Sensor dan Transduser              MINGGU 2        PRINSIP-PRINSIP FISIKA       SENSOR DAN TRANSDUCER2012         M. Ilyas...
PRINSIP-PRINSIP FISIKA       SENSOR DAN TRANSDUCEROverview :  Kebanyakan sensor / transducer mengkonversi  besaran non lis...
PRINSIP-PRINSIP FISIKA            SENSOR DAN TRANSDUCERObjek Pembelajaran :       1.   Muatan,Medan dan Potensial Listrik ...
PRINSIP-PRINSIP FISIKA       SENSOR DAN TRANSDUCERMuatan, Medan dan Potensial Listrik• Pertama kali diselidiki oleh Benjam...
PRINSIP-PRINSIP FISIKA       SENSOR DAN TRANSDUCER• Muatan sejenis akan saling tolak, tidak sejenis  saling tarik• Gaya f ...
PRINSIP-PRINSIP FISIKA       SENSOR DAN TRANSDUCER• Kombinasi muatan tak sejenis dengan jarak tertentu  disebut dipole lis...
PRINSIP-PRINSIP FISIKA       SENSOR DAN TRANSDUCERKapasitansi• Kombinasi plat induktor yang dapat  menyimpan muatan listri...
PRINSIP-PRINSIP FISIKA       SENSOR DAN TRANSDUCER• Fenomena ini digunakan sebagai  capasitive diplacement sensor• C= (2πε...
PRINSIP-PRINSIP FISIKA       SENSOR DAN TRANSDUCER• Penambahan bahan                                C = ε 0κG  dielektrik ...
PRINSIP-PRINSIP FISIKA        SENSOR DAN TRANSDUCER         Sensor ketinggian air kapasitif dan responnya• Sensor direndam...
PRINSIP-PRINSIP FISIKA       SENSOR DAN TRANSDUCERMagnetik• Hampir sama dengan muatan, yang sejenis saling tolak,  tidak s...
PRINSIP-PRINSIP FISIKA       SENSOR DAN TRANSDUCER• Oersted : Fenomena magnet juga dapat diperoleh dari  arus listrik, con...
PRINSIP-PRINSIP FISIKA        SENSOR DAN TRANSDUCERPiezoelectric• Dalam bentuk kristal• Digunakan dalam sensor tekan• Saat...
PRINSIP-PRINSIP FISIKA       SENSOR DAN TRANSDUCER2012          M. Ilyas Hadikusuma, ST, M.Eng   Sensors dan Transducers
2012   M. Ilyas Hadikusuma, ST, M.Eng   Sensors dan Transducers
PRINSIP-PRINSIP FISIKA       SENSOR DAN TRANSDUCERTemperatur/Suhu• Merupakan energi kinetik dari partikel  yang    bergeta...
PRINSIP-PRINSIP FISIKA            SENSOR DAN TRANSDUCER•      Semua benda padat dapat berubah dimensinya oleh       peruba...
PRINSIP-PRINSIP FISIKA        SENSOR DAN TRANSDUCER  Sifat-sifat panas :  1. Tidak dapat diketahui besar       spesifiknya...
PRINSIP-PRINSIP FISIKA       SENSOR DAN TRANSDUCERCahaya• Pembahasan mengenai cahaya dapat dilihat cari dua  aspek, sebaga...
PRINSIP-PRINSIP FISIKA       SENSOR DAN TRANSDUCER• Ultraviolet dan cahaya yang tampak  memiliki energi yang relatif besar...
PRINSIP-PRINSIP FISIKA       SENSOR DAN TRANSDUCER2012          M. Ilyas Hadikusuma, ST, M.Eng   Sensors dan Transducers
PRINSIP-PRINSIP FISIKA            SENSOR DAN TRANSDUCER•      Sebagai gelombang, cahaya dapat dianggap gelombang electroma...
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×

Sdt week 2

542

Published on

Published in: Business, Technology
0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total Views
542
On Slideshare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
0
Actions
Shares
0
Downloads
45
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Sdt week 2

