Sensor atau transducer adalah salah satu peralatan yang digunakan untuk mengubah suatu besaran fisik menjadi besaran listrik.

JENIS SENSOR MENURUT STIMULUSNYA

1. SENSOR MEKANIKSensor mekanik adalah sensor yang digunakan untuk mengubah besaran mekanik menjadi besaran listrik. Pada sensor mekanik, keluaran sensor berubah sesuai perubahan gaya atau perubahan jarak (perpindahan), linier maupun rotasi.

Fungsi Sensor Mekanik : Mengukur panjang, Mengukur luas, Mengukur aliran massa, Mengukur gaya, Mengukur torsi, Mengukur tekanan, Mengukur kecepatan, Mengukur percepatan, Mengukur panjang gelombang akustik.

Contoh Sensor Mekanik :1. PotensiometerPotensiometer merupakan salah satu jenis sensor mekanik yang digunakan untuk mengukur pergeseran.Potensiometer disusun menggunakan 3 buah channel. Jika ketiga channel digunakan, potensiometer berfungsi sebagai rangkaian divider (rangkaian pembagi tegangan). Namun jika hanya menggunakan 2 buah channel potensiometer berfungsi sebagai hambatan geser.

2. Strain GaugeStrain Gauge merupakan salah satu jenis sensor mekanik yang digunakan untuk mengukur tegangan (stress) atau regangan (strain). Output strain gauge adalah perubahan hambatan yang kemudian dikondisikan menggunakan rangkaian divider atau rangkaian jembatan wheatstone.Strain Gauge digunakan dengan cara menempelkannya pada bagian benda yang akan diukur tegangan atau regangannya.

2. SENSOR OPTIK (CAHAYA)Sensor optik adalah sensor yang digunakan untuk mengubah besaran optik menjadi besaran listrik. Pada sensor optik, keluaran perubahan cahaya yang jatuh ke permukaan sensor.Sensor cahaya berdasarkan perubahan elektrik yang dihasilkan dibagi menjadi 2 jenis yaitu:i. Photovoltaic : Yaitu sensor cahaya yang dapat mengubah perubahan besaran optik (cahaya) menjadi perubahan tegangan. Salah satu sensor cahaya jenis photovoltaic adalah solar cell.ii. Photoconductive : Yaitu sensor cahaya yang dapat mengubah perubahan besaran optik (cahay) menjadi perubahan nilai konduktansi (dalam hal ini nilai resistansi). Contoh sensor cahaya jenis photoconductive adalah LDR, Photo Diode,Photo Transistor.

Fungsi Sensor Optik : Mengukur intensitas cahaya, Mengukur intensitas warna, Deteksi obyek.

Contoh Sensor Optik :1. Solar Cell

Gambar 3. Solar Cell dan Simbol Solar Cell

Solar cell merupakan jenis sensor cahaya photovoltaic, solar cell dapat mengubah cahaya yang diterima menjadi tegangan. Apabiola solar cell menerima pancaran cahaya maka pada kedua kaki solar cell akan muncul tegangan DC sebesar 0,5 Vdc sampai 0,6 Vdc untuk tiap cell. Aplikasi solar cell yang paling sering kita jumpai adalah pada calculator.

2. LDR (Light Dependent Resistor)

Gambar 4. LDR dan Simbol LDR

LDR (Light Dependent Resistor) adalah sensor cahaya yang dapat mengubah besaran cahaya yang diterima menjadi besaran konduktansi. Apabila LDR (Light Dependent Resistor) menerima cahaya maka nilai konduktansi antara kedua kakinya akan meningkat (resistansi turun). Semakin besar cahaya yang diterima maka semakin tinggi nilai konduktansinya (nilai resistansinya semakin rendah). Aplikasi LDR salah satunya pada lampu penerangan jalan yang akan menyala otomatis pada saat cahaya matahari mulai redup.

3. Photo Diode

Gambar 5. Fotodioda dan Simbol Fotodioda

Photo diode adalah sensor cahaya yang mengadopsi prinsip dioda, yaotu hanya akan mengalirkan arus listrik satu arah saja. Sama seperti LDR, photo diode juaga akan mengubah besaran cahaya yang diterima menjadi perubahan konduktansi pada kedua kakinya, semakin besar cahaya yang diterima semakin tinggi juga nilai konduktansinya dan sebaliknya. Pada photo diode walaupun nilai konduktansi tinggi (resistansi rendah) tetapi arus listrik hanya dapat dialirkan satu arah saja dari kaki Anoda ke kaki Katoda.

