TUGAS SENSOR DAN TRANDUSER PERBEDAAN SENSOR KAPASITIF DAN INDUKTIF
OLEH: I WAYAN SUPANTARA 10102090
SEKOLAH TINGGI TINGGI MANAJEMEN INFORMATIKA DAN KOMPUTER STIKOM INDONESIA STIKI INDONESIA 2013
BAB I Pendahuluan Latar Belakang
Seiring dengan perkembangan zaman, kebutuhan sensor dalam perkembangan industri dan kehidupan sehari-hari sangat berpengaruh. 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. Sensor merupakan perangkat/ device elektronika yang digunakan untuk merubah besaran fisik menjadi besaran listrik sehingga bisa di analisa dengan menggunakan rangkaian listrik. Sensor yang berbasiskan sifat kapasitif ini dapat ditemui pada hampir semua peralatan yang menggunakan metode layar sentuh dan Sensor kedekatan induktif adalah alat yg merasakan keberadaan suatu objek logam.
Adapun tujuan dibuatnya makalah ini adalah : 1. Mengetahui perbedaan sensor induktif dan sensor kapasitif 2. Mengetahui prinsip kerja sensor induktif dan sensor induktif secara umum. 3. Mengetahui kekurangan dan kelebihan dari sensor induktif dan kapasitif.
BAB II
A.
Sensor Kapasitif
Sensor kapasitif merupakan sensor elektronika yang bekerja berdasarkan konsep kapasitif. Sensor ini bekerja berdasarkan perubahan muatan energi listrik yang dapat disimpan oleh sensor akibat perubahan jarak lempeng, perubahan luas penampang dan perubahan volume dielektrikum sensor kapasitif tersebut. Konsep kapasitor yang digunakan dalam sensor kapasitif adalah proses menyimpan dan melepas energi listrik dalam bentuk muatan-muatan listrik pada kapasitor yang dipengaruhi oleh luas permukaan, jarak dan bahan dielektrikum. Sifat sensor kapasitif yang dapat dimanfaatkan dalam proses pengukuran.
Gambar Sensor Capacitive
Sensor Capacitive
Sensor ini dapat mendeteksi benda padat dan juga benda cair. Tidak hanya bahan feromagnetik, plastik, kayu, cairan lain juga dapat dideteksi. Sensor kapasitif terdiri dari komponen utama 2 plat sebagai elektrode yaitu sensing elektrode dan referensi elektrode. Sedangkan untuk harga, dimensi, geometris / bentuk, mounting (pengikatan), jenis koneksi, tegangan kerja, jenis output yang ditampilkan, akurasi, tingkat kepekaan, durability (daya tahan), sensing distance (jarak pengukuran) sangatlah bervariasi, tergantung dari merk dagang pabrikannya.
1.
Sifat Sensor Kapasitif yang Dimanfaatkan Dalam Pengukuran :
Jika luas permukaan dan dielektrika (udara) dalam dijaga konstan, maka perubahan nilai kapasitansi ditentukan oleh jarak antara kedua lempeng logam.
Jika luas permukaan dan jarak kedua lempeng logam dijaga konstan dan volume dilektrikum dapat dipengaruhi makan perubahan kapasitansi ditentukan oleh volume atau ketinggian cairan elektrolit yang diberikan.
Jika jarak dan dielektrikum (udara) dijaga konstan, maka perubahan kapasitansi ditentukan oleh luas permukaan kedua lempeng logam yang saling berdekatan.
2.
Prinsip Kerja Sensor Kapasitif Sensor kapasitif bekerja berdasarkan prinsip pengukuran kapasitansi dari
sensed material (material yang disensor ). Cakupan material tersebut mulai dari ferro
(besi), steel (baja), alumunium, copper (tembaga), bronze (kuningan) bahkan hingga air sekalipun. Sensor kedekatan kapasitif adalah alat yang merasakan object yang diaktifkan oleh bahan konduktif dan non-konduktif. Kerja sensor kapasitif juga didasarkan pada prinsip osilator. Meskipun demikian, kumparan sisi aktif dari sensor kapasitif yang dibentuk oleh dua elektroda logam agak mirip dengan kapasitor terbuka. Electrode-elektrode ditempatkan pada loop umpan balik dari osilator frekuensi tinggi yang tidak aktif dengan “tanpa target”. Pada saat tar get mencapai sisi sensor, target memasuki medan elektrostatis yang dibentuk oleh elektroda-elektroda. Ini menyebabkan kenaikan kapasitansi perangkaian, dan rangkaian mulai berosilasi. Amplitudo osilasi diukur dengan rangkaian pengevaluasian yang membangkitkan sinyal untuk menghidupkan atau mematikan output elektronis.
Konsep Sensor Capacitive
Kontruksi sensor kapasitif yang digunakan berupa dua buah lempeng logam yang diletakkan sejajar dan saling berhadapan. Jika diberi beda tegangan antara kedua
lempeng logam tersebut, maka akan timbul kapasitansi antara kedua logam tersebut. Nilai kapasitansi yang ditimbulkan berbading lurus dengan luas permukaan lempeng logam , berbanding terbalik dengan jarak antara kedua lempeng dan berbading lurus dengan zat antara kedua lempeng tersebut (dielektrika.
