Sensor adalah alat untuk mendeteksi.docx

Di era globalisasi sekarang ini, i ni, semakin pesatnya perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi di dunia. Ilmu pengetahuan dan teknologi ini dimanfaatkan dan dikembangkan oleh manusia untuk dapat membantu pekerjaan mereka sehingga dapat menyelesaikan pekerjaan dengan lebih mudah dan efesien. Sama seperti halnya ilmu pengetahuan yang lain metrologi sebagai ilmu yang menmpelajari tentang pengukuran juga semakin berkembang selaras dengan semakin berkembangnya teknologi. Pada saat ini banyak masyarakat yang menggunakan sistem inetrface untuk membatu dalam pekerjaan sehari-hari, selain dengan sistem interface masyarakat juga banyak menggunakan sensor dalam suatu instrumen atau alat ukur. Dunia metrologi atau pengukuran akan semakin berkembang dengan adanya sistem interface dan penggunaan sensor dalam alat ukur, karena dengan adanya interface dan penggunaan sensor manusia akan lebih mudah dalam melakukan pengukuran dan lebih efisi en dalam bekerja. Oleh karena itu berdasarkan pemaparan diatas maka penulis akan membahasa mengenai sensor yang terhubung dengan sistem interface. A. Definisi Sensor

Sensor adalah alat untuk mendeteksi/mengukur sesuatu yang digunakan untuk mengubah variasi mekanis, magnetis, panas, sinar dan kimia menjadi t egangan dan arus listrik. Sensor itu sendiri terdiri dari transduser dengan atau tanpa penguat/pengolah sinyal yang terbentuk dalam satu sistem pengindera. Dalam lingkungan sistem pengendali dan robotika, sensor memberikan kesamaan yang menyerupai mata, pendengaran, hidung, lidah yang kemudian akan diolah oleh kontroller sebagai otaknya. Sensor merupakan komponen yang dapat digunakan untuk mengkonversi suatu besaran tertentu menjadi satuan analog sehingga dapat dibaca oleh suatu rangkaian elektronik. Sensor merupakan komponen utama dari suatu tranduser, sedangkan tranduser merupakan sistem yang melengkapi agar sensor tersebut mempunyai keluaran sesuai yang kita inginkan dan dapat langsung dibaca pada keluarannya. Sensor merupakan transducer yang digunakan untuk mendeteksi kondisi suatu proses. Yang dimaksud transducer yaitu perangkat keras untuk mengubah informasi suatu bentuk energi ke informasi bentuk energi yang lain secara proporsional. Contoh sensor untuk mengukur level BBM dalam tangki mobil, besaran level/posisi di konversikan ke sinyal transducer yang ada pada dashboard mobil menjadi besaran tahanan kemudian diubah ke besaran listrik untuk ditampilkan. D Sharon, dkk (1982), mengatakan sensor adalah suatu peralatan yangberfungsi untuk mendeteksi gejala-gejala atau sinyal-sinyal yang berasal dari

Trusted by over 1 million members

Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions! Start Free Trial Cancel Anytime.





