Sensor Aktif dan Pasif Beserta Aplikasinya

1.      Jenis sensor :

·         Pasif, sensor yang tidak memerlukan power supply pada saat bekerja, outputnya muncul akibat adanya rangsangan atau dikatakan sensor pasif apabila energi yang dikeluarkannya diperoleh seluruhnya dari sinyal masukan.
Misalnya: Termocouple, piezoelectric, microphone.

·         Aktif, sensor yang memerlukan power supply dari luar agar sensor tersebut dapat berfungsi atau memiliki sumber energi tambahan yang digunakan untuk output sinyalnya, adapun sinyal input hanya memberikan kontribusi yang kecil terhadap daya keluaran.

2.      Aplikasi sensor :

1)      Sensor Cahaya

Fotovoltaik

a.       Cahaya mengenai sambungan pn yang digunakan untuk menghasilkan listrik yang berasal dari energi cahaya
(contoh solar cell)

b.      Pirantinya kecil, untuk sensor sering disebut dengan  fotodioda

c.       Respon cepat, tetapi tegangan yang dihasilkan tidak linier dengan perubahan intensitas cahaya.

Fotokonduktif

a.       Piranti yang tidak menghasilkan listrik, akan tetapi berdasarkan perubahan resistasi

b.      Dengan fotodioda dapat digunakan untuk menghasilkan piranti yang linier

c.       Dengan fototransistor hasilnya seperti fotodioda tetapi dengan sensitifitas yang lebih besar light-dependent resistor (LDR) responnya lambat, akan teatapi dapat merespon seperti mata manusia.

2)        Sensor suara

Sensor suara adalah sensor yang cara kerjanya yaitu merubah besaran suara menjadi besaran listrik, dan dipasaran sudah begitu luas penggunaan nya.
Komponen yang termasuk dalam Sensor suara yaitu :

a.     Microphone
Micropone adalah komponen elektronika dimana cara kerjanya yaitu membran yang digetarkn oleh gelobang suara akan menghasilkan sinyal listrik. Beberapa bentuk dan jenis. Contoh : karbon (resistif), capacitif, piezoelectric dan
mikropon lilitan. Piranti dengan lilitan menggunakan magnet dan koil untuk mendeteksi diafragma.

3)      Sensor Suhu
Ada 4 jenis utama sensor suhu yang biasa digunakan :
a) Thermocouple
Thermocouple 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.

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.

4)      Sensor Posisi

Pengukuran posisi dapat dilakukan secara analog maupun digital. Untuk pergeseran yang tidak terlalu jauh pengukuran dapat dilakukan menggunakan cara-cara analog, sedangkan untuk jarak pergeseran yang lebih panjang lebih baik digunakan cara digital.

Contoh sensor posisi :

a.       Potensiometer

—  Potensiometer resistif adalah salah satu metode yang dapat digunakan untuk sensor posisi.

—  Bisa angular atau linier

—  Terdiri dari panjang dari resistansi bahan dengan sliding untuk melakukan koneksi dengan resistansi track

—  Ketika digunakan sebagai transduser posisi maka harus diletakkan pada dua terminal tegangan.

—  Tidak mahal dan mudah digunakan

b.      Inductive proximity sensors

-          Koil induktansi mempunyai efek yang sangat besar untuk menghasilkan bahan ferromagnetik

-          Posisi dari plat ferromagnetik dihasilkan oleh induktansi dari koil

c.       Opto-switches

Terdiri dari sumber cahaya dan sensor cahaya dalam satu unit yang kompak.

5)      Sensor Gerak

Sensor Gerak mengukur kuantitas seperti kecepatan dan percepatan

o   Dapat didapatkan dengan menurukan jarak/posisi

o   Penurunan akan menghasilkan derau yang tinggi

Dilakukan pengukuran secara langsung

o   Bebarapa sensor dapat mengukur kecepatan secara langsung

§  Contoh : mengukur frekuensi dari pulse pada teknik counting untuk mendapatkan kecepatan daripada posisi

o   Bebarapa sensor dapat mengukur percepatan secara langsung

§  Contoh : accelerometer yang mengukur gaya dan massa.

6)      Antarmuka Sensor

Piranti Resistif

o   Sangat mudah

§  Contoh : pada potensiometer dapat mengatur tegangan yang masuk.

§  Resistansi dapat melakukan pembagian tegangan

§  Keluaran tidak linier dengan perubahan resistansi.