  1. 1. Sensor dan Transduser MINGGU 2 PRINSIP-PRINSIP FISIKA SENSOR DAN TRANSDUCER2012 M. Ilyas Hadikusuma, ST, M.Eng Sensors dan Transducers
  2. 2. PRINSIP-PRINSIP FISIKA SENSOR DAN TRANSDUCEROverview : Kebanyakan sensor / transducer mengkonversi besaran non listrik menjadi listrik Konversi memerlukan beberapa tahapan Konversi tersebut melibatkan perubahan energi dimana tahap akhirnya harus menghasilkan sebuah sinyal elektris dalam bentuk yang diinginkan. Sensor dikategorikan menjadi dua, yaitu : direct dan complex. Prinsip-prinsip fisika digunakan dalam direct sensor dan transducer2012 M. Ilyas Hadikusuma, ST, M.Eng Sensors dan Transducers
  3. 3. PRINSIP-PRINSIP FISIKA SENSOR DAN TRANSDUCERObjek Pembelajaran : 1. Muatan,Medan dan Potensial Listrik 2. Kapasitansi 3. Magnetik 4. Piezoelektrik 5. Suhu 6. Cahaya2012 M. Ilyas Hadikusuma, ST, M.Eng Sensors dan Transducers
  4. 4. PRINSIP-PRINSIP FISIKA SENSOR DAN TRANSDUCERMuatan, Medan dan Potensial Listrik• Pertama kali diselidiki oleh Benjamin Franklin• Dikenal dengan triboelectric effect (gesekan listrik)• Perpindahan atau perubahan distribusi elektron dan hole pada sebuah material• Contoh: Gaya tarik menarik kaca dan kain sutra2012 M. Ilyas Hadikusuma, ST, M.Eng Sensors dan Transducers
  5. 5. PRINSIP-PRINSIP FISIKA SENSOR DAN TRANSDUCER• Muatan sejenis akan saling tolak, tidak sejenis saling tarik• Gaya f akan timbul saat sebuah muatan atau lebih berada pada medan muatan referensi (flux/E)2012 M. Ilyas Hadikusuma, ST, M.Eng Sensors dan Transducers
  6. 6. PRINSIP-PRINSIP FISIKA SENSOR DAN TRANSDUCER• Kombinasi muatan tak sejenis dengan jarak tertentu disebut dipole listrik• Biasanya terdapat pada materi kristal seperti pada piezoelektrik sensor• Dipole yang berada dalam medan listrik akan berotasi, dapat berubah jika ada usaha dari luar yang tersimpan dalam bentuk potensial listrik2012 M. Ilyas Hadikusuma, ST, M.Eng Sensors dan Transducers
  7. 7. PRINSIP-PRINSIP FISIKA SENSOR DAN TRANSDUCERKapasitansi• Kombinasi plat induktor yang dapat menyimpan muatan listrik disebut kapasitor q ε0 A• Muatan test yang berada diantara C= = dua plat akan mengalami interaksi Vab d berupa gaya, magnitutnya tergantung jenis dan jarak muatan tersebut• Kapasitansi dipengaruhi besar muatan dan beda potensial diantara plat2012 M. Ilyas Hadikusuma, ST, M.Eng Sensors dan Transducers
  8. 8. PRINSIP-PRINSIP FISIKA SENSOR DAN TRANSDUCER• Fenomena ini digunakan sebagai capasitive diplacement sensor• C= (2πε [lnb/a]-1)L 0• (2πε [lnb/a]-1) disebut faktor geometris 02012 M. Ilyas Hadikusuma, ST, M.Eng Sensors dan Transducers
  9. 9. PRINSIP-PRINSIP FISIKA SENSOR DAN TRANSDUCER• Penambahan bahan C = ε 0κG dielektrik memperbesar kapasitansi• G tergantung bentuk dan jarak• Nilai konsanta beberapa bahan dielektrik dipengaruhi frekuensi dan suhu2012 M. Ilyas Hadikusuma, ST, M.Eng Sensors dan Transducers
  10. 10. PRINSIP-PRINSIP FISIKA SENSOR DAN TRANSDUCER Sensor ketinggian air kapasitif dan responnya• Sensor direndam dalam tanki air. Saat level air meninggi, bagian tengan plat akan ikut terendam dan menjadi dielektrik. Hal ini akan mengubah nilai kapasitansinya.2012 M. Ilyas Hadikusuma, ST, M.Eng Sensors dan Transducers
  11. 11. PRINSIP-PRINSIP FISIKA SENSOR DAN TRANSDUCERMagnetik• Hampir sama dengan muatan, yang sejenis saling tolak, tidak sejenis saling tarik• Berbeda dengan muatan, magnet selalu memiliki pasangan (utara dan selatan)2012 M. Ilyas Hadikusuma, ST, M.Eng Sensors dan Transducers
  12. 12. PRINSIP-PRINSIP FISIKA SENSOR DAN TRANSDUCER• Oersted : Fenomena magnet juga dapat diperoleh dari arus listrik, contohnya aliran arus tinggi pada kawat, Toroid, Solenoid.• Faraday, juga membuktikan bahwa fenomena magnet dapat menghasilkan arus listrik Contoh : Induksi listrik• Magnet permanen dapat digunakan sebagai sensor pendeteksi gerakan, posisi, Hall Effect sensor, dll2012 M. Ilyas Hadikusuma, ST, M.Eng Sensors dan Transducers
