SlideShare a Scribd company logo
1 of 70
Download to read offline
Sistem Sensor

Drs. Wildian, M.Si.

(Dengan nama Allah yang Mahapengasih Mahapenyayang)

Hampir sebagian besar aktivitas kehidupan kita saat ini
bergantung pada alat-alat elektronik. Dan, hampir sebagian
besar peralatan elektronik—baik sebagai alat ukur maupun alat
kontrol—memerlukan komponen elektronik bernama sensor.
Itulah sebabnya kita perlu mengenal lebih jauh tentang sang
‘penghubung’ antara peralatan elektronik dan dunia fisis ini.
Selama satu semester ke depan, kita akan membahas ‘ujung
tombak’ sistem instrumentasi elektronik ini dalam matakuliah……

(3 sks)
Jurusan Fisika Universitas Andalas
Sistem Sensor

Drs. Wildian, M.Si.

Tujuan Umum
• Memberikan gambaran tentang prinsipprinsip fisika dasar yang membentuk
landasan kerja sensor, sehingga mampu
merangsang kreativitas mahasiswa untuk
memilih cara-cara alternatif yang lebih
sederhana dalam merancang suatu
sistem pengukuran maupun sistem
kontrol.
Jurusan Fisika Universitas Andalas
Sistem Sensor

Drs. Wildian, M.Si.

Sinopsis
Dalam kuliah ini akan dibahas tentang:
• Pengertian dasar (definisi),
klasifikasi, dan prinsip-prinsip fisis
penginderaan (physical principles of
sensing)
• Karakteristik, prinsip kerja, dan
aplikasi beberapa macam sensor.
• Pengertian tentang sensor cerdas
(smart sensor).
Jurusan Fisika Universitas Andalas
Sistem Sensor

Drs. Wildian, M.Si.

Buku Acuan
• Fraden, J., Handbook of Modern Sensors:
Physics, Designs, and Applications,
Second Edition, Springer-Verlag New York,
Inc., New York, USA, 1996.
• Carr, J.J., Sensor and Circuits, Prentice
Hall, Englewood Cliffs, New Jersey, 1993.
• Gopel, W., Hesse, J., Zemel, J. N., Sensor,
Fundamentals and General Aspects, Vol.
1, VCH Verlanggesellschaff, Weinheim,
1989.
• Gopel, W., Hesse, J., Zemel, J. N., Sensor,
Mechanical Sensors, Vol. 7, VCH
Verlanggesellschaff, Weinheim, 1992.
Jurusan Fisika Universitas Andalas
Sistem Sensor

Drs. Wildian, M.Si.

Aturan
(Kesepakatan Bersama)
•

•

Sistem Penilaian:
- Tugas = 15%
- Kuis = 15%
- UTS = 35%
- UAS = 35%
Sanksi:
- Mahasiswa tidak diperkenankan mengikuti kuliah
pada hari itu jika terlambat 15 menit.
- Mahasiswa tidak diperkenankan mengikuti UAS jika
kehadirannya selama 1 (satu) semester kurang dari 75%.
- Mahasiswa yang kedapatan/terdeteksi melakukan kecurangan
dalam ujian, baik yang memberi maupun yang menerima, akan
mendapatkan sanksi nilai 0 (nol) untuk nomor soal ybs.

Jurusan Fisika Universitas Andalas
Sistem Sensor

Drs. Wildian, M.Si.

Definisi
•

Sensor, berasal dari kata “sense” (= merasakan atau mengindera),
adalah

“Suatu piranti (device) yang menerima sinyal atau
“Suatu piranti (device) yang menerima sinyal atau
rangsangan (stimulus) dan merespon sinyal tersebut
rangsangan (stimulus) dan merespon sinyal tersebut
dengan mengonversinya menjadi sinyal elektris”. (Fraden,
dengan mengonversinya menjadi sinyal elektris”. (Fraden,
2004)
2004)
•

Proses pengonversian besaran fisis menjadi sinyal elektris yang
dapat diumpankan ke instrumen elektronik disebut transduksi
(transduction).

Jurusan Fisika Universitas Andalas
Sistem Sensor

Drs. Wildian, M.Si.

Definisi (lanjutan)
•

Rangsangan (stimulus) = “besaran, sifat (property), atau kondisi
fisis yang diindera dan dikonversi menjadi sinyal elektris (electrical
signal).”

•

Besaran, sifat (property), atau kondisi fisis yang diterima sensor
itu dapat berupa: cahaya, temperatur, perpindahan (displacement),
aliran fluida atau gas, beda potensial listrik, dan lain sebagainya.
Jadi, bentuk fisis rangsangan itu dapat bersifat: mekanis
(mechanical), panas (thermal), magnetik (magnetic), listrik (electric),
optis (optical), kimia (chemical),…

•

Sinyal elektris = sinyal yang dapat disalurkan (chanelled),
dikuatkan (amplified), dan dimodifikasi (modified) oleh piranti
elektronik.
Yang termasuk sinyal elektris : tegangan, arus, muatan listrik,
frekuensi, kapasitansi, resistansi, lebar pulsa, dlsb.

Jurusan Fisika Universitas Andalas
Sistem Sensor

Drs. Wildian, M.Si.

Sensor, Elemen Sensor & Sistem Sensor
Menurut Hesse dan Kuttner (1983) serta Scholz (1986) dalam buku Sensors, A
Comprehensive Survey, Volume 1:
• Elemen sensor (alias sensor elementer) = elemen utama (the primary
element) suatu sensor.
Contoh:
- Chip sensor tekanan dari bahan semikonduktor.
- Strain gauge.
•

Sensor = elemen sensor yang telah dilengkapi dengan ‘rumah’ dan koneksi
elektrisnya.

•

Sistem Sensor = sensor yang telah dilengkapi dengan pemeroses sinyal
(signal processing)—analog maupun digital.

Catatan:
• Untuk keperluan praktis, perbedaan antara sensor dan elemen sensor ini
tidak dipermasalahkan. Begitu pula perbedaan antara sensor dan sistem
sensor. Apalagi dengan adanya konsep sensor cerdas (smart or intelligent
sensors), pembedaan itu menjadi semakin tidak jelas.
Jurusan Fisika Universitas Andalas
Sistem Sensor

Drs. Wildian, M.Si.

Transduser: Sensor & Aktuator

•

Transduser = piranti yang mengonversi suatu bentuk energi ke bentuk energi lainnya (Fraden,
1996).

•

Dalam suatu sistem instrumentasi elektronik, transduser dapat dikatagorikan sebagai sensor
ataupun aktuator.
- Sensor merupakan transduser masukan (input transducer)—yaitu transduser yang mengubah
besaran fisis menjadi besaran elektris.
Contoh: mikrofon—mengubah getaran akustik mekanis menjadi sinyal listrik.
- Aktuator merupakan transduser keluaran (output transducer)—yaitu transduser yang mengubah
besaran elektris menjadi besaran fisis dalam bentuk gerak (motion) atau tindakan (action).
Contoh: loudspeaker—mengubah (transduces) sinyal frekuensi audio yang sudah dalam bentuk
sinyal listrik menjadi medan magnetik yang berubah-ubah, sehingga menyebabkan terjadinya
getaran akustik mekanis.

Loudspeaker

Penguat
Mikrofon kondenser

Jurusan Fisika Universitas Andalas
Sistem Sensor

Drs. Wildian, M.Si.

Sensor & Sistem Instrumentasi Elektronik
•

Sensor merupakan ujung tombak suatu sistem instrumen elektronik
(terutama pada sistem pengukuran dan sistem kontrol).

•

Sensor membantu instrumen elektronik untuk “mendengar,” “melihat,”
“mencium” (“smell”), “mengecap” (“taste”), dan “menyentuh” (“touch”) dunia
fisis dengan mengubah/mengonversi sinyal fisis atau kimia suatu obyek
menjadi sinyal elektris.
Catatan:
Dalam sistem instrumentasi,
eksitasi = catudaya

Jurusan Fisika Universitas Andalas
Sistem Sensor

Drs. Wildian, M.Si.

Dari Sensor ke Pengguna (User)

•

Sensor menerima rangsangan berupa besaran fisis dan kemudian
mengubahnya menjadi sinyal elektris.

•

Sinyal elektris ini boleh jadi sangat lemah (sehingga perlu dikuatkan) atau
mengandung noise yang cukup mengganggu (sehingga perlu ditapis).
Dengan kata lain, sinyal dari besaran fisis ini perlu dikondisikan terlebih
dahulu oleh pengondisi sinyal sebelum diproses lebih lanjut.

•

Jika pemerosesan sinyal dilakukan secara digital, maka sinyal elektris yang
umumnya bertipe analog ini harus diubah dulu ke bentuk digital dengan
menggunakan ADC (analog-to-digital converter).

•

Pengguna (user) pada diagram blok di atas adalah manusia. Oleh sebab itu,
keluaran sistem instrumen biasanya merupakan suatu tampilan visual,
seperti skala meteran ataupun pada layar monitor CRT (cathode ray tube);
atau bisa juga dalam bentuk audio seperti ucapan ataupun alarm.

Jurusan Fisika Universitas Andalas
Sistem Sensor

Drs. Wildian, M.Si.

Sensor Aktif & Sensor Pasif
• Sensor Aktif = sensor yang
memerlukan sumber listrik ac atau
dc dari luar (eksternal) untuk
dapat berfungsi.
Contoh:
Strain gauge (sensor tekanan) 
perlu catudaya dc konstan +7,5 V.
Tanpa potensial eksitasi
eksternal, tak ada sinyal keluaran
dari sensor tsb.
•

Strain Gauge

Sensor Pasifif = sensor yang mampu menyediakan energinya sendiri
atau mengambil energi dari fenomena fisis yang hendak diukurnya.
Contoh:
Termokopel (sensor temperatur)  dari panas yang diinderanya
dihasilkan tegangan.

Jurusan Fisika Universitas Andalas
Sistem Sensor

Drs. Wildian, M.Si.

Tahapan dalam Memilih Sensor
1.

Identifikasi besaran fisis (stimulus) yang hendak diukur.

2.

Spesifikasi besaran fisis tersebut.

3.

Pastikan keakuratan yang diperlukan, lamanya
pengujian/pengukuran, dan perilaku siklik sensor atau faktorfaktor lainnya.

4.

Pertimbangkan lingkungan di mana sensor akan ditempatkan.

5.

Jangan lupa mengalibrasi sensor. (Perhatikan interval dan tipe
pengalibrasiannya.)

Jurusan Fisika Universitas Andalas
Sistem Sensor

Drs. Wildian, M.Si.

Klasifikasi Sensor
Menurut tipe energi yang dideteksinya, ada 6 (enam) bentuk energi yang
dapat dikonversi menjadi sinyal elektris, yaitu:
1.
2.
3.
4.
5.
6.

Energi Mekanik
 Sinyalnya berupa gaya, tekanan, kecepatan, percepatan, dan posisi.
Energi Magnetik
 Sinyalnya berupa intensitas medan magnetik, kerapatan fluks, dan
magnetisasi.
Energi Radiasi Elektromagnetik
 Sinyalnya berupa besaran-besaran gelombang elektromagnetik
seperti intensitas, panjang gelombang, polarisasi, dan fasa.
Energi Radiasi Nuklir
 Sinyalnya berupa intensitas radiasi.
Energi Panas (thermal)
 Sinyalnya berupa temperatur, fluks kalor (heat flux), atau aliran kalor.
Energi Kimia
 Sinyalnya berupa besaran internal zat seperti konsentrasi material
tertentu, komposisi, atau laju rekasi.

Jurusan Fisika Universitas Andalas
Sistem Sensor

Drs. Wildian, M.Si.

Jenis energi yang dapat dikonversi menjadi sinyal listrik
(Buchla & McLachlan)
Jenis energi

Contoh Sensor Keterangan

Mekanik

Strain gauge

Regangan sebanding dengan perubahan
resistansi

Magnetik

Sensor Efek
Hall

Arus yang mengalir di dalam konduktor
piranti Efek Hall menghasilkan
tegangan.

Radiasi
Elektromagnetik
Radiasi nuklir

Antena

Mengubah energi elektromagnetik menjadi
energi listrik (antena penerima).

Kamar Ionisasi Arus listrik di antara elektroda(Ionization
elektrodanya sebanding dengan radiasi
chamber)
pengionan (ionizing radiation).

Panas

Termokopel

Tegangan keluarannya sebanding dengan
selisih temperatur kedua kawat logam
yang digabungkan pada salah satu
ujungnya.

Kimia

Sensor pH

Ukuran konsentrasi ion hidrogen di dalam
suatu larutan.

Jurusan Fisika Universitas Andalas
Sistem Sensor

Drs. Wildian, M.Si.

Contoh TA dengan Sensor
Sistem Peringatan Dini Tsunami
Berbasis Mikrokontroler AT89S51
Dengan Sensor Fotodioda
Oleh:
Yustinar (06214055), S2.

Tensimeter Digital Berbasis
Mikrokontroler Dengan
Sensor Tekanan
MPX2100DP
Oleh:
Yeni Marnis (04135001), S1.
Jurusan Fisika Universitas Andalas
Sistem Sensor

Tugas 1

No.

Nama Sensor/transduser

1.

Termokopel

2.

Termistor

3.

RTD

4.

LDR

5.

LED

6.

Fotodioda

7.

Sel Surya (Solar Cell)

8.

Mikrofon

9.

Loudspeaker

10.

Load Cell

11.

Strain Gauge

12.

Piezo-electric Crystal

13.

GMR

14.

LVDT

15.

Accelerometer

Jurusan Fisika Universitas Andalas

Besaran masukan

Drs. Wildian, M.Si.
Besaran keluaran
Sistem Sensor

Drs. Wildian, M.Si.

Tahapan Pengonversian Sinyal
• Sebelum menghasilkan sinyal elektris, sebuah sensor
boleh jadi memiliki beberapa tahap pengonversian.
• Contoh:
Tekanan yang diberikan pada sensor optik-serat (fiberoptic) pertama-tama akan mengakibatkan regangan di
dalam serat tersebut, sehingga indeks biasnya berubah,
yang pada gilirannya mengakibatkan perubahan
menyeluruh dalam transmisi optis dan modulasi
kerapatan foton. Akhirnya, fluks foton terdeteksi dan
dikonversi menjadi arus listrik.

Jurusan Fisika Universitas Andalas
Sistem Sensor

Drs. Wildian, M.Si.

Sinyal Masukan & Sinyal Keluaran
• Sinyal masukan sensor = besaran fisis (variabel) yang
hendak diukur (lazim disebut measurand).
Contoh:
Tekanan di dalam aktuator hidrolik pesawat terbang.
Tekanan ini bervariasi dari 0 hingga 3000 psi.
• Sinyal keluaran sensor = sinyal listrik analog yang
dihasilkan sensor.
Contoh:
Tegangan 5 V sebagai representasi tekanan 3000 psi.

Jurusan Fisika Universitas Andalas
Sistem Sensor

Drs. Wildian, M.Si.

Karakteristik Sensor
Karakteristik sensor:
- Karakteristik statik
- Karakteristik dinamik

No.

Karakteristik
Statik

Dinamik
Fungsi transfer

2

Presisi

Tanggapan frekuensi

3

Resolusi

Tanggapan impuls

4

Sensitivitas

Tanggapan perubahan masukan

5

Linieritas

6

Kesalahan kalibrasi

7

Histeresis

8

Keluaran skala penuh

9

Saturasi
Kemampuan pengulangan

11

Dead band

12

Span

13

Drift

14

Impedansi keluaran

15

Karakteristik Dinamik
= Sifat-sifat sensor yang
berubah ketika merespon
sinyal masukan.

Akurasi

10

Karakteristik Statik
= Sifat-sifat sensor
setelah semua efek
peralihan (transient
effects) mencapai
keadaan stabil (steady
state).

1

Eksitasi

Jurusan Fisika Universitas Andalas
Sistem Sensor

Drs. Wildian, M.Si.

Rentang
•

Rentang sensor = nilai maksimum dan nilai minimum parameter
(bersaran) masukan yang dapat diukur.
• Contoh:
NTC thermistor sensors are normally used for a temperature range
of -40°C to +300°C.
• Kurva karakteristik sensor diperlukan untuk mengetahui di mana
dan kapan sensor tersebut bisa digunakan secara linier.

