Tranduser dan Sensor

1. Tranduser

Transduser berasal dari kata “traducere” dalam bahasa Latin yang berarti mengubah. Sehingga transduser dapat didefinisikan sebagai suatu peranti yang dapat mengubah suatu energi ke bentuk energi yang lain. Bagian masukan dari transduser disebut sensor, karena bagian ini dapat mengindera suatu kuantitas fisik tertentu dan mengubahnya menjadi bentuk energi yang lain.Kita mengenal ada enam macam energi, yaitu : radiasi, mekanik, panas, listrik, dan kimia.

Dari sisi pola aktivasinya, transduser dapat dibagi menjadi dua, yaitu:

1. Transduser pasif, yaitu transduser yang dapat bekerja bila mendapat energi tambahan dari luar.

Contohnya :

thermistor. Untuk mengubah energi panas menjadi energi listrik yaitu tegangan listrik, maka thermistor harus dialiri arus listrik. Ketika hambatan thermistor berubah karena pengaruh panas, maka tegangan listrik dari thermistor juga berubah

2. Transduser aktif, yaitu transduser yang bekerja tanpa tambahan energy dari luar, tetapi menggunakan energi yang akan diubah itu sendiri.

Contohnya :

Termokopel. Ketika menerima panas, termokopel langsung meng-hasilkan tegangan listrik tanpa membutuhkan energi dari luar.

Pemilihan Transduser

Pemilihan suatu transduser sangat tergantung kepada kebutuhan pemakai dan lingkungan di sekitar pemakaian. Untuk itu dalam memilih transduser perlu diperhatikan beberapa hal di bawah ini:

1. Kekuatan, maksudnya ketahanan atau proteksi terhadap beban lebih

2. Linieritas, yaitu kemampuan untuk menghasilkan karakteristik masukan-keluaran yang linier

3. Stabilitas tinggi, yaitu kesalahan pengukuran yang kecil dan tidak begitu banyak terpengaruh oleh faktor-faktor lingkungan

4. Tanggapan dinamik yang baik, yaitu keluaran segera mengikuti masukan dengan bentuk dan besar yang sama

5. Repeatability : yaitu kemampuan untuk menghasilkan kembali keluaran yang sama ketika digunakan untuk mengukur besaran yang sama, dalam kondisi lingkungan yang sama

6. Harga. Meskipun faktor ini tidak terkait dengan karakteristik transduser sebelumnya, tetapi dalam penerapan secara nyata seringkali menjadi kendala serius, sehingga perlu juga dipertimbangkan.

2. Sensor

Macam – macam sensor

1. Sensor Cahaya

a) Fotovoltaic atau sel solar

Adalah alat sensor sinar yang mengubah energi sinar langsung menjadi energi listrik. Sel solar silikon yang modern pada dasarnya adalah sambungan PN dengan lapisan P yang transparan. Jika ada cahaya pada lapisan transparan P akan menyebabkan gerakan elektron antara bagian P dan N, jadi menghasilkan tegangan DC yang kecil sekitar 0,5 volt per sel pada sinar matahari penuh. Sel fotovoltaic adalah jenis tranduser sinar/cahaya

b) Fotokonduktif

Energi yang jatuh pada sel fotokonduktif akan menyebabkan perubahan tahanan sel. Apabila permukaan alat ini gelap maka tahanan alat menjadi tinggi. Ketika menyala dengan terang tahanan turun pada tingkat harga yang rendah.

2. Sensor Suhu

Ada 4 jenis utama sensor suhu yang biasa digunakan :

a) Thermocouple

Thermocouple pada pokoknya terdiri dari sepasang penghantar yang berbeda disambung las dileburbersama satu sisi membentuk “hot” atau sambungan pengukuran yang ada ujung-ujung bebasnya untuk hubungan dengan sambungan referensi. Perbedaan suhu antara sambungan pengukuran dengan sambungan referensi harus muncul untuk alat ini sehingga berfungsi sebagai thermocouple.

b) 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.

c) 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 °C) oleh karena itu mampu mendeteksi perubahan kecil di dalam suhu.

d) 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 °C), tetapi menghasilkan output yang sangat linear di atas rentang kerja.

3. Sensor Tekanan

Prinsip kerja dari sensor tekanan ini adalah mengubah tegangan mekanis menjadi sinyal listrik. Ukuran ketegangan didasarkan pada prinsip bahwa tahanan pengantar berubah dengan panjang dan luas penampang. Daya yang diberikan pada kawat menyebabkan kawat bengkok sehingga menyebabkan ukuran kawat berubah dan mengubah tahanannya

Istilah :

1. Transduser

Suatu peranti yang dapat mengubah suatu energy keenergi yang lain.

2. Transduser pasif

Tranduser yang dapat bekerja bila mendapat energy tambahan dari luar.

3. Transduser aktif

Transduser yang bekerja tanpa tambahan energi dari luar, tetapi menggunakan energi yang akan diubah itu sendiri.

