7/30/2019 sensor.doc

1/3

Mengenal Sensor dan Actuator

Sistem otomasi ataupun kontroler tidak akan lepas dengan apa yang disebut 'sensor'. Karena suatu

sistem pengendali secara garis besar mempunyai prosedur dan rangkaian proses yang saling

berkaitan. Bermula dari proses perubahan yang ditangkap dan diolah oleh pengolah sinyal/data

yang kemudian diteruskan sebagai keluaran dari olah data dalam bentuk kondisi pengendalian.

Semua proses tersebut juga akan di adopsi pada dunia robotika dan bahkan rangkaian prosestersebutlah yang menjadi suatu proses rutin/inti dalam bagian bagian robot yang dapat digambarkan

sebagai aliran darah suatu robot.

Apa itu Transduser ?

Transduser adalah alat yang mengubah suatu energi dari satu bentuk ke bentuk lain, yang

merupakan elemen penting dalam sistem pengendali. Secara umum transduser dibedakan atas dua

prinsip kerja yaitu: pertama, Transduser Input dapat dikatakan bahwa transduser ini akan mengubah

energi non-listrik menjadi energi listrik. Kedua, Transduser Output adalah kebalikannya, mengubah

energi listrik ke bentuk energi non-listrik.

Bagaimana dengan Sensor ?Sensor adalah alat untuk mendeteksi / mengukur sesuatu yang digunakan untuk mengubah variasi

mekanis, magnetis, panas, sinar dan kimia menjadi tegangan 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.

Macam-macam Sensor ?

Sensor Kedekatan (Proximity), yaitu sensor atau saklar yang dapat mendeteksi adanya target

(jenis logam) dengan tanpa adanya kontak fisik. Sensor jenis ini biasanya tediri dari alat elektronissolid-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.

Sensor Magnet - juga disebut relai buluh, adalah alat yang akan terpengaruh medan magnet dan

akan memberikan perubahan kondisi pada keluaran. Seperti layaknya saklar dua kondisi (on/off)

yang digerakkan oleh adanya medan magnet di sekitarnya. Biasanya sensor ini dikemas dalam

bentuk kemasan yang hampa dan bebas dari debu, kelembapan, asap ataupun uap.

Sensor Sinar terdiri dari 3 kategori. Fotovoltaic atau sel solar adalah alat sensor sinar yang

mengubah energi sinar langsung menjadi energi listrik, dengan adanya penyinaran cahaya akan

menyebabkan pergerakan elektron dan menghasilkan tegangan. Demikian pula dengan

Fotokonduktif (fotoresistif) yang akan memberikan perubahan tahanan (resistansi) pada sel-selnya,

semakin tinggin intensitas cahaya yang terima, maka akan semakin kecil pula nilai tahanannya.

Sedangkan Fotolistrik adalah sensor yang berprinsip kerja berdasarkan pantulan karena perubahan

posisi/jarak suatu sumber sinar (inframerah atau laser) ataupun target pemantulnya, yang terdiri dari

pasangan sumber cahaya dan penerima.

Sensor Efek-Hall - dirancang untuk merasakan adanya objek magnetis dengan perubahan

posisinya. Perubahan medan magnet yang terus menerus menyebabkan timbulnya pulsa yangkemudian dapat ditentukan frekuensinya, sensor jenis ini biasa digunakan sebagai pengukur

kecepatan.

7/30/2019 sensor.doc

2/3

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.

Sensor Tekanan - sensor ini memiliki transduser yang mengukur ketegangan kawat, dimana

mengubah tegangan mekanis menjadi sinyal listrik. Dasar penginderaannya pada perubahan tahanan

pengantar (transduser) yang berubah akibat perubahan panjang dan luas penampangnya.

Sensor Suhu- ada 4 jenis utama sensor suhu yang biasa digunakan; thermocouple (T/C), resistance

temperature detector (RTD), termistor dan IC sensor. Thermocouple pada pokoknya terdiri dari

sepasang transduser panas dan dingin yang disambungkan/dilebur bersama, perbedaan yang timbul

antara sambungan tersebut dengan sambungan referensi yang berfungsi sebagai pembanding.