NTC THERMISTORS

(http://www.epcos.com)
Jurusan Fisika Universitas Andalas
Sistem Sensor

Drs. Wildian, M.Si.

Lebar-rentang
•
•
•

Lebar-rentang (span), disebut juga skala penuh masukan (input full scale,
disingkat FS), adalah rentang pada sumbu-x dari nol hingga nilai maksimum
yang aman digunakan.
Lebar-rentang sering dinyatakan sebagai daerah antara titik 0% dan titik
100%.
Lebar-rentang = selisih aljabar antara batas atas dan batas bawah rentang.

Lebar-rentang = Xmaks – Xmin

• Contoh:
Dalam rentang dua temperatur, -25oC hingga 100oC.
-25oC  batas rentang bawah
100oC  batas rentang atas
Lebar-rentang = 100oC – (-25oC) = 125oC
Jurusan Fisika Universitas Andalas
Sistem Sensor

Keluaran Skala Penuh

•

Keluaran skala penuh (full scale
output, FSO) adalah selisih
aljabar antara dua sinyal keluaran
dari nilai masukan maksimum dan
nilai masukan terendah yang
diterapkan terhadap sensor.

•

FSO haruslah mencakup semua
deviasi (yang diukur) dari fungsi
transfer ideal.

Fraden, J., 2004, Handbook of modern sensors :
physics, designs, and applications.

Jurusan Fisika Universitas Andalas

Drs. Wildian, M.Si.
Sistem Sensor

Drs. Wildian, M.Si.

Titik Nol
• Titik nol (the zero point) merupakan hal yang
penting diketahui ketika kita hendak
mengumpulkan data pengukuran.
• Titik nol adalah titik awal (the starting point) di
mana suatu variabel hendak diukur.
• Contoh:
Sensor tekanan (a pressure gauge) tak dapat dinol-kan pada tekanan atmosfer. Artinya, titik nolnya tidaklah nol.
Jurusan Fisika Universitas Andalas
Sistem Sensor

Drs. Wildian, M.Si.

Offset
 Offset (gelinciran) = nilai
keluaran yang sudah
terlebih dahulu ada ketika
nilai masukannya masih
nol (belum ada).
 Offset bukanlah suatu
keadaan yang diinginkan,
dan biasanya dipandang
sebagai suatu besaran
penyimpangan (an error
quantity).
 Namun, apabila offset
memang sengaja
diadakan (deliberately set
up), penyimpangan ini
disebut bias.
Jurusan Fisika Universitas Andalas

NB: Istilah “bias” di sini harap dibedakan
dengan pengertian “bias” pada istilah “forward
biased” maupun “reverse biased”—yang
berarti pemberian panjar alias tegangan.
Sistem Sensor

Drs. Wildian, M.Si.

Fungsi Transfer
•

Hal terpenting yang perlu kita ketahui ketika mengkarakterisasi sebuah
sensor adalah fungsi transfernya.

•

Fungsi transfer (fungsi alih) = fungsi yang memperlihatkan hubungan
antara sinyal keluaran sensor (berupa sinyal elektris) dan sinyal
masukannya (stimulus/besaran fisis).

Besaran fisis (masukan)
Sinyal elektris (keluaran)
•

Sinyal masukan sensor dapat berupa temperatur, intensitas cahaya,
kecepatan, gaya, dlsb.

•

Sinyal keluaran sensor dapat berupa tegangan, resistansi, kapasitansi, dlsb.
[Catatan: Sinyal keluaran sensor (resistansi, kapasitansi, frekuensi,…)
umumnya dimodifikasi ke bentuk tegangan.]

Jurusan Fisika Universitas Andalas
Sistem Sensor

Drs. Wildian, M.Si.

Ragam Bentuk Fungsi Transfer
Fungsi transfer dapat berupa:
y = a + bx
• Hubungan linier sederhana:
a dan b bernilai konstan, dengan a = offset (gelinciran), yaitu sinyal
keluaran pada saat sinyal masukannya nol, dan b adalah slope (=
kemiringan suatu garis lurus), yang sering juga disebut sensitivitas
(sensitivity).
•

Hubungan yang tak-linier, seperti:
- fungsi logaritmik:

y = a + b ln x

- fungsi eksponensial:

y = a e kx

- fungsi pangkat:

y = a0 + a1 x k

dengan k adalah suatu bilangan konstan.
Jurusan Fisika Universitas Andalas
Sistem Sensor

Drs. Wildian, M.Si.

Contoh Fungsi Transfer
•

Berikut ini adalah fungsi transfer sensor tekanan MPX2100DP yang digunakan sebagai
sensor tekanan darah pada rancang-bangun Tensimeter Digital (Yeni Marnis, Skripsi S1,
2009), dengan x adalah tekanan yang diterima sensor (dalam kPa), dan y adalah sinyal
keluaran sensor berupa tegangan (dalam mV).

Fungsi transfer pada
grafik tsb

Tegangan (mV)

50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
-15

(y = 2,5019 x – 0,1472)

menginformasikan
bahwa sensor ini
mengonversi setiap
perubahan tekanan
sebesar 1 kPa
menjadi perubahan
tegangan sebesar
kira-kira 2,5 mV.

y = 2.5019x - 0.1472
R 2 = 0.9998

10

35

60

Tekanan (kPa)

Jurusan Fisika Universitas Andalas

85

110

Jadi, sensitivitas
sensor tsb adalah
2,5019 mV/kPa, dan
gelincirannya adalah
-0,1472 mV.
Sistem Sensor

Drs. Wildian, M.Si.

Fungsi Transfer yang Tak-linier
• Untuk fungsi transfer yang tak-linier, sensitivitas bukan
merupakan bilangan tetap sebagaimana yang berlaku
pada hubungan linier. Dalam hal ini

dy ( x0 )
b=
dx
• Sensor yang tak-linier dapat dipandang linier dalam
suatu rentang tertentu yang terbatas. Di luar rentang
tersebut, fungsi transfer yang tak-linier itu dapat
dimodelkan oleh beberapa garis lurus. Cara ini disebut
aproksimasi piece-wise.
Jurusan Fisika Universitas Andalas
Sistem Sensor

Linieritas

Drs. Wildian, M.Si.

•

Linieritas (linearity) atau kelinieran = kedekatan kurva kalibrasi
terhadap suatu garis lurus tertentu.

•

Istilah “kelinieran” pada kenyataannya berarti “ketaklinieran”
(nonlinearity).

•

Ketaklinieran = deviasi maksimum (L) suatu fungsi transfer riel dari
garis lurus hampiran (approximation straight line).

•

Ketaklinieran dinyatakan dalam % FSO, atau dalam bentuk nilai
terukurnya, misalnya dalam kPa atau 0C.

•

Cara menentukan ketaklinieran:
- Menggunakan titik-titik terminal (terminal points)
- Menggunakan metoda kuadrat terkecil (method of least squares)
- Menggunakan perangkat-lunak Microsoft Office EXCEL.

Jurusan Fisika Universitas Andalas
Sistem Sensor

Drs. Wildian, M.Si.

Menggunakan Titik-titik Terminal
1.
2.

Tentukan nilai-nilai keluaran
pada nilai masukan tertinggi
dan nilai masukan terendah.
Gambarkan suatu garis lurus
yang melalui kedua titik ini
(garis 1).
Di dekat titik-titik terminal,
kesalahan ketaklinieran-nya
paling kecil, dan menjadi lebih
besar pada titik-titik yang
berada di antara kedua titik tsb.
Garis 2 adalah garis lurus
paling cocok.

Jurusan Fisika Universitas Andalas

Fraden, J., 2004, Handbook of modern sensors :
physics, designs, and applications.
Sistem Sensor

Drs. Wildian, M.Si.

Menggunakan Metoda Kuadrat Terkecil
• Ukurlah beberapa (n) nilai
keluaran pada nilai-nilai
masukan dalam suatu
rentang yang lebar; lebih
disukai dalam rentang skala
penuh (FSO).
• Untuk regresi linier,
gunakanlah rumus-rumus
berikut untuk menentukan
titik perpotongan, a, dan
kemiringan (slope), b, dari
garis lurus paling cocok tsb
(the best-fit straight line):
Jurusan Fisika Universitas Andalas

y ∑ x 2 − ∑ x ∑ xy
a=∑
n∑ x 2 − (∑ x ) 2

n∑ xy − ∑ x ∑ y
b=
2
2
n ∑ x − (∑ x )
x = nilai masukan (input)
y = nilai keluaran (output)
Sistem Sensor

Drs. Wildian, M.Si.

Menggunakan EXCEL
1.
2.
3.
4.
5.

6.
7.

Buka Microsoft Office Excel
Ketikkan nilai-nilai masukan (x) pada kolom A dan nilai-nilai
keluaran (y) pada kolom B. (Boleh juga kolom-kolom lain, asalkan
kolom x lebih dahulu dari kolm y.)
Blok nilai-nilai tsb, lalu klik Chart Wizard pada Toolsbar.
Pilih XY (Scatter) yang terdapat pada Standard Types, lalu klik
Next.
Ketik judul grafik pada Chart Title [misalnya: Karakteristik Sinyal
Keluaran Sensor], nama besaran masukan [misal: Temperatur ( oC)],
dan nama besaran keluaran [misal: Tegangan (mV)], lalu klik Next,
dan selanjutnya klik Finish.
Arahkan kursor ke salah satu titik data pada kurva, lalu klik kanan
dan pilih Add Trendline.
Pilih “Linear” pada Type, lalu klik Options dan pilih “Display
equation on chart” serta “Display R-squared value on chart”
sehingga muncul persamaan linier dan nilai R2 pada grafik.

Jurusan Fisika Universitas Andalas
Sistem Sensor

0

0

1

2

2

4.3

3

6.1

4

7.9

5

10

6

11.5

7

14.5

8

16.2

9

18

10

Hasilnya….

Y (mV)

20.1

•

Karakteristik Sinyal Keluaran Sensor
25
Tegangan (mV)

X (oC)

Drs. Wildian, M.Si.

y = 2.0055x + 0.0273

20

R2 = 0.9986

15

Series1

10

Linear (Series1)

5
0
0

5

10

Temperatur (oC)

15

R = koefisien korelasi

Persamaan linier (fungsi transfer) dari karakteristik sensor tsb:

y = 2,0055 x + 0,0273
Offset

: a = 0,0273 mV

Jurusan Fisika Universitas AndalasSensitivitas : b = 2,0055 mV/oC
Sistem Sensor

Drs. Wildian, M.Si.

desibel (dB)
• Untuk sensor-sensor dengan karakteristik respon yang
sangat lebar dan tak-linier, rentang dinamik stimulus
masukan sering dinyatakan dalam desibel (dB), yaitu
ukuran logaritmik nisbah (ratio) daya atau pun gaya
(tegangan).
• Desibel = 10 kali log nisbah daya:
P
1 dB = 10 log 2
P
1
• Desibel = 20 kali log gaya (atau arus, atau tegangan):
s2
1 dB = 20 log
s1
Jurusan Fisika Universitas Andalas
Sistem Sensor

Drs. Wildian, M.Si.

Sensitivitas
•

Sensitivitas sensor
= masukan minimum parameter fisis yang akan mengakibatkan
perubahan keluaran yang dapat terdeteksi, atau …
= perubahan tegangan keluaran sebagai akibat perubahan nilai
parameter masukannya, atau…
= kemiringan (the slope) kurva karakteristik keluaran sensor (∆y/∆x).

•

Sensor dengan sensitivitas tinggi (high sensitivity) lebih disukai
karena dapat menghasilkan keluaran yang besar dengan masukan
sinyal yang kecil.

•

Contoh:
Sensor tekanan darah bisa memiliki tingkat sensitivitas sebesar 10
µV/mmHg, yang berarti akan ada tegangan keluaran 10 µV untuk
tiap volt potensial eksitasi dan tiap mmHg tekanan yang diberikan.

Jurusan Fisika Universitas Andalas
Sistem Sensor

Drs. Wildian, M.Si.

Kurva Sensitivitas

Rentang dinamik
= rentang total keluaran sensor
= Keluaran skala penuh (Full Scale Output, FSO)

Rdin = Ymaks − Ymin
Terkait dengan sensitivitas, ada dua jenis kesalahan (errors) yang termasuk
karakteristik suatu sensor, yaitu: saturasi dan “dead-bands”.
Jurusan Fisika Universitas Andalas
Sistem Sensor

•

Hampir semua sensor memiliki
batas-batas
pengoperasian.
Meskipun sensor tersebut dianggap
linier, namun linieritasnya terbatas.
Sensor
bersifat
responsif
(menghasilkan sinyal keluaran yang
sebanding
dengan
nilai
masukannya) hanya sampai pada
batas-batas tertentu. Bila stimulus
(nilai masukan) terus ditingkatkan,
sensor tidak lagi menghasilkan
keluaran yang diharapkan. Dengan
kata lain, sensitivitasnya menurun
atau bahkan tidak sensitif sama
sekali (b = 0).

•

Saturasi (saturation) = daerah
kerja sensor setelah rentang linier
di mana responnya terhadap
masukan tidak lagi menghasilkan
keluaran yang diharapkan.

Jurusan Fisika Universitas Andalas

Drs. Wildian, M.Si.

Saturasi
Sistem Sensor

Drs. Wildian, M.Si.

Dead-bands
•

Daerah Mati (dead band)
adalah ketidaksensitifan
sensor dalam suatu rentang
tertentu ketika sudah ada
sinyal masukannya.

•

Dalam rentang tersebut, sinyal
keluarannya masih ‘bertahan’
di dekat nilai tertentu
(biasanya di sekitar nol) dalam
suatu zona dead band
keseluruhan.
Perhatikan:
Saturasi terjadi setelah ujung rentang linier, sedangkan dead-bands
biasanya terjadi sebelum pangkal rentang linier fungsi transfer sensor.

Jurusan Fisika Universitas Andalas
Sistem Sensor

Akurasi

Drs. Wildian, M.Si.

•

Akurasi (accuracy), keakuratan, ketepatan
= ukuran seberapa dekat nilai keluaran sensor terhadap nilai sebenarnya (the
true value).
NB: Nilai sebenarnya = nilai sesungguhnya = nilai seharusnya = nilai idealnya.

•

Keakuratan sensor (ataupun alat ukur) dinyatakan oleh nilai ketakakuratannya.
Jadi, akurasi di sini berarti ketakakuratan (inaccuracy), yaitu selisih
maksimum antara nilai keluaran sensor dari nilai masukan
ideal/sesungguhnya (actual input).
Selisih = deviasi = kesalahan (error).

Kesalahan Mutlak = Nilai Sesungguhnya - Nilai Terukur
Kesalahan Mutlak
Kesalahan Relatif =
Nilai Sesungguhnya
Jadi, dalam bentuk persen kesalahan, akurasi dirumuskan sebagai

Akurasi =

Nilai Sesungguhnya - Nilai Terukur
× 100%
Nilai Sesungguhnya

Jurusan Fisika Universitas Andalas
Sistem Sensor

Drs. Wildian, M.Si.

Menghitung Kesalahan
Sebuah sensor perpindahan (displacement sensor) memiliki
sensitivitas ideal b = 1 mV/mm. Itu berarti, sensor ini idealnya
mampu membangkitkan 1 mV per 1 mm perpindahan. Namun,
dalam praktiknya, sensor tersebut menghasilkan tegangan keluaran
sebesar, misalnya, y = 10,5 mV untuk perpindahan sejauh x = 10
mm.
Dengan mengonversi-balik nilai tegangan keluaran (y) ini menjadi
perpindahan (x’) tanpa kesalahan, yaitu 1/b = 1 mm/mV, maka
diperoleh perpindahan sebesar x’ = 10,5 mm. Jadi, ada selisih
sebesar x’ - x = 0,5 mm lebih besar dari nilai sebenarnya/aktualnya.
Kelebihan 0,5 mm inilah yang disebut deviasi alias simpangan alias
kesalahan (error) dalam pengukuran tersebut.
Oleh sebab itu, dalam rentang 10-mm itu, ketakakuratan atau
kesalahan mutlak sensor ini adalah 0,5 mm, dan kesalahan
relatifnya adalah (0,5 mm/10 mm) x 100% = 5%.
Jurusan Fisika Universitas Andalas
Sistem Sensor

Tingkat Keakuratan

Drs. Wildian, M.Si.

