Archive for November 2016

Tentang Saya

Published on 20.04 By Unknown

Assalamulaikum wr wb,

Perkenalkan,
Nama: As'at Chumaidy Bagus Putranto

TTL: Nganjuk, 15 Oktober 1996
Sekolah: Universitas Negeri Malang
Fakultas: Fakultas Teknik
Jurusan: Teknik Elektro
Prodi: S1 Pendidikan Teknik Elektro
No Telp: 085645449099
Hobi: Sepak Bola dan Futsal

0 komentar:

Sensor Suhu

Published on 17.45 By Unknown

0 komentar

Sensor suhu adalah komponen elektronika baik aktif maupun pasif yang dapat merespon perubahan temperature atau suhu disekitar komponen tersebut dan menghasilkan perubahan elektrik sesuai dengan perubahan suhu atau temperature yang direspon komponen tersebut. Sensor suhu banyak digunakan dalam kehidupan kita, sebagai contoh alat yang menggunakan sensor suhu adalah termometer digital.

Jenis-Jenis Sensor Suhu

Sensor suhu dibagi dalam 4 golongan utama, dari tiap jenis sensor suhu ini memiliki beberapa tipe dan bentuk yang berbeda. Berikut adalah 4 jenis utama sensor suhu.

Thermocouple (T/C)
Resistance Temperature Detector (RTD)
Thermistor
IC Sensor Suhu

Karakteristik Sensor Suhu

1. Thermocouple (T/C)

Thermocouple pada intinya terdiri dari sepasang transduser panas dan dingin yang disambungkan dan dilebur bersama, dimana terdapat perbedaan yang timbul antara sambungan tersebut dengan sambungan referensi yang berfungsi sebagai pembanding.

Simbol Thermocouple

Kelebihan Thermocouple

Self Powered
Sederhana
Murah
Bentuk yang beragam
Range respon suhu yang luas

Kekurangan Thermcouple

Tidak linier
Tegangan output rendah
Memerlukan tegangan referensi
Kurang Stabil
Kurang Sensitif

Karakteristik Thermocouple

Salah satu contoh thermocouple adalah J-TC Thermocouple. JTC merupakan sensor yang mengubah besaran suhu menjadi tegangan, dimana sensor ini dibuat dari sambungan dua bahan metallic yang berlainan jenis. Sambungan ini dikomposisikan dengan campuran kimia tertentu, sehingga dihasilkan beda potensial antar sambungan yang akan berubah terhadap suhu yang dideteksi.

2. Resistance Temperature Detector (RTD)

Resistance Temperature Detector (RTD) memiliki prinsip dasar pada tahanan listrik dari logam yang bervariasi sebanding dengan suhu. Kesebandingan variasi ini adalah presisi dengan tingkat konsisten/kestabilan yang tinggi pada pendeteksian tahanan. Platina adalah bahan yang sering digunakan karena memiliki tahanan suhu, kelinearan, stabilitas dan reproduksibilitas.

Simbol Resistance Temperature Detector (RTD)

Kelebihan Resistance Temperature Detector (RTD)

Stabilitas kerja yang tinggi
Memiliki akurasi pengukuran yang tinggi
Lebih linier daripada thermocouple

Kekurangan Resistance Temperature Detector (RTD)

Harga RTD mahal
Memerlukan supply daya
Resistansi yang rendah
Tahanan absolut yang rendah
Mengalami self heating

Karakteristik Resistance Temperature Detector (RTD)

3. Thermistor

Termistor adalah resistor yang peka terhadap panas yang biasanya mempunyai koefisien suhu negatif, karena saat suhu meningkat maka tahanan menurun atau sebaliknya. Jenis ini sangat peka dengan perubahan tahan 5% per C sehingga mampu mendeteksi perubahan suhu yang kecil.

Simbol Thermistor

Kelebihan Thermistor

Level perubahan output yang tinggi
Respon terhadap perubahan suhu yang cepat
Perubahan resistansi pada kedua terminal (pin)

Kekurangan Termistor

Tidak linier
Range pengukuran suhu yang sempit
Rentan rusak
Memerlukan supply daya
Mengalami self heating

Karakteristik Termistor

Contoh sensor suhu yang termasuk termistor adalah NTC (Negative Temperature Coefficient). NTC merupakan sensor yang mengubah besaran suhu menjadi hambatan. NTC dibuat dari campuran bahan semikonduktor yang dapat menghasilkan hambatan intrinsik yang akan berubah terhadap temperatur.

4. IC Sensor Suhu

IC Sensor adalah sensor suhu dengan rangkaian terpadu yang menggunakan chipsilikon untuk kelemahan penginderanya. Mempunyai konfigurasi output tegangan dan arus yang sangat linear.