perubahan suatu energi seperti energi listrik, energi fisika, energi kimia, energi biologi, energi mekanik dan sebagainya Contoh; Mata adalah sensor penglihatan, telinga sebagai sensor pendengaran, kulit sebagai sensor peraba pada tubuh manusia, sedangkan thermistor adalah sensor panas, LDR (light dependentresistance) sebagai sensor cahaya, pada sistem otomasi. Secara fungsi sensor adalah komponen masukan atau input dalam rangkaian elektronika yang bisa merasakan atau mendeteksi perubahan lingkungan sekitar dan menghasilkan output sesuai fungsinya, misalnya sensor temperature/panas dan sensor tekanan, sensor jenis ini mengubah inputnya menjadi sinyal listrik, sedangkan komponen yang menghasilkan keluaran biasanya disebut actuator. Kerja sebuah sebuah sensor adalah menangkap menangkap fenomena/besaran fisis atau kimia (atau yang lain) dan mengirim informasi yang dapat diolah/dikenali oleh controller. Nah, jika saat ini kita bekerja dengan sistem kendali berbasis elektrik atau listrik, maka segala jenis sensor harus mengeluarkan informasi pendeteksian/pengukuran berupa besaran listrik. Besaran listrik tersebut umumnya berupa tegangan (voltage) dan arus (current). Secara umum sensor memiliki 3 kabel keluaran, yaitu cokelat, biru dan hitam. Cokelat dan biru adalah kabel yang harus dihubungkan dengan catu daya (missal 24 V dan 0 V). Nilai pembacaan sensor akan dikeluarkan melalui kabel hitam, misalnya dalam bentuk tengangan dari hitam ke biru. Nilai atau hasil pengukuran tegangan dan arus satu sensor dengan sensor lainnya bisa saja beragam, walaupun mengukur besaran yang sama. Hal ini tergantung dari jenis rangkaian pendeteksi yang digunakan oleh produsen produsen pembuat sensor. Nilai yang yang beragam ini bisa saja memiliki banyak rentang nilai terendah hingga tertinggi, misalnya dari 0V hingga 12V, dari 0,4V hingga 7,5V dan kemungkinan rentang – rentang yang lain. Jika yang diinginkan hanya kondisi ada atau tidak nya benda, terang atau gelap, panas atau dingin, maka pembacaan tersebut t ersebut dapat langsung diklasifikasikan diklasifikas ikan menjadi 2 kelompok ke lompok dengan batas yang jelas, yaitu tinggi dan rendah atau 1 dan dan 0. 0. Pada Pada sensor jenis PNP, saat bernilai tinggi tengangan antara hitam ke biru adalah 24V sedangkan saat bernilai rendah tegangannya adalah 0V. Sensor yang seperti ini selanjutnya lebih sering kita jumpai dengan nama Sensor Digital. Untuk beberapa sensor yang lain, nilai pembacaan tersebut tidak dikelompokkan menjadi tinggi dan rendah atau 1 dan 0 saja, karena yang diinginkan adalah informasi yang rinci. Bukan hanya ada atau tidak ada benda, melaikan seberapa jauh atau seberapa dekat. Tidak hanya terang atau gelap tetapi juga seberapa terang, redup, seberapa gelap. Tidak hanya panas





mempertahankan nilai pembacaan dari terendah hingga tertinggi. Sensor yang seperti ini selanjutnya lebih sering kita jumpai dengan nama Sensor Analog. Pemilihan dan penggunaan setiap jenis sensor tentu akan disesuaikan dengan objek yang akan dideteksi dan signal masukan yang dibutuhkan oleh kerja siste m otomasi itu sendiri. Namun pada kenyataannya sensor analog memiliki harga jauh lebih mahal daripada sensor digital. Besaran analog juga tidak dapat diolah langsung oleh kendali terpogram seperti PC, Microcontroller atau pun PLC karena perangkang p erangkang yang memiliki CPU hanya mampu mengolah data digital. Oleh karena itu, pemakaian sensor analog selalu bersamaan dengan konverter dari analog ke digital atau ADC (Analog to Digital Converter). Sensor dalam teknik pengukuran dan pengaturan secara elektronik berfungsi mengubah tegangan fisika (misalnya: temperatur, cahaya, gaya, kecepatan putaran) menjadi besaran listrik yang proposional. Sensor dalam teknik pengukuran dan pengaturan ini harus memnuhi persyaratan-persyaratan kualitas yakni : a.

Linieritas : Konversi harus benar-benar proposional, jadi karakteristik konversi

harus linier. b.

Tidak tergantung temperatur : Keluaran inverter tidak boleh tergantung pada

temperatur disekelilingnya, kecuali sensor suhu. c.

Kepekaan : Kepekaan sensor harus dipilih sedemikian, sehingga pada nilai-nilai

masukan yang ada dapat diperoleh tegangan listrik keluaran yang cukup besar. d.

Waktu tanggapan: Waktu tanggapan adalah waktu yang diperlukan keluaran

sensor untuk mencapai nilai akhirnya pada nilai masukan yang berubah berubah secara mendadak. Sensor harus dapat berubah cepat bila nilai masukan pada sistem tempat sensor tersebut berubah. Secara umum berdasarkan fungsi dan penggunaannya sensor dapat dikelompokan menjadi 3 bagian yaitu: a)

sensor thermal (panas)

b)

sensor mekanis





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, photo transistor, photo dioda, photo multiplier, photovoltaik, infrared pyrometer, hygrometer, hygrometer, dsb. Sensor mekanis adalah sensor yang mendeteksi perubahan gerak mekanis, seperti perpindahan atau pergeseran atau posisi, gerak lurus dan melingkar, melingkar, tekanan, aliran, level dsb. Contoh; strain gage, linear variable deferential transformer (LVDT), proximity, 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 mengernai benda atau ruangan. Contoh; photo cell, photo transistor, photo diode, photo photo voltaic, photo multiplier, pyrometer optic, dsb. B. Contoh Penggunaan Sensor Interface