3.
Pengkondisian Sinyal Sensor Kapasitif Sedangkan untuk controller / amplifier yang dapat digunakan juga sangat
beragam. Yang perlu diperhatian ketika kita hendak mengkoneksikan antara sensor dengan controller nya, kita harus memahami karakteristik dari masing-masing komponen
tersebut,
serta
faktor-faktor
eksternal
yang
kemungkinan
dapat
mempengaruhi fungsi kerja sistem yang hendak kita rencanakan. Karakteristik internal tersebut diantaranya adalah tegangan kerja, jenis output yang ditampilkan, jenis kontak maupun toleransinya. Sedangkan untuk faktor eksternal yang perlu diperhatikan adalah lingkungan kerja, kemungkinan kebakaran, benturan, vibrasi, kontaminasi dan lain sebagainya.
4.
Aplikasi Sensor Kapasitif
Beberapa aplikasi yang dapat dibuat dengan sensor kapasitif diantaranya adalah : a.
Sensor Tekanan : menggunakan sebuah membran yang dapat merenggang sehingga tekanan dapat dideteksi dengan menggunakan spacing-sensitive detector.
b.
Sensor Berat : menggunakan perubahan nilai kapasitansi diantara kedua plat yang jarak kedua plat berubah sesuai beban berat yang diterima.
c.
Ketinggian cairan : menggunakan perubahan nilai kapasitansi antara kedua plat konduktor yang dicelupkan kedalam cairan.
d.
Jarak : jika sebuah object metal mendekati elektroda kapasitor, didapat nilai kapasitansi yang berubah-ubah.
e.
Layar sentuh : dengan menggunakan X-Y tablet.
f.
Shaft angle or linear position : dengan menggunakan metode multiplate, kapasitif sensor dapat mengukur angle atau posisi.
Sumber : http://digdyo.blogspot.com/2012/11/sensor-kapasitif.html B.
Sensor Induktif
Sensor Induktif berfungsi untuk mendeteksi objek besi/metal. Meskipun terhalang oleh benda non-besi sensor akan tetap dapat mendeteksi selama dalam
jangkauannya. Jika sensor mendeteksi adanya besi di area sensingnya maka kondisi output akan berubah. Sensor ini dapat menggantikan limit switch/ sakelar mekanikal yang merupakan teknologi lama. Sensor induktif menggunakan koil ( Induktor ) untuk membangkitkan frekuensi tinggi di medan magnet. Jika di sana objek metal dekat dengan medan magnet, aliran arus ada pada objek. Hasil dari aliran arus membangun medan magnet baru itu dengan menentang medan magnet yang asli. Pengaruhnya dapat menganti induktansi dari koil di sensor induktif. Dengan mengukur induktansi sensor bisa ditentukan ketika metal telah semakin dekat.
Sensor Induktif
Sensor Induktif
Aplikasi Sensor Induktif
BAB III PENUTUP Kesimpulan
Sensor Induktif berfungsi untuk mendeteksi objek besi/metal. Meskipun terhalang oleh benda non-besi sensor akan tetap dapat mendeteksi selama dalam jangkauannya. Jika sensor mendeteksi adanya besi di area sensingnya maka kondisi output akan berubah. Sensor ini dapat menggantikan limit switch/ sakelar mekanikal yang merupakan teknologi lama. Sensor ini dapat mendeteksi benda padat dan juga benda cair. Tidak hanya bahan feromagnetik, plastik, kayu, cairan lain juga dapat dideteksi. Sensor kapasitif terdiri dari komponen utama 2 plat sebagai elektrode yaitu sensing elektrode dan referensi elektrode. Perbedaan antara sensor kapasitif dengan sensor induktif adalah Sensor kapasitif menghasilkan medan elektrostatis tidak medan elektromagnetik seperti pada sensor induktif dan Sensor kapasitif bisa mendeteksi material yang terbuat dari logam maupun non logam seperti gelas, cairan, atau baju. Sensor Induktif merupakan sensor yang membaca perubahan besaran menyebabkan perubahan induktif. Sedangkan Sensor Kapasitif merupakan sensor yang membaca perubahan besaran menyebabkan perubahan kapasitas.
DAFTAR PUSTAKA
http://plclearn.wordpress.com/2010/12/17/switch-sensor/ http://lembagasensormekatronika.blogspot.com/p/sekilas-sensor.html http://digdyo.blogspot.com/2012/11/sensor-kapasitif.html http://elektronika-dasar.web.id/komponen/sensor-tranducer/sensor-tekanan-denganlvdt/ http://elektronika-dasar.web.id/teori-elektronika/teori-sensor-dan-transduserelektronika http://elektronikatea.blogspot.com/2010/10/sensor-proximity.html http://otosensing.blogspot.com/2010/09/proximity-switch.html http://digilib.ittelkom.ac.id/index.php?option=com_repository&Itemid=34&task=detail &nim=611050051