•

Tingkat keakuratan (accuracy rating) meliputi efek gabungan dari
variasi bagian-per-bagian (part-to-part variations), histeresis, dead
band, kesalahan-kesalahan kalibrasi dan repeatability.

•

Tingkat keakuratan dapat direpresentasikan dalam beberapa bentuk:
- Langsung dalam bentuk nilai yang terukur (Δ).
- Dalam persen lebar-rentang skala penuh (span)
- Dalam bentuk sinyal keluaran.

•

Contoh:
Sebuah sensor piezoresistif mempunyai skala penuh masukan 100
kPa dan keluaran skala penuh 10 Ω. Ketakakuratannya dapat
ditentukan sebagai ±0,5%, atau ±500 Pa, atau ±0,05 Ω.

•

Pada sensor modern, spesifikasi ketakakuratan seringkali digantikan
oleh suatu nilai ketakpastian (uncertainty) yang lebih komprehensif
karena ketakpastian terdiri dari seluruh efek distorsi/gangguan, baik
yang sistematik maupun yang acak, dan tidak terbatas pada
ketakakuratan suatu fungsi transfer.

Jurusan Fisika Universitas Andalas
Sistem Sensor

Drs. Wildian, M.Si.

Presisi
• Presisi (precision) = Kemampuan alat ukur untuk
memberikan pembacaan yang sama ketika pengukuran
besaran yang sama dilakukan secara berulang pada
kondisi yang sama.
NB: Oleh karena sensor merupakan ujung tombak alat
ukur, maka definisi di atas juga berlaku untuk sensor.
• Presisi menggambarkan seberapa dekat nilai-nilai hasil
pengukuran antara satu dengan yang lain dalam suatu
pengukuran yang berulang.
• Dengan kata lain, presisi menggambarkan tingkat
ketelitian alat ukur.
Jurusan Fisika Universitas Andalas
Sistem Sensor

Presisi vs. Akurasi

Nilai yang diperoleh dari suatu
eksperimen dikatakan:
akurat (accurate)

Drs. Wildian, M.Si.

….jika nilai tersebut :

dekat dengan nilai sesungguhnya,
tetapi ketakpastiannya bisa
sembarang (bisa besar atau kecil).

teliti (precise)

memiliki ketakpastian yang kecil,
tetapi ini bukan berarti nilai tersebut
dekat dengan nilai sesungguhnya.

akurat dan teliti

dekat dengan nilai sesungguhnya dan
sekaligus memiliki ketakpastian
yang kecil.

Jurusan Fisika Universitas Andalas
Sistem Sensor

Presisi vs. Akurasi

Jurusan Fisika Universitas Andalas

Drs. Wildian, M.Si.
Sistem Sensor

Drs. Wildian, M.Si.

Presisi vs. Akurasi
Presisi

Akurasi

 Reproducibility
 Diuji dengan cara
pengukuran berulang
 Presisi yang rendah (poor
precision) berasal dari
cara/teknik pengukuran yang
kurang baik.

 Ketepatan
 Diuji dengan menggunakan
metode yang berbeda
 Akurasi yang rendah berasal
dari kesalahan prosedural
atau kerusakan alat.

Jurusan Fisika Universitas Andalas
Sistem Sensor

Drs. Wildian, M.Si.

Presisi & Akurasi
• Presisi tidak mempengaruhi akurasi.
• Hasil pengukuran yang presisi belum tentu akurat, dan
sebaliknya.
• Hasil pengukuran yang baik itu adalah akurat dan
sekaligus presisi.
• Prioritas utama yang harus dicapai dalam pengukuran
adalah menghasilkan suatu pengukuran yang tepat
(akurat), karena ketelitian (precision) tanpa ketepatan
(accuracy) hanya akan menyesatkan (misleading).
Jurusan Fisika Universitas Andalas
Sistem Sensor

Drs. Wildian, M.Si.

Contoh
•

Berikut ini hasil pengukuran titik didih air dengan dua sensor (alat
ukur) yang berbeda (termokopel dan termometer air-raksa):
Alat ukur A (termokopel): Td air = (92,49 ± 0,04)oC
Alat ukur B (termometer): Td air = (100,2 ± 0,2)oC
Berdasarkan kedua hasil pengukuran tsb dapat disimpulkan:
 Alat ukur A lebih presisi daripada B karena hasil pengukuran
dengan alat ukur A memiliki ketakpastian yang lebih kecil (±
0,04oC).
 Alat ukur B lebih akurat daripada A karena nilai rata-rata titik
didih air yang diukur dengan alat ukur B (yaitu: 100,2oC) lebih
dekat dengan nilai sesungguhnya (100oC).

Jurusan Fisika Universitas Andalas
Sistem Sensor

Repeatability

Drs. Wildian, M.Si.
 Repeatability = Selisih antara
dua pembacaan keluaran (output
readings) dalam suatu
pengukuran berulang untuk
suatu nilai masukan yang sama
yang didekati dari arah yang
sama dan dengan kondisi kerja
yang serupa.
 Repeatability biasanya
dinyatakan dalam % FSO.

John G. Webster: Measurement, Instrumentation, and
Sensors, ©Fisikaby CRC PressAndalas
Jurusan 1999 Universitas LLC.

 Syarat :
1. Proses pengukurannya
sama
2. Pengamatnya sama
3. Instrumen (alat ukurnya)
sama, dan digunakan pada
kondisi yang serupa.
4. Lokasi pengukurannya sama
5. Pengulangan pengukuran
dilakukan dalam selang
waktu yang singkat.
Sistem Sensor

esis
ter
Hys

Drs. Wildian, M.Si.

 Hysteresis = Selisih antara
dua pembacaan keluaran
(output readings) dalam
suatu pengukuran berulang
untuk suatu nilai masukan
yang sama yang didekati dari
arah yang berlawanan.
 Hysteresis biasanya
dinyatakan dalam % FSO.
 Penyebabnya:
 Keterlambatan aksi
elemen pengindera (Kasus
pada sensor mekanik).
 Keterlambatan penjajaran
momen-momen magnet
dalam dalam merespon
medan magnetik eksternal
(Kasus pada sensor
magnetik).

Gopel, W.,1989, Sensors A Comprehensive Survey, Vol. 1.

Jurusan Fisika Universitas Andalas
Sistem Sensor

Drs. Wildian, M.Si.

Resolusi
• Pada
beberapa
sensor
(misal:
sensor
potensiometrik dan detektor inframerah tetap),
ketika masukannya berubah kontinu, sinyal
keluarannya ternyata tak-kontinu (tidak mulus
sempurna), meskipun di bawah kondisi tanpanoise. Sinyal keluaran ini berubah dalam bentuk
jenjang-jenjang kecil (small steps).
• Resolusi = Kenaikan terkecil (the smallest
increment) pada masukan yang menghasilkan
kenaikan yang dapat terdeteksi pada keluaran
sensor.
Jurusan Fisika Universitas Andalas
Sistem Sensor

Drs. Wildian, M.Si.

Cara Menyatakan Resolusi
•

Untuk detektor tetap (the occupancy detector), resolusi dapat
dinyatakan sebagai “perpindahan minimum obyek dengan jarak yang
sama sebesar 20 cm pada jarak 5 m.”

•

Untuk sensor sudut potensiometrik, resolusi dapat dinyatakan
sebagai “sudut minimum sebesar 0,5o.”

•

Terkadang, resolusi juga dinyatakan sebagai persen skala penuh
(FS) alias rentang masukan. Contoh: untuk sensor sudut (the
angular sensor) yang memiliki skala penuh 270o, maka resolusi
sebesar 0.5o dapat dinyatakan sebagai
Resolusi = (0.5o/ 270o) x 100% = 0,185%

•

Resolusi sensor-sensor berformat keluaran digital diberikan oleh
jumlah bit dalam data word. Contoh: resolusi dapat dinyatakan
sebagai “resolusi 8-bit” (“8-bit resolution”) Untuk lebih meyakinkan,
pernyataan ini harus dilengkapi dengan nilai skala penuhnya atau
nilai LSB-nya (the value of least significant bit).

Jurusan Fisika Universitas Andalas
Sistem Sensor

Drs. Wildian, M.Si.

Karakteristik Dinamik

•

Ketika stimulus masukan berubah-ubah terhadap waktu, respon
sensor umumnya tidak mampu mengikuti perubahan-perubahan itu
dengan sempurna.

•

Penyebabnya: sensor dan penggandengnya (its coupling) dengan
sumber stimulus tidak selalu dapat merespon dengan seketika
(instantly).

•

Karakteristik sensor yang bergantung waktu disebut karakteristik
dinamik (dynamic characteristic).

•

Jika suatu sensor tidak dapat merespon seketika, maka nilai stimulus
yang ditunjukkan (yang keluar dari sensor itu) boleh jadi sedikit
berbeda dengan nilai stimulus yang sesungguhnya. Dikatakan bahwa
sensor itu merespon dengan suatu kesalahan dinamik (dynamic
error).

•

Apabila sebuah sensor merupakan bagian dari suatu system kontol
yang juga memiliki karakteristik dinamik sendiri, maka kombinasi
kedua karakteristik dinamik itu dapat menyebabkan osilasi.

Jurusan Fisika Universitas Andalas
Sistem Sensor

Drs. Wildian, M.Si.

Menentukan Karakteristik Dinamik
•

Karakteristik dinamik ditentukan dengan cara menganalisis sensor
terhadap bentuk-bentuk gelombang masukan yang berubah
terhadap waktu: impulse, step, ramp, sinusoidal, white noise….

•

Untuk menganalisis karakteristik dinamik sensor digunakan modelmodel dinamik (dynamic models).

Jurusan Fisika Universitas Andalas
Sistem Sensor

Drs. Wildian, M.Si.

Model Dinamik
•

Respon dinamik sensor biasanya dianggap linier. Oleh sebab itu,
respon dinamik ini dapat dimodelkan oleh persamaan diferensial
linier berkoefisien konstan:

• Dalam praktiknya, model-model ini terbatasi untuk orde-orde
pertama, kedua, dan ketiga. Model-model berorde lebih tinggi
sangat jarang diterapkan.
• Model-model dinamik ini biasanya dianalisis dengan transformasi
Laplace, yang mengonversi persamaan diferensial tersebut
menjadi pernyataan polinomial (a polynomial expression).

Jurusan Fisika Universitas Andalas
Sistem Sensor

Drs. Wildian, M.Si.

Transformasi Laplace
sebagai
Perluasan Trans. Fourier
•

Analisis Fourier terbatas hanya untuk sinyal-sinyal sinusoidal.

x(t ) = sin ωt = e
•

− jωt

Analisis Laplace juga dapat digunakan untuk menganalisis
perilaku eksponensial.

x(t ) = e

−σt

Jurusan Fisika Universitas Andalas

sin ωt = e

− (σ + jω ) t
Sistem Sensor

Drs. Wildian, M.Si.

Transformasi Laplace (review)
•

Transformasi Laplace suatu sinyal yang berubah terhadap waktu,
y(t), ditunjukkan oleh

L[y(t)] = Y(s)
Variabel s merupakan suatu bilangan kompleks: s = σ + jω
- Komponen real σ mendefinisikan perilaku eksponensial yang real
- Komponen imajiner mendefinisikan frekuensi perilaku yang
bergetar (oscillatory behavior).
• Hubungan dasarnya:
•

• Hubungan
penting lainnya:

Jurusan Fisika Universitas Andalas
Sistem Sensor

Drs. Wildian, M.Si.

Transformasi Laplace (review)

•

Penerapan transformasi Laplace ke model sensor menghasilkan

G(s) disebut fungsi transfer sensor tersebut.
Posisi kutub-kutub fungsi transfer G(s), yaitu nol-nol penyebutnya, pada
bidang-s menentukan perilaku dinamik sensor tersebut seperti
- komponen-komponen osilasi (oscillating components)
- Peluruhan eksponensial (exponential decays)
- Ketakstabilan (instability)
Jurusan Fisika Universitas Andalas
Sistem Sensor

Drs. Wildian, M.Si.

Lokasi Kutub dan Perilaku Dinamik

Jurusan Fisika Universitas Andalas
Sistem Sensor

Drs. Wildian, M.Si.

Sensor-sensor Orde-Nol

•

•

Sinyal masukan dan keluarannya dihubungkan dengan persamaan:

Orde-nol merupakan respon yang diharapkan dari sebuah sensor karena
- Tak ada tundaan (no delays)
- Bandwidth tak-hingga
- Sensor ini hanya mengubah amplitudo sinyal masukannya.

•

Contoh sensor orde-nol:
Potentiometer yang digunakan untuk mengukur perpindahan linier dan
perpindahan putaran (rotary displacement).
NB: Model ini tidak cocok digunakan untuk perpindahan yang berubah
dengan cepat.

Jurusan Fisika Universitas Andalas
Sistem Sensor

•

Sensor Orde-1

Drs. Wildian, M.Si.

Sinyal masukan dan keluarannya dihubungkan dengan persamaan
diferensial orde-1:

• Sensor orde-1 memiliki satu elemen yang menyimpan energi dan
satu lainnya melepaskan energi tsb.
• Bentuk responnya:

Jurusan Fisika Universitas Andalas
Sistem Sensor

Drs. Wildian, M.Si.

Respon Sensor Orde-1

Jurusan Fisika Universitas Andalas
Sistem Sensor

Drs. Wildian, M.Si.

Contoh Sensor Orde-1

Jurusan Fisika Universitas Andalas
Sistem Sensor

Drs. Wildian, M.Si.

Sensor Orde-2

Jurusan Fisika Universitas Andalas
Sistem Sensor

Drs. Wildian, M.Si.

Step Response Orde-2

Jurusan Fisika Universitas Andalas
Sistem Sensor

Drs. Wildian, M.Si.

Respon Orde-2 (Lanjutan…)

Jurusan Fisika Universitas Andalas
Sistem Sensor

Drs. Wildian, M.Si.

Contoh Sensor Orde-2

Jurusan Fisika Universitas Andalas
Sistem Sensor

Drs. Wildian, M.Si.

Waktu-pemanasan
• Waktu-pemanasan (warm-up time) = waktu yang
diperlukan sejak penerapan daya (atau sinyal eksitasi)
ke sensor hingga saat sensor itu dapat beroperasi dalam
ketelitian tertentunya.
• Banyak sensor memiliki waktu-pemanasan yang singkat,
sehingga dapat diabaikan. Tetapi, ada beberapa
detektor, khususnya yang beroperasi dalam lingkungan
yang dikontrol secara termal (seperti termostat,
misalnya) bisa memerlukan waktu-pemanasan beberapa
detik atau bahkan bermenit-menit sebelum detektor
tersebut beroperasi secara penuh dalam batas-batas
ketelitian yang ditentukan.
Jurusan Fisika Universitas Andalas
Sistem Sensor
•

Respon frekuensi (frequency
response) :
- Mencirikan seberapa cepat suatu
sensor dapat bereaksi terhadap
perubahan yang terjadi pada stimulus
masukan.

Respon Frekuensi

Drs. Wildian, M.Si.

- Dinyatakan dalam Hz atau rad/sec
untuk mencirikan penurunan relatif
(relative reduction) dalam sinyal
keluaran pada frekuensi tertentu.
Bilangan penurunan (atau disebut
juga batas frekuensi) yang lazim
digunakan adalah –3 dB. Bilangan ini
menunjukkan pada frekuensi berapa
frekuensi tegangan (atau arus)
keluaran turun sebesar kira-kira 30%.
Batas respon frekuensi sering disebut
frekuensi-potong atas (upper cutoff
frequency), (fu) karena frekuensi ini
dianggap sebagai frekuensi tertinggi
yang dapat diproses oleh sensor.
Jurusan Fisika Universitas Andalas

•

Respon frekuensi berhubungan
langsung dengan respon kecepatan
(speed response), yang didefinisikan
dalam satuan-satuan stimulus
masukan per satuan waktu. Respon
mana (frekuensi ataukah kecepatan)
yang akan digunakan untuk memilih
sensor/detektor dalam suatu kasus,
tergantung pada tipe sensor itu,
aplikasinya, dan saran/preferensi
perancang.
Sistem Sensor

Drs. Wildian, M.Si.