Berikut ini merupakan contoh penggunaan sensor dengan sistem interface yang ada dalam bidang metrologi. 1. Pengukuran Termometer Digital Dengan LM35 Dan Interface Visual Basic Pengukuran yang dilakukan menggunakan alat termometer digital yang dilengkapi dengan interface dari software visual basic 6.0, sehingga dapat dilakukan monitoring suhu ruangan maupun maupun suhu keadaan di luar ruangan dengan dengan menggunakan menggunakan komputer. Alat ini menggunakan ATmega16 yang bertindak sebagai otak dan pengendali rangkaian. Untuk sensor suhu sendiri menggunakan sensor suhu LM35 yang terbukti keakuratannya dalam hal pengukuran suhu. Berikut Berikut adalah gambar rangkaiannya





Sebagai tampilan dari suhu terdapat dua buah interface yaitu pada LCD display dan pada

interface di

visual basic, sehingga akan lebih memudahkan dalam melakukan

pengambilan data dan pemantauan data. 

Fungsi dan Tujuan

Fungsi dan tujuan dibuatnya alat ini adalah untuk mengetahui kinerja dari sensor LM35 sebagai sensor suhu. Fungsinya untuk mengetahui tingkat suhu disuatu tempat atau ruangan secara teratur dan terus menerus. 

Prinsip Kerja Alat

Prinsip kerja alat ini yaitu sensor suhu LM35 sebagai input input data utama utama dari keadaan suhu yang terdeteksi, karena sensor LM35 termasuk dalam karakteristik sensor yang mengeluarkan tegangan yang kecil paling besar sekitar 0,5 volt tiap kenaikannya, kondisi ini akan sulit dibaca oleh mikrokontroler karena kecil sekali tegangan keluaran dari LM35, maka dari itu dibuatlah rangkaian penguat tegangan yang menggunakan IC LM358 sebagai pengkondisi sinyal. Dari pengkondisi sinyal dibaca oleh mikrokontroler pada bagian port ADC, setelah itu Mikrokontroler akan menampilkannya ke LCD dan ke komputer melalui komunikasi serial. Untuk komunikasi

serial menggunakan rangkaian RS232 sebagai

media untuk

melakukan komunikasi data seperti yang telah dijelaskan pada bab komunikasi serial, namun disini komunikasi tidak menggunakan port serial sehingga harus terdapat konverter serial to USB converter saat menghubungkan ke komputer. Berikut bagan alurnya.

Gambar 2. Bagan Alur





Rangkaian penyusun dari

alat

ini

tidak banyak, hanya memerlukan beberapa

rangkaian penyusun yaitu yaitu rangkaian sensor LM35,

rangkaian pengkondisi sinyal, dan

rangkaian minimum system. 

Sensor LM35

Sensor LM35 hanya menggunakan vcc, gnd dan data, seperti gambar 3 yang mana hanya perlu disambungkan port data output ke in put data rangkaian pengkondisi sinyal.

Gambar 3. Sensor LM35 

Program Interface Visual Basic

Program yang digunakan untuk interface pada alat ini menggunakan software Visual Basic 6.0 yang mana software ini sangat cocok sek ali untuk berbagai macam proyek komnikasi serial dalam mikrokontroler. Berikut adalah gambar interfacenya.

Gambar 4. Tampilan Output Interface 2. Timbangan Digital Menggunakan Sensor Load Cell dan Modul HX711







Gambar 5. Perangkat Keras dari Timbangan Digital Sensor yang digunakan adalah load cell 2 kg dan s ebagai penguat dari keluaran sensor load cell digunakan modul HX711 yang merupakan modul penguat tegangan dan ADC (Analog to Digital Converter). Sebagai pengolah data, digunakan Arduino dan untuk menampilkan informasi nilai pengukuran digunakan LabView. Berikut ini adalah block diagram sistem:

Gambar 6. Diagram Block Penjelasan dari tiap block adalah sbb: Load cell yang merupakan sensor transduser berat dapat merubah tekanan (force) menjadi sinyal listrik. Terdapat tiga cara load cell m engubah nilai tekanan (force) yang diterima menjadi nilai pengukuran, yaitu hidraulic load cell, pneumatic load cell dan strain gauge load cell. Pada sistem timbangan digital ini digunakan strain gauge load cell. Keluaran dari sensor