Simbol IC Sensor Suhu

Kelebihan IC Sensor Suhu

Output paling linier
Perubahan level output yang tinggi
Harga murah

Kekurangan IC Sensor Suhu

Temperatur kerja dibawah 200 ⁰C (T < 200 ⁰C)
Memerlukan supply daya
Respon time yang lambat
Mengalami self heating
Konfigurasi terbatas

Karakteristik IC Sensor Suhu

Salah satu jenis IC sensor suhu adalah IC sensor suhu tipe LM35.IC sensor suhu LM 35 ini memiliki output yang linier dan bekerja dengan tegangan 5 volt DC. IC sensor suhu LM 35 sering digunakan sebagai pengindera temperature atau suhu ruangan.

Dalam menentukan sensor suhu sebaiknya kita tau objek atau medan/tempat sensor suhu bekerja sehingga kita dapat menentukan ukuran fisik dan jenis sensor suhu yang tepat.

0 komentar:

Sensor Ultrasonik

Published on 17.10 By Unknown

0 komentar

Pengertian sensor ultrasonik, cara kerja, aplikasi, dan rangkaian dasar dari sensor ultrasonik. Saya berharap tulisan ini bisa menjadi salah satu rujukan ketika pembaca mencari informasi tentang sensor ultrasonik, lebih khusus lagi apabila pembaca menggukan sensor ultrasonik HC-SR04.

Gambar Aplikasi Sensor Ultrasonik untuk kapal selam

Gambar aplikasi sensor ultrasonik pada kapal selam

Pengertian Sensor Ultrasonik

Sensor ultrasonik adalah sebuah sensor yang berfungsi untuk mengubah besaran fisis (bunyi) menjadi besaran listrik dan sebaliknya. Cara kerja sensor ini didasarkan pada prinsip dari pantulan suatu gelombang suara sehingga dapat dipakai untuk menafsirkan eksistensi (jarak) suatu benda dengan frekuensi tertentu. Disebut sebagai sensor ultrasonik karena sensor ini menggunakan gelombang ultrasonik (bunyi ultrasonik).

Gelombang ultrasonik adalah gelombang bunyi yang mempunyai frekuensi sangat tinggi yaitu 20.000 Hz. Bunyi ultrasonik tidak dapat di dengar oleh telinga manusia. Bunyi ultrasonik dapat didengar oleh anjing, kucing, kelelawar, dan lumba-lumba. Bunyi ultrasonik nisa merambat melalui zat padat, cair dan gas. Reflektivitas bunyi ultrasonik di permukaan zat padat hampir sama dengan reflektivitas bunyi ultrasonik di permukaan zat cair. Akan tetapi, gelombang bunyi ultrasonik akan diserap oleh tekstil dan busa.

Cara Kerja Sensor Ultrasonik

Pada sensor ultrasonik, gelombang ultrasonik dibangkitkan melalui sebuah alat yang disebut dengan piezoelektrik dengan frekuensi tertentu. Piezoelektrik ini akan menghasilkan gelombang ultrasonik (umumnya berfrekuensi 40kHz) ketika sebuah osilator diterapkan pada benda tersebut. Secara umum, alat ini akan menembakkan gelombang ultrasonik menuju suatu area atau suatu target. Setelah gelombang menyentuh permukaan target, maka target akan memantulkan kembali gelombang tersebut. Gelombang pantulan dari target akan ditangkap oleh sensor, kemudian sensor menghitung selisih antara waktu pengiriman gelombang dan waktu gelombang pantul diterima.

Gambar cara kerja sensor ultrasonik dengan transmitter dan receiver (atas), sensor ultrasonik dengan single sensor yang berfungsi sebagai transmitter dan receiver sealigus

Secara detail, cara kerja sensor ultrasonik adalah sebagai berikut:

Sinyal dipancarkan oleh pemancar ultrasonik dengan frekuensi tertentu dan dengan durasi waktu tertentu. Sinyal tersebut berfrekuensi diatas 20kHz. Untuk mengukur jarak benda (sensor jarak), frekuensi yang umum digunakan adalah 40kHz.
Sinyal yang dipancarkan akan merambat sebagai gelombang bunyi dengan kecepatan sekitar 340 m/s. Ketika menumbuk suatu benda, maka sinyal tersebut akan dipantulkan oleh benda tersebut.
Setelah gelombang pantulan sampai di alat penerima, maka sinyal tersebut akan diproses untuk menghitung jarak benda tersebut. Jarak benda dihitung berdasarkan rumus :

S = 340.t/2

dimana S merupakan jarak antara sensor ultrasonik dengan benda (bidang pantul), dan t adalah selisih antara waktu pemancaran gelombang oleh transmitter dan waktu ketika gelombang pantul diterima receiver.

