PRINSIP KERJA SENSORCAHAYA, SUHU
DAN PROXIMITY
Kelompok 2
Muhaimin Yusuf Anwar
Apriansyah Sutan Hasibuan
Toni Adi Ardiayawan
Muhammad Doniko
2.
Pengantar
Sensor adalah pirantiyang mentransformasikan (mengubah) suatu nilai (isyarat/energi) fisik ke nilai fisik yang lain. Dalam dunia
industri berguna untuk monitoring, controlling, dan proteksi. Sering disebut juga dengan transducer. Sensor umumnya
dikategorikan menurut apa yang diukur dan sangat berperan penting dalam proses pengendali manufaktur modern.
Ada 6 tipe isyarat Sensor :
• Mechanical, contoh: panjang, luas, mass flow, gaya, torque, tekanan, kecepatan, percepatan, panjang gel acoustic.
• Thermal, contoh: temperature, panas, entropy, heat flow
• Electrical, contoh: tegangan, arus, muatan, resistance, frekuensi.
• Magnetic, contoh: intensitas medan, flux density.
• Radiant, contoh: intensitas, panjang gelombang, polarisasi.
• Chemical, contoh: komposisi, konsentrasi, pH, kecepatan reaksi.
Sensor mengkonversi dari suatu isyarat input ke suatu isyarat ouput. Sensor bisa saja menggunakan satu atau lebih
pengkonversian untuk menghasilkan suatu isyarat keluaran.
3.
Sensor Aktif DanSensor Pasif
Sensor aktif adalah sensor yang membutuhkan sumber energi dari luar untuk menghasilkan output.
Sedangkan, Sensor pasif tidak menggunakan sumber energi tambahan karena akan mengeluarkan sinyal
elektrik.Dalam pengukuran, sifat fisik sensor pasif akan berubah.
4.
Sinyal Analog DanSinyal Digital
Sinyal analog adalah gelombang kontinu (tak terbatas) yang berubah selama periode waktu tertentu.
Yang membatasinya hanyalah keakuratan dari perangkatnya.
Sinyal digital adalah gelombang diskrit yang membawa informasi dalam bentuk biner
Teknologi sensor lebih banyak ke arah sinyal digital yang menghasilkan representasi logika “0” (false) atau
“1” (true).
Sinyal-sinyal digital cenderung lebih tinggi dan lebih dapat diandalkan untuk pengukuran yang tepat (“less
noisy”).
Sensor Suhu
Jenis jenissensor suhu :
Sensor suhu mendeteksi perubahan suhu dan mengubahnya menjadi sinyal listrik. Tiga jenis utama:
•RTD (Resistance Temperature Detector): Menggunakan logam seperti platinum; resistansinya
meningkat seiring kenaikan suhu.
•Termokopel (Thermocouple): Menghasilkan tegangan listrik berdasarkan perbedaan suhu antara dua
logam berbeda.
•Termistor: Resistansinya berubah secara signifikan dengan perubahan suhu.
Contoh Penggunaan:
•Termometer digital
•Pengatur suhu AC
•Oven listrik
•Sistem pendingin mobil
7.
Sensor Cahaya
Sensor cahayaadalah alat yang digunakan untuk
merubah besaran cahaya menjadi besaran listrik.
Prinsip kerja dari alat ini adalah mengubah energi dari
foton menjadi elektron. Idealnya satu foton dapat
membangkitkan satu elektron. Sensor cahaya sangat luas
penggunaannya, salah satu yang paling populer adalah
kamera digital dengana menggunakan sensor CMOS.
Sensor gambar CMOS (Complementary Metal-Oxide-
Semiconductor) adalah jenis sensor gambar yang
mengubah cahaya menjadi muatan listrik. Sinyal
keluaran listrik kemudian dapat diproses untuk
membuat gambar.
8.
Prinsip kerja sensorgambar CMOS
Sensor gambar CMOS terdiri dari serangkaian sel peka cahaya kecil yang juga dikenal
sebagai piksel, yang masing-masing terhubung ke transistor yang berfungsi sebagai
sakelar. Saat cahaya mengenai piksel, cahaya diubah menjadi muatan listrik yang
kemudian diperkuat dan dibaca oleh perangkat elektronik pembacaan pada chip
sensor. Output kemudian diubah menjadi sinyal digital, siap untuk pemrosesan atau
penyimpanan gambar lebih lanjut.