Modul HX711 adalah modul yang memudahkan memudahkan kita kita membaca load cell dalam pengukuran berat. Modul ini berfungsi untuk menguatkan sinyal keluaran dari sensor dan mengonversi data analog menjadi data digital. Dengan menghubungkannya ke mikrokontroler, kita dapat membaca perubahan resistansi dari load cell. Setelah proses kalibrasi kita akan memperoleh pengukuran berat dengan keakuratan yang tinggi. Arduino sebagai pengolah data akan membaca data output dari modul HX711. Karena output dari modul HX711 sudah dalam bentuk gram ini menyebabkan beban kerja arduino cukup ringan. Hasil pembacaan tadi selanjutnya dibulatkan dengan ketelitian 0,5 dan dikirim ke Labview. Labview akan menerima data dari arduino dan akan menampilkan data tersebut pada monitor PC. Untuk interface, anda bisa saja memilih untuk menggunakan LCD yang dirakit satu paket dengan hardware timbangan digital. Namun pada sistem ini, saya menggunakan LabView untuk menampilkan hasil pengukuran sistem. Berikut ini adalah interface dari timbangan digital menggunakan labview:

Gambar 8. Interface Sistem Timbangan Digital Pada Labview





Salah satu alat ukur Level adalah RF Capacitance. RF Capacitance merupakan alat ukur yang menggunakan prinsip karakteristik kapasitor. Sebuah kapasitor terbentuk ketika elektroda sensor level dipasang didalam didalam sebuah vessel. Tangkai Tangkai metal dari elektroda bertindak sebagai satu plate dari kapasitor dan dinding tangki bertindak sebagai plate yang lain Ketika level fluida naik, udara atau gas yang semula melingkup electroda akan digantikan oleh material (fluida) yang mempunyai konstanta dielektik yang berbeda. RF (Radio Frequency) capacitance instrument mendeteksi perubahan tersebut dan mengkonversinya kedalam suatu sinyal keluaran secara proporsional. 

Sensor Level

Gambar 9. Sensor Level Secara bahasa Level Switch atau Level Sensor berarti : level artinya ketinggian, sedangkan Switch artinya saklar, jadi secara keseluruhan berarti saklar otomatis yang digunakan untuk mendeteksi ketinggian, contohnya digunakan untuk mendeteksi suatu volume benda cair yang terdapat pada suatu tabung atau tangki penampungan penampungan seperti tangki air, tangki tangki minyak dll. Sensor dari level switch berada dibagian depan ( besi panjang yang dipisahkan oleh benda berwarna putih ) berfungsi untuk mendeteksi benda cair, kemudian kontrolnya ada di bagian belakang berbentuk bulat, didalamnya terdapat rangkaian elektronik, yang betugas sebagai pengontrol kerja level switch, selain itu juga sebagai terminal untuk dihubungkan ke





oleh air, ketika itu pula level switch akan memerintahkan mesin pompa air untuk berhenti berputar, dalam artian level switch akan memutuskan aliran arus yang ke mesin pompa air. Pertanyaanya kapan mesin pompa air akan bekerja kembali ? mesin pompa air akan bekerja kembali manakala volume air yang ada didalam tangki berkurang akibat pemakaian, dan terdeteksi oleh sensor level switch yang dipasang dibagian bawah tangki ( low ) pada saat itu pula sensor akan memerintahkan mesin pompa air ai r untuk bekerja atau berputar agar mengisi tangki, demikian seterusnya. 

FITUR: Akurasi tinggi dan kehandalan, Transduser tekanan submersible dan kabel, Kompak, desain kasar untuk kemudahan instalasi, Perawatan minimal dan perawatan, Sensor tingkat air kompatibel dengan sebagian besar peralatan pemantauan 4-20mA output output





Daftar Pustaka

[1]

Putra, Agfianto Eko. 2015. Basic Sensor and Transducers. Materi Kuliah Instrumentasi. Yogyakarta.

[2]

Handajadi, Wiwik dan Ahmad Sholeh. 2009. 2009. Pembacaan Output Timbangan Digital Jarak Jauh Dengan Menggunakan Pemrograman Visual Basic 6.0. Jurnal Teknologi, Volume 2 Nomor 1, Juni 2009. Yogyakarta: Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknologi Industri Institut Sains & Teknologi AKPRIND Yogyakarta.

[3]

Tipler. 1998. Fisika Untuk Sains dan Teknik. Jakarta: Erlangga.

[4]

http://komponenelektronika.biz/pengertian-sensor.html.. Diunduh http://komponenelektronika.biz/pengertian-sensor.html September 2017

pada

tanggal

5

Sensor adalah alat untuk mendeteksi.docx

Recommend Documents