Sensor
Gerak
Sensor gerak sering kita jumpai dalam kehidupan
sehari-hari. Misalnya saja ketika kita hendak memasuki pintu mall, bank, atau
gedung perkantoran yg pintunya akan membuka dengan sendirinya. Bentuk lain
penampakannya dari tempat-tempat tersebut ialah adanya suara ketika kita
memasuki pintu, seperti “Selamat Datang”; “Assalamualaikum”; atau mungkin bunyi
lainnya sesuai dengan rekaman alat elektronik yang dipasang. Nah, komponen yang
dipakai dalam sensor gerak ini dinamakan Passive Infrared Sensors atau disingkat PIR.
Sensor dari PIR tersebut bisa menangkap
sebuah aktivitas halus seperti halnya menafsirkan bilamana terdapat seseorang
yg beralih tempat menuju luar radius sensornya. Secara umum komponen sensor gerak ini memiliki bentuk kecil,
konsumsi dayanya rendah dan tak cepat aus serta harganya relatif mahal.
Komponen ini selain acap kali disebut PIR, juga biasa dinamakan IR gerak atau
Piroelektrik. Tentunya komponen yang kita bahas ini berbeda ya dgn komponensensor cahaya sebagaimana artikelnya telah saya tulis
sebelumnya di blog ini. Berikut adalah gambaran dari sensor PIR:

Prinsip kerja dari komponen ini adalah
sebagai pengukur energi infra merah yg ditangkap oleh sensor didalam PIR
tersebut. Infra merah yang diukur tersebut tidak bisa dihasilkan sendiri
oleh komponen ini, karena itu komponen ini dinamakan sbg komponen pasif. Trus
darimanakan cahaya Inframerah yang digunakan untuk indikator ada-tidaknya sinar
yg dideteknis komponen ini? Secara singkat, dapat kita gambarkan langkah kerja sensor gerak itu dilapangan karena adanya panas.
Sebagaimana kita ketahui bahwa energi dari infra merah itu adalah hasil dari
panas. Hewan dan Manusia merupakan makhluk hidup yang bisa memproduksi panas
alami walaupun energi panas yang dikeluarkannya terbilang kecil, yakni
rata-rata sekitar sembilan hingga sepuluh mikrometer enerti infra red.

Biasanya radius spektrum komponen ini sebagaimana yang digambarkan diatas
bisa sampai ke lima meter, sehingga layak dan efektif untuk dibuat menjadiSensor Gerak. Coba perhatikan lagi gambar diatas,
terlihat bahwa komponen ini tak bisa menafsirkan berapa banyakkah jumlah dari
manusia yg berada di sektor area radius sensor. Namun demikian sensor bisa
menafsirkan telah terjadi berbubahnya energi panas atau inframerah di
radiusnya. Sip dah, sekian dulu ya tulisan kali ini. Moga bisa membantu sobat
semua untuk mengerti mengenai sensor gerak.
Sensor
Ultrasonik
Sensor ultrasonik adalah
komponen yg kerjanya didasarkan prinsip dari pantulan suatu gelombang suara
sehingga dapat dipakai tuk menafsirkan eksistensi sebuah benda spesifik yang
ada dalam frekuensinya. Tau berapa ukuran frekuensi sensor ultrasonik? Yup
diatas dari gelombang suara, yaitu sekitar 40 KHz sampai 400 KHz.
Sekarang kita membahas mengenai prinsip
kerja dari sensor ultrasonik ini.Sensor ultrasonik dibentuk dari dua buah unit, yaitu yang pertama adalah unit
penerima dan yang kedua adalah unit pemancar. Kedua unit dalam sensor
ultrasonik ini memiliki struktur yang sangatlah sederhana, yaitu suatu kristal
piezoelectric yang terhubung dgn mekanik jangkar; disambungkan hanya dgn
sebuah diafragma penggetar. Kemudian kepada plat logam diberikan tegangan bolak
balik yg mempunyai frekuensi kerja 40 KHz s/d 400 KHz. Dengan demikian akan
terjadi kontrasi / pengikatan dengan mengembang ataupun menyusut karena
polaritas tegangan yg dikasih kepada kristal piezoelectric sehingga hal
tersebut terjadi pada struktur atomnya. Peristiwa inilah yang dinamakan dgn
efek piezoelectic.
