Sensor | Jenis Sensor

Mari kita pertimbangkan sistem pengukuran. Sistem ini terdiri dari perangkat input yang mendeteksi lingkungan atau sekitar untuk menghasilkan output, blok pemrosesan sinyal yang memproses sinyal dari perangkat input, dan perangkat output yang menyajikan sinyal kepada operator manusia atau mesin dalam bentuk yang lebih mudah dibaca dan digunakan.

Tahap awal adalah perangkat input yang akan menjadi fokus utama pembahasan dalam bab ini.

Sensor

Sensor adalah perangkat yang merespons setiap perubahan pada fenomena fisik atau variabel lingkungan seperti panas, tekanan, kelembaban, gerakan, dll. Perubahan ini mempengaruhi sifat fisik, kimia, atau elektromagnetik sensor yang selanjutnya diproses menjadi bentuk yang lebih mudah digunakan dan dibaca. Sensor adalah jantung sistem pengukuran. Ini adalah elemen pertama yang berinteraksi dengan variabel lingkungan untuk menghasilkan output.

Sinyal yang dihasilkan oleh sensor setara dengan kuantitas yang akan diukur. Sensor digunakan untuk mengukur karakteristik tertentu dari objek atau perangkat. Misalnya, termokopel, termokopel akan mendeteksi energi panas (suhu) pada salah satu ujungnya dan menghasilkan output setara berupa voltase yang dapat diukur oleh voltmeter.
Semua sensor perlu dikalibrasi terhadap beberapa nilai referensi atau standar untuk pengukuran yang akurat. Berikut adalah gambar termokopel.

Perlu dicatat bahwa transduser dan sensor tidak sama. Dalam contoh termokopel di atas, termokopel bertindak sebagai transduser, tetapi rangkaian atau komponen tambahan seperti voltmeter, tampilan, dll, bersama-sama membentuk sensor suhu.

Oleh karena itu, transduser hanya akan mengubah energi dari satu bentuk ke bentuk lain, dan semua pekerjaan sisanya dilakukan oleh rangkaian tambahan yang terhubung. Perangkat ini secara keseluruhan membentuk sensor. Sensor dan transduser saling berkaitan erat.

Karakteristik Sensor

Sensor yang baik harus memiliki karakteristik berikut:

1. Sensitivitas Tinggi: Sensitivitas menunjukkan seberapa besar output perangkat berubah dengan perubahan unit input (kuantitas yang akan diukur). Misalnya, voltase sensor suhu berubah sebesar 1mV untuk setiap 1oC perubahan suhu, maka sensitivitas sensor tersebut dikatakan 1mV/oC.

2. Linearitas: Output harus berubah secara linear dengan input.

3. Resolusi Tinggi: Resolusi adalah perubahan terkecil dalam input yang dapat dideteksi oleh perangkat.

4. Noise dan Gangguan Minimal.

5. Konsumsi daya rendah.

Jenis-jenis Sensor

Sensor diklasifikasikan berdasarkan sifat kuantitas yang diukurnya. Berikut adalah jenis-jenis sensor dengan beberapa contoh.

Klasifikasi Sensor

Berdasarkan kuantitas yang diukur

• Suhu: Detektor Temperatur Resistansi (RTD), Termistor, Termokopel

• Tekanan: Tabung Bourdon, manometer, diafragma, gauge tekanan

• Gaya/Torsi: Strain gauge, load cell

• Kecepatan/Posisi: Takometer, encoder, LVDT

• Cahaya: Fotodiode, Resistor Dependen Cahaya

Dan seterusnya.
(2) Sensor aktif dan pasif: Berdasarkan persyaratan daya, sensor dapat diklasifikasikan sebagai aktif dan pasif. Sensor aktif adalah perangkat yang tidak memerlukan sumber daya eksternal untuk berfungsi. Mereka menghasilkan daya sendiri untuk beroperasi dan oleh karena itu disebut tipe self-generating. Energi untuk berfungsi berasal dari kuantitas yang diukur. Misalnya, kristal piezoelektrik menghasilkan output listrik (muatan) ketika dikenai percepatan.

Sensor pasif memerlukan sumber daya eksternal untuk berfungsi. Sebagian besar sensor resistif, induktif, dan kapasitif adalah pasif (seperti resistor, induktor, dan kapasitor disebut perangkat pasif).

(3) Sensor analog dan digital: Sensor analog mengubah kuantitas fisik yang diukur ke bentuk analog (kontinu dalam waktu). Termokopel, RTD, Strain gauge disebut sensor analog. Sensor digital menghasilkan output dalam bentuk pulsa. Encoder adalah contoh sensor digital.

(4) Sensor invers: Ada beberapa sensor yang mampu mendeteksi kuantitas fisik untuk mengubahnya ke bentuk lain dan juga mendeteksi bentuk sinyal output untuk mendapatkan kembali kuantitas dalam bentuk aslinya. Misalnya, kristal piezoelektrik ketika dikenai getaran menghasilkan voltase. Pada saat yang sama, ketika kristal piezo dikenai voltase yang bervariasi, mereka mulai bergetar. Sifat ini membuat mereka cocok untuk digunakan dalam mikrofon dan speaker.

Pernyataan: Hormati asli, artikel yang baik layak dibagikan, jika ada pelanggaran silakan hubungi untuk menghapus.