4. Sensor

Jenis tranduser yang digunakan untuk mengubah variasi mekanis, magnetis, panas, sinar dan kimia menjadi tegangan dan arus listrik.

5. Thermocouple

Piranti yang dipergunakan untuk mengukur suhu yang menggunakan dua plat yang terhubung.

6. RTD

Resistant Temperature Detector

Jenis2 Sensor bisa dilihat, Click Disini

Contoh - contoh pengunaan sensor

Rangkaian Sensor untuk aplikasi listrik

Integrated Circuit (IC)

Pengertian Integrated Circuit (IC)

   Integrated Circuit adalah suatu komponen elektronik yang dibuat dari bahan semi konduktor dan merupakan pengembangan dari transistor. Dalam sebuah IC terdapat beberapa jenis komponen pasif maupun komponen aktif yang tersusun dalam kemasan (pckages). 

   Jenis -jenis kemasan pada IC yang umum digunakan antara lain: Single In-Line (SIP), Dual In-Line Packege (DIP), Q!uad In-Line Package (QIP), dan flat Pack.

Jenis-jenis Integrated Circuit (IC)

1. IC Analog ( Linier)

   IC analog adalah IC yang tersusun oleh beberapa rangkaian (linier) dan beroperasi dengan menggunakan sinyal sinusoidal.

Macam- macam IC analog (linier)

a. IC Op-Amp

   Disebut amplifier operasional atau op-amp merupakan salah satu jenis IC analog yang berfungsi sebagai rangkaian penguat.

    IC Op- Amp, s dibedakan menjadi dua macam/jenis yaitu:

i. Op- Am Inverting

   Op-amp inverting merupakan rangkaian penguat yang tegangan keluarabbya berbanding terbalik dengan tegangan masuknya. Sinyal masuk ke op-amp inverting melalui input inverting dan menghasilkan keluaran dengan sudut fase yang berkebalikan dengan sudut fase tegangan masukan.

  Besarnya penguatan tergantung pada faktor penguatan (gain) yang dirumuskan sebagai berikut:

Vout = -(R2/R1)Vin

dengan:

Vout  : tegangan keluaran penguatan operasional (output)

Vin    : tegangan masukan (input)

R1     : hambatan ke-1 (ohm)

R2     : hambatan ke-2 (ohm)

ii. Op-Amp Non-Inverting

   Penguat operasional non inverting termasuk dalam sistem analog linier, yaitu sitem yang menghasilkan tegangan keluaran sebanding dengan tegangan masukan yang diberikan. Penguat operasional non inverting adalah penguat yang sinyal masukannya diberikan pada input non-inverting dan menghasilkan output dengan sudut fase sama dengan sudut fase tegangan input.

   Besarnya penguatan pada faktor penguatan (gain) yang dirumuskan sebagai berikut:

Vout = ((Ri+R2)/R1)Vin

dengan

Vout   : tegangan keluaran penguatan operasional (output)

Vin     : tegangan masukan (input)

R1      : hambatan ke-1 (ohm)

R2      : hambatan ke-2 (ohm)

b. IC timer 555

   IC timer 555 merupakan IC linier yang berfungsi sebagai rangkaian pewaktu monostable dan osilator estable. IC 555 merupakan jenis IC yang terkenal didalam dunia elektronika analog/linier.

   Pada penggunaannya , IC 555 dapat dikategorikan dalam beberapa fungsi rangkaian, antara lain sebagai berikut:

i. Rangkaian Monostable

   Pada rangkaian monostable , IC 555 berfungsi sebagai penghasil pulsa diskrit. Pulsa akan dihasilkan pada saat IC 555 menerima siyal pemicu.

   Lebar pulsa yang dihasilkan dipengaruhi oleh hubungan RC (resistor dan kapasitor). Pulsa akan berhenti setelah kapasitor menerima 2/3 tegangan catu daya.

   Lebar pulsa dapat dimodifikasi dengan mengubah nilai resistor (R) dan kapasitor (C) sesuai dengan rumus berikut:

t=1,1(RxC)

dengan:

t     : tegangan pulsa (detik)

R    : nilai resistor (ohm)

C    : nilai kapasitor (farad)

ii. Rangkaian Astable

   Pada rangkaian astable, IC 555 berfungsi sebagai penghasil sinyal kotak (pulsa) dengan frekuensi tertentu secara terus menerus. R1 menghubungan Vcc dan pin7 (pin discharge), R2 menghubungkan pin 7(pin discharge), pin 6 (threshold), dan pin 2 (trigger).

   Kapasitor melakukan pengisian pada R1 dan R2, serta hanya melakukan pengosongan pada R2.