Kontraksi yg terbentuk itu dilanjutkan menuju diafragma penggetar
hingga dihasilkan gelombang ultrasonik yg memancar ke udara sekitar tempat ia
berada, dan apabila terdapat benda spesifik disekitar tempat tersebut akan
menimbulkan pantulan gelombang ultrasonik. Pantulan gelombang itu kemudian
diterima oleh unit sensor-penerima. Selanjutnya terjadilah getaran pada
diafragma penggetar yang menyebabkan terjadinya efek piezoelectric dan
menghasilkan tegangan bolak balik yang memiliki frekuensi sama.
Jauh dan dekatnya benda yang terdeteksi serta kualitas dr sensor
penerima ataupun sensor pemancarnya, merupakan faktor penentu besar amplitudo
signal elektrik yg di hasil kan unit sensor penerimanya. Operasi scaning yg
dijalankan oleh sensor tersebut memakai metode pantulan dgn memperhitungkan
selisih jarak diantara objek sasaran dan sensor. Cara menghitung jarak tersebut
ialah dengan mengalikan separuh waktu yg dipakai oleh signal ultrasonik untuk
berjalan dr rangkaian TX hingga ditangkap kembali oleh rangkaian Rx, dgn
kecepatan rambat dr signal ultrasonik tsb pd media rambat yg dipakainya (dalam
hal ini adalah udara).
Waktu tersebut dihitung saat pemancar
aktif hingga diperoleh adanya input dr rangakaian penerima. Apabila dalam batas
waktu yang ditentukan, rangkaian penerima tak juga menerima sinyal input
diartikan bahwa tak ada yang menghalangi di depannya. OK dah, sekian dulu
tulisan mengenai sensor ultrasonik. Moga dilain kesempatan bisa kita
bahas lebih lanjut.
SENSOR
ULTRASONIK PEMANCAR DAN PENERIMA
Sensor
Suhu
Sensor suhu adalah
komponen yang dipakai tuk merubah besaran panas jadi listrik dan sangat gampang
untuk di analisa besarannya. Pembuatan sensor ini bisa memakai sejumlah metode,
dimana salah satu caranya adalah dgn cara memakai material yg terhadap suatu
arus elektrik akan mengubah hambataanya tergantung dari suhunya.
Material logam apabila panasnya meningkat akan menyebabkan
meningkat pula besar hambatannya trhdp arus listrik. Logam bisa juga dibilang
sbg muatan positif yg ada di dlm elektron, dimana elektron ini dapat bergerak
bebas. Bila suhu meningkat elektron-elektronnya menjadi bergetar, terus
getarannya semakin bertambah besar sejalan dgn bertambahnya suhu yang ada.
Dalam kondisi besarnya getaran itu, membuat logam memiliki nilai hambatan yang
bertambah karena gerakan elektron yang terhambat.
Bahan semikonduktor memiliki sifat yang sebaliknya atas logam,
yaitu nilai hambatannya akan terus turun bila suhu bertambah besar. Kondisi ini
disebabkan oleh karena keadaan yang lebih tinggi suhunya menyebabkan elektron dari
material ini jadi pindah ketingkatan yang teratas dan membuatnya bisa dgn bebas
bergerak. Dengan terus terjadinya pertambahan suhu, maka semakin bertambah pula
elektron dr semikonduktor ini yg bebas bergerak dan hasilnya adalah nilai
hambatannya akan terus berkurang.
Rangkaian Sensor Suhu LM35
Terdapat 4 ( empat ) jenis sensor suhu
yang rangkaian umumnya ada dipasaran, yaitu Thermokopel; Thermistor (Thermal
Sensitive Resistor atau Thermal Resistor); Resistance Temperature Detectors
(RTD); dan yang terakhir adalah IC LM 35. Namun kali ini saya ingin membahas rangkaian sensor suhu lm35.
