Makalah Sensor

MAKALAH

SENSOR

OLEH

AZLIN APRIANTO
E1D1 15 005

JURUSAN S1 TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS HALU OLEO

KENDARI

2019

KATAPENGANTAR

Puji dan syukur saya panjatkan kehadirat Allah SWT yang masih memberikan nafas kehidupan sehingga penulis dapat menyelesaikan pembuatan makalah ini dengan judul “Sensor”.

Makalah ini dibuat untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah Sistem instrumentasi . Makalah ini membahas tentang Definisi, Klasifikasi, Jenis-jenis sensor.

Akhirnya, penulis ingin menyampaikan terima kasih atas perhatian pembaca terhadap makalah ini, penulis berharap semoga makalah ini bermanfaat bagi diri penulis sendiri dan khususnya pembaca pada umumnya.

“Tak ada gading yang tak retak, begitulah adanya makalah ini”

Dengan segala kerendahan hati, saran-saran dan kritik yang konstruktif sangat penulis harapkan dari para pembaca guna peningkatan pembuatan makalah pada tugas yang lain dan pada waktu mendatang.

Kendari, April 2019

Penulis

DAFTAR ISI

COVER

KATAPENGANTAR

DAFTAR ISI

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

1.2 Rumusan masalah

1.3 Tujuan

BAB II PEMBAHASAN

2.1 Sensor Suhu

2.2 Sensor Tahanan

2.3 Sensor kecepatan

2.4. FSR

2.5. Sensor rotari and code

2.6 Sensor prosimity

BAB III PENUTUP

3.1 Kesimpulan

3.2 Saran

DAFTAR PUSTAKA

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Sensor adalah piranti yang mengubah suatu nilai (isyarat/energi) fisik ke nilai fisik yang lain menjadi satuan analog sehingga dapat dibaca oleh suatu rangkaian elektronik. Fenomena fisik yang mampu menstimulus sensor untuk menghasilkan sinyal elektrik meliputi temperatur, tekanan, gaya, medan magnet cahaya, pergerakan dan sebagainya.

Sensor adalah alat untuk mendeteksi/mengukur sesuatu, yang digunakan untuk mengubah variasi mekanis, magnetis, panas, sinar dan kimia menjadi tegangan dan arus listrik. Dalam lingkungan sistem pengendali dan robotika, sensor memberikan kesamaan yanag menyerupai mata, pendengaran, hidung, lidah yang kemudian akan diolah oleh kontroler sebagai otaknya (Petruzella, 2001).

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.

1.2 Rumusan Masalah

Adapun rumusan masalah pada makalah ini adalah sbb:

1.Untuk mengetahui sensor suhu?

2.Untuk mengetahui sensor tekanan?

3.Untuk mengetahui sensor kecepatan?

4. Untuk mengetahui sensor tekanan FSR?

5.Untuk mengetahui sensor kecepatan rotari and code?

6. Untuk mengetahui sensor proximity?

1.3 Tujuan

Adapun tujuan penulis dalam makalah ini adalah untuk mengetahui pemamparan rumusan masalah yang dibuat oleh penulis.

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

1.2 Rumusan Masalah

Adapun rumusan masalah pada makalah ini adalah sbb:

1.Untuk mengetahui sensor suhu?

2.Untuk mengetahui sensor tekanan?

3.Untuk mengetahui sensor kecepatan?

4. Untuk mengetahui sensor tekanan FSR?

5.Untuk mengetahui sensor kecepatan rotari and code?

6. Untuk mengetahui sensor proximity?

1.3 Tujuan

Adapun tujuan penulis dalam makalah ini adalah untuk mengetahui pemamparan rumusan masalah yang dibuat oleh penulis.

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Sensor Suhu

Sensor suhu adalah alat yang digunakan untuk merubah besaran panas menjadi besaran listrik yang dapat dengan mudah dianalisis besarnya. Karakteristik sensor suhu ditentukan dari sejauh mana sensor tersebut memiliki kemampuan yang baik dalam mendeteksi setiap perubahan suhu yang ingin dideteksinya. Kemampuan mendeteksi perubahan suhu meliputi:

1. Sensitifitas, yaitu ukuran seberapa sensitif sensor terhadap suhu yang dideteksinya. Sensor yang baik akan mampu mendeteksi perubahan suhu meskipun kenaikan suhu tersebut sangat sedikit. Sebagai gambaran sebuah inkubator bayi yang dilengkapi dengan sensor yang memiliki sensitifitas yang tinggi.

2. Waktu respon dan waktu recovery, yaitu waktu yang dibutuhkan sensor untuk memberikan respon terhadap suhu yang dideteksinya. Semakin cepat waktu respon dan waktu recovery maka semakin baik sensor tersebut.

