Dokumen tersebut membahas tentang mekatronika, yang didefinisikan sebagai integrasi antara mekanika, elektronika, dan informatika. Dibahas pula komponen-komponen sistem mekatronika seperti LCD, CRT, LED, serta sistem pengukuran yang meliputi transducer, prosesor sinyal, dan perekam. Berbagai contoh penerapan mekatronika dalam teknik otomotif, penerbangan, dan produksi juga dijelaskan.

1. MATERI PERKULIAHAN
MEKATRONIK
oleh
Yunus Yakub

2. Definisi Mekatronik
• Mekatronik digunakan untuk menunjukan
perkembangan cepat antar cabang ilmu
pengetahuan dibidang ilmu teknik (engineering)
berkaitan dengan desain produk yang
fungsinya bersandar pada integrasi komponen-
komponen mekanikal dan elektronik , fungsi
tersebut dikoordinasi oleh sebuah arsitektur
kendali.

3. Definisi Mekatronik
Mekatronika (Jerman: Mechatronik; Inggris: Mechatronic) berasal
dari kata mekanika, elektronika dan informatika.
Dengan melihat asal katanya dapat dengan mudah
dipahami, bahwa ilmu ini menggabungkan atau
mensinergikan disiplin ilmu Mekanika, ilmu Elektronika dan
Informatika
Istilah Mechatronik (Mechanical Engineering - Electronic
Engineering) pertama kali dikenalkan pada tahun 1969 oleh
perusahaan jepang Yaskawa Electric Cooperation. Awalnya
berkembang dalam bidang Feinwerktechnik, yaitu cabang
dari teknik yang mengedepankan aspek ketelitian. Misalnya
pada pembuatan jam, alat optik dan sebagainya. Lalu
ditambahkan setelah munculnya Informatik sebagai disiplin
ilmu baru.

4. DEFINISI MEKATRONIKA
Berdasarkan hasil Musyawarah nasional mekatronika,
Bandung 28 Juli 2006, komunitas mekatronika indonesia
merekomendasikan definisi Mekatronika sebagai berikut :
Mekatronika adalah sinergis IPTEK teknik mesin,
teknik elektronika, teknik informatika dan teknik
pengaturan (atau teknik kendali) untuk merancang,
membuat atau memproduksi, mengoperasikan dan
memelihara sebuah sistem untuk mencapai tujuan
yang diinginkan.

5. Penggunaan
Begitu banyaknya penggunaan sistem mekatronika
dalam kehidupan kita memperkuat salah satu
sifatnya yang multiguna (aplikatif)
Teknik Otomotif
Sebagai contoh sistem mekatronik pada kendaraan
bermotor adalah sistem rem ABS ( Anti-lock
Breaking system) atau sistem pengereman yang
menghindari terkuncinya roda sehingga mobil tetap
dapat dikendalikan dalam pengereman mendadak,
ESP ( Elektronik Stability Programm), ABC ( Active
Body Control) dan Motor-Managemen-System.

6. Teknologi Penerbangan
Dalam teknologi penerbangan modern digunakan
Comfort-In-Turbulence System sehingga dapat
meningkatkan kenyamanan penumpang walau
ketika terjadi turbulensi. Gust Load Alleviation serta
banyak contoh lainnya.
Penerbangan adalah perpindahan dari satu tempat
ke tempat lain di atmosfer dengan menggunakan
alat bantu yang disebut pesawat.

7. Teknik Produksi
Produksi merupakan suatu kegiatan yang dikerjakan
untuk menambah nilai guna suatu benda atau
menciptakan benda baru sehingga lebih bermanfaat
dalam memenuhi kebutuhan. Kegiatan menambah daya
guna suatu benda tanpa mengubah bentuknya
dinamakan produksi jasa. Sedangkan kegiatan
menambah daya guna suatu benda dengan mengubah
sifat dan bentuknya dinamakan produksi barang.
Produksi bertujuan untuk memenuhi kebutuhan
manusia untuk mencapai kemakmuran. Kemakmuran
dapat tercapai jika tersedia barang dan jasa dalam
jumlah yang mencukupi.

8. Contoh dalam teknik produksi adalah penggunaan
sensor pada robot. Sistem kendali umpan balik
pada elektromotor berkecepatan rotasi tinggi
dengan ‘pemegang as’ tenaga magnet.
Serta pemutar CD, Harddisk serta mesin pencetak
berkecepatan tinggi, atau alat-alat elektronika yang
biasa kita gunakan sehari-hari aplikasi mekatronika
akan sangat sering kita jumpai.

9. Elektronika adalah ilmu yang mempelajari alat
listrik arus lemah yang dioperasikan dengan cara
mengontrol aliran elektron atau partikel ber
muatan listrik dalam suatu alat seperti komputer,
peralatan elektronik, termokopel, semikonduktor,
dan lain sebagainya. Ilmu yang mempelajari alat-
alat seperti ini merupakan cabang dari ilmu fisika,
sementara bentuk desain dan pembuatan
sirkuit elektroniknya adalah bagian dari
teknik elektro, teknik komputer, dan ilmu/teknik
elektronika dan instrumentasi.