Waktu Respon
•

Waktu respon (response time)
= selang waktu antara
perubahan pada besaran
yang diukur dan waktu alat
ukur membaca nilai
kesetimbangan baru.

•

Respon ini sering
didefinisikan dalam istilah
waktu berikut: waktu mati
(dead time), waktu naik (rise
time), dan waktu menetap
(settling time).

Sayer and Mansingh, 2000, Measurement, Instrumentation and
Experiment Design in Physics and Engineering,
Jurusan Fisika Universitas Andalas

More Related Content

What's hot

sharing belajar OP Am elektronika dasar
sharing belajar OP Am elektronika dasarsharing belajar OP Am elektronika dasar
sharing belajar OP Am elektronika dasarRinanda S
 
7. instrumen volt meter dan ammeter
7. instrumen volt meter dan ammeter7. instrumen volt meter dan ammeter
7. instrumen volt meter dan ammeterSimon Patabang
 
Medan elektromagnetik 2
Medan elektromagnetik 2Medan elektromagnetik 2
Medan elektromagnetik 2sinta novita
 
Signal conditioning
Signal conditioningSignal conditioning
Signal conditioningFani Hakim
 
Jelaskan dan gambarkan karakteristik dioda
Jelaskan dan gambarkan karakteristik diodaJelaskan dan gambarkan karakteristik dioda
Jelaskan dan gambarkan karakteristik diodaAdi S P
 
konsep dasar sinyal dan sistem
konsep dasar sinyal dan sistemkonsep dasar sinyal dan sistem
konsep dasar sinyal dan sistemrajareski ekaputra
 
sistem koordinat vektor (kartesian, silindris, bola)
sistem koordinat vektor (kartesian, silindris, bola)sistem koordinat vektor (kartesian, silindris, bola)
sistem koordinat vektor (kartesian, silindris, bola)Albara I Arizona
 
Rangkuman sensor & tranduser by suparman
Rangkuman sensor & tranduser by suparmanRangkuman sensor & tranduser by suparman
Rangkuman sensor & tranduser by suparmansuparman unkhair
 
Laporan lengkap kesalahan pada pengukuran tegangan
Laporan lengkap kesalahan pada pengukuran teganganLaporan lengkap kesalahan pada pengukuran tegangan
Laporan lengkap kesalahan pada pengukuran teganganErnhy Hijoe
 
LAPORAN PRAKTIKUM "RANGKAIAN RL dan RC"
LAPORAN PRAKTIKUM "RANGKAIAN RL dan RC"LAPORAN PRAKTIKUM "RANGKAIAN RL dan RC"
LAPORAN PRAKTIKUM "RANGKAIAN RL dan RC"Varilia Wardani
 
Penguat daya push pull & complementer
Penguat daya push pull & complementerPenguat daya push pull & complementer
Penguat daya push pull & complementerAiden Fiqhi Strife
 
Model Matematis untuk Rangkaian Elektrik
Model Matematis untuk Rangkaian ElektrikModel Matematis untuk Rangkaian Elektrik
Model Matematis untuk Rangkaian ElektrikRumah Belajar
 
Rangkaian Integral & Diferensial RC
Rangkaian Integral & Diferensial RCRangkaian Integral & Diferensial RC
Rangkaian Integral & Diferensial RCWahyu Pratama
 

What's hot (20)

sharing belajar OP Am elektronika dasar
sharing belajar OP Am elektronika dasarsharing belajar OP Am elektronika dasar
sharing belajar OP Am elektronika dasar
 
contoh soal motor dc
contoh soal motor dccontoh soal motor dc
contoh soal motor dc
 
7. instrumen volt meter dan ammeter
7. instrumen volt meter dan ammeter7. instrumen volt meter dan ammeter
7. instrumen volt meter dan ammeter
 
Medan elektromagnetik 2
Medan elektromagnetik 2Medan elektromagnetik 2
Medan elektromagnetik 2
 
Signal conditioning
Signal conditioningSignal conditioning
Signal conditioning
 
Jembatan Wheatstone
Jembatan WheatstoneJembatan Wheatstone
Jembatan Wheatstone
 
Dasar sistem kontrol
Dasar sistem kontrolDasar sistem kontrol
Dasar sistem kontrol
 
Jelaskan dan gambarkan karakteristik dioda
Jelaskan dan gambarkan karakteristik diodaJelaskan dan gambarkan karakteristik dioda
Jelaskan dan gambarkan karakteristik dioda
 
konsep dasar sinyal dan sistem
konsep dasar sinyal dan sistemkonsep dasar sinyal dan sistem
konsep dasar sinyal dan sistem
 
routh hurwitz
routh hurwitzrouth hurwitz
routh hurwitz
 
sistem koordinat vektor (kartesian, silindris, bola)
sistem koordinat vektor (kartesian, silindris, bola)sistem koordinat vektor (kartesian, silindris, bola)
sistem koordinat vektor (kartesian, silindris, bola)
 
Rangkuman sensor & tranduser by suparman
Rangkuman sensor & tranduser by suparmanRangkuman sensor & tranduser by suparman
Rangkuman sensor & tranduser by suparman
 
Makalah osiloskop
Makalah osiloskopMakalah osiloskop
Makalah osiloskop
 
Laporan lengkap kesalahan pada pengukuran tegangan
Laporan lengkap kesalahan pada pengukuran teganganLaporan lengkap kesalahan pada pengukuran tegangan
Laporan lengkap kesalahan pada pengukuran tegangan
 
LAPORAN PRAKTIKUM "RANGKAIAN RL dan RC"
LAPORAN PRAKTIKUM "RANGKAIAN RL dan RC"LAPORAN PRAKTIKUM "RANGKAIAN RL dan RC"
LAPORAN PRAKTIKUM "RANGKAIAN RL dan RC"
 
Penguat daya push pull & complementer
Penguat daya push pull & complementerPenguat daya push pull & complementer
Penguat daya push pull & complementer
 
Model Matematis untuk Rangkaian Elektrik
Model Matematis untuk Rangkaian ElektrikModel Matematis untuk Rangkaian Elektrik
Model Matematis untuk Rangkaian Elektrik
 
Makalah Luxmeter
Makalah Luxmeter Makalah Luxmeter
Makalah Luxmeter
 
sifat sifat sistem
sifat sifat sistemsifat sifat sistem
sifat sifat sistem
 
Rangkaian Integral & Diferensial RC
Rangkaian Integral & Diferensial RCRangkaian Integral & Diferensial RC
Rangkaian Integral & Diferensial RC
 

Viewers also liked

Sensor dan transduser
Sensor dan transduserSensor dan transduser
Sensor dan transduserliesyn
 
Satelit ERS sebagai Contoh dari Sensor Aktif
Satelit ERS sebagai Contoh dari Sensor AktifSatelit ERS sebagai Contoh dari Sensor Aktif
Satelit ERS sebagai Contoh dari Sensor AktifRifqi Daffa Imaduddin
 
Sistem bilangan dan kesalahan
Sistem bilangan dan kesalahanSistem bilangan dan kesalahan
Sistem bilangan dan kesalahangigi45
 
Kelompok 4 kelas 2 b
Kelompok 4 kelas 2 bKelompok 4 kelas 2 b
Kelompok 4 kelas 2 bLingga arum
 
Perkembangan perovskite solar cell
Perkembangan perovskite solar cellPerkembangan perovskite solar cell
Perkembangan perovskite solar cellAl Inal
 
Rangkaian Sensor dan Sistem alat ukur
Rangkaian Sensor dan Sistem alat ukurRangkaian Sensor dan Sistem alat ukur
Rangkaian Sensor dan Sistem alat ukurMardaeni Masnur
 
Dsd adder dengan seven segment 1221009_thursy
Dsd adder dengan seven segment 1221009_thursyDsd adder dengan seven segment 1221009_thursy
Dsd adder dengan seven segment 1221009_thursyThursy Anag Thoyyibb
 
Penguat instrumentasi opamp
Penguat instrumentasi opampPenguat instrumentasi opamp
Penguat instrumentasi opampYeNnyPertiwi
 
35946210 instrumentasi-sensor
35946210 instrumentasi-sensor35946210 instrumentasi-sensor
35946210 instrumentasi-sensormasoso
 
Pengukuran Temperatur
Pengukuran TemperaturPengukuran Temperatur
Pengukuran TemperaturMuhammad AR
 
Sensor dan tranduser
Sensor dan tranduserSensor dan tranduser
Sensor dan tranduserEko Supriyadi
 
LAPORAN RESMI PRAKTIKUM KARAKTERISTIK DINAMIK TERMOMETER
LAPORAN RESMI PRAKTIKUM KARAKTERISTIK DINAMIK TERMOMETERLAPORAN RESMI PRAKTIKUM KARAKTERISTIK DINAMIK TERMOMETER
LAPORAN RESMI PRAKTIKUM KARAKTERISTIK DINAMIK TERMOMETERNimroatul_Chasanah
 
Pengukuran Tekanan
Pengukuran TekananPengukuran Tekanan
Pengukuran TekananMuhammad AR
 
Pengertian sensor dan tranduser
Pengertian sensor dan tranduserPengertian sensor dan tranduser
Pengertian sensor dan tranduserIlham Dn
 

Viewers also liked (20)

Sensor dan transduser
Sensor dan transduserSensor dan transduser
Sensor dan transduser
 
Satelit ERS sebagai Contoh dari Sensor Aktif
Satelit ERS sebagai Contoh dari Sensor AktifSatelit ERS sebagai Contoh dari Sensor Aktif
Satelit ERS sebagai Contoh dari Sensor Aktif
 
Sistem bilangan dan kesalahan
Sistem bilangan dan kesalahanSistem bilangan dan kesalahan
Sistem bilangan dan kesalahan
 
Kelompok 4 kelas 2 b
Kelompok 4 kelas 2 bKelompok 4 kelas 2 b
Kelompok 4 kelas 2 b
 
Perkembangan perovskite solar cell
Perkembangan perovskite solar cellPerkembangan perovskite solar cell
Perkembangan perovskite solar cell
 
Ppt
PptPpt
Ppt
 
Rangkaian Sensor dan Sistem alat ukur
Rangkaian Sensor dan Sistem alat ukurRangkaian Sensor dan Sistem alat ukur
Rangkaian Sensor dan Sistem alat ukur
 
Dsd adder dengan seven segment 1221009_thursy
Dsd adder dengan seven segment 1221009_thursyDsd adder dengan seven segment 1221009_thursy
Dsd adder dengan seven segment 1221009_thursy
 
Penguat instrumentasi opamp
Penguat instrumentasi opampPenguat instrumentasi opamp
Penguat instrumentasi opamp
 
Sensor Characteristics and Selection
Sensor Characteristics and Selection Sensor Characteristics and Selection
Sensor Characteristics and Selection
 
makalah-termokopel
makalah-termokopelmakalah-termokopel
makalah-termokopel
 
35946210 instrumentasi-sensor
35946210 instrumentasi-sensor35946210 instrumentasi-sensor
35946210 instrumentasi-sensor
 
Pengukuran Temperatur
Pengukuran TemperaturPengukuran Temperatur
Pengukuran Temperatur
 
Sensor dan tranduser
Sensor dan tranduserSensor dan tranduser
Sensor dan tranduser
 
Pengenalan sensor tekanan
Pengenalan sensor tekananPengenalan sensor tekanan
Pengenalan sensor tekanan
 
LAPORAN RESMI PRAKTIKUM KARAKTERISTIK DINAMIK TERMOMETER
LAPORAN RESMI PRAKTIKUM KARAKTERISTIK DINAMIK TERMOMETERLAPORAN RESMI PRAKTIKUM KARAKTERISTIK DINAMIK TERMOMETER
LAPORAN RESMI PRAKTIKUM KARAKTERISTIK DINAMIK TERMOMETER
 
Karakteristik sensor
Karakteristik sensor Karakteristik sensor
Karakteristik sensor
 
Pengukuran Tekanan
Pengukuran TekananPengukuran Tekanan
Pengukuran Tekanan
 
Pengertian sensor dan tranduser
Pengertian sensor dan tranduserPengertian sensor dan tranduser
Pengertian sensor dan tranduser
 
Thermocouple
ThermocoupleThermocouple
Thermocouple
 

Similar to 1 karakteristik sensor

Sensor - Week 01 - Sensor Definition.pdf
Sensor - Week 01 - Sensor Definition.pdfSensor - Week 01 - Sensor Definition.pdf
Sensor - Week 01 - Sensor Definition.pdfLuqman Ihsaan
 
Pengertian sensor dan tranduser
Pengertian sensor dan tranduserPengertian sensor dan tranduser
Pengertian sensor dan tranduserIlham Dn
 
14708251076_Arna Putri_Sensor Listrik
14708251076_Arna Putri_Sensor Listrik14708251076_Arna Putri_Sensor Listrik
14708251076_Arna Putri_Sensor ListrikIPA 2014
 
tugas presentasi sensor eletronika kediri
tugas presentasi sensor eletronika  kediritugas presentasi sensor eletronika  kediri
tugas presentasi sensor eletronika kediriFERNANDITOYS
 
14708251091_RIZAL NASRUL EFENDI_Sensor mekanik
14708251091_RIZAL NASRUL EFENDI_Sensor mekanik14708251091_RIZAL NASRUL EFENDI_Sensor mekanik
14708251091_RIZAL NASRUL EFENDI_Sensor mekanikIPA 2014
 
Sensor Mekanik, Laely Mahmudah
Sensor Mekanik, Laely MahmudahSensor Mekanik, Laely Mahmudah
Sensor Mekanik, Laely Mahmudahkemenag
 
deteksi-radioaktif deteksi radioaktif deteksi
deteksi-radioaktif deteksi radioaktif deteksideteksi-radioaktif deteksi radioaktif deteksi
deteksi-radioaktif deteksi radioaktif deteksibatan5455
 
E1 e117024 nurfadhilah badwi tugas1 sistemti
E1 e117024 nurfadhilah badwi tugas1 sistemtiE1 e117024 nurfadhilah badwi tugas1 sistemti
E1 e117024 nurfadhilah badwi tugas1 sistemtinurfadhilah badwi
 
Aziz ghufron sensor listrik
Aziz ghufron   sensor listrikAziz ghufron   sensor listrik
Aziz ghufron sensor listrikkemenag
 
sensor cahaya tarwin 13708259014
sensor cahaya tarwin 13708259014sensor cahaya tarwin 13708259014
sensor cahaya tarwin 13708259014kemenag
 
SENSOR DAN AKTUATOR.pptx
SENSOR DAN AKTUATOR.pptxSENSOR DAN AKTUATOR.pptx
SENSOR DAN AKTUATOR.pptxRoshVLG
 
Modul Pertemuan 3 Penerapan Rangkaian Elektronika
Modul Pertemuan 3  Penerapan Rangkaian ElektronikaModul Pertemuan 3  Penerapan Rangkaian Elektronika
Modul Pertemuan 3 Penerapan Rangkaian ElektronikaAhmad Nawawi, S.Kom
 
Konsep dasar sistem instrumentasi
Konsep dasar sistem instrumentasiKonsep dasar sistem instrumentasi
Konsep dasar sistem instrumentasiAstelRajagukguk
 
VII 1 - OBJEK IPA DAN PENGAMATANNYA.pdf
VII 1 - OBJEK IPA DAN PENGAMATANNYA.pdfVII 1 - OBJEK IPA DAN PENGAMATANNYA.pdf
VII 1 - OBJEK IPA DAN PENGAMATANNYA.pdfRaihanaKusumaAmani
 
BAB 1- HAKIKAT FISIKA.pptx
BAB 1- HAKIKAT FISIKA.pptxBAB 1- HAKIKAT FISIKA.pptx
BAB 1- HAKIKAT FISIKA.pptxFennyAndriani4
 

Similar to 1 karakteristik sensor (20)