3. Stabilitas dan daya tahan, yaitu sejauh mana sensor dapat secara konsisten memberikan besar sensitifitas yang sama terhadap suhu , serta seberapa lama sensor tersebut dapat terus digunakan.

Ada 4 jenis utama sensor suhu yang biasa digunakan :

1. Thermokopel

Thermokopel ditemukan oleh Thomas Johan Seebeck tahun 1820 dan dikenal dengan Efek Seebeck.Thermokopel pada pokoknya terdiri dari sepasang penghantar yang berbeda disambung las dilebur bersama satu sisi membentuk “hot” atau sambungan pengukuran yang ada ujung-ujung bebasnya untuk hubungan dengan sambungan referensi. Perbedaan suhu antara sambungan pengukuranmdengan sambungan referensi harus muncul untuk alat ini sehingga berfungsi sebagai thermokopel.

(a) Thermokopel (b) Simbol thermokopel

Kombinasi jenis logam penghantar yang digunakan menentukan karakteristik linier suhu terhadap tegangan.

Tipe-tipe kombinasi logam penghantar thermokopel:

· Tipe E (kromel-konstantan)

· Tipe J (besi-konstantan)

· Tipe K (kromel-alumel)

· Tipe R-S (platinum-platinum rhodium)

· Tipe T (tembaga-konstantan)

2. Detektor Suhu Tahanan

Konsep utama dari yang mendasari pengukuran suhu dengan detektor suhu tahanan (resistant temperature detector = RTD) adalah tahanan listrik dari logam yang bervariasi sebanding dengan suhu. Kesebandingan variasi ini adalah presisi dan dapat diulang lagi sehingga memungkinkan pengukuran suhu yang konsisten melalui pendeteksian tahanan. Bahan yang sering digunakan RTD adalah platina karena kelinearan, stabilitas dan reproduksibilitas.

(a) Detektor suhu tahanan (b) Simbol RTD

3. Thermistor

Adalah resistor yang peka terhadap panas yang biasanya mempunyai koefisien suhu negatif. Karena suhu meningkat, tahanan menurun dan sebaliknya. Thermistor sangat peka (perubahan tahanan sebesar 5 % per^oC) oleh karena itu mampu mendeteksi perubahan kecil di dalam suhu.

4. Sensor Suhu Rangkaian Terpadu (IC)

Sensor suhu dengan IC ini menggunakan chip silikon untuk elemen yang merasakan (sensor). Memiliki konfigurasi output tegangan dan arus. Meskipun terbatas dalam rentang suhu (dibawah 200^oC), tetapi menghasilkan output yang sangat linear di atas rentang kerja.

2.2 Sensor Proximity

Sensor proximity merupakan suatu sensor atau saklar yang mendeteksi adanya target (jenis logam) dengan tanpa adanya kontak fisik, sensor jenis ini biasanya terdiri dari alat elektonis solid-state yang terbungkus rapat untuk melindunginya dari pengaruh getaran, cairan, kimiawi, dan korosif yang berlebihan. Sensor ini dapat diaplikasikan pada kondisi penginderaan pada objek yang dianggap terlalu kecil/lunak untuk menggerakkan suatu mekanis saklar. Prinsip kerjanya adalah dengan memperhatikan perubahan amplitudo suatu lingkungan medan frekuensi tinggi.

Secara bahasa berarti, proximity artinya jarak atau kedekatan, sedangkan switch artinya saklar jadi definisinya adalah sensor atau saklar otomatis yang mendeteksi logam berdasarkan jarak yang diperolehnya, artinya sejauhmana kedekatan object yang dideteksinya dengan sensor, sebab karakter dari sensor ini, mendeteksi object yang cukup dekat dengan satuan mili meter, umumnya sensor ini mempunyai jarak deteksi yang bermacam-macam seperti 5,7,10,12, dan 20 mm tergantung dari type sensor yang digunakan, semakin besar angka yang tercantum pada typenya,maka semakin besar pula jarak deteksinya, selain itu sensor ini mempunyai tegangan kerja antara 10-30 Vdc atau ada juga yang menggunakan tegangan AC 100-200Vac.

Gambar Sensor prisimitif

Ada beberapa hal atau kondisi digunakannya sensor ini antara lain:

· Objek yang dideteksi terlalu kecil.

· Respon cepat dan kecepatan switching diperlukan.

· Objek yang dideteksi harus diindra/check dengan adanya pembatasan non metalik (non logam) seperti kaca, plastik, dan kertas karton.

· Lingkungan yang berbahaya, dimana lingkungan tersebut tidak diizinkan adanya kontak mekanik.