   POada rangkaian estable, frekuensi pulsa hanya dipengaruhi oleh nilai R1, R2, dan C. Rumusan frekuensi pada rangkaian estable sebagai berikut:

f = 1/(In(2)xC(R1+R2))

Lebar pulsa high dirumuskan sebagai berikut

high = In(2)x(R1+2R2)C

Lebar pulsa low dirumuskan sebagai berikut :

low = In(2)xCxR2

dengan:

R    : nilai resistor (ohm)

C    : nilai kapasitor (C)

c. IC Power

   IC Power merupakan jenis IC yang beroperasi pada catu daya . Umumnya , IC power digunakan pada rangkaian regulator, adaptor dan power supply.

2. IC Digital

   Berbeda dengan IC analog (linier) , IC digital beroperasi pada tegangan 0 volt (low) dan 5 volt (high). IC digital tersusun dari beberapa rangkaian logika AND, OR, NOT, NAND, NOR,dan XOR).

   IC digital sering digunakan sebagai aplikasi sakelar cepat. Pada perkembangannya, IC digital merupakan jenis yang paling banyak digunakan dalam segala bidang elektronika, karena ukurannya kecil dan memiliki fungsi yang sangat lengkap.

Integrated Circuit (IC) sebenarnya adalah suatu rangkaian elektronik yang dikemas menjadi satu kemasan kecil atau dengan kata lain yaitu beberapa komponen elektronika yang dijadikan satu wadah sehingga membentuk sebuah komponen

Macam-Macam IC dan Bentuknya 

Integrated Circuit (IC)  terbagi atas 2 bagian

• IC Monolitik, Yaitu IC yang berdiri sendiri artinya dalam satu IC monolitik ini hanya menjalankan/mengatur satu blok rangkaian saja dan tidak tergabung dengan IC yang lain. Umumnya IC monolitik ini biasanya kebanyakan didapati pada radio dan televise.

Contohnya : IC AN 7812, AN 7805, SN 7400, 7411 dan lain-lain.

• IC Hybrid

Yaitu gabungan dari beberapa IC atau dengan kata lain IC yang terkumpul. Dalam satu PCB (papan rangkaian) Umumya IC Hybrid ini terdapat pada komputer.

 

Dalam beberapa rangkaian yang besar dapat diintegrasikan menjadi satu dan dikemas dalam kemasan yang kecil. Sementara satu IC yang kecil dapat membuat ratusan hingga ribuan komputer. Berikut dibawah ini satu gambar IC yang bentuknya seperti transistor.

Bentuk IC yang menyerupai sisir disebut menyerupai sisir karena kaki-kakinya hanya satu sisi saja biasa pula IC dinamakan IC SINGLE INLINE

Bentuk IC yang segiempat dengan kaki-kaki berada pada keempat sisinya. Bentuk yang seperti ini kebanyakan digunakan pada CPU komputer salah satu contohnya seperti gambar di bawah ini.

 

Bentuk IC yang kaki-kakinya hanya pada dua sisinya saja atau  biasa disebut Dual Line (DIL).

Salah satu contohnya seperti gambar dibawah ini.  

 

IC yang berbentuk bulat dan dual in line, kaki-kakinya diberi nomor urut untuk dengan urutan sesuai arah jarum jam, kaki nomor satu diberikan tanda titik atau takikan. Setiap IC ditandai dengan nomor type, Nomor ini menunjukkan jenis IC, jadi jika nomornya sama misalnya IC SN 7400 dengan IC HD 7400 dan sebagainya.

Kelompok-kelompok IC

IC Linear

a.      IC Regulator

b.      IC Operational Amplifier (OP-AMP)

c.       IC Audio Amplifier dan sebagainya

IC DigitaL

d.      NAND

e.      NOR

f.        OR

g.      AND EXOR

h.      BCD, dan lain-lain

Jenis IC yang sekarang berkembang dan banyak digunakan adalah transistor-transistor logic (TTL) dan juga Complimentary Metal Oxide Semoconduktor (CMOS).

   
Tujuan dan Fungi IC

IC dibuat dengan tujuan agar dalam merakit satu rangkaian, penggunaan IC itu lebih praktis dan biayanya relatif lebih ringan dan juga dapat mengerjakan suatu rangkaian dengan efektif dan efisien di dibanding menggunakan transistor.

Fungsi IC sendiri ada bermacam-macam sesuai dengan kode atau type IC tersebut. Tapi, Fungsi IC secara umum yaitu:

1.      Mengatur tegangan input dan out put

2.      Sebagai jantung pada suatu rangkaian. Karena IC-lah yang mengatur kerja dari setiap blok rangkaian dengan membagi tugas masing-masing blok rangkaian tertentu.

3.      Dan lain-lain

Terima kasih telah membaca artikel tentang Integrated Circuit (IC), jenis, fungsi dan karakternya di blog CHOGWANG DOT COM jika anda ingin menyebar luaskan artikel ini di mohon untuk mencantumkan link sebagai Sumbernya, dan bila artikel ini bermanfaat silakan bookmark halaman ini diwebbroswer anda, dengan cara menekan Ctrl + D pada tombol keyboard anda.

Sumber : http://www.chogwang.com/2014/10/integrated-circuit-ic-jenis-fungsi-dan-karakternya.html