Sensor - Week 01 - Sensor Definition.pdf
Sensor - Week 01 - Sensor Definition.pdfSensor - Week 01 - Sensor Definition.pdf
Sensor - Week 01 - Sensor Definition.pdf
 
Pengertian sensor dan tranduser
Pengertian sensor dan tranduserPengertian sensor dan tranduser
Pengertian sensor dan tranduser
 
14708251076_Arna Putri_Sensor Listrik
14708251076_Arna Putri_Sensor Listrik14708251076_Arna Putri_Sensor Listrik
14708251076_Arna Putri_Sensor Listrik
 
tugas presentasi sensor eletronika kediri
tugas presentasi sensor eletronika  kediritugas presentasi sensor eletronika  kediri
tugas presentasi sensor eletronika kediri
 
1455612461 (1)
1455612461 (1)1455612461 (1)
1455612461 (1)
 
Sensor dan transduser_2
Sensor dan transduser_2Sensor dan transduser_2
Sensor dan transduser_2
 
14708251091_RIZAL NASRUL EFENDI_Sensor mekanik
14708251091_RIZAL NASRUL EFENDI_Sensor mekanik14708251091_RIZAL NASRUL EFENDI_Sensor mekanik
14708251091_RIZAL NASRUL EFENDI_Sensor mekanik
 
Sensor Mekanik, Laely Mahmudah
Sensor Mekanik, Laely MahmudahSensor Mekanik, Laely Mahmudah
Sensor Mekanik, Laely Mahmudah
 
deteksi-radioaktif deteksi radioaktif deteksi
deteksi-radioaktif deteksi radioaktif deteksideteksi-radioaktif deteksi radioaktif deteksi
deteksi-radioaktif deteksi radioaktif deteksi
 
E1 e117024 nurfadhilah badwi tugas1 sistemti
E1 e117024 nurfadhilah badwi tugas1 sistemtiE1 e117024 nurfadhilah badwi tugas1 sistemti
E1 e117024 nurfadhilah badwi tugas1 sistemti
 
Aziz ghufron sensor listrik
Aziz ghufron   sensor listrikAziz ghufron   sensor listrik
Aziz ghufron sensor listrik
 
sensor cahaya tarwin 13708259014
sensor cahaya tarwin 13708259014sensor cahaya tarwin 13708259014
sensor cahaya tarwin 13708259014
 
Materi Sensor.pptx
Materi Sensor.pptxMateri Sensor.pptx
Materi Sensor.pptx
 
SENSOR DAN AKTUATOR.pptx
SENSOR DAN AKTUATOR.pptxSENSOR DAN AKTUATOR.pptx
SENSOR DAN AKTUATOR.pptx
 
Modul Pertemuan 3 Penerapan Rangkaian Elektronika
Modul Pertemuan 3  Penerapan Rangkaian ElektronikaModul Pertemuan 3  Penerapan Rangkaian Elektronika
Modul Pertemuan 3 Penerapan Rangkaian Elektronika
 
Sdt week 1
Sdt week 1Sdt week 1
Sdt week 1
 
Materi Sensor
Materi SensorMateri Sensor
Materi Sensor
 
Konsep dasar sistem instrumentasi
Konsep dasar sistem instrumentasiKonsep dasar sistem instrumentasi
Konsep dasar sistem instrumentasi
 
VII 1 - OBJEK IPA DAN PENGAMATANNYA.pdf
VII 1 - OBJEK IPA DAN PENGAMATANNYA.pdfVII 1 - OBJEK IPA DAN PENGAMATANNYA.pdf
VII 1 - OBJEK IPA DAN PENGAMATANNYA.pdf
 
BAB 1- HAKIKAT FISIKA.pptx
BAB 1- HAKIKAT FISIKA.pptxBAB 1- HAKIKAT FISIKA.pptx
BAB 1- HAKIKAT FISIKA.pptx
 

Recently uploaded

Model komunikasi, tipologi komunikasi dan contoh model komunikasi
Model komunikasi, tipologi komunikasi dan contoh model komunikasiModel komunikasi, tipologi komunikasi dan contoh model komunikasi
Model komunikasi, tipologi komunikasi dan contoh model komunikasiviolaputrilutfiah
 
Demonstrasi kontekstual modul 3.3 guru penggerak.pdf
Demonstrasi kontekstual modul 3.3 guru penggerak.pdfDemonstrasi kontekstual modul 3.3 guru penggerak.pdf
Demonstrasi kontekstual modul 3.3 guru penggerak.pdfLianHudq
 
PPGB 2.0 GURU BAHARU SELURUH MALAYSIA 2024
PPGB 2.0 GURU BAHARU SELURUH MALAYSIA 2024PPGB 2.0 GURU BAHARU SELURUH MALAYSIA 2024
PPGB 2.0 GURU BAHARU SELURUH MALAYSIA 2024NURDALILAAYUNNIBINTI
 
LK1_Ruang Kolaborasi Komunitas belajar 2
LK1_Ruang Kolaborasi Komunitas belajar  2LK1_Ruang Kolaborasi Komunitas belajar  2
LK1_Ruang Kolaborasi Komunitas belajar 2cipsdm41h
 
Panduan_Permohonan_PISMP_PPC2024_sliseshare
Panduan_Permohonan_PISMP_PPC2024_slisesharePanduan_Permohonan_PISMP_PPC2024_sliseshare
Panduan_Permohonan_PISMP_PPC2024_sliseshareBalqisM1
 
PSIKOLOGI SOSIAL KONSEP DAYA TARIK INERPERSONAL DALAM BERPERILAKU
PSIKOLOGI SOSIAL KONSEP DAYA TARIK INERPERSONAL DALAM BERPERILAKUPSIKOLOGI SOSIAL KONSEP DAYA TARIK INERPERSONAL DALAM BERPERILAKU
PSIKOLOGI SOSIAL KONSEP DAYA TARIK INERPERSONAL DALAM BERPERILAKUWindaApriliasari
 
aksi nyata modul 3.3 Guru Penggerak Angkatan 7
aksi nyata modul 3.3 Guru Penggerak Angkatan 7aksi nyata modul 3.3 Guru Penggerak Angkatan 7
aksi nyata modul 3.3 Guru Penggerak Angkatan 7RISDIIMANDA1
 
Jurnal refleksi mingguan 3.3 Guru Penggerak Angkatan 9 .pdf
Jurnal refleksi mingguan 3.3 Guru Penggerak Angkatan 9 .pdfJurnal refleksi mingguan 3.3 Guru Penggerak Angkatan 9 .pdf
Jurnal refleksi mingguan 3.3 Guru Penggerak Angkatan 9 .pdfhikmahputrawan12
 
ASPEK - ASPEK PERSOALAN FILSAFAT HUKUM.pdf
ASPEK - ASPEK PERSOALAN FILSAFAT HUKUM.pdfASPEK - ASPEK PERSOALAN FILSAFAT HUKUM.pdf
ASPEK - ASPEK PERSOALAN FILSAFAT HUKUM.pdfTatthyZebua
 
Presentasi case report tentang MALARIA.pptx
Presentasi case report tentang MALARIA.pptxPresentasi case report tentang MALARIA.pptx
Presentasi case report tentang MALARIA.pptxOliviaMahulette
 
Tugas DK Modul 3.3 Guru Penggerak Angkatan 9 .pdf
Tugas DK Modul 3.3 Guru Penggerak Angkatan 9 .pdfTugas DK Modul 3.3 Guru Penggerak Angkatan 9 .pdf
Tugas DK Modul 3.3 Guru Penggerak Angkatan 9 .pdfhikmahputrawan12
 
PROGRAM MINGGU PERTAMA PERSEKOLAHAN 2024.pdf
PROGRAM MINGGU PERTAMA PERSEKOLAHAN 2024.pdfPROGRAM MINGGU PERTAMA PERSEKOLAHAN 2024.pdf
PROGRAM MINGGU PERTAMA PERSEKOLAHAN 2024.pdfShaliniPoobalan
 
1.Pengembangan dan Penyelenggaraan Pembelajaran Digital (P3D) Kategori-2.pdf
1.Pengembangan dan Penyelenggaraan Pembelajaran Digital (P3D) Kategori-2.pdf1.Pengembangan dan Penyelenggaraan Pembelajaran Digital (P3D) Kategori-2.pdf
1.Pengembangan dan Penyelenggaraan Pembelajaran Digital (P3D) Kategori-2.pdfNurmiyatiSunarto
 
RANCANGAN PENGAJARAN HARIAN (PENDIDIKAN ISLAM IBADAH TAHUN 1)
RANCANGAN PENGAJARAN HARIAN (PENDIDIKAN ISLAM IBADAH TAHUN 1)RANCANGAN PENGAJARAN HARIAN (PENDIDIKAN ISLAM IBADAH TAHUN 1)
RANCANGAN PENGAJARAN HARIAN (PENDIDIKAN ISLAM IBADAH TAHUN 1)gipgd23200385
 
Seminar Seri AI4GOD AI Talks - AI dan Paskah
Seminar Seri AI4GOD AI Talks - AI dan PaskahSeminar Seri AI4GOD AI Talks - AI dan Paskah
Seminar Seri AI4GOD AI Talks - AI dan PaskahSABDA
 
PowerPoint Kel 1 ORGANISASI PROFESI GURU.pptx
PowerPoint Kel 1 ORGANISASI PROFESI GURU.pptxPowerPoint Kel 1 ORGANISASI PROFESI GURU.pptx
PowerPoint Kel 1 ORGANISASI PROFESI GURU.pptxSonDeh
 
Rancangan Pengajaran Tahunan Geografi 24/25
Rancangan Pengajaran Tahunan Geografi 24/25Rancangan Pengajaran Tahunan Geografi 24/25
Rancangan Pengajaran Tahunan Geografi 24/25g33262447
 
Jurnal Refleksi Dwi Mingguan modul 3.3.pdf
Jurnal Refleksi Dwi Mingguan modul 3.3.pdfJurnal Refleksi Dwi Mingguan modul 3.3.pdf
Jurnal Refleksi Dwi Mingguan modul 3.3.pdfkharisefendi26
 
Seminar Seri AI4GOD AI Talks - AI dan Paskah (SABDA Labs)
Seminar Seri AI4GOD AI Talks - AI dan Paskah (SABDA Labs)Seminar Seri AI4GOD AI Talks - AI dan Paskah (SABDA Labs)
Seminar Seri AI4GOD AI Talks - AI dan Paskah (SABDA Labs)SABDA
 
Catatan Kepala Sekolah Penilaian Observasi Gur 2.pdf
Catatan Kepala Sekolah Penilaian Observasi Gur 2.pdfCatatan Kepala Sekolah Penilaian Observasi Gur 2.pdf
Catatan Kepala Sekolah Penilaian Observasi Gur 2.pdfDianIndrayanti2
 

Recently uploaded (20)

Model komunikasi, tipologi komunikasi dan contoh model komunikasi
Model komunikasi, tipologi komunikasi dan contoh model komunikasiModel komunikasi, tipologi komunikasi dan contoh model komunikasi
Model komunikasi, tipologi komunikasi dan contoh model komunikasi
 
Demonstrasi kontekstual modul 3.3 guru penggerak.pdf
Demonstrasi kontekstual modul 3.3 guru penggerak.pdfDemonstrasi kontekstual modul 3.3 guru penggerak.pdf
Demonstrasi kontekstual modul 3.3 guru penggerak.pdf
 
PPGB 2.0 GURU BAHARU SELURUH MALAYSIA 2024
PPGB 2.0 GURU BAHARU SELURUH MALAYSIA 2024PPGB 2.0 GURU BAHARU SELURUH MALAYSIA 2024
PPGB 2.0 GURU BAHARU SELURUH MALAYSIA 2024
 
LK1_Ruang Kolaborasi Komunitas belajar 2
LK1_Ruang Kolaborasi Komunitas belajar  2LK1_Ruang Kolaborasi Komunitas belajar  2
LK1_Ruang Kolaborasi Komunitas belajar 2
 
Panduan_Permohonan_PISMP_PPC2024_sliseshare
Panduan_Permohonan_PISMP_PPC2024_slisesharePanduan_Permohonan_PISMP_PPC2024_sliseshare
Panduan_Permohonan_PISMP_PPC2024_sliseshare
 
PSIKOLOGI SOSIAL KONSEP DAYA TARIK INERPERSONAL DALAM BERPERILAKU
PSIKOLOGI SOSIAL KONSEP DAYA TARIK INERPERSONAL DALAM BERPERILAKUPSIKOLOGI SOSIAL KONSEP DAYA TARIK INERPERSONAL DALAM BERPERILAKU
PSIKOLOGI SOSIAL KONSEP DAYA TARIK INERPERSONAL DALAM BERPERILAKU
 
aksi nyata modul 3.3 Guru Penggerak Angkatan 7
aksi nyata modul 3.3 Guru Penggerak Angkatan 7aksi nyata modul 3.3 Guru Penggerak Angkatan 7
aksi nyata modul 3.3 Guru Penggerak Angkatan 7
 
Jurnal refleksi mingguan 3.3 Guru Penggerak Angkatan 9 .pdf
Jurnal refleksi mingguan 3.3 Guru Penggerak Angkatan 9 .pdfJurnal refleksi mingguan 3.3 Guru Penggerak Angkatan 9 .pdf
Jurnal refleksi mingguan 3.3 Guru Penggerak Angkatan 9 .pdf
 
ASPEK - ASPEK PERSOALAN FILSAFAT HUKUM.pdf
ASPEK - ASPEK PERSOALAN FILSAFAT HUKUM.pdfASPEK - ASPEK PERSOALAN FILSAFAT HUKUM.pdf
ASPEK - ASPEK PERSOALAN FILSAFAT HUKUM.pdf
 
Presentasi case report tentang MALARIA.pptx
Presentasi case report tentang MALARIA.pptxPresentasi case report tentang MALARIA.pptx
Presentasi case report tentang MALARIA.pptx
 
Tugas DK Modul 3.3 Guru Penggerak Angkatan 9 .pdf
Tugas DK Modul 3.3 Guru Penggerak Angkatan 9 .pdfTugas DK Modul 3.3 Guru Penggerak Angkatan 9 .pdf
Tugas DK Modul 3.3 Guru Penggerak Angkatan 9 .pdf
 
PROGRAM MINGGU PERTAMA PERSEKOLAHAN 2024.pdf
PROGRAM MINGGU PERTAMA PERSEKOLAHAN 2024.pdfPROGRAM MINGGU PERTAMA PERSEKOLAHAN 2024.pdf
PROGRAM MINGGU PERTAMA PERSEKOLAHAN 2024.pdf
 
1.Pengembangan dan Penyelenggaraan Pembelajaran Digital (P3D) Kategori-2.pdf
1.Pengembangan dan Penyelenggaraan Pembelajaran Digital (P3D) Kategori-2.pdf1.Pengembangan dan Penyelenggaraan Pembelajaran Digital (P3D) Kategori-2.pdf
1.Pengembangan dan Penyelenggaraan Pembelajaran Digital (P3D) Kategori-2.pdf
 
RANCANGAN PENGAJARAN HARIAN (PENDIDIKAN ISLAM IBADAH TAHUN 1)
RANCANGAN PENGAJARAN HARIAN (PENDIDIKAN ISLAM IBADAH TAHUN 1)RANCANGAN PENGAJARAN HARIAN (PENDIDIKAN ISLAM IBADAH TAHUN 1)
RANCANGAN PENGAJARAN HARIAN (PENDIDIKAN ISLAM IBADAH TAHUN 1)
 
Seminar Seri AI4GOD AI Talks - AI dan Paskah
Seminar Seri AI4GOD AI Talks - AI dan PaskahSeminar Seri AI4GOD AI Talks - AI dan Paskah
Seminar Seri AI4GOD AI Talks - AI dan Paskah
 
PowerPoint Kel 1 ORGANISASI PROFESI GURU.pptx
PowerPoint Kel 1 ORGANISASI PROFESI GURU.pptxPowerPoint Kel 1 ORGANISASI PROFESI GURU.pptx
PowerPoint Kel 1 ORGANISASI PROFESI GURU.pptx
 
