Dokumen tersebut membahas mengenai alat pengendali industri dan jenis-jenis sensor yang digunakan. Alat pengendali industri meliputi kontaktor, relay, berbagai jenis saklar, dan sensor. Dokumen ini menjelaskan definisi, contoh, dan cara kerja dari masing-masing alat pengendali dan jenis sensor seperti sensor kedekatan, sensor sinar, sensor efek Hall, sensor ultrasonik, sensor tekanan, sensor suhu, dan sensor kecepatan.

1. Program Studi Teknik Elektro,
Fakultas Teknik
Universitas Islam Kadiri - Kediri
ALAT PENGENDALI INDUSTRI
(MK. ELEKTRONIKA INDUSTRI)
Danang Erwanto, ST

2.  Alat pengendali adalah komponen
yang mengatur daya yang
diberikan pada beban listrik
 Semua komponen yang digunakan
pada rangkaian pengendali motor
dapat dibuat dalam tingkatan baik
sebagai alat pengendali-primer
maupun pengendali-penunjuk
ALAT PENGENDALI UTAMA DAN PILOT

3.  Contoh alat pengendali primer:
kontaktor motor, stater, pengontrol.
ALAT PENGENDALI UTAMA DAN PILOT

4.  Contoh alat pengendali penunjuk seperti relay
atau kontaktor yang mengaktifkan rangkaian
daya, mengatur operasi.
 Yang termasuk alat penunjuk adalah
tombol tekan, saklar aliran, saklar tekanan
ALAT PENGENDALI UTAMA DAN PILOT

5.  Saklar manual adalah saklar yang dikontrol dengan
tangan
 Contohnya adalah :
Saklar Togel Saklar Geser Saklar DIP
SAKLAR MANUAL

6. ◦ Saklar rocker Saklar rotari Saklar thumbweel
`
SAKLAR MANUAL

7. ◦ Saklar pemilih Saklar tombol tekan Saklar drum
SAKLAR MANUAL

8.  Adalah saklar yang dioperasikan dengan
tombol-tombol otomatis, misalnya tekanan,
suhu, posisi.
 Jenisnya adalah:
◦ Saklar limit
◦ Saklar mikro
◦ Saklar thermostat
◦ Saklar tekanan
◦ Saklar level
SAKLAR MEKANIS

9.  Sensor adalah alat yang digunakan untuk
mendeteksi dan sering berfungsi untuk
mengukur magnitute sesuatu.
 Sensor merubah besaran mekanis, panas,
kimia, sinar dll menjadi tegangan dan arus
listrik
 Sensor memegang peranan penting dalam
sistem pengendalian proses pabrikasi
moderen.
SENSOR

10.  Sensor kedekatan (proximity sensor)
 Sensor sinar
 Sensor efek Hall
 Sensor ultrasonik
 Sensor tekanan
 Sensor suhu
 Sensor penyandi (encoder sensor)
JENIS-JENIS SENSOR

11.  Adalah alat pilot yang mendeteksi adanya obyek tanpa
kontak fisik
 Sensor tersebut adalah alat elektronis solid state yang
terbungkus rapat untuk melindungi terhadap
pengaruh getaran, cairan, kimiawi, korosif yang
berlebihan yang sering dijumpai di industri
Sensor kedekatan (proximity sensor)

12.  Sensor ini dipakai jika :
◦Obyek yang dideteksi terlalu
kecil
◦Diperlukan respon yang cepat
◦Obyek harus dirasakan melalui
rintangan non logam seperti
gelas, plastik, kertas karton
◦Lingkungan yang berbahaya
Sensor kedekatan (proximity sensor)

13.  Jenisnya :
◦ Sensor kedekatan induktif,jika obyeknya
adalah logam .Terdiri dari kumparan, osilator,
rangkaian detektor dan output elektronis.
Kelemahannya sensor ini tidak sensitif
terhadap kelembaban, debu dsb.
◦ Sensor kedekatan kapasitif. Obyeknya dapat
konduktif atau non konduktif.Sensor ini dapat
diaktifkan dengan bahan non konduktif seperti
kayu, tepung, gula, dsb.
Sensor kedekatan (proximity sensor)

14.  Photovoltaic/sel solar adalah alat sensor sinar yang
mengubah energi sinar menjadi energi listrik
Sensor Sinar

15.  Sel solar silikon yang moderen merupakan
sambungan PN dengan lapisan P akan
menyebabkan gerakan elektron antara bagian P
dan N, sehingga menghasilkan tegangan dc yang
kecil. Tegangan ouput adalah 0.5 V per sel pada
sinar matahari penuh.
Sensor Sinar

16.  Ada 2 jenis sensor fotolistrik untuk
merasakan posisi, masing-masing
memancarkan sinar
(inframerah/laser):
◦ Jenis reflektif,untuk mendeteksi sinar
yang dipantulkan dari target
◦ Jenis Through beam, untuk
mengukur perubahan jumlah sinar
yang disebabkan oleh target yang
menyerang sumbu optik
Sensor Sinar

17.  Sensor fotolistrik dapat melakukan
beberapa mekanisme deteksi :
◦Deteksi tanpa kontak
◦Deteksi target dari bahan
sebenarnya
◦Deteksi jarak jauh
◦Respon kecepatan tinggi
◦Diskriminasi warna
◦Deteksi sangat cermat
Sensor Sinar

18.  Pada kebanyakan sensor ini digunakan
Light Emitting Diode (LED) untuk
mentransmisikan, dan fototansistor
untuk penerima sumber
 Salah satu aplikasi dari sensor fotolistrik
yang cukup penting adalah teknologi bar
code reader
 Sistem bar code terdiri dari simbol kode
batang, scanner, dan decoder
Sensor Sinar