Resistance Temperature Detector (RTD) didasari pada tahanan listrik dari logam yang bervariasi

sebanding dengan suhu. Kesebandingan variasi ini adalah presisi dengan tingkatkonsisten/kestabilan yang tinggi pada pendeteksian tahanan. Platina adalah bahan yang sering

digunakan karena memiliki tahanan suhu, kelinearan, stabilitas dan reproduksibilitas. 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 o

perubahan tahan 5% per C sehingga mampu mendeteksi perubahan suhu yang kecil.

IC Sensor adalah sensor suhu dengan rangkaian terpadu yang menggunakan chipsilikon untuk

kelemahan penginderanya. Mempunyai konfigurasi output tegangan dan arus yang sangat linear.

Sensor Kecepatan/RPM - proses penginderaan 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.

Sensor Penyandi (Encoder) digunakan untuk mengubah gerakan linear atau putaran menjadi sinyal

digital, dimana sensor putaran memonitor gerakan putar dari suatu alat. Sensor ini biasanya terdiri

dari 2 lapis jenis penyandi, yaitu; Pertama, Penyandi rotari tambahan (yang mentransmisikan

jumlah tertentu dari pulsa untuk masing-masing putaran) yang akan membangkitkan gelombang

kotak pada objek yang diputar. Kedua, Penyandi absolut (yang memperlengkapi kode binary

tertentu untuk masing-masing posisi sudut) mempunyai cara kerja sang sama dengan perkecualian,lebih banyak atau lebih rapat pulsa gelombang kotak yang dihasilkan sehingga membentuk suatu

pengkodean dalam susunan tertentu.

Apa itu Actuator (penggerak) ? Penggerak, dalam pengertian listrik adalah setiap alat yang

mengubah sinyal listrik menjadi gerakan mekanis. Biasa digunakan sebagai proses lanjutan dari

keluaran suatu proses olah data yang dihasilkan oleh suatu sensor atau kontroler. Terdiri dari 3 jenis

pokok :

Relai adalah alat yang dioperasikan dengan listrik dan secara mekanis mengontrol

penghubungan rangkaian listrik, bermanfaat untuk kontrol jarak jauh dan untuk

pengontrolan alat tegangan dan arus tinggi dengan sinyal kontrol tegangan dan arus rendah.Bekerja berdasarkan pembentukan elektromagnet yang menggerakkan elektromekanis

7/30/2019 sensor.doc

3/3

penghubung dari dua atau lebih titik penghubung (konektor) rangkaian sehingga dapat

menghasilkan kondisi kontak ON atau kontak OFF atau kombinasi dari keduanya.

Selenoid adalah alat yang digunakan untuk mengubah sinyal listrik atau arus listrik menjadi

gerakan mekanis linear. Terbentuk dari kumparan dengan inti besi yang dapat bergerak,

besarnya gaya tarikan atau dorongan yang dihasilkan adalah ditentukan dengan jumlah

lilitan kumparan tembaga dan besar arus yang mengalir melalui kumparan.

Stepper adalah alat yang mengubah pulsa listrik yang diberikan menjadi gerakan rotor

discret (berlainan) yang disebut step (langkah). Satu putaran motor memerlukan 360 derajat

dengan jumlah langkah yang tertentu perderajatnya. Ukuran kerja dari stepper biasanya

diberikan dalam jumlah langkah per-putaran per-detik. Motor stepper mempunyai kecepatan

dan torsi yang rendah namun memiliki kontrol gerakan posisi yang cermat, hal ini

dikarenakan memiliki beberapa segment kutub kumparan.

Motor DC adalah alat yang mengubah pulsa listrik menjadi gerak, mempunyai prinsip dasar

yang sama dengan motor stepper namun gerakannya bersifat kontinyu atau berkelanjutan.

Motor DC dibagi menjadi 2 jenis yaitu ; Motor DC dengan sikat (mekanis komutasi), yaitu

motor yang memiliki sikat karbon berfungsi sebagai pengubah arus pada kumparan

sedemikian rupa sehingga arah tenaga putaran motor akan selalu sama. Motor DC tanpa

sikat , menggunakan semi konduktor untuk merubah maupun membalik arus sehingga

layaknya pulsa yang menggerakkan motor tersebut. Biasa digunakan pada sistem servo,

karena mempunyai efisiensi tinggi, umur pemakaian lama, tingkat kebisingan suara listrik

rendah, karena putarannya halus seperti stepper namun putarannya terusmenerus tanpa

adanya step. + Rano (Sumber: Buku Elektronik Industri, Frank D. Petruzella)