  13. 13. PRINSIP-PRINSIP FISIKA SENSOR DAN TRANSDUCERPiezoelectric• Dalam bentuk kristal• Digunakan dalam sensor tekan• Saat gaya diberikan dalam posisi x, maka muatan positif terjadi pada bagian atas, dan negatif dibagian bawah• Saat gaya diberikan dalam posisi y, maka muatan negatif terjadi pada bagian atas, dan positif dibagian bawah2012 M. Ilyas Hadikusuma, ST, M.Eng Sensors dan Transducers
  14. 14. PRINSIP-PRINSIP FISIKA SENSOR DAN TRANSDUCER2012 M. Ilyas Hadikusuma, ST, M.Eng Sensors dan Transducers
  15. 15. 2012 M. Ilyas Hadikusuma, ST, M.Eng Sensors dan Transducers
  16. 16. PRINSIP-PRINSIP FISIKA SENSOR DAN TRANSDUCERTemperatur/Suhu• Merupakan energi kinetik dari partikel yang bergetar. Semakin besar gerakannya, semakin besar pula suhu dan GEM yang dihasilkan.• Atom dan molekul suatu materi tidak bergerak dengan intensitas yang F sama. Gerakan ini memiliki hubungan P= dengan tekanan, gaya yang terjadi A dan perpindahan molekul dalam satu area.2012 M. Ilyas Hadikusuma, ST, M.Eng Sensors dan Transducers
  17. 17. PRINSIP-PRINSIP FISIKA SENSOR DAN TRANSDUCER• Semua benda padat dapat berubah dimensinya oleh perubahan suhu. Perubahan dimensi linier (panjang, lebar dan tinggi) dinamakan linier expansion. l2 = panjang akhir l1 = panjang mula-mula T2 = suhu akhir T1 = suhu mula-mula α = koefisien muai Permukaan yang saling menempel mengendalikan panjang plat x sekaligus memaksa plat y untuk berekspansi melebihi koefisien muai yang diperlukannya.2012 M. Ilyas Hadikusuma, ST, M.Eng Sensors dan Transducers
  18. 18. PRINSIP-PRINSIP FISIKA SENSOR DAN TRANSDUCER Sifat-sifat panas : 1. Tidak dapat diketahui besar spesifiknya, sekali dihasilkan tidak dapat diketahui nilai awalnya 2. Tidak dapat disimpan, mangalir dari bagian hangat ke bagian yang dingin. Energi panas dapat mengalir dengan Interaksi radiasi panas tiga cara: antara objek dengan sensor Induksi; memerlukan kontak fisik dua radiasi panas benda Konveksi; memerlukan benda ketiga sebagai perantara Radiasi; tidak memerlukan kontak fisik2012 M. Ilyas Hadikusuma, ST, M.Eng Sensors dan Transducers
  19. 19. PRINSIP-PRINSIP FISIKA SENSOR DAN TRANSDUCERCahaya• Pembahasan mengenai cahaya dapat dilihat cari dua aspek, sebagai gelombang dan sebagai materi.• Kecepatan cahaya (light velocity) dalam ruang hampa,c0, tidak tergantung pada wavelength. (cahaya sebagai sebuah besaran)• Frekuensi gelombang cahaya dalam ruang hampa atau media lain, tergantung pada wavelength cahaya, dimana cahaya sebagai magnetude/nilai (light speed)• h = konstanta Planc2012 M. Ilyas Hadikusuma, ST, M.Eng Sensors dan Transducers
  20. 20. PRINSIP-PRINSIP FISIKA SENSOR DAN TRANSDUCER• Ultraviolet dan cahaya yang tampak memiliki energi yang relatif besar dan mudah dideteksi. Akan tetapi menjadi susah dideteksi jika wavelength meningkat ke sisi infrared. Hal ini akan membangkitkan energi yang rendah.2012 M. Ilyas Hadikusuma, ST, M.Eng Sensors dan Transducers
  21. 21. PRINSIP-PRINSIP FISIKA SENSOR DAN TRANSDUCER2012 M. Ilyas Hadikusuma, ST, M.Eng Sensors dan Transducers
  22. 22. PRINSIP-PRINSIP FISIKA SENSOR DAN TRANSDUCER• Sebagai gelombang, cahaya dapat dianggap gelombang electromagnetik yang memiliki arah tertentu (plane polarization), artinya masing-masing medan (listrik dan magnet), paralel dengan yang lain.• Bidang (plane) yang ditentukan oleh arah propagasi dan arah polarisasi dinamakan plane of vibration• Kebanyakan sensor, hanya mengolah sinyal dalam bentuk medan listrik saja.• Untuk cahaya yang tidak terpolarisasi, seperti cahaya matahari, dan sebagainya, maka diperlukan filter cahaya yang yang melewatkan cahaya ke satu arah saja (polaroid)2012 M. Ilyas Hadikusuma, ST, M.Eng Sensors dan Transducers
  1. A particular slide catching your eye?

    Clipping is a handy way to collect important slides you want to go back to later.

×