Untuk memasang proximity sensor harus memperhatikan faktor dibawah ini:

· Kondisi operasi, berupa arah pergerakan yang membutuhkan jarak sensing dan menimbulkan vibrasi, bentuk objek yang dideteksi (bulat, kotak dll.), dan jarak sensor.

Kondisi Listrik, berupa tegangan kerja dan sumber tegangan yang dipakai (AC/DC).
Kondisi lingkungan, berupa temperature atau kelambaban, lingkungan sekitar dan udara, bahan kimia khusus.
Kondisi lain, berupa keekonomisan harga, pemakaian yang sangat penting.

a. Jarak Deteksi

Jarak deteksi adalah jarak dari posisi yang terbaca dan tidak terbaca sensor untuk operasi kerjanya ketika obyek benda digerakkan oleh metode tertentu.

Gambar 2. Jarak deteksi

b. Atur Jarak

Jarak dari permkaan referensi yang memungkinkan penggunaan stabil, termasuk pengaruh suh, dan tegangan ke posisi objek (standar) sensing transit, ini adalah sekitar 70% sampai 80% cari jarak (nilai) normal sensing.

Gambar 3. Atur jarak

Cara Kerja Sensor Proximity

Seperti yang telah disebutkan diatas, 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, dan lain-lain. 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.

2.3 . Sensor Tekanan

Sensor tekanan adalah sensor untuk mengukur tekanan suatu zat. Tekanan (p) adalah satuan fisika untuk menyatakan gaya (F) per satuan luas (A). Satuan tekanan sering digunakan untuk mengukur kekuatan dari suatu cairan atau gas.

Satuan tekanan dapat dihubungkan dengan satuan volume (isi) dan suhu. Semakin tinggi tekanan di dalam suatu tempat dengan isi yang sama, maka suhu akan semakin tinggi. Hal ini dapat digunakan untuk menjelaskan mengapa suhu di pegunungan lebih rendah dari pada di dataran rendah, karena di dataran rendah tekanan lebih tinggi.

Akan tetapi pernyataan ini tidak selamanya benar atau terkecuali untuk uap air, uap air jika tekanan ditingkatkan maka akan terjadi perubahan dari gas kembali menjadi cair. (dikutip dari wikipedia : kondensasi). Rumus dari tekanan dapat juga digunakan untuk menerangkan mengapa pisau yang diasah dan permukaannya menipis menjadi tajam. Semakin kecil luas permukaan, dengan gaya yang sama akan dapatkan tekanan yang lebih tinggi.

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. Perubahan tekanan pada kantung menyebabkan perubahan posisi inti kumparan sehingga mengakibatkan perubahan induksi magnetik pada kumparan. Kumparan yang digunakan adalah kumparan CT (center tap), dengan demikian apabila inti mengalami pergeseran maka induktansi pada salah satu kumparan bertambah sementara induktansi pada kumparan yang lain berkurang. Kemudian pengubah sinyal berfungsi untuk mengubah induktansi magnetik yang timbul pada kumparan menjadi tegangan yang sebanding.

Faktorlingkungan yang mempengaruhikinerja sensor:

· Keadaancuaca yang tidakmenentu

· KeadaanSuhupadasuatulingkungan

· Tekanansekitar sensor

· Umurdarikomponen sensor tersebut

Aplikasi sensor tekanan adalah:

§ Motor bensin

§ Pesawatterbang

§ Pengukurtekanan ban

§ ketinggian, pesawatterbang, roket, satelit, balonudaradll

A.Force Resistive Resistor( FSR)

atau kerap disebut sebagai FSR ini merupakan sebuah sensor tekanan yang akan memiliki resistansi yang berubah-ubah sesuai dengan besarnya pressure atau tekanan yang diberikan pada area sensornya. Bermacam-macam ukuran dari FSR ini, diantaranya ada yang memiliki area sensor berukuran hanya 0.16 inch atau sekitar 4mm.

Semakin besar tekanan yang diberikan maka akan semakin kecil output resistansi dari sensor ini. Saat tidak ada tekanan diberikan, biasanya resistansi sensor ini lebih dari 1 Mega ohm, sedangkan pada tekanan penuh resistansinya bisa sampai 1 Kilo ohm bahkan kurang.

Gambar sensor FSR

· Sensor ini mempunyai lebar kaki 100mil (selebar pin ke pin pada IC DIP)

· Mudah sekali digunakan sebagai sensor tekanan, hanya saja hasil pembacaannya tidak selalu akurat.

· Semakin besar tekanan yang diberikan maka akan semakin kecil output resistansi dari sensor ini. Saat tidak ada tekanan diberikan, biasanya resistansi sensor ini lebih dari 1 Mega ohm, sedangkan pada tekanan penuh resistansinya bisa sampai 1 Kilo ohm bahkan kurang.