Aplikasi Sensor Ultrasonik

Dalam bidang kesehatan, gelombang ultrasonik bisa digunakan untuk melihat organ-organ dalam tubuh manusia seperti untuk mendeteksi tumor, liver, otak dan menghancurkan batu ginjal. Gelombang ultrasonik juga dimanfaatkan pada alat USG (ultrasonografi) yang biasa digunakan oleh dokter kandungan.

Dalam bidang industri, gelombang ultrasonik digunakan untuk mendeteksi keretakan pada logam, meratakan campuran besi dan timah, meratakan campuran susu agar homogen, mensterilkan makanan yang diawetkan dalam kaleng, dan membersihkan benda benda yang sangat halus. Gelombang ultrasonik juga bisa digunakan untuk mendeteksi keberadaan mineral maupun minyak bumi yang tersimpan di dalam perut bumi.

Dalam bidang pertahanan, gelombang ultrasonik digunakan sebagai radar atau navigasi, di darat maupun di dalam air. Gelombang ultrasonik digunakan oleh kapal pemburu untuk mengetahui keberadaan kapal selam, dipasang pada kapal selam untuk mengetahui keberadaan kapal yang berada di atas permukaan air, mengukur kedalaman palung laut, mendeteksi ranjau, dan menentukan puosisi sekelompok ikan.

Rangkaian Sensor Ultrasonik

Piezoelektrik

Piezoelektrik berfungsi untuk mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Bahan piezoelektrik adalah material yang memproduksi medan listrik ketika dikenai regangan atau tekanan mekanis. Sebaliknya, jika medan listrik diterapkan, maka material tersebut akan mengalami regangan atau tekanan mekanis. Jika rangkaian pengukur beroperasi pada mode pulsa elemen piezoelektrik yang sama, maka dapat digunakan sebagai transmitter dan reiceiver. Frekuensi yang ditimbulkan tergantung pada osilatornya yang disesuiakan frekuensi kerja dari masing-masing transduser. Karena kelebihannya inilah maka tranduser piezoelektrik lebih sesuai digunakan untuk sensor ultrasonik.

Transmitter

Transmitter adalah sebuah alat yang berfungsi sebagai pemancar gelombang ultrasonik dengan frekuensi tertentu (misal, sebesar 40 kHz) yang dibangkitkan dari sebuah osilator. Untuk menghasilkan frekuensi 40 KHz, harus di buat sebuah rangkaian osilator dan keluaran dari osilator dilanjutkan menuju penguat sinyal. Besarnya frekuensi ditentukan oleh komponen RLC / kristal tergantung dari disain osilator yang digunakan. Penguat sinyal akan memberikan sebuah sinyal listrik yang diumpankan ke piezoelektrik dan terjadi reaksi mekanik sehingga bergetar dan memancarkan gelombang yang sesuai dengan besar frekuensi pada osilator.

Gambar rangkaian dasar dari transmitter ultrasonik

Receiver

Receiver terdiri dari transduser ultrasonik menggunakan bahan piezoelektrik, yang berfungsi sebagai penerima gelombang pantulan yang berasal dari transmitter yang dikenakan pada permukaan suatu benda atau gelombang langsung LOS (Line of Sight) dari transmitter. Oleh karena bahan piezoelektrik memiliki reaksi yang reversible, elemen keramik akan membangkitkan tegangan listrik pada saat gelombang datang dengan frekuensi yang resonan dan akan menggetarkan bahan piezoelektrik tersebut.

Gambar rangkaian dasar receiver sensor ultrasonik

Sensor Ultrasonik HC-SR04

Sensor ini merupakan sensor ultrasonik siap pakai, satu alat yang berfungsi sebagai pengirim, penerima, dan pengontrol gelombang ultrasonik. Alat ini bisa digunakan untuk mengukur jarak benda dari 2cm - 4m dengan akurasi 3mm. Alat ini memiliki 4 pin, pin Vcc, Gnd, Trigger, dan Echo. Pin Vcc untuk listrik positif dan Gnd untuk ground-nya. Pin Trigger untuk trigger keluarnya sinyal dari sensor dan pin Echo untuk menangkap sinyal pantul dari benda.

Gambar sensor ultrasonik HC-SR04

Cara menggunakan alat ini yaitu: ketika kita memberikan tegangan positif pada pin Trigger selama 10uS, maka sensor akan mengirimkan 8 step sinyal ultrasonik dengan frekuensi 40kHz. Selanjutnya, sinyal akan diterima pada pin Echo. Untuk mengukur jarak benda yang memantulkan sinyal tersebut, maka selisih waktu ketika mengirim dan menerima sinyal digunakan untuk menentukan jarak benda tersebut. Rumus untuk menghitungnya sudah saya sampaikan di atas.