19.  Ada beberapa jenis kode batang, contohnya
untuk kode standar pengecer makanan
kemasan (The Universal Product Code-UPC),
lihat contoh.
Sensor Sinar

20.  Scanner kode batang adalah mata dari sistem
pengumpulan data.
 Sumber cahaya didalam scanner akan
menyalakan simbol kode batang, batang2
menyerap sinar dan spasi akan memantulkan
sinar.
 Detektor foto kemudian mengumpulkan sinar
pada bentuk pattern sinyal elektronik yang
menyajikan simbol yang tercetak
 Decoder menerima sinyal dari scanner dan
mengubah data menjadi data karakter yang
mewakili simbol.
Sensor Sinar

21.  Dirancang untuk merasakan
adanya obyek magnetis, biasanya
magnet permanen
 Digunakan untuk mendeteksi
posisi komponen
 Elemen Hall adalah bahan semi
konduktor yang kecil, tipis
dengan irisan rata
Sensor Efek Hall

22.  Apabila arus dilewatkan melalui irisan
dan tidak ada medan magnet,
tegangan yang dihasilkan 0
CARA KERJA SENSOR EFEK HALL

23.  Apabila magnet dibawa menutup
bahan semi konduktor, maka lintasan
akan terganggu. Distorsi akan
menyebabkan elektron bergerak ke
kanan menghasilkan diantara sisi alat.
 Rangkaian terintegrasi digital efek Hall
digunakan pada saklar proximity
 Selain itu, dapat digunakan juga untuk
mengukur kecepatan
CARA KERJA SENSOR EFEK HALL

24.  Sensor ini bekerja dengan mengirimkan
gelombang menuju target dan mengukur waktu
yang diperlukan pulsa untuk melenting kembali
 Waktu yang diperlukan oleh gaung untuk
kembali ke sensor berbanding lurus dengan jarak
atau tinggi obyek, sebab suara mempunyai
kecepatan konstan
SENSOR ULTRASONIK

25.  Sinyal gaung yang kembali secara elektronis
diubah menjadi output menjadi 4 sampai
20 mA, yang mensuplai kecepatan aliran
yang dimonitor ke alat kontrol eksternal
 Cairan, obyek padat, tekstil, butiran dapat
dideteksi dengan alat ini
Cara Kerja Sensor Ultrasonik

26.  Ukuran ketegangan didasarkan
prinsip bahwa tahanan
penghantar berubah dengan
panjang dan luas penampang
 Gaya yang diberikan kawat
menyebabkan kawat bengkok,
sehingga aksi pembengkokan
kawat akan merubahn
tahanannya secara fisik
 Perubahan tahanan ini diberikan
pada rangkaian jembatan untuk
mendeteksi perubahan kecil pada
tahanan kawat
SENSOR TEKANAN

27.  Sel tahanan kawat beban biasanya
menggunakan baja dan kawat yang peka
terhadap ketegangan
 Karena sel dibebani maka logam memanjang
atau mengulur dengan lembut. Ukuran
rentangan ini bisa beberapa gram-jutaan
pounds
SENSOR TEKANAN

28.  Ada empat jenis utama sensor suhu yang biasa
digunakan :
◦ Termocouple,
◦ Detektor suhu tekanan (Resistance Temperatur
Detector=RTD),
◦ termistor, dan
◦ sensor IC
SENSOR SUHU

29.  Termocouple pada dasarnya terdiri
dari sepasang penghantar yang
berbeda disambung las
 Perbedaan suhu antara sambungan
akan menimbulkan rentang suhu
 Alat ini banyak digunakan untuk
mengontrol suhu open atau tungku
THERMOCOUPLE

30.  Konsep utama RTD adalah pada tahanan
listrik dari logam yang bervariasi sebanding
dengan suhu
 Platina adalah bahan yang paling sering
digunakan karena ketahanan suhunya tinggi,
linierbilitasnya, stabilitas dan
reproduksibilasnya
RESISTANCE TEMPERATURE
DETECTORS

31.  Adalah resistor yang peka
terhadap panas yang biasanya
mempunyai koefisien suhu negatif
 Karena suhu meningkat maka
tahanan menurun dan sebaliknya
 Termistor sangat peka terhadap
perubahan suhu yang kecil
THERMISTOR

32. Menggunakan chip silikon
untuk elemen perasanya
Meskipun range suhu
terbatas tetapi mampu
menghasilkan output yang
sangat linier
INTEGRATED CIRCUIT (IC)

33.  Tachnometer umumnya menunjuk pada
magnet permanen kecil dari generator
DC
 Ketika generator diputar maka generator
menghasilkan tegangan DC berbanding
lurus dengan kecepatan
 Tachnometer dirangkai dengan motor,
umumnya digunakan pada aplikasi
pengendali kecepatan motor
SENSOR KECEPATAN

34. Termocouple RTD Termistor IC
Kekuatan
Self powered Paling stabil Output tinggi Output paling
tinggi
Sederhana Paling akurat Cepat Paling linier
Kasar Lebih linier Murah
Murah
Banyak macamnya
Range suhu luas
Kelemahan
Tidak linear Mahal Tidak linier T<200oC
Tegangan rendah Memerlukan
suplai daya
Range suhu
terbatas
Memerlukan
suplai daya
Memerlukan
referensi
Tahanan
absolut rendah
Rentan Lambat
Kurang stabil Self heating Memerlukan
suplai daya
Self heating
Kurang sensitif Self heating Konfigurasi
terbatas
KOMPARASI