4. Foto Transistor

Gambar 6. Foto Transistor dan Simbol Foto Transistor

Photo transistor adalah sensor cahaya yang dapat mengubah besaran cahaya menjadi besaran konduktansi. Photo transistor prinsip kerjanya sama halnya dengan transistor pada umum, fungsi bias tegangan basis pada transistor biasa digantikan dengan besaran cahaya yang diterima photo transistor. Pada saat photo transistor menerima cahaya maka nilai konduktansi kaki kolektor dan emitor akan naik (resistansi kaki kolektor-emitor turun).

3. SENSOR THERMALSensor thermaladalah sensor yang digunakan untuk mendeteksi gejala perubahan panas/ temperatur suhu pada suatu dimensi benda atau dimensi ruang tertentu.

Contoh Sensor Thermal :1. Thermocouple

Gambar 7. Thermocouple

Sensor termokopel adalah sensor yang mampu mengukur suhu sangat tinggi sehingga sensor suhu thermocouple ini sering digunakan untuk industri pengolahan minyak atau baja. Sensor suhu termokopel memiliki nilai output yang kecil pada kondisi level noise yang tinggi, sehingga memerlukan pengkondisi sinyal agar nilai output tersebut dapat dibaca.

2. Resistance Thermal Detector(RTD)

Gambar 8. Resistance Thermal Detector (RTD)

Resistance Thermal Detector(RTD) atau dikenal dengan Detektor Temperatur Tahanan adalah sebuah alat yang digunakan untuk menentukan nilai atau besaran suatu temperatur/suhu dengan menggunakan elemen sensitif dari kawat platina, tembaga, atau nikel murni, yang memberikan nilai tahanan yang terbatas untuk masing-masing temperatur di dalam kisaran suhunya. Semakin panas benda tersebut, semakin besar atau semakin tinggi nilai tahanan listriknya, begitu juga sebaliknya.

3. Thermistor

Gambar 9. Thermistor

Thermistoradalah alat atau komponen atau sensorelektronikayang dipakai untuk mengukur suhu. Prinsip dasar dari termistor adalah perubahan nilai tahanan (atau hambatan atau werstan atau resistance) jika suhu atau temperatur yang mengenai termistor ini berubah.

4. SENSOR SUARASensor Suaraadalahsensoryang memiliki cara kerja merubah besaran suara menjadi besaran listrik. Sensor ini bekerja berdasarkan besar kecilnya kekuatan gelombang suara yang mengenai membran sensor yang menyebabkan bergeraknya membran sensor yang memiliki kumparan kecil dibalik membran tersebut naik dan turun. Kecepatan gerak kumparan tersebut menentukan kuat lemahnya gelombang listrik yang dihasilkannya. Salah satu komponen yang termasuk dalam sensor ini adalah Microphone atau Mic. Mic adalahkomponen eletronikadimana cara kerjanya yaitu membran yang digetarkan oleh gelombang suara akan menghasilkan sinyal listrik.

Contoh Sensor Suara :1. Microfon

Gambar 10. Microfon

5. SENSOR MAGNETSensor Magnet atau disebut juga relai buluh, adalah alat yang akan terpengaruh medan magnet dan akan memberikan perubahan kondisi pada keluaran. Seperti layaknya saklar dua kondisi (on/off) yang digerakkan oleh adanya medan magnet di sekitarnya. Biasanya sensor ini dikemas dalam bentuk kemasan yang hampa dan bebas dari debu, kelembapan, asap ataupun uap.

FUNGSI PANCA INDERA

1. INDERA PENGLIHAT (MATA)

Gambar. MataMataadalahorganpenglihatan yang mendeteksicahaya. Yang dilakukan mata yang paling sederhana tak lain hanya mengetahui apakah lingkungan sekitarnya adalah terang atau gelap. Mata yang lebih kompleks dipergunakan untuk memberikan pengertian visual.Mata manusia dapat mendeteksi bentuk dan warna suatu object. Bagian mata yang dapat mendeteksi warna suatu objek adalah Iris.

Bagian-Bagian Mata :

Gambar. Bagian-Bagian Mata

Otot mata Bola mata Saraf mata

Alat tambahan mata yaitu : Alis mataberfungsi untuk melindungi mata dari keringat. Kelopak matamelindungi mata dari benturan. Bulu matamelindungi mata dari cahaya yang kuat, debu dan kotoran.

