10 Agustus 2011

PENGENALAN SENSOR

Definisi
  • Sensor adalah piranti yang mentransform (mengubah) suatu  isyarat/energi) fisik ke nilai fisik yang lain   
  • Menghubungkan antara fisik nyata dan industri elektrik dan piranti elektronik
  • Di dunia industri berguna untuk monitoring, controling dan proteksi
  • Sering disebut juga dengan Transduser
Transducer
  • Piranti yang memberikan output (yang bisa dipakai) sebagai tanggapan terhadap suatu kondisi, kuantitas fisik masukan
  • Output berupa (didefinisikan sebagai) besaran elektrik ( arus dan tegangan )
  • Ada beberapa katagori measurand
Artificial Sensors
Kebanyakan sensor merupakan elektrikal atau elektronik, untuk berbagai jenisnya. Sensor adalah sejenis tranduser. Sensor yang merupakan indikasi langsung (thermometer atau a.u listrik) atau merupakan suatu indikator (secara langsung melalui konversi analog ke digital, komputer dan display) yang menyensor suatu besaran sehingga bisa dibaca oleh manusia. Aplikasi dari sisi lain, sensor merupakan bagian yang berperan banyak digunakan di medis, industri dan robotik
Sinyal adalah suatu bentuk energi, sensor dapat diklasifikasikan menurut energi yang dideteksinya. Contoh :
  • Light sensors : photocells, photodiodes, phototransistor, photo-electric tubes, Nichols radiometer, image sensor
  • Sound sensors : microphone, hydrophone, seismic sensor
  • Temperature sensors : thermometer, thermocouples, temperature sensitive resistors (thermistors), bi-metal thermometer dan thermostat
  • Heat sensors : bolometer, calorimeter
  • Radiation Sensors : Geigermeter, dosimeter
  • Subatomic particle sensors : scintillometer, cloud chamber, bubble chamber
  • Electrical resistance sensors : ohmmeter, multimeter
  • Electrical current sensors : galvanometer, ammeter
  • Electrical voltage sensors : leaf electroscope, voltmeter
  • Electrical power sensors : watt hour meter
  • Magnetism sensors : magnetic compass, flux gate compass, magnetometer
  • Pressure sensors : barometer, barograph, presure gauge, air speed indicator, rate of climb indicator, variometer
  • Gas and liquid flow sensors : anemometer, flow meter, gas meter, water meter
  • Chemical sensors : ion-selective electrodes, pH glass electrodes, redox electrodes
  • Motions sensors : radar gun, speedometer, tachometer, odometer, turn coordinator
  • Orientation sensors : gyroscope, artificial horizon, ring laser gyroscope
  • Mechanical Sensors : position sensors, selsyn, switch, strain guage
  • Proximity sensors : jenis distance sensors tetapi kurang sophisticated. Hanya mendeteksi proximity yang spesifik. Gabungan dari photocell dan LED atau Laser. Aplikasinya pada cell phones, paper detektor pada photocopiers, auto power standby/shutdown mode pada notebooks dan peralatan lain
  • Distance sensors (noncontacting) berbeda-beda teknologi dapat diaplikasikan terhadap pengindraan jarak :
  • Initialization free sensing
  • Scanning laser : sorotan dari sinar laser yang dipantulkan oleh    cermin. Photocell sensor ditempatkan sebagai tanggapan (respond) jika ada pantulan sorotan dari suatu objek terhadap sensor, sehingga jarak dihitung dengan trigoneometri
  •             Acoustic: menggunakan ultrasound time-of-flight echo return. Digunakan pada pertengahan abad 20 pada kamera polaroid dan diaplikasikan juga pada robot.
  • Focus : peralatan dengan lensa yang besar untuk memfokuskan menggunakan sistem servo. Jarak terhadap sesuatu elemen yang difokuskan ditentukan dengan pengesetan lensa.
  • Light time-of-light : pada penggunaan peralatan surveying modern, pancaran short pulsa diemisikan dan dikembalikan dengan retroreflector. Waktu kembeli pulsa adalah sebanding dengan jarak dan dihubungkan dengan atmospheric density sbg cara yang dapat diprediksi
  • Initialized system :
  • Semua organ kehidupan terdiri dari biological sensor dengan fungsi yang serupa dengan peralatan mekanik. Kebanyakan dari sel yang dikhususkan menjadi sensitive terhadap :
  • Light, motion, temperature, magnetic fields, sound dan aspek fisik dari luar lingkungan
  • Aspek fisik dari dalam lingkungan, seperti stres, gerakan organ dan posisi appendages (proprioception)
  • Enormous array dari sekitar molekul, termasuk toxins, nutrients, dan pheromones.
  • Berbagai aspek dari metabolisme internal, seperti glucose level, oxygen level atau osmolality
  • Sensor manusia merupakan contoh yang spesial adalah neuronal sensor
Ada 6 tipe isyarat :
  • Mekanikal, contoh : panjang, luas, masa, gaya, torsi, tekanan, kecepatan, percepatan, panjang gel akustik dll
  • Thermal, contoh : temperatur, panas, entropy, heat flow
  • Elektrikal, contoh : tegangan, arus, muatan, resistansi, frekuensi dll
  • Radiant, contoh : intensitas, panjang glombang, polarisasi dll
  • Chemikal, contoh : komposisi, konsentrasi, pH, kecepatan reaksi, dll
Sensor Block Diagram
Sensor atau transduser adalah peralatan (device) yang mengkonversikan energi dari gejala fisik (physical phenomenon) ke besaran listrik arus atau tegangan
Contoh : Electronic instrument
Fungsi : input parameter (stimulus), sensor atau transduser, input functions, amplification dan signal processing, output functions, dan display, recording
Sistem instrumentasi berbasis sensor