Sensor pada Elektropneumatic

Sistem otomasi industri terbagi menjadi beberapa macam bagian, salah satunya yaitu pembahasan tentang piranti sensor dan aktuator yang membahas tentang sensor serta aktuator yang banyak diterapkan di industri – industri seperti industri sepeda motor, minuman botol, makanan, dll. Untuk itu mari kita pelajari bagian-bagian tersebut satu-persatu.

A. Pengertian Sensor

Sensor merupakan sebuah alat untuk mendeteksi / mengukur suatu besaran fisis berupa variasi mekanis, magnetis, panas, sinar dan kimia dengan diubah 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 otomasi industri, sensor memberikan kesamaan yang menyerupai mata, pendengaran, hidung, lidah yang kemudian akan diolah oleh kontroller sebagai otaknya.

Persyaratan Umum Sensor

Pemilihan sensor dan transduser yang tepat dan sesuai dengan sistem yang akan disensor maka perlu diperhatikan persyaratan umum sensor berikut ini :

Linearitas

Ada beberapa jenis sensor yang menghasilkan sinyal keluaran yang berubah secara kontinyu sebagai tanggapan (response) terhadap masukan yang berubah secara kontinyu. Contohnya, sebuah sensor panas dapat menghasilkan tegangan sesuai dengan panas yang dirasakannya. Dalam hal ini, biasanya dapat diketahui secara tepat bagaimana perubahan keluaran dibandingkan dengan masukannya berupa sebuah grafik.

Sensitivitas 

Sensitivitas menunjukan seberapa akurat kepekaan sensor terhadap kuantitas yang diukur. Sensitivitas dapat juga dinyatakan dengan bilangan yang menunjukan “perubahan keluaran dibandingkan unit perubahan masukan”. Beberepa sensor panas dapat memiliki kepekaan yang dinyatakan dengan “satu volt per derajat”, yang berarti perubahan satu derajat pada masukan akan menghasilkan perubahan satu volt ada keluarannya. Sensor panas jenis lainnya dapat juga memiliki kepekaan “dua volt per derajat”, yang berarti memiliki kepakaan dua kali dari sensor yang pertama. Linieritas sensor juga mempengaruhi sensitivitas dari sensor. Apabila tanggapannya linier, maka sensitivitasnya juga akan sama untuk jangkauan pengukuran keseluruhan. 

Tanggapan Waktu (time response) 

Respon waktu terhadap sensor menunjukan seberapa cepat tanggapannya terhadap perubahan masukan.Contohnya, instrumen dengan tanggapan frekuensi yang kurang baik adalah sebuah termometer merkuri. Masukannya adalah temperatur dan keluarannya adalah posisi merkuri. Misalkan perubahan temperatur terjadi sedikit demi sedikit dan kontinyu terhadap waktu, Frekuensi adalah jumlah siklus dalam satu detik dan diberikan dalam satuan hertz (Hz). (1 hertz yaitu 1 siklus per detik, 1 kilohertz yaitu 1000 siklus per detik). Pada frekuensi rendah, yaitu pada saat temperatur berubah secara lambat, termometer akan mengikuti perubahan tersebut dengan “setia”. Tetapi apabila perubahan temperatur begitu cepat maka tidak diharapkan akan melihat perubahan besar pada termometer merkuri, karena ia bersifat lamban dan hanya akan menunjukan temperatur rata-rata.

B. Klasifikasi Sensor

Sensor dapat dikelompokkan berdasarkan beberapa hal antara lain:

a. Pemakaiannya / penggunaannya

b. Motode Pengubahan energi 

c. Sifat – sifat dasar dari sinyal keluaran

Semua pengelompokkan tersebut biasanya memperlihatkan daerah yang saling melengkapi, sangat sulit untuk membedakan secara tajam klasifikasi berdasarkan hal di atas.

a. Klasifikasi Sensor Berdasarkan pemakaian atau penggunaanya

Menurut pemakaian atau penggunaannya, sensor dapat dikelompokkan menjadi tiga bagian, antara lain: 

1. Sensor Thermal (suhu) 

Sensor panas adalah sensor yang digunakan untuk mendeteksi gejala perubahan panas / suhu / temperatur pada suatu dimensi benda padat, cair atau gas. Contohnya yaitu RTD, thermocouple,  thermistor, bimetal, dan IC sensor LM35.

2. Sensor Mekanis

Sensor mekanis adalah sensor yang mendeteksi perubahan gerak mekanis seperti perpindahan atau pergeseran, posisi gerak lurus dan melingkar, tekanan, aliran, level, dan sebagainya. Contoh sraingage, LVDT (Linear Variabel Diferensial Transformer), proksimiti, potensiometer, Loadcel, Bourdon Tube, Piezo Elektrik dan sebagainya.

3. Sensor Optik (cahaya)

Sensor cahaya merupakan sensor yang mendeteksi perubahan cahaya dari sumber cahaya, pantulan cahaya, ataupun bias cahaya yang mengenai benda atau ruangan. Contoh Fotodioda, LDR, Fotofoltaic, Cell Foto Emisive, Foto Multypier, Foto Transistor.

b. Klasifikasi Sensor Berdasarkan Metoda Pengubahan Energinya

Berdasarkan metoda pengubahan energinya, transduser dan sensor dapat diklasifikasikan menjadi dua jenis, yakni: 

1. Jenis transduser pembangkitan sendiri  atau Self Generating Type yang menghasilkan tegangan atau arus analog bila dirangsang dengan suatu bentuk fisis energi, transduser jenis ini tidak memerlukan daya dari luar untuk mendapatkan atus atau tegangan analog tersebut. Contoh Thermocouple, Fotofoltaic.

2. Transduser yang memerlukan daya dari luar untuk mendapatkan tegangan dan arus keluaran disebut transduser pasif. Contoh thermistor, RTD, LVDT, straingage.

c. Klasifikasi Sensor Berdasarkan Sifat – Sifat Dasar Keluaran

Berdasarkan sifat – sifat dasar keluaran transduser dan sensor dapat diklasifikasikan menjadi lima jenis, yakni: 

1. Perubahan resistansi

Besaran-besaran yang diindera manghasilkan perubahan resistansi pada keluarannya, contohnya:

a. RTD (Resistance Thermal Detector). Prinsip kerja dari RTD ini yaitu mengubah besaran temperature menjadi perubahan tahanan listrik.

b. Strain gage. Cara kerja dari Strain gage ini adalah mengubah besaran tekanan menjadi perubahan tahanan listrik.

c. Thermistor. Cara kerja dari Thermistor ini adalah mengubah besaran temperature menjadi perubahan tahanan listrik.

2.  Perubahan Kapasitansi

Besaran-besaran yang diindera manghasilkan perubahan kapasitansi pada keluarannya, contohnya adalah Transduser yang digunakan untuk mendeteksi perubahan kelembaban relatif.Prinsip kerja dari transduser ini berdasar pada perubahan kelembaban akan mengakibatkan perubahan konstanta dielektrik medium dan perbahan konstanta dielektrik medium akan mengakibatkan perubahan kapasitansi.

Nah, demikianlah materi mengenai sensor pada pneumatic yang dapat saya sampaikan apabila terdapat kesalahan, silahkan berikan kritik dan saran yang membangun supaya blog ini menjadi lebih baik dan dapat digunakan sebagai referensi bagi oranglain yang sedang belajar. Sekian dan terimakasih

Share :