Rancangan Pengajaran Tahunan Geografi 24/25
Rancangan Pengajaran Tahunan Geografi 24/25Rancangan Pengajaran Tahunan Geografi 24/25
Rancangan Pengajaran Tahunan Geografi 24/25
 
Jurnal Refleksi Dwi Mingguan modul 3.3.pdf
Jurnal Refleksi Dwi Mingguan modul 3.3.pdfJurnal Refleksi Dwi Mingguan modul 3.3.pdf
Jurnal Refleksi Dwi Mingguan modul 3.3.pdf
 
Seminar Seri AI4GOD AI Talks - AI dan Paskah (SABDA Labs)
Seminar Seri AI4GOD AI Talks - AI dan Paskah (SABDA Labs)Seminar Seri AI4GOD AI Talks - AI dan Paskah (SABDA Labs)
Seminar Seri AI4GOD AI Talks - AI dan Paskah (SABDA Labs)
 
Catatan Kepala Sekolah Penilaian Observasi Gur 2.pdf
Catatan Kepala Sekolah Penilaian Observasi Gur 2.pdfCatatan Kepala Sekolah Penilaian Observasi Gur 2.pdf
Catatan Kepala Sekolah Penilaian Observasi Gur 2.pdf
 

1 karakteristik sensor

  • 1. Sistem Sensor Drs. Wildian, M.Si. (Dengan nama Allah yang Mahapengasih Mahapenyayang) Hampir sebagian besar aktivitas kehidupan kita saat ini bergantung pada alat-alat elektronik. Dan, hampir sebagian besar peralatan elektronik—baik sebagai alat ukur maupun alat kontrol—memerlukan komponen elektronik bernama sensor. Itulah sebabnya kita perlu mengenal lebih jauh tentang sang ‘penghubung’ antara peralatan elektronik dan dunia fisis ini. Selama satu semester ke depan, kita akan membahas ‘ujung tombak’ sistem instrumentasi elektronik ini dalam matakuliah…… (3 sks) Jurusan Fisika Universitas Andalas
  • 2. Sistem Sensor Drs. Wildian, M.Si. Tujuan Umum • Memberikan gambaran tentang prinsipprinsip fisika dasar yang membentuk landasan kerja sensor, sehingga mampu merangsang kreativitas mahasiswa untuk memilih cara-cara alternatif yang lebih sederhana dalam merancang suatu sistem pengukuran maupun sistem kontrol. Jurusan Fisika Universitas Andalas
  • 3. Sistem Sensor Drs. Wildian, M.Si. Sinopsis Dalam kuliah ini akan dibahas tentang: • Pengertian dasar (definisi), klasifikasi, dan prinsip-prinsip fisis penginderaan (physical principles of sensing) • Karakteristik, prinsip kerja, dan aplikasi beberapa macam sensor. • Pengertian tentang sensor cerdas (smart sensor). Jurusan Fisika Universitas Andalas
  • 4. Sistem Sensor Drs. Wildian, M.Si. Buku Acuan • Fraden, J., Handbook of Modern Sensors: Physics, Designs, and Applications, Second Edition, Springer-Verlag New York, Inc., New York, USA, 1996. • Carr, J.J., Sensor and Circuits, Prentice Hall, Englewood Cliffs, New Jersey, 1993. • Gopel, W., Hesse, J., Zemel, J. N., Sensor, Fundamentals and General Aspects, Vol. 1, VCH Verlanggesellschaff, Weinheim, 1989. • Gopel, W., Hesse, J., Zemel, J. N., Sensor, Mechanical Sensors, Vol. 7, VCH Verlanggesellschaff, Weinheim, 1992. Jurusan Fisika Universitas Andalas
  • 5. Sistem Sensor Drs. Wildian, M.Si. Aturan (Kesepakatan Bersama) • • Sistem Penilaian: - Tugas = 15% - Kuis = 15% - UTS = 35% - UAS = 35% Sanksi: - Mahasiswa tidak diperkenankan mengikuti kuliah pada hari itu jika terlambat 15 menit. - Mahasiswa tidak diperkenankan mengikuti UAS jika kehadirannya selama 1 (satu) semester kurang dari 75%. - Mahasiswa yang kedapatan/terdeteksi melakukan kecurangan dalam ujian, baik yang memberi maupun yang menerima, akan mendapatkan sanksi nilai 0 (nol) untuk nomor soal ybs. Jurusan Fisika Universitas Andalas
  • 6. Sistem Sensor Drs. Wildian, M.Si. Definisi • Sensor, berasal dari kata “sense” (= merasakan atau mengindera), adalah “Suatu piranti (device) yang menerima sinyal atau “Suatu piranti (device) yang menerima sinyal atau rangsangan (stimulus) dan merespon sinyal tersebut rangsangan (stimulus) dan merespon sinyal tersebut dengan mengonversinya menjadi sinyal elektris”. (Fraden, dengan mengonversinya menjadi sinyal elektris”. (Fraden, 2004) 2004) • Proses pengonversian besaran fisis menjadi sinyal elektris yang dapat diumpankan ke instrumen elektronik disebut transduksi (transduction). Jurusan Fisika Universitas Andalas
  • 7. Sistem Sensor Drs. Wildian, M.Si. Definisi (lanjutan) • Rangsangan (stimulus) = “besaran, sifat (property), atau kondisi fisis yang diindera dan dikonversi menjadi sinyal elektris (electrical signal).” • Besaran, sifat (property), atau kondisi fisis yang diterima sensor itu dapat berupa: cahaya, temperatur, perpindahan (displacement), aliran fluida atau gas, beda potensial listrik, dan lain sebagainya. Jadi, bentuk fisis rangsangan itu dapat bersifat: mekanis (mechanical), panas (thermal), magnetik (magnetic), listrik (electric), optis (optical), kimia (chemical),… • Sinyal elektris = sinyal yang dapat disalurkan (chanelled), dikuatkan (amplified), dan dimodifikasi (modified) oleh piranti elektronik. Yang termasuk sinyal elektris : tegangan, arus, muatan listrik, frekuensi, kapasitansi, resistansi, lebar pulsa, dlsb. Jurusan Fisika Universitas Andalas
  • 8. Sistem Sensor Drs. Wildian, M.Si. Sensor, Elemen Sensor & Sistem Sensor Menurut Hesse dan Kuttner (1983) serta Scholz (1986) dalam buku Sensors, A Comprehensive Survey, Volume 1: • Elemen sensor (alias sensor elementer) = elemen utama (the primary element) suatu sensor. Contoh: - Chip sensor tekanan dari bahan semikonduktor. - Strain gauge. • Sensor = elemen sensor yang telah dilengkapi dengan ‘rumah’ dan koneksi elektrisnya. • Sistem Sensor = sensor yang telah dilengkapi dengan pemeroses sinyal (signal processing)—analog maupun digital. Catatan: • Untuk keperluan praktis, perbedaan antara sensor dan elemen sensor ini tidak dipermasalahkan. Begitu pula perbedaan antara sensor dan sistem sensor. Apalagi dengan adanya konsep sensor cerdas (smart or intelligent sensors), pembedaan itu menjadi semakin tidak jelas. Jurusan Fisika Universitas Andalas
  • 9. Sistem Sensor Drs. Wildian, M.Si. Transduser: Sensor & Aktuator • Transduser = piranti yang mengonversi suatu bentuk energi ke bentuk energi lainnya (Fraden, 1996). • Dalam suatu sistem instrumentasi elektronik, transduser dapat dikatagorikan sebagai sensor ataupun aktuator. - Sensor merupakan transduser masukan (input transducer)—yaitu transduser yang mengubah besaran fisis menjadi besaran elektris. Contoh: mikrofon—mengubah getaran akustik mekanis menjadi sinyal listrik. - Aktuator merupakan transduser keluaran (output transducer)—yaitu transduser yang mengubah besaran elektris menjadi besaran fisis dalam bentuk gerak (motion) atau tindakan (action). Contoh: loudspeaker—mengubah (transduces) sinyal frekuensi audio yang sudah dalam bentuk sinyal listrik menjadi medan magnetik yang berubah-ubah, sehingga menyebabkan terjadinya getaran akustik mekanis. Loudspeaker Penguat Mikrofon kondenser Jurusan Fisika Universitas Andalas
  • 10. Sistem Sensor Drs. Wildian, M.Si. Sensor & Sistem Instrumentasi Elektronik • Sensor merupakan ujung tombak suatu sistem instrumen elektronik (terutama pada sistem pengukuran dan sistem kontrol). • Sensor membantu instrumen elektronik untuk “mendengar,” “melihat,” “mencium” (“smell”), “mengecap” (“taste”), dan “menyentuh” (“touch”) dunia fisis dengan mengubah/mengonversi sinyal fisis atau kimia suatu obyek menjadi sinyal elektris. Catatan: Dalam sistem instrumentasi, eksitasi = catudaya Jurusan Fisika Universitas Andalas
  • 11. Sistem Sensor Drs. Wildian, M.Si. Dari Sensor ke Pengguna (User) • Sensor menerima rangsangan berupa besaran fisis dan kemudian mengubahnya menjadi sinyal elektris. • Sinyal elektris ini boleh jadi sangat lemah (sehingga perlu dikuatkan) atau mengandung noise yang cukup mengganggu (sehingga perlu ditapis). Dengan kata lain, sinyal dari besaran fisis ini perlu dikondisikan terlebih dahulu oleh pengondisi sinyal sebelum diproses lebih lanjut. • Jika pemerosesan sinyal dilakukan secara digital, maka sinyal elektris yang umumnya bertipe analog ini harus diubah dulu ke bentuk digital dengan menggunakan ADC (analog-to-digital converter). • Pengguna (user) pada diagram blok di atas adalah manusia. Oleh sebab itu, keluaran sistem instrumen biasanya merupakan suatu tampilan visual, seperti skala meteran ataupun pada layar monitor CRT (cathode ray tube); atau bisa juga dalam bentuk audio seperti ucapan ataupun alarm. Jurusan Fisika Universitas Andalas
  • 12. Sistem Sensor Drs. Wildian, M.Si. Sensor Aktif & Sensor Pasif • Sensor Aktif = sensor yang memerlukan sumber listrik ac atau dc dari luar (eksternal) untuk dapat berfungsi. Contoh: Strain gauge (sensor tekanan)  perlu catudaya dc konstan +7,5 V. Tanpa potensial eksitasi eksternal, tak ada sinyal keluaran dari sensor tsb. • Strain Gauge Sensor Pasifif = sensor yang mampu menyediakan energinya sendiri atau mengambil energi dari fenomena fisis yang hendak diukurnya. Contoh: Termokopel (sensor temperatur)  dari panas yang diinderanya dihasilkan tegangan. Jurusan Fisika Universitas Andalas
  • 13. Sistem Sensor Drs. Wildian, M.Si. Tahapan dalam Memilih Sensor 1. Identifikasi besaran fisis (stimulus) yang hendak diukur. 2. Spesifikasi besaran fisis tersebut. 3. Pastikan keakuratan yang diperlukan, lamanya pengujian/pengukuran, dan perilaku siklik sensor atau faktorfaktor lainnya. 4. Pertimbangkan lingkungan di mana sensor akan ditempatkan. 5. Jangan lupa mengalibrasi sensor. (Perhatikan interval dan tipe pengalibrasiannya.) Jurusan Fisika Universitas Andalas
  • 14. Sistem Sensor Drs. Wildian, M.Si. Klasifikasi Sensor Menurut tipe energi yang dideteksinya, ada 6 (enam) bentuk energi yang dapat dikonversi menjadi sinyal elektris, yaitu: 1. 2. 3. 4. 5. 6. Energi Mekanik  Sinyalnya berupa gaya, tekanan, kecepatan, percepatan, dan posisi. Energi Magnetik  Sinyalnya berupa intensitas medan magnetik, kerapatan fluks, dan magnetisasi. Energi Radiasi Elektromagnetik  Sinyalnya berupa besaran-besaran gelombang elektromagnetik seperti intensitas, panjang gelombang, polarisasi, dan fasa. Energi Radiasi Nuklir  Sinyalnya berupa intensitas radiasi. Energi Panas (thermal)  Sinyalnya berupa temperatur, fluks kalor (heat flux), atau aliran kalor. Energi Kimia  Sinyalnya berupa besaran internal zat seperti konsentrasi material tertentu, komposisi, atau laju rekasi. Jurusan Fisika Universitas Andalas
  • 15. Sistem Sensor Drs. Wildian, M.Si. Jenis energi yang dapat dikonversi menjadi sinyal listrik (Buchla & McLachlan) Jenis energi Contoh Sensor Keterangan Mekanik Strain gauge Regangan sebanding dengan perubahan resistansi Magnetik Sensor Efek Hall Arus yang mengalir di dalam konduktor piranti Efek Hall menghasilkan tegangan. Radiasi Elektromagnetik Radiasi nuklir Antena Mengubah energi elektromagnetik menjadi energi listrik (antena penerima). Kamar Ionisasi Arus listrik di antara elektroda(Ionization elektrodanya sebanding dengan radiasi chamber) pengionan (ionizing radiation). Panas Termokopel Tegangan keluarannya sebanding dengan selisih temperatur kedua kawat logam yang digabungkan pada salah satu ujungnya. Kimia Sensor pH Ukuran konsentrasi ion hidrogen di dalam suatu larutan. Jurusan Fisika Universitas Andalas
  • 16. Sistem Sensor Drs. Wildian, M.Si. Contoh TA dengan Sensor Sistem Peringatan Dini Tsunami Berbasis Mikrokontroler AT89S51 Dengan Sensor Fotodioda Oleh: Yustinar (06214055), S2. Tensimeter Digital Berbasis Mikrokontroler Dengan Sensor Tekanan MPX2100DP Oleh: Yeni Marnis (04135001), S1. Jurusan Fisika Universitas Andalas
  • 17. Sistem Sensor Tugas 1 No. Nama Sensor/transduser 1. Termokopel 2. Termistor 3. RTD 4. LDR 5. LED 6. Fotodioda 7. Sel Surya (Solar Cell) 8. Mikrofon 9. Loudspeaker 10. Load Cell 11. Strain Gauge 12. Piezo-electric Crystal 13. GMR 14. LVDT 15. Accelerometer Jurusan Fisika Universitas Andalas Besaran masukan Drs. Wildian, M.Si. Besaran keluaran
  • 18. Sistem Sensor Drs. Wildian, M.Si. Tahapan Pengonversian Sinyal • Sebelum menghasilkan sinyal elektris, sebuah sensor boleh jadi memiliki beberapa tahap pengonversian. • Contoh: Tekanan yang diberikan pada sensor optik-serat (fiberoptic) pertama-tama akan mengakibatkan regangan di dalam serat tersebut, sehingga indeks biasnya berubah, yang pada gilirannya mengakibatkan perubahan menyeluruh dalam transmisi optis dan modulasi kerapatan foton. Akhirnya, fluks foton terdeteksi dan dikonversi menjadi arus listrik. Jurusan Fisika Universitas Andalas
  • 19. Sistem Sensor Drs. Wildian, M.Si. Sinyal Masukan & Sinyal Keluaran • Sinyal masukan sensor = besaran fisis (variabel) yang hendak diukur (lazim disebut measurand). Contoh: Tekanan di dalam aktuator hidrolik pesawat terbang. Tekanan ini bervariasi dari 0 hingga 3000 psi. • Sinyal keluaran sensor = sinyal listrik analog yang dihasilkan sensor. Contoh: Tegangan 5 V sebagai representasi tekanan 3000 psi. Jurusan Fisika Universitas Andalas
  • 20. Sistem Sensor Drs. Wildian, M.Si. Karakteristik Sensor Karakteristik sensor: - Karakteristik statik - Karakteristik dinamik No. Karakteristik Statik Dinamik Fungsi transfer 2 Presisi Tanggapan frekuensi 3 Resolusi Tanggapan impuls 4 Sensitivitas Tanggapan perubahan masukan 5 Linieritas 6 Kesalahan kalibrasi 7 Histeresis 8 Keluaran skala penuh 9 Saturasi Kemampuan pengulangan 11 Dead band 12 Span 13 Drift 14 Impedansi keluaran 15 Karakteristik Dinamik = Sifat-sifat sensor yang berubah ketika merespon sinyal masukan. Akurasi 10 Karakteristik Statik = Sifat-sifat sensor setelah semua efek peralihan (transient effects) mencapai keadaan stabil (steady state). 1 Eksitasi Jurusan Fisika Universitas Andalas