· Sensor ini mempunyai lebar kaki 100mil (selebar pin ke pin pada IC DIP)

· Mudah sekali digunakan sebagai sensor tekanan, hanya saja hasil pembacaannya tidak selalu akurat.

2.4 Sensor Kecepatan (RPM)

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 magnetisterjadi. Kecepatan adalah jarak yang ditempuh oleh suatu benda dalam suatu waktu. Kecepatan yang biasa diukur dalam satuan kecepatan yaitu:

a. Meter per detik dengan simbol m/detik

b. Kilometer per jam dengan simbol km/jam atau kph

c. Mil per jam dengan simbol mil/jam atau mph

d. Knot merupakan singkatan dari nautical mile per jam

e. Mach yang diambil dari kecepatan suara. Mach 1 adalah kecepatan suara.

f. Kecepatan cahaya atau disebut juga sebagai konstanta cahaya dinyatakan

dengan simbol C

B. Rotari and Code

Rotary Encoder Autonics pada umumnya dikenal sebagai sensor kecepatan. Rotary Encoder Autonics merupakan alat elektromekanik yang dapat memonitor gerakan dan posisi. Rotary Encoder Autonics menggunakan sensor optik untuk menghasilkan serial pulsa yang dapat diartikan menjadi gerakan, posisi, dan arah. Sehingga posisi sudut suatu poros benda berputar dapat diolah menjadi informasi berupa kode digital oleh Rotary Encoder Autonics untuk diteruskan oleh rangkaian kendali.

Rotary Encoder Autonics mendeteksi piringan yang berputar dengan kecepatan tertentu kemudian dilakukan proses pembacaan kode yang ada pada permukaan piringan tersebut. Karena mendeteksi perputaran, Rotary Encoder Autonics dimanfaatkan untuk melakukan suatu pengukuran terutama dalam pengukuran kecepatan. Rotary Encoder Autonics biasanya digunakan pada pengendalian robot, motor drive dan sebagainya.
Pada era globalisasi seperti saat ini, penggunaan alat otomatisasi dari Autonics seperti Rotary Encoder Autonics sangat bermanfaat untuk membantu kebutuhan industi.

BAB III

PENUTUP

3.1 Kesimpulan

Adapun kesimpulan dari makalah ini adalah

1. Sensor suhu adalah alat yang digunakan untuk merubah besaran panas menjadi besaran listrik yang dapat dengan mudah dianalisis besarnya. Karakteristik sensor suhu ditentukan dari sejauh mana sensor tersebut memiliki kemampuan yang baik dalam mendeteksi setiap perubahan suhu.

2. Sensor proximity merupakan suatu sensor atau saklar yang mendeteksi adanya target (jenis logam) dengan tanpa adanya buat oleh penulis masih kurang bagus, dan mungkin ada kata yg tak sesuai yang di tulis.kontak fisik, sensor jenis ini biasanya terdiri dari alat elektonis solid-state yang terbungkus rapat untuk melindunginya dari pengaruh getaran, cairan, kimiawi, dan korosif yang berlebihan.

3. Sensor tekanan adalah sensor untuk mengukur tekanan suatu zat. Tekanan (p) adalah satuan fisika untuk menyatakan gaya (F) per satuan luas (A). Satuan tekanan sering digunakan untuk mengukur kekuatan dari suatu cairan atau gas.

4. 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.

5. FSR ini merupakan sebuah sensor tekanan yang akan memiliki resistansi yang berubah-ubah sesuai dengan besarnya pressure atau tekanan yang diberikan pada area sensornya. Bermacam-macam ukuran dari FSR ini, diantaranya ada yang memiliki area sensor berukuran hanya 0.16 inch atau sekitar 4mm.

6. Rotary Encoder Autonics pada umumnya dikenal sebagai sensor kecepatan. Rotary Encoder Autonics merupakan alat elektromekanik yang dapat memonitor gerakan dan posisi

3.2 Saran

Saran penulis yaitu adanya kritik dari pembaca apabila makalah yang di buat oleh penulis masih kurang bagus, dan mungkin ada kata yg tak sesuai yang di tulis.

DAFTAR PUSTAKA

http Academia.edu

http://www.alatuji.com/kategori/302/sensor-tekanan

http://www.alatuji.com/kategori/301/sensor-kecepatan#sensor_kecepatan

http://www.anneahira.com/energi-cahaya.htm

http://electrozone94.blogspot.com/2013/08/jenis-jenis-sensor.html

http://id.shvoong.com/products/consumer-electronics/2015037-sensor-suara/

http://kuliah.andifajar.com/sensor-proximity/

http://medukasi.net/online/2008/jenissensor/sensor%20tekanan%20dan%20fungsinya.html

http://www.slideshare.net/NurulNurshalini/technology-sensor-slide?from_search=5
makalah sensor