Konversi cahaya menjadi muatan listrik
Konversi cahaya menjadi muatan listrik merupakan proses utama dalam
sensor gambar CMOS. Sensor gambar terdiri dari serangkaian sel atau
piksel kecil yang peka cahaya. Piksel ini biasanya terdiri dari fotodioda
yang mengubah cahaya menjadi listrik. Setiap fotodioda dihubungkan ke
transistor yang berfungsi sebagai sakelar, yang memungkinkan muatan
dibaca dari dioda. Muatan yang dikeluarkan dari setiap fotodioda
kemudian dikumpulkan oleh perangkat elektronik pembacaan pada chip
dan digunakan untuk membuat gambar.
Sensor Cahaya
9.
Sensor Cahaya
Jenis jenissensor Cahaya :
Sensor tekanan mengubah tekanan fisik menjadi sinyal listrik. Dua jenis umum:
•Strain Gauge: Mengukur perubahan resistansi akibat deformasi mekanis saat tekanan diterapkan.
•Piezoelektrik: Menghasilkan muatan listrik saat mengalami tekanan mekanis.
Contoh Penggunaan:
•Alat pengukur tekanan darah digital
•Sistem pengereman ABS pada mobil
•Pompa angin otomatis
•Mesin cuci untuk mengukur level air
10.
Sensor jarak, jugadikenal sebagai sensor proximity atau sensor kedekatan, adalah perangkat yang mendeteksi keberadaan objek tanpa
kontak fisik langsung. Sensor ini bekerja dengan memancarkan sinyal (seperti gelombang suara atau cahaya) dan mendeteksi perubahan
sinyal tersebut ketika mengenai objek.
Cara Kerja Sensor Jarak:
•Pemancaran Sinyal:
Sensor jarak memancarkan sinyal, seperti gelombang suara (ultrasonik) atau cahaya (inframerah).
•Pantulan:
Sinyal yang dipancarkan akan dipantulkan kembali oleh objek yang berada di dekatnya.
•Deteksi Perubahan:
Sensor mendeteksi perubahan sinyal yang dipantulkan, seperti perubahan frekuensi, intensitas, atau waktu.
•Penentuan Jarak:
Perubahan sinyal yang terdeteksi digunakan untuk menentukan jarak objek dari sensor.
Sensor Jarak
11.
Sensor jarak padamobil, seperti sensor parkir, bekerja dengan memancarkan
gelombang suara ultrasonik atau elektromagnetik, lalu mengukur waktu yang
dibutuhkan untuk gelombang tersebut kembali setelah dipantulkan oleh
objek. Sensor kemudian menghitung jarak berdasarkan waktu tempuh
gelombang tersebut.
Pemancaran Gelombang: Sensor parkir, contohnya, dipasang di bumper
belakang dan akan memancarkan gelombang ultrasonik atau elektromagnetik
ke lingkungan sekitarnya.
Pantulan Gelombang: Gelombang tersebut akan dipantulkan oleh objek
(seperti dinding, mobil lain, atau tiang) di sekitar mobil.
Penerimaan Gelombang: Sensor akan menerima gelombang yang dipantulkan
kembali.
Perhitungan Jarak: Sistem sensor akan menghitung waktu yang dibutuhkan
gelombang untuk kembali setelah dipantulkan. Jarak objek dari mobil dapat
dihitung dengan menggunakan rumus: jarak = kecepatan gelombang x waktu.
Peringatan: Berdasarkan jarak yang dihitung, sensor akan memberikan
peringatan kepada pengemudi, biasanya berupa suara atau tampilan visual di
layar dasbor. Peringatan akan semakin intensif jika jarak semakin dekat.
Sensor Jarak
12.
Sensor Jarak
Jenis jenisSensor Jarak :
Sensor jarak mengukur jarak objek tanpa kontak fisik. Jenis umum:
•Ultrasonik: Mengirim gelombang suara ultrasonik dan mengukur waktu pantulan untuk menentukan
jarak.
•Inframerah (IR): Mengirim sinar inframerah dan mengukur pantulannya untuk menentukan jarak.
•Lidar: Menggunakan laser untuk mengukur jarak dengan akurasi tinggi
Contoh Penggunaan:
•Sensor parkir mobil
•Robot penyedot debu otomatis
•Pintu otomatis di supermarket
•Pengukur tinggi air dalam tangki