampu indikator, relay dll. Pada saat sensor ini sedang bekerja atau mendeteksi adanya logam (besi) maka akan ditandai dengan lampu kecil berwarna merah atau hijau yang ada dibagian atas sensor, sehingga memudahkan kita dalam memonitor kerja sensor atau ketika melakukan preventive maintenace.
Contoh Aplikasi Sensor Proximity
Robot cerdas, proximity switch dll
2. Sensor LDR ( light dependent resistor )
Sensor LDR adalah sebuah sensor cahaya jenis photoconductive dimana jika cahaya yang masuk kedalam sensor tersebut semakin sedikit, maka resistansinya akan semakin besar demikian juga sebaliknya jika intensitas cahaya yang masuk semakin banyak maka resistansinya (hambatan) akan semakin sedikit, LDR dihitung dalam satuan ohm.
Berikut ini bagian - bagian dari LDR ( image by : http://www.adafruit.com )
Prinsip Kerja Sensor LDR
Prinsip kerja LDR itu sendiri adalah nilai resistansinya akan bertambah besar apabila tidak terkena cahaya (malam hari) dan akan berkurang resistansinya apabila terkena cahaya (siang hari), LDR ini umumnya digabungkan dengan beberapa transistor untuk membentuk rangkaian lampu otomatis atau rangkaian lainnya. Kelebihannya tak ada kode spesial untuk membaca nilai resistasi pada LDR ini.
Contoh Aplikasi Sensor LDR
Contoh Aplikasi LDR sebagai sensor cahaya diantaranya: Rangkaian alarm, indikator, counter (penghitung), fungsi potensiometer.
3. Sensor Tekanan MPX4100
Sensor tekanan MPX4100 merupakan seri Manifold Absolute Pressure (MAP) yaitu sensor tekanan yang dapat membaca tekanan udara dalam suatu manifold. Pada dasarnya sensor tekanan MPX4100 adalah sebuah sensor tekanan yang sudah dilengkapi dengan rangkaian pengkondisi sinyal dan temperatur kalibrator yang membuat sensor ini stabil terhadap perubahan suhu. Untuk akurasi pengukuran sensor ini menggunakan teknik micro machine, thin film metalization dan proses bipolar semiconductor. Bentuk fisik sensor tekanan MPX4100 cukup kecil seperti terlihat pada gambar berikut.
Prinsip Kerja Sensor Tekanan MPX4100
Prinsip kerja dari sensor tekanan ini adalah mengubah tegangan mekanis menjadi sinyal listrik. kurang ketegangan didasarkan pada prinsip bahwa tahanan pengantar berubah dengan panjang dan luas penampang.
Daya yang diberikan pada kawat menyebabkan kawat bengkok sehingga menyebabkan ukuran kawat berubah dan mengubah tahanannya, seperti terlihat pada gambar 7. Aplikasi umum pengukuran tekanan balok
Contoh Aplikasi Sensor Tekanan
Pemantau cuaca, pesawat terbang, dan pengukur tekanan ban
4. Sensor Suara (MIC KONDENCER)
Sensor suara adalah sensor yang cara kerjanya merubah besaran suara menjadi besaran listrik, dan dipasaran sudah begitu luas penggunaannya. Komponen yang termasuk dalam Sensor suara yaitu electric condenser microphone atau mic kondenser.
Prinsip Kerja Sensor Suara (MIC KONDENSER)
Prinsip kerja ECM adalah getaran suara yang diterima oleh dielectric berupa membran tipis di dalam ECM akan menyebabkan perubahan nilai kapasitasnya.
Contoh Aplikasi Sensor Suara (MIC KONDENSER)
Contoh pengaplikasian sensor ini adalah yang bekerja pada system robot. Aplikasi mikrofon adalah pada system audio, sebagai sensor suara dan pada system telekomunikasi telepon seluler.
5. Passive Infared Sensor (PIR)
PIR (Passive Infrared Receiver) merupakan sebuah sensor berbasiskan infrared. Akan tetapi, tidak seperti sensor infrared kebanyakan yang terdiri dari IR LED dan fototransistor. PIR tidak memancarkan apapun seperti IR LED. Sesuai dengan namanya 'Passive', sensor ini hanya merespon energi dari pancaran sinar inframerah pasif yang dimiliki oleh setiap benda yang terdeteksi olehnya. Benda yang bisa dideteksi oleh sensor ini biasanya adalah tubuh manusia.
Prinsip Kerja Passive Infared Sensor (PIR)
Sensor ini bekerja dengan cara membaca radiasi optik yang dipancarkan suatu benda dan mengubahnya kedalam besaran listrik. Untuk menggunakan komponen ini sebagai sensor gerak, kita perlu menambahkan sebuah amplifier dan sebuah comparator untuk mendukung alat ini bekerja.