10. Alat-alat yang menggunakan dasar kerja elektronika
ini biasanya disebut sebagai peralatan elektronik
(electronic devices).
Contoh peralatan/ piranti elektronik ini :
Tabung Sinar Katoda (Cathode Ray Tube, CRT),
radio, TV, perekam kaset, perekam kaset video (
VCR), perekam VCD, perekam DVD, kamera video,
kamera digital, komputer pribadi desk-top, komputer
Laptop, PDA (komputer saku), robot, smart card, dll.

11. Bagan Mekatronika :
Diagram sedehana pembentukan ilmu mekatronika, terdiri
atas dua lapisan fisika dan logika. dan tiga dasar ilmu
utama elektronika, informatika dan mekanika..

12. Sistem Mekatronik
• Sistem Mekatronik adalah smart devices yaitu
inklusi dari elemen-elemen antara lain logik,
feedback, dan komputasi dalam bentuk desain
yang rumit ,serta dapat tampil/berperan
untuk mensimulasi proses berpikir manusia
• Sistem mekatronik adalah mencakup
bermacam macam alat dan sistem

13. Contoh Sistem Mekatronik
• Mesin Cuci
• Electronic fuel injection
• Antilock brake system
• Peralatan untuk manufaktur sistem secara
otomasi antara lain mesin CNC atau Robot
• Toys dengan kendali elektronik
• dll

14. KOMPONEN SISTEM MEKATRONIK

15. LCD : Liquid Crystal Display
Tampilan Kristal Cair (bahasa Inggris: Liquid Crystal
Display) juga dikenal sebagai LCD adalah suatu jenis media
tampilan yang menggunakan kristal cair sebagai penampil
utama. LCD sudah digunakan di berbagai bidang misalnya
dalam alat-alat elektronik seperti televisi, kalkulator ataupun
layar komputer.
Pada LCD berwarna semacam monitor terdapat banyak
sekali titik cahaya (pixel) yang terdiri dari satu buah kristal
cair sebagai sebuah titik cahaya. Walau disebut sebagai titik
cahaya, namun kristal cair ini tidak memancarkan cahaya
sendiri. Sumber cahaya di dalam sebuah perangkat LCD
adalah lampu neon berwarna putih di bagian belakang
susunan kristal cair tadi.

16. Titik cahaya yang jumlahnya puluhan ribu bahkan jutaan
inilah yang membentuk tampilan citra. Kutub kristal cair
yang dilewati arus listrik akan berubah karena pengaruh
polarisasi medan magnetik yang timbul dan oleh karenanya
akan hanya membiarkan beberapa warna diteruskan
sedangkan warna lainnya tersaring.
Cathode Ray Tube (Tabung sinar katoda)
Tabung sinar katoda (bahasa Inggris: cathode ray tube
atau CRT), ditemukan oleh Karl Ferdinand Braun,
merupakan sebuah tabung penampilan yang banyak
digunakan dalam layar komputer, monitor video, televisi dan
oskiloskop.

17. CRT dikembangkan dari hasil kerja Philo Farnsworth yang
dipakai dalam seluruh pesawat televisi sampai akhir
abad 20, dan merupakan dasar perkembangan dari
layar plasma, LCD dan bentuk teknologi TV lainnya.
Gambar dari CRT adalah sebagai berikut ini :

18. LED (Light-Emitting Diode) atau Dioda cahaya
Dioda cahaya atau lebih dikenal dengan sebutan LED
(light-emitting diode) adalah suatu semikonduktor yang
memancarkan cahaya monokromatik yang tidak koheren
ketika diberi tegangan maju.
LED dalam aplikasi sebagai alat penerangan lampu langit-
langit
Gejala ini termasuk bentuk elektroluminesensi. Warna yang
dihasilkan bergantung pada bahan semikonduktor yang
dipakai, dan bisa juga ultraviolet dekat atau
inframerah dekat.

19. Sebuah LED adalah sejenis dioda semikonduktor
istimewa. Seperti sebuah dioda normal, LED terdiri dari
sebuah chip bahan semikonduktor yang diisi penuh, atau
di-dop, dengan ketidakmurnian untuk menciptakan
sebuah struktur yang disebut p-n junction. Pembawa-
muatan - elektron dan lubang mengalir ke junction dari
elektroda dengan voltase berbeda. Ketika elektron
bertemu dengan lubang, dia jatuh ke tingkat energi yang
lebih rendah, dan melepas energi dalam bentuk photon.
Gambar Contoh LED
Gambar Simbol LED

20. Sistem Pengukuran
• Komponen utama mekatonik adalah sistem
pengukuran dengan komponen :
tranducers Signal processors recorder

21. Buku Ajar
• David G Alciatore, Michael B. Histands ”Introduction Mechatronics and
Measurements Systems “ Mc Graw-Hill
• Tai – Ran Hsu “ MEMS & MICROSYSTEMS Design and Manufacture” Mc
Graw-Hill