Sensor
suhu lm35 adalah satu dari empat jenis
lainnya yang paling terkenal akan mudahnya diaplikasikan dalam kehidupan sehari-hari
dan kesederhanaannya. Sumber tegangannya bisa tunggal atau dua sumberpun juga
bisa. Berikut beberapa karakteristik komponen sensor suhu lm35:
o
Kalibrasi secara langsung pd °C
o
Skala faktor linear-nya ±10mV/°C
o
Range-nya diantara +150 °C s/d -55°C
o
Arusnya kurang dr 2µA
o
Pemanasannya yg rendah di 0,08°C
Contoh dari pengaplikasian dari
rangkaian sensor suhu lm35 adalah sistem monitor suhu rumah kaca dan sistem
monitor dari suhu ruang pd laboratorium kimia. Komponen utama yang digunakan
adalah LED (bebas warna: hijau, merah ataupu biru; boleh), Resistor Trimport/
Variabel 10K ohm, IC LM393; Resistor 470Ohm; dan tentunya IC LM35. Berikut
adalah skema rangkaian sensor suhu lm35:
Dibagian IC LM35 berfungsi untuk
menerima input suhu yg terus menuju IC LM393. IC LM393 fungsinya untuk
komparator yg membagi tegangan, dimana hasil keluaran dari LM35 akan masuk
kekaki inverting. Berbeda dgn kaki noninverting, fungsinya untuk potensi yaitu
pengatur keluaran inputannya. Kaki delapan sbg VS+ batas tgangan kerja IC LM393
adalah VDC , serta kaki empat
untuk VS-. Di keluarkan dari kaki tujuh, output yg di hasilkan oleh komparator
dan diberi LED sbg indikator.
Op-Amp 393 memiliki fungsi untuk komparator pem banding tegangan,
yaitu mem banding kan setiap tegangan yang masuk dikaki inverting dimana
pengaturannya memakai potensiometer yg terletak pada kaki noninverting. Vref
dihubung kan dgn +Vsupply, dan R1 serta R2 dipakai untuk membagi tegangan,
dengan demikian nilai tegangannya yg direferensi kan pd masuk kan + op-amp
ialah se besar : V=[R1/(R1+R2)]*Vsupply
Contoh dari IC LM393:
IC LM393 memiliki 2 input yg ter diri
dr inverting serta non inverting dan dua output, dimana kaki empat untuk
ground sedangkan kaki delapan untuk Vcc. Gimana, mudah bukan. Silahkan
disimulasikan memakai projectboard ya. Semoga sukses rangkaian Sensor Suhu lm35 nya.
Sensor
Cahaya
Sensor cahaya adalah
sensor yg membuat kita dapat melakukan pendeteksian cahaya, trus melakukan
perubahan terhadapnya jadi sinyal listrik dan dipakai dalam sebuah rangkaian yg
memakai cahaya sbg pemicunya. Beberapa komponen yang biasanya digunakan dalam rangkaian sensor cahayadiantaranya Light Dependent Resistor /
LDR, Photodiode/ dioda foto, dan Photo Transistor / Foto Transistor. Untuk
lebih jelasnya mengenai cara / prinsip kerja nya, mari kita simak penjelasannya
berikut.
Sensor Cahaya LDR
Photoresistor/ Foto
Resistor pd dasarnya merupakan suatu resistor yg memiliki nilai resistensi (dlm
ohm) bergantung kpd sedikit-banyaknya cahaya yg jatuh dipermukaan sensor
tersebut. Cara kerja LDR adalah pada malam hari karena tidak terkena cahaya
menyebabkan resistensinya menjadi bertambah besar, sebaliknya resistensinya
menjadi kecil apabila kena cahaya pada siang hari. LDR pada umumnya
berkombinasi dgn sejumlah transistor hingga membentuk rangakaian lampu yang
otomatis. Sangatlah beruntung bagi kita karena untuk membaca nilai dari
resistor cahaya tersebut, tidak diperlukan suatu kode khusus.

Photodioda atau bisa
juga disebut dioda foto adalah semacam komponen dioda yg berfungsi sebagai
pendeteksi cahaya. Sama juga dengan dioda lainnya, komponen jenis ini juga
punya P-N, bedanya cuma lebih dibuat untuk lebih sensitif kepada cahaya.
Photodioda ini dipengaruhi jenis-jenis cahaya tertentu, misalnya saja adalah
sinar x; cahaya matahari; infra merah; bahkan sampai ultra ungu. Fungsi foto
dioda ini juga bermacam-macam, contohnya bisa kita gunakan untuk mengukur
cahaya suatu digital kamera; sensor pada alat-alat medis; bisa juga untuk
menghitung secara otomatis jumlah kendaraan yang lewat di jalan tol.