Contoh Aplikasi Passive Infared Sensor (PIR)
Contoh penerapan Sensor ini dalam kehidupan sehari-hari dapat dilihat di Mal-Mal besar. Disana mungkin terdapat Pintu yang akan terbuka dengan otomatis ketika ada manusia hendak melintasi pintu tersebut. Kemungkinan besar pintu itu adalah mengaplikasikan Sensor ini.
6. Sensor Warna TCS230
Sensor warna TCS230 adalah sensor warna yang sering digunakan pada aplikasi mikrokontroler untuk pendeteksian suatu object benda atau warna dari objet yang di monitor. Sensor warna TCS230 juga dapat digunakan sebagi sensor gerak, dimana sensor mendeteksi gerakan suatu object berdasarkan perubahan warna yang diterima oleh sensor. Pada dasarnya sensor warna TCS230 adalah rangkaian photo dioda yang disusun secara matrik array 8×8 dengan 16 buah konfigurasi photodioda yang berfungsi sebagai filter warna merah, 16 photodiode sebagai filter warna biru dan 16 photo dioda lagi tanpa filter warna. Sensor warna TCS230 merupakan sensor yang dikemas dalam chip DIP 8 pin dengan bagian muka transparan sebagai tempat menerima intensitas cahaya yang berwarna.
Prinsip Kerja Sensor warna TCS230
Cara kerja piranti ini adalah dengan membedakan warna
Contoh Aplikasi Sensor warna TCS230
contoh aplikasinya adalah alat pendeteksi warna yang diantaranya dapat
digunakan untuk mendeteksi warna cat pada mobil.
7. Sensor Kecepatan (RPM)
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.
Prinsip Kerja Sensor Kecepatan (RPM)
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.
Contoh Aplikasi Sensor Kecepatan (RPM)
Buat program untuk pengukuran kecepatan putaran motor.
8. Sensor Rotary Encoder
Rotary encoder merupakan sensor digital yang digunakan untuk mendeteksi perpindahan atau pergerakan robot.
Seiring dengan perkembangan robot, perkembangan FPGA menunjukkan respon yang positif, sehingga para ilmuwan mulai mencoba mengaplikasikannya ke dalam dunia robot.
Prinsip Kerja Sensor Rotary encoder
Prinsip kerja dari sensor ini adalah sebagai berikut saat rangkaian sumber cahaya diberikan VCC 5 Volt dan menghasilkan cahaya, cahaya masuk pada photodioda tidak terhalangi maka akan menghasilkan tegangan sekitar 5 V dan begitu juga sebaliknya saat terhalangi maka akan menghasilkan tegangan sekitar 0 V. Dimana tegangan menjadi inputan untuk mikrokontroler.
Contoh Aplikasi Sensor Rotary encoder
Salah satu contoh aplikasinya yaitu untuk menentukan posisi robot.
9. Sensor Limit Switch
Limit switch merupakan salah satu jenis saklar yang berfungsi sebagai penyambung dan pemutus arus listrik. Limit switch umumnya digunakan sebagai saklar untuk membatasi gerakan suatu benda. Misalnya pada palang pintu kereta api, pagar, crane, pengangkat barang dan sejenisnya.
Prinsip Kerja Limit Switch
Cara kerja limit switch adalah bekerja berdasarkan tekanan atau sentuhan benda kerja. Misalnya pada saat pintu pagar bergeser, pada saat pagar sudah mencapai titik tertentu atau menyentuh batas yang diinginkan akan menekan pelat pemicu yang menyebabkan kontak limit switch membuka.
Contoh Aplikasi Limit Switch
Pengendali Lampu Pijar menggunakan Limit Switch
Contoh rangkaian
10. Load Cell Sensor
Load Cell adalah salah satu Sensor yang banyak digunakan di timbangan-timbangan elektronika untuk mengukur berat suatu benda. Load Cell mengubah suatu gaya tekanan, menjadi besaran listrik. Load Cell juga dapat digunakan untuk mendeteksi adanya gerak-gerak pada suatu objek yang hendak diotomatiskan. Contohnya mungkin diindustri beras. Misal kita ingin mengarungkan beras dengan besar 50kg perkarung, nah disini kita bisa memakai Load Cell untuk mendeteksi bila 50kg itu sudah tercapai. Load Cell akan mengirim sinyal ke indikator bahwa karung tersebut sudah mencapai batasnya.
Prinsip Kerja Load Cell
Cara kerja mirip dengan sensor tekanan yaitu mengubah gaya menjadi perpindahan
Menggunakan rangkaian jembatan untuk pembacaan, kalibrasi dan kompensasi temperatur
Alternatif lain menggunakan kristal piezoelektrik untuk mengukur perubahan gaya.
Contoh Aplikasi Load Cell
Aplikasi sensor loadcell pada timbangan paket pos digital, aplikasi untuk Timbangan, Weigher, Weighing, Weighing System, Scale, dan Weigh.
Contoh rangkaian