  • 21. Sistem Sensor Drs. Wildian, M.Si. Rentang • Rentang sensor = nilai maksimum dan nilai minimum parameter (bersaran) masukan yang dapat diukur. • Contoh: NTC thermistor sensors are normally used for a temperature range of -40°C to +300°C. • Kurva karakteristik sensor diperlukan untuk mengetahui di mana dan kapan sensor tersebut bisa digunakan secara linier. NTC THERMISTORS (http://www.epcos.com) Jurusan Fisika Universitas Andalas
  • 22. Sistem Sensor Drs. Wildian, M.Si. Lebar-rentang • • • Lebar-rentang (span), disebut juga skala penuh masukan (input full scale, disingkat FS), adalah rentang pada sumbu-x dari nol hingga nilai maksimum yang aman digunakan. Lebar-rentang sering dinyatakan sebagai daerah antara titik 0% dan titik 100%. Lebar-rentang = selisih aljabar antara batas atas dan batas bawah rentang. Lebar-rentang = Xmaks – Xmin • Contoh: Dalam rentang dua temperatur, -25oC hingga 100oC. -25oC  batas rentang bawah 100oC  batas rentang atas Lebar-rentang = 100oC – (-25oC) = 125oC Jurusan Fisika Universitas Andalas
  • 23. Sistem Sensor Keluaran Skala Penuh • Keluaran skala penuh (full scale output, FSO) adalah selisih aljabar antara dua sinyal keluaran dari nilai masukan maksimum dan nilai masukan terendah yang diterapkan terhadap sensor. • FSO haruslah mencakup semua deviasi (yang diukur) dari fungsi transfer ideal. Fraden, J., 2004, Handbook of modern sensors : physics, designs, and applications. Jurusan Fisika Universitas Andalas Drs. Wildian, M.Si.
  • 24. Sistem Sensor Drs. Wildian, M.Si. Titik Nol • Titik nol (the zero point) merupakan hal yang penting diketahui ketika kita hendak mengumpulkan data pengukuran. • Titik nol adalah titik awal (the starting point) di mana suatu variabel hendak diukur. • Contoh: Sensor tekanan (a pressure gauge) tak dapat dinol-kan pada tekanan atmosfer. Artinya, titik nolnya tidaklah nol. Jurusan Fisika Universitas Andalas
  • 25. Sistem Sensor Drs. Wildian, M.Si. Offset  Offset (gelinciran) = nilai keluaran yang sudah terlebih dahulu ada ketika nilai masukannya masih nol (belum ada).  Offset bukanlah suatu keadaan yang diinginkan, dan biasanya dipandang sebagai suatu besaran penyimpangan (an error quantity).  Namun, apabila offset memang sengaja diadakan (deliberately set up), penyimpangan ini disebut bias. Jurusan Fisika Universitas Andalas NB: Istilah “bias” di sini harap dibedakan dengan pengertian “bias” pada istilah “forward biased” maupun “reverse biased”—yang berarti pemberian panjar alias tegangan.
  • 26. Sistem Sensor Drs. Wildian, M.Si. Fungsi Transfer • Hal terpenting yang perlu kita ketahui ketika mengkarakterisasi sebuah sensor adalah fungsi transfernya. • Fungsi transfer (fungsi alih) = fungsi yang memperlihatkan hubungan antara sinyal keluaran sensor (berupa sinyal elektris) dan sinyal masukannya (stimulus/besaran fisis). Besaran fisis (masukan) Sinyal elektris (keluaran) • Sinyal masukan sensor dapat berupa temperatur, intensitas cahaya, kecepatan, gaya, dlsb. • Sinyal keluaran sensor dapat berupa tegangan, resistansi, kapasitansi, dlsb. [Catatan: Sinyal keluaran sensor (resistansi, kapasitansi, frekuensi,…) umumnya dimodifikasi ke bentuk tegangan.] Jurusan Fisika Universitas Andalas
  • 27. Sistem Sensor Drs. Wildian, M.Si. Ragam Bentuk Fungsi Transfer Fungsi transfer dapat berupa: y = a + bx • Hubungan linier sederhana: a dan b bernilai konstan, dengan a = offset (gelinciran), yaitu sinyal keluaran pada saat sinyal masukannya nol, dan b adalah slope (= kemiringan suatu garis lurus), yang sering juga disebut sensitivitas (sensitivity). • Hubungan yang tak-linier, seperti: - fungsi logaritmik: y = a + b ln x - fungsi eksponensial: y = a e kx - fungsi pangkat: y = a0 + a1 x k dengan k adalah suatu bilangan konstan. Jurusan Fisika Universitas Andalas
  • 28. Sistem Sensor Drs. Wildian, M.Si. Contoh Fungsi Transfer • Berikut ini adalah fungsi transfer sensor tekanan MPX2100DP yang digunakan sebagai sensor tekanan darah pada rancang-bangun Tensimeter Digital (Yeni Marnis, Skripsi S1, 2009), dengan x adalah tekanan yang diterima sensor (dalam kPa), dan y adalah sinyal keluaran sensor berupa tegangan (dalam mV). Fungsi transfer pada grafik tsb Tegangan (mV) 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 -15 (y = 2,5019 x – 0,1472) menginformasikan bahwa sensor ini mengonversi setiap perubahan tekanan sebesar 1 kPa menjadi perubahan tegangan sebesar kira-kira 2,5 mV. y = 2.5019x - 0.1472 R 2 = 0.9998 10 35 60 Tekanan (kPa) Jurusan Fisika Universitas Andalas 85 110 Jadi, sensitivitas sensor tsb adalah 2,5019 mV/kPa, dan gelincirannya adalah -0,1472 mV.
  • 29. Sistem Sensor Drs. Wildian, M.Si. Fungsi Transfer yang Tak-linier • Untuk fungsi transfer yang tak-linier, sensitivitas bukan merupakan bilangan tetap sebagaimana yang berlaku pada hubungan linier. Dalam hal ini dy ( x0 ) b= dx • Sensor yang tak-linier dapat dipandang linier dalam suatu rentang tertentu yang terbatas. Di luar rentang tersebut, fungsi transfer yang tak-linier itu dapat dimodelkan oleh beberapa garis lurus. Cara ini disebut aproksimasi piece-wise. Jurusan Fisika Universitas Andalas
  • 30. Sistem Sensor Linieritas Drs. Wildian, M.Si. • Linieritas (linearity) atau kelinieran = kedekatan kurva kalibrasi terhadap suatu garis lurus tertentu. • Istilah “kelinieran” pada kenyataannya berarti “ketaklinieran” (nonlinearity). • Ketaklinieran = deviasi maksimum (L) suatu fungsi transfer riel dari garis lurus hampiran (approximation straight line). • Ketaklinieran dinyatakan dalam % FSO, atau dalam bentuk nilai terukurnya, misalnya dalam kPa atau 0C. • Cara menentukan ketaklinieran: - Menggunakan titik-titik terminal (terminal points) - Menggunakan metoda kuadrat terkecil (method of least squares) - Menggunakan perangkat-lunak Microsoft Office EXCEL. Jurusan Fisika Universitas Andalas
  • 31. Sistem Sensor Drs. Wildian, M.Si. Menggunakan Titik-titik Terminal 1. 2. Tentukan nilai-nilai keluaran pada nilai masukan tertinggi dan nilai masukan terendah. Gambarkan suatu garis lurus yang melalui kedua titik ini (garis 1). Di dekat titik-titik terminal, kesalahan ketaklinieran-nya paling kecil, dan menjadi lebih besar pada titik-titik yang berada di antara kedua titik tsb. Garis 2 adalah garis lurus paling cocok. Jurusan Fisika Universitas Andalas Fraden, J., 2004, Handbook of modern sensors : physics, designs, and applications.
  • 32. Sistem Sensor Drs. Wildian, M.Si. Menggunakan Metoda Kuadrat Terkecil • Ukurlah beberapa (n) nilai keluaran pada nilai-nilai masukan dalam suatu rentang yang lebar; lebih disukai dalam rentang skala penuh (FSO). • Untuk regresi linier, gunakanlah rumus-rumus berikut untuk menentukan titik perpotongan, a, dan kemiringan (slope), b, dari garis lurus paling cocok tsb (the best-fit straight line): Jurusan Fisika Universitas Andalas y ∑ x 2 − ∑ x ∑ xy a=∑ n∑ x 2 − (∑ x ) 2 n∑ xy − ∑ x ∑ y b= 2 2 n ∑ x − (∑ x ) x = nilai masukan (input) y = nilai keluaran (output)
  • 33. Sistem Sensor Drs. Wildian, M.Si. Menggunakan EXCEL 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Buka Microsoft Office Excel Ketikkan nilai-nilai masukan (x) pada kolom A dan nilai-nilai keluaran (y) pada kolom B. (Boleh juga kolom-kolom lain, asalkan kolom x lebih dahulu dari kolm y.) Blok nilai-nilai tsb, lalu klik Chart Wizard pada Toolsbar. Pilih XY (Scatter) yang terdapat pada Standard Types, lalu klik Next. Ketik judul grafik pada Chart Title [misalnya: Karakteristik Sinyal Keluaran Sensor], nama besaran masukan [misal: Temperatur ( oC)], dan nama besaran keluaran [misal: Tegangan (mV)], lalu klik Next, dan selanjutnya klik Finish. Arahkan kursor ke salah satu titik data pada kurva, lalu klik kanan dan pilih Add Trendline. Pilih “Linear” pada Type, lalu klik Options dan pilih “Display equation on chart” serta “Display R-squared value on chart” sehingga muncul persamaan linier dan nilai R2 pada grafik. Jurusan Fisika Universitas Andalas
  • 34. Sistem Sensor 0 0 1 2 2 4.3 3 6.1 4 7.9 5 10 6 11.5 7 14.5 8 16.2 9 18 10 Hasilnya…. Y (mV) 20.1 • Karakteristik Sinyal Keluaran Sensor 25 Tegangan (mV) X (oC) Drs. Wildian, M.Si. y = 2.0055x + 0.0273 20 R2 = 0.9986 15 Series1 10 Linear (Series1) 5 0 0 5 10 Temperatur (oC) 15 R = koefisien korelasi Persamaan linier (fungsi transfer) dari karakteristik sensor tsb: y = 2,0055 x + 0,0273 Offset : a = 0,0273 mV Jurusan Fisika Universitas AndalasSensitivitas : b = 2,0055 mV/oC
  • 35. Sistem Sensor Drs. Wildian, M.Si. desibel (dB) • Untuk sensor-sensor dengan karakteristik respon yang sangat lebar dan tak-linier, rentang dinamik stimulus masukan sering dinyatakan dalam desibel (dB), yaitu ukuran logaritmik nisbah (ratio) daya atau pun gaya (tegangan). • Desibel = 10 kali log nisbah daya: P 1 dB = 10 log 2 P 1 • Desibel = 20 kali log gaya (atau arus, atau tegangan): s2 1 dB = 20 log s1 Jurusan Fisika Universitas Andalas
  • 36. Sistem Sensor Drs. Wildian, M.Si. Sensitivitas • Sensitivitas sensor = masukan minimum parameter fisis yang akan mengakibatkan perubahan keluaran yang dapat terdeteksi, atau … = perubahan tegangan keluaran sebagai akibat perubahan nilai parameter masukannya, atau… = kemiringan (the slope) kurva karakteristik keluaran sensor (∆y/∆x). • Sensor dengan sensitivitas tinggi (high sensitivity) lebih disukai karena dapat menghasilkan keluaran yang besar dengan masukan sinyal yang kecil. • Contoh: Sensor tekanan darah bisa memiliki tingkat sensitivitas sebesar 10 µV/mmHg, yang berarti akan ada tegangan keluaran 10 µV untuk tiap volt potensial eksitasi dan tiap mmHg tekanan yang diberikan. Jurusan Fisika Universitas Andalas
  • 37. Sistem Sensor Drs. Wildian, M.Si. Kurva Sensitivitas Rentang dinamik = rentang total keluaran sensor = Keluaran skala penuh (Full Scale Output, FSO) Rdin = Ymaks − Ymin Terkait dengan sensitivitas, ada dua jenis kesalahan (errors) yang termasuk karakteristik suatu sensor, yaitu: saturasi dan “dead-bands”. Jurusan Fisika Universitas Andalas
  • 38. Sistem Sensor • Hampir semua sensor memiliki batas-batas pengoperasian. Meskipun sensor tersebut dianggap linier, namun linieritasnya terbatas. Sensor bersifat responsif (menghasilkan sinyal keluaran yang sebanding dengan nilai masukannya) hanya sampai pada batas-batas tertentu. Bila stimulus (nilai masukan) terus ditingkatkan, sensor tidak lagi menghasilkan keluaran yang diharapkan. Dengan kata lain, sensitivitasnya menurun atau bahkan tidak sensitif sama sekali (b = 0). • Saturasi (saturation) = daerah kerja sensor setelah rentang linier di mana responnya terhadap masukan tidak lagi menghasilkan keluaran yang diharapkan. Jurusan Fisika Universitas Andalas Drs. Wildian, M.Si. Saturasi
  • 39. Sistem Sensor Drs. Wildian, M.Si. Dead-bands • Daerah Mati (dead band) adalah ketidaksensitifan sensor dalam suatu rentang tertentu ketika sudah ada sinyal masukannya. • Dalam rentang tersebut, sinyal keluarannya masih ‘bertahan’ di dekat nilai tertentu (biasanya di sekitar nol) dalam suatu zona dead band keseluruhan. Perhatikan: Saturasi terjadi setelah ujung rentang linier, sedangkan dead-bands biasanya terjadi sebelum pangkal rentang linier fungsi transfer sensor. Jurusan Fisika Universitas Andalas
  • 40. Sistem Sensor Akurasi Drs. Wildian, M.Si. • Akurasi (accuracy), keakuratan, ketepatan = ukuran seberapa dekat nilai keluaran sensor terhadap nilai sebenarnya (the true value). NB: Nilai sebenarnya = nilai sesungguhnya = nilai seharusnya = nilai idealnya. • Keakuratan sensor (ataupun alat ukur) dinyatakan oleh nilai ketakakuratannya. Jadi, akurasi di sini berarti ketakakuratan (inaccuracy), yaitu selisih maksimum antara nilai keluaran sensor dari nilai masukan ideal/sesungguhnya (actual input). Selisih = deviasi = kesalahan (error). Kesalahan Mutlak = Nilai Sesungguhnya - Nilai Terukur Kesalahan Mutlak Kesalahan Relatif = Nilai Sesungguhnya Jadi, dalam bentuk persen kesalahan, akurasi dirumuskan sebagai Akurasi = Nilai Sesungguhnya - Nilai Terukur × 100% Nilai Sesungguhnya Jurusan Fisika Universitas Andalas
  • 41. Sistem Sensor Drs. Wildian, M.Si. Menghitung Kesalahan Sebuah sensor perpindahan (displacement sensor) memiliki sensitivitas ideal b = 1 mV/mm. Itu berarti, sensor ini idealnya mampu membangkitkan 1 mV per 1 mm perpindahan. Namun, dalam praktiknya, sensor tersebut menghasilkan tegangan keluaran sebesar, misalnya, y = 10,5 mV untuk perpindahan sejauh x = 10 mm. Dengan mengonversi-balik nilai tegangan keluaran (y) ini menjadi perpindahan (x’) tanpa kesalahan, yaitu 1/b = 1 mm/mV, maka diperoleh perpindahan sebesar x’ = 10,5 mm. Jadi, ada selisih sebesar x’ - x = 0,5 mm lebih besar dari nilai sebenarnya/aktualnya. Kelebihan 0,5 mm inilah yang disebut deviasi alias simpangan alias kesalahan (error) dalam pengukuran tersebut. Oleh sebab itu, dalam rentang 10-mm itu, ketakakuratan atau kesalahan mutlak sensor ini adalah 0,5 mm, dan kesalahan relatifnya adalah (0,5 mm/10 mm) x 100% = 5%. Jurusan Fisika Universitas Andalas