Phototransistor
Phototransistor bila
diartikan secara sederhana adalah komponen jenis transistor bipolar yg memakai
junction / kotak base collector sebagai permukaan agar dapat menerima cahaya,
dengan demikian maka komponen ini dapat berfungsi sebagai sensor cahaya.
Komponen ini mempunyai kelebihan dalam hal sensitifitas jika dibanding dgn
photodioda. Sebabnya karena pada Phototransistor, elektronnya adalah hasil dari
foton cahaya dikaki kotak yg peng-injeksiannya kebagian base transistor dan
selanjutnya diperkuat pada kolektronya yaitu kaki C. Namun hal ini juga
menimbulkan kekurangan, yaitu tanggapan terhadap cahaya menjadi lebih lambat
bila dibanding photodioda. Demikian, moga berguna ya sedikit ulasan mengenai sensor cahaya ini.
Rangkaian
Elektronika Sensor
Rangkaian Elektronika Sensor adalah jenis dari
rangkaian tranduser yang penggunaannya sebagai pengubah besaran pada sinar /
cahaya, mekanis, panas, magnetis, atau kimia; menjadi sebuah arus listrik dan
tegangan. Sensor pada umumnya sering dipakai untuk mendeteksi sesuatu disaat
kita melakukan pendalian ataupun pengukuran.
Jenis-jenis rangkaian sensor dalam
prakteknya dilapangan pada umumnya adalah berupa sensor tekanan, sensor suhu,
dan sensor
cahaya. Dengan perkembangan teknologi sekarang ini, sensor-sensor
tersebut dibuat dengan ukuran yang sangat kecil menggunakan orde nanometer.
Selain keunggulan dari segi ukuran yang kecil, dengan sensor sekarang sangatlh
mudah pemakaiannya dan hemat energi pula.
Rangkaian Elektronika
Sensor Cahaya
Sensor cahaya pada rangkaian disebut dengan fotovoltaic, yaitu
alat sensor sinar untuk mengubah seubah energi cahaya / sinar langusng menjadi
sebuah energi listrik. Rangkaian sensor cahaya modern sekarang ini dibentuk
berdasar sambungan PN serta lapisan P transparan. Cara kerjanya adalah apabila
ada sinar pada lapisan P akan mengakibatkan pergerakan elektron diantara bagian
N dan P, dengan demikian akan dihasilkan tegangan DC kecil yaitu kira-kira 0,5
volt / sel pd sinar matahari yang penuh.
Sensor suhu dibagi menjadi empat jenis utama yang umumnya dipakai,
yaitu:
1.
Thermocouple, adalah sepasang peng-hantar berbeda yang disambung
dan dilebur bersamaan 1 sisi mem-bentuk sambungan peng-ukuran yg ada ujung bebasnya
tuk koneksi dgn sambungan refensi.
2.
Detektor Suhu Tekanan, konsepnya berupa tahanan listrik dr logam
yg ber-variasi sebanding dgn suhu. Variasi tersebut dimaksudkan tuk presisi
& dpt diulang lg shg memungkinkan mengukur suhu. Bahan yg digunakan dlm
rangkaian sensor jenis ini adalah reproduksi, stabilitas, dan linear.
3.
Thermistor, merupakan resistor yg peka thdp panas yg biasa-nya
memiliki koefisien suhu minus, krn suhu naik tahanan akan turun seta
sebaliknya.
4.
Sensor Suhu Rankaian Tepadu, yang digunakan adalah IC Chip silikon
tuk elemen yg melakukan / merasakan / sensor. Rangkaian sensor jenis ini
mempunyai configurasi output tegangan serta arus. Walaupun ada
batasannya, namun bisa memberikan output yg sangat linear diatas rentang
kerjanya.
Rangkaian Sensor Tekanan
Prinsip kerja dari sensor tekanan ini adalah dengan mengubah
tegangan dari mekanis menjadi sebuah signal listrik. Kurangnya tegangan
didasarkan pd prinsip kerja bila pengantar beubah panjang serta luas penampang.