Berikut adalah visualisasi dari sinyal yang dikirimkan oleh sensor HC-SR04

Gambar sistem pewaktu pada sensor HC-SR04

0 komentar:

Sensor Light Dependent Resistor (LDR)

Sensor LDR

Published on 11.19 By Unknown

0 komentar

1. Pengertian

Sensor adalah alat untuk mendeteksi/ mengukur sesuatu, yang digunakan untuk mengubah variasi mekanis, magnetis, panas, sinar dan kimia menjadi tegangan dan arus listrik.

Sensor LDR adalah salah satu jenis resistor yang dapat mengalami perubahan resistansinya apabila mengalami perubahan penerimaan cahaya. LDR (Light Dependent Resistor) merupakan salah satu komponen elektronika yang dapat berubah resistansinya ketika mendeteksi perubahan intensitas cahaya yang diterimanya sehingga LDR dapat juga dikatakana sebagai sensor cahaya, karakteristik dari LDR ini ialah LDR akan berubah resistansinya / tahanannya ketika terjadi perubahan cahaya yang dideteksinya.

Dengan karakteristik seperti itu, dengan menggunakan prinsip pembagi tegangan dalam merancang suatu sensor sederhana.

LDR sering disebut dengan alat atau sensor yang berupa resistor yang peka terhadap cahaya. Biasanya LDR terbuat dari Cadmium Sulfirda yaitu merupakan bahan semi konduktor yang resistensinya berubah-ubah menurut banyaknya cahaya (sinar) yang mengenainya. Resistensi LDR pada tempat yang gelap biasanya mencapai sekitar 10 Ohm. Seperti halnya resistor konvensional, persamaan LDR dapat dilihat seperti pada gambar berikut.

Simbol Fisik Sensor Cahaya LDR (Linght Dependent Resistor)

Aplikasi sonsor cahaya LDR dapat digunakan sebagai :

- Sensor pada rangkaian saklar cahaya

- Sensor pada lampu otomatis

- Sensor pada alarm brankas

- Sensor pada tracker cahaya matahari

- Sensor pada kontrol arah

- Sensor pada robot line follower

2.2 Karakteristik Sensor Cahaya LDR

Sensor cahay LDR adalah suatu bentuk komponen yang mempunyai perubahan resistansi yang besarnya tergantung pada cahaya. Karakteristik LDR terdiri dari dua macam yaitu laju Recorvery dan Respon Spektral sebagai berikut :

2.2.1 Laju Recorvery Sensor Cahaya LDR

Bila sebuah sensor cahya LDR dibawa dari suatu ruangan dengan level kekuatan cahaya tertentu ke dalam suatu ruangan yang gelap, maka bia kita amati bahwa nilai resistansi dari LDR tidak akan segera berubah resistansinya pada keadaan ruangan gelap tersebut. Namun LDR tersebut hanya akan bisa mencapai harga dikegelapan setelah mengalami selang waktu tertentu. Harga ini ditulis dengan K/detik, untuk LDR tipe arus harganya lebih besar dari 200 K/detik (selama 20 menit pertama mulai dari level cahaya 1000 lux), kecepatan tersebut akan lebih tinggi pada arah sebaliknya, yaitu pindah dari tempat gelap ke tempat yang terang yang memerlukan waktu kurang dari 10 ms untuk mencapai resistansi yang sesuai dengan level cahaya 400 lux.

2.2.2 Respon Spektral Sensor Cahaya LDR

Sensor cahaya LDR tidak mempunyai sensitivitas yang sama untuk setiap panjang gelombang cahay yang jatuh padanya (yaitu warna). Bahan yang biasa digunakan sebagai penghantar arus listrik yaitu tembaga, alumunium, baja, emas dan perak. Dari kelima bahan tersebut tembaga merupakan penghantar yang paling banyak digunakan karena mempunyai daya hantar yang baik (TEDC 1998).

2.3 Prinsip Kerja Sensor LDR

Resistansi sensor cahay LDR akan berubah seiring dengan perubahan intensitas cahaya yang mengenainya atau yang ada disekitarnya. Dalam keadan gelap, resistensi LDR sekitar 10 mOhm, dan dalam keadaan terang sekitar 1Kohm atau kurang. LDR terbuat dari bahan semi konduktor seperti kadmium sulfida. Dengan bahan ini energi dari cahaya yang jatuh menyebabkan lebih banyak muatan yang dilepas atau arus listrik yang meningkat. Artinya resistansi bahan telah mengalami penirunan.