  • 42. Sistem Sensor Tingkat Keakuratan Drs. Wildian, M.Si. • Tingkat keakuratan (accuracy rating) meliputi efek gabungan dari variasi bagian-per-bagian (part-to-part variations), histeresis, dead band, kesalahan-kesalahan kalibrasi dan repeatability. • Tingkat keakuratan dapat direpresentasikan dalam beberapa bentuk: - Langsung dalam bentuk nilai yang terukur (Δ). - Dalam persen lebar-rentang skala penuh (span) - Dalam bentuk sinyal keluaran. • Contoh: Sebuah sensor piezoresistif mempunyai skala penuh masukan 100 kPa dan keluaran skala penuh 10 Ω. Ketakakuratannya dapat ditentukan sebagai ±0,5%, atau ±500 Pa, atau ±0,05 Ω. • Pada sensor modern, spesifikasi ketakakuratan seringkali digantikan oleh suatu nilai ketakpastian (uncertainty) yang lebih komprehensif karena ketakpastian terdiri dari seluruh efek distorsi/gangguan, baik yang sistematik maupun yang acak, dan tidak terbatas pada ketakakuratan suatu fungsi transfer. Jurusan Fisika Universitas Andalas
  • 43. Sistem Sensor Drs. Wildian, M.Si. Presisi • Presisi (precision) = Kemampuan alat ukur untuk memberikan pembacaan yang sama ketika pengukuran besaran yang sama dilakukan secara berulang pada kondisi yang sama. NB: Oleh karena sensor merupakan ujung tombak alat ukur, maka definisi di atas juga berlaku untuk sensor. • Presisi menggambarkan seberapa dekat nilai-nilai hasil pengukuran antara satu dengan yang lain dalam suatu pengukuran yang berulang. • Dengan kata lain, presisi menggambarkan tingkat ketelitian alat ukur. Jurusan Fisika Universitas Andalas
  • 44. Sistem Sensor Presisi vs. Akurasi Nilai yang diperoleh dari suatu eksperimen dikatakan: akurat (accurate) Drs. Wildian, M.Si. ….jika nilai tersebut : dekat dengan nilai sesungguhnya, tetapi ketakpastiannya bisa sembarang (bisa besar atau kecil). teliti (precise) memiliki ketakpastian yang kecil, tetapi ini bukan berarti nilai tersebut dekat dengan nilai sesungguhnya. akurat dan teliti dekat dengan nilai sesungguhnya dan sekaligus memiliki ketakpastian yang kecil. Jurusan Fisika Universitas Andalas
  • 45. Sistem Sensor Presisi vs. Akurasi Jurusan Fisika Universitas Andalas Drs. Wildian, M.Si.
  • 46. Sistem Sensor Drs. Wildian, M.Si. Presisi vs. Akurasi Presisi Akurasi  Reproducibility  Diuji dengan cara pengukuran berulang  Presisi yang rendah (poor precision) berasal dari cara/teknik pengukuran yang kurang baik.  Ketepatan  Diuji dengan menggunakan metode yang berbeda  Akurasi yang rendah berasal dari kesalahan prosedural atau kerusakan alat. Jurusan Fisika Universitas Andalas
  • 47. Sistem Sensor Drs. Wildian, M.Si. Presisi & Akurasi • Presisi tidak mempengaruhi akurasi. • Hasil pengukuran yang presisi belum tentu akurat, dan sebaliknya. • Hasil pengukuran yang baik itu adalah akurat dan sekaligus presisi. • Prioritas utama yang harus dicapai dalam pengukuran adalah menghasilkan suatu pengukuran yang tepat (akurat), karena ketelitian (precision) tanpa ketepatan (accuracy) hanya akan menyesatkan (misleading). Jurusan Fisika Universitas Andalas
  • 48. Sistem Sensor Drs. Wildian, M.Si. Contoh • Berikut ini hasil pengukuran titik didih air dengan dua sensor (alat ukur) yang berbeda (termokopel dan termometer air-raksa): Alat ukur A (termokopel): Td air = (92,49 ± 0,04)oC Alat ukur B (termometer): Td air = (100,2 ± 0,2)oC Berdasarkan kedua hasil pengukuran tsb dapat disimpulkan:  Alat ukur A lebih presisi daripada B karena hasil pengukuran dengan alat ukur A memiliki ketakpastian yang lebih kecil (± 0,04oC).  Alat ukur B lebih akurat daripada A karena nilai rata-rata titik didih air yang diukur dengan alat ukur B (yaitu: 100,2oC) lebih dekat dengan nilai sesungguhnya (100oC). Jurusan Fisika Universitas Andalas
  • 49. Sistem Sensor Repeatability Drs. Wildian, M.Si.  Repeatability = Selisih antara dua pembacaan keluaran (output readings) dalam suatu pengukuran berulang untuk suatu nilai masukan yang sama yang didekati dari arah yang sama dan dengan kondisi kerja yang serupa.  Repeatability biasanya dinyatakan dalam % FSO. John G. Webster: Measurement, Instrumentation, and Sensors, ©Fisikaby CRC PressAndalas Jurusan 1999 Universitas LLC.  Syarat : 1. Proses pengukurannya sama 2. Pengamatnya sama 3. Instrumen (alat ukurnya) sama, dan digunakan pada kondisi yang serupa. 4. Lokasi pengukurannya sama 5. Pengulangan pengukuran dilakukan dalam selang waktu yang singkat.
  • 50. Sistem Sensor esis ter Hys Drs. Wildian, M.Si.  Hysteresis = Selisih antara dua pembacaan keluaran (output readings) dalam suatu pengukuran berulang untuk suatu nilai masukan yang sama yang didekati dari arah yang berlawanan.  Hysteresis biasanya dinyatakan dalam % FSO.  Penyebabnya:  Keterlambatan aksi elemen pengindera (Kasus pada sensor mekanik).  Keterlambatan penjajaran momen-momen magnet dalam dalam merespon medan magnetik eksternal (Kasus pada sensor magnetik). Gopel, W.,1989, Sensors A Comprehensive Survey, Vol. 1. Jurusan Fisika Universitas Andalas
  • 51. Sistem Sensor Drs. Wildian, M.Si. Resolusi • Pada beberapa sensor (misal: sensor potensiometrik dan detektor inframerah tetap), ketika masukannya berubah kontinu, sinyal keluarannya ternyata tak-kontinu (tidak mulus sempurna), meskipun di bawah kondisi tanpanoise. Sinyal keluaran ini berubah dalam bentuk jenjang-jenjang kecil (small steps). • Resolusi = Kenaikan terkecil (the smallest increment) pada masukan yang menghasilkan kenaikan yang dapat terdeteksi pada keluaran sensor. Jurusan Fisika Universitas Andalas
  • 52. Sistem Sensor Drs. Wildian, M.Si. Cara Menyatakan Resolusi • Untuk detektor tetap (the occupancy detector), resolusi dapat dinyatakan sebagai “perpindahan minimum obyek dengan jarak yang sama sebesar 20 cm pada jarak 5 m.” • Untuk sensor sudut potensiometrik, resolusi dapat dinyatakan sebagai “sudut minimum sebesar 0,5o.” • Terkadang, resolusi juga dinyatakan sebagai persen skala penuh (FS) alias rentang masukan. Contoh: untuk sensor sudut (the angular sensor) yang memiliki skala penuh 270o, maka resolusi sebesar 0.5o dapat dinyatakan sebagai Resolusi = (0.5o/ 270o) x 100% = 0,185% • Resolusi sensor-sensor berformat keluaran digital diberikan oleh jumlah bit dalam data word. Contoh: resolusi dapat dinyatakan sebagai “resolusi 8-bit” (“8-bit resolution”) Untuk lebih meyakinkan, pernyataan ini harus dilengkapi dengan nilai skala penuhnya atau nilai LSB-nya (the value of least significant bit). Jurusan Fisika Universitas Andalas
  • 53. Sistem Sensor Drs. Wildian, M.Si. Karakteristik Dinamik • Ketika stimulus masukan berubah-ubah terhadap waktu, respon sensor umumnya tidak mampu mengikuti perubahan-perubahan itu dengan sempurna. • Penyebabnya: sensor dan penggandengnya (its coupling) dengan sumber stimulus tidak selalu dapat merespon dengan seketika (instantly). • Karakteristik sensor yang bergantung waktu disebut karakteristik dinamik (dynamic characteristic). • Jika suatu sensor tidak dapat merespon seketika, maka nilai stimulus yang ditunjukkan (yang keluar dari sensor itu) boleh jadi sedikit berbeda dengan nilai stimulus yang sesungguhnya. Dikatakan bahwa sensor itu merespon dengan suatu kesalahan dinamik (dynamic error). • Apabila sebuah sensor merupakan bagian dari suatu system kontol yang juga memiliki karakteristik dinamik sendiri, maka kombinasi kedua karakteristik dinamik itu dapat menyebabkan osilasi. Jurusan Fisika Universitas Andalas
  • 54. Sistem Sensor Drs. Wildian, M.Si. Menentukan Karakteristik Dinamik • Karakteristik dinamik ditentukan dengan cara menganalisis sensor terhadap bentuk-bentuk gelombang masukan yang berubah terhadap waktu: impulse, step, ramp, sinusoidal, white noise…. • Untuk menganalisis karakteristik dinamik sensor digunakan modelmodel dinamik (dynamic models). Jurusan Fisika Universitas Andalas
  • 55. Sistem Sensor Drs. Wildian, M.Si. Model Dinamik • Respon dinamik sensor biasanya dianggap linier. Oleh sebab itu, respon dinamik ini dapat dimodelkan oleh persamaan diferensial linier berkoefisien konstan: • Dalam praktiknya, model-model ini terbatasi untuk orde-orde pertama, kedua, dan ketiga. Model-model berorde lebih tinggi sangat jarang diterapkan. • Model-model dinamik ini biasanya dianalisis dengan transformasi Laplace, yang mengonversi persamaan diferensial tersebut menjadi pernyataan polinomial (a polynomial expression). Jurusan Fisika Universitas Andalas
  • 56. Sistem Sensor Drs. Wildian, M.Si. Transformasi Laplace sebagai Perluasan Trans. Fourier • Analisis Fourier terbatas hanya untuk sinyal-sinyal sinusoidal. x(t ) = sin ωt = e • − jωt Analisis Laplace juga dapat digunakan untuk menganalisis perilaku eksponensial. x(t ) = e −σt Jurusan Fisika Universitas Andalas sin ωt = e − (σ + jω ) t
  • 57. Sistem Sensor Drs. Wildian, M.Si. Transformasi Laplace (review) • Transformasi Laplace suatu sinyal yang berubah terhadap waktu, y(t), ditunjukkan oleh L[y(t)] = Y(s) Variabel s merupakan suatu bilangan kompleks: s = σ + jω - Komponen real σ mendefinisikan perilaku eksponensial yang real - Komponen imajiner mendefinisikan frekuensi perilaku yang bergetar (oscillatory behavior). • Hubungan dasarnya: • • Hubungan penting lainnya: Jurusan Fisika Universitas Andalas
  • 58. Sistem Sensor Drs. Wildian, M.Si. Transformasi Laplace (review) • Penerapan transformasi Laplace ke model sensor menghasilkan G(s) disebut fungsi transfer sensor tersebut. Posisi kutub-kutub fungsi transfer G(s), yaitu nol-nol penyebutnya, pada bidang-s menentukan perilaku dinamik sensor tersebut seperti - komponen-komponen osilasi (oscillating components) - Peluruhan eksponensial (exponential decays) - Ketakstabilan (instability) Jurusan Fisika Universitas Andalas
  • 59. Sistem Sensor Drs. Wildian, M.Si. Lokasi Kutub dan Perilaku Dinamik Jurusan Fisika Universitas Andalas
  • 60. Sistem Sensor Drs. Wildian, M.Si. Sensor-sensor Orde-Nol • • Sinyal masukan dan keluarannya dihubungkan dengan persamaan: Orde-nol merupakan respon yang diharapkan dari sebuah sensor karena - Tak ada tundaan (no delays) - Bandwidth tak-hingga - Sensor ini hanya mengubah amplitudo sinyal masukannya. • Contoh sensor orde-nol: Potentiometer yang digunakan untuk mengukur perpindahan linier dan perpindahan putaran (rotary displacement). NB: Model ini tidak cocok digunakan untuk perpindahan yang berubah dengan cepat. Jurusan Fisika Universitas Andalas
  • 61. Sistem Sensor • Sensor Orde-1 Drs. Wildian, M.Si. Sinyal masukan dan keluarannya dihubungkan dengan persamaan diferensial orde-1: • Sensor orde-1 memiliki satu elemen yang menyimpan energi dan satu lainnya melepaskan energi tsb. • Bentuk responnya: Jurusan Fisika Universitas Andalas
  • 62. Sistem Sensor Drs. Wildian, M.Si. Respon Sensor Orde-1 Jurusan Fisika Universitas Andalas
  • 63. Sistem Sensor Drs. Wildian, M.Si. Contoh Sensor Orde-1 Jurusan Fisika Universitas Andalas
  • 64. Sistem Sensor Drs. Wildian, M.Si. Sensor Orde-2 Jurusan Fisika Universitas Andalas
  • 65. Sistem Sensor Drs. Wildian, M.Si. Step Response Orde-2 Jurusan Fisika Universitas Andalas
  • 66. Sistem Sensor Drs. Wildian, M.Si. Respon Orde-2 (Lanjutan…) Jurusan Fisika Universitas Andalas
  • 67. Sistem Sensor Drs. Wildian, M.Si. Contoh Sensor Orde-2 Jurusan Fisika Universitas Andalas
  • 68. Sistem Sensor Drs. Wildian, M.Si. Waktu-pemanasan • Waktu-pemanasan (warm-up time) = waktu yang diperlukan sejak penerapan daya (atau sinyal eksitasi) ke sensor hingga saat sensor itu dapat beroperasi dalam ketelitian tertentunya. • Banyak sensor memiliki waktu-pemanasan yang singkat, sehingga dapat diabaikan. Tetapi, ada beberapa detektor, khususnya yang beroperasi dalam lingkungan yang dikontrol secara termal (seperti termostat, misalnya) bisa memerlukan waktu-pemanasan beberapa detik atau bahkan bermenit-menit sebelum detektor tersebut beroperasi secara penuh dalam batas-batas ketelitian yang ditentukan. Jurusan Fisika Universitas Andalas
  • 69. Sistem Sensor • Respon frekuensi (frequency response) : - Mencirikan seberapa cepat suatu sensor dapat bereaksi terhadap perubahan yang terjadi pada stimulus masukan. Respon Frekuensi Drs. Wildian, M.Si. - Dinyatakan dalam Hz atau rad/sec untuk mencirikan penurunan relatif (relative reduction) dalam sinyal keluaran pada frekuensi tertentu. Bilangan penurunan (atau disebut juga batas frekuensi) yang lazim digunakan adalah –3 dB. Bilangan ini menunjukkan pada frekuensi berapa frekuensi tegangan (atau arus) keluaran turun sebesar kira-kira 30%. Batas respon frekuensi sering disebut frekuensi-potong atas (upper cutoff frequency), (fu) karena frekuensi ini dianggap sebagai frekuensi tertinggi yang dapat diproses oleh sensor. Jurusan Fisika Universitas Andalas • Respon frekuensi berhubungan langsung dengan respon kecepatan (speed response), yang didefinisikan dalam satuan-satuan stimulus masukan per satuan waktu. Respon mana (frekuensi ataukah kecepatan) yang akan digunakan untuk memilih sensor/detektor dalam suatu kasus, tergantung pada tipe sensor itu, aplikasinya, dan saran/preferensi perancang.
  • 70. Sistem Sensor Drs. Wildian, M.Si. Waktu Respon • Waktu respon (response time) = selang waktu antara perubahan pada besaran yang diukur dan waktu alat ukur membaca nilai kesetimbangan baru. • Respon ini sering didefinisikan dalam istilah waktu berikut: waktu mati (dead time), waktu naik (rise time), dan waktu menetap (settling time). Sayer and Mansingh, 2000, Measurement, Instrumentation and Experiment Design in Physics and Engineering, Jurusan Fisika Universitas Andalas