Fungsi bagian - bagian indra penglihatanadalah sebagai berikut : Kornea (selaput tanduk)berfungsi untuk menerima rangsang cahaya dan meneruskannya ke bagian mata yang lebih dalam. Iris (selaput)pelangiberfungsi mengatur banyak sedikitnya cahaya yang masuk ke mata. Pupil (anak mata)berfungsisebagai jalan pengatur keluar masuknya cahaya ke dalam mata. Lensa mataberfungsi untuk menerima rangsang cahaya dan meneruskannya ke bagian mata yang lebih dalam. Retina ( selaput jala )berfungsi untuk membentuk bayangan benda yang kemudian dikirim oleh oleh saraf mata ke otak. Urat saraf mataberfungsi meneruskan rangsang cahaya dari retina ke otak. Otot mataberfungsi mengatur gerakan bola mata. Kunjongtivaberfungsi sebagai membran pelindung pada mata. Skrelaberfungsimelindungi bola mata. Koroidberfungsimemberi/mensuplai makananpada mata.

2. INDERA PENCIUM (HIDUNG)Hidung adalah bagian yang paling menonjol diwajah, yang berfungsi menghirupudarapernapasan, menyaring udara, menghangatkan udara pernapasan, juga berperan dalamresonansisuara.

Gambar. HidungHidung merupakan alatinderamanusiayang menanggapirangsangberupa bau atau zatkimiayang berupagas. Di dalam rongga hidung terdapat serabutsaraf pembauyang dilengkapi dengan sel-sel pembau. Setiapselpembau mempunyai rambut-rambut halus (silia olfaktori) di ujungnya dan diliputi olehselaput lendiryang berfungsi sebagai pelembab rongga hidung.

Bagian-Bagian Hidung :

Gambar. Bagian-Bagian Hidung

Lubang hidungberfungsi untuk keluar masuknya udara. Rambut hidungberfungsi untuk menyaring udara yang masuk ketika bernapas. Selaput lendirberfungsi tempat menempelnya kotoran dan sebagai indera pembau. Serabut sarafberfungsi mendeteksi zat kimia yang ada dalam udara pernapasan. Saraf pembauberfungsi mengirimkan bau-bauan yang ke otak

3. INDERA PENGECAP (LIDAH)

Lidahadalah kumpulanotot rangkapada bagian lantaimulutyang dapat membantu pencernaan makanan dengan mengunyah dan menelan. Lidah dikenal sebagai indera pengecap yang banyak memiliki strukturtunas pengecap. Lidah juga turut membantu dalam tindakan bicara.Juga membantu membolak balik makanan dalam mulut.

Bagian-Bagian Lidah :

Gambar. Bagian-Bagian Lidah

Bagian lidah yang berbintil-bintil disebutpapilaadalah ujung saraf pengecap. Setiap bintil-bintil saraf pengecap tersebut mempunyai kepekaan terhadap rasa tertentu berdasarkan letaknya pada lidah.Daerah-daerah peka pada lidah : Pangkal Lidahdapat mengecaprasa pahit. Tepi Lidahmengecaprasa asindanrasa asam. Ujung Lidahdapat mengecaprasa manis.

4. INDERA PENDENGAR (TELINGA)Telingamerupakan sebuahorganyang mampu mendeteksi/mengenal suara & juga banyak berperan dalam keseimbangan dan posisi tubuh. Telinga pada hewan vertebrata memiliki dasar yang sama dari ikan sampaimanusia, dengan beberapa variasi sesuai dengan fungsi danspesies.

Gambar. TelingaSetiap vertebrata memiliki satu pasang telinga, satu sama lainnya terletak simetris pada bagian yang berlawanan di kepala, untuk menjaga keseimbangan dan lokalisasi suara.Suara adalah bentuk energi yang bergerak melewati udara, air, atau benda lainnya, dalam sebuah gelombang. Walaupun telinga yang mendeteksi suara, fungsi pengenalan dan interpretasi dilakukan diotakdansistem saraf pusat. Rangsangan suara disampaikan ke otak melaluisarafyang menyambungkan telinga dan otak (nervus vestibulokoklearis)

Bagian-Bagian Telinga :

Gambar. Bagian-Bagian Telinga

Telinga bagian luaryaitu daun telinga, lubang telinga dan liang pendengaran. Telinga bagian tengahterdiri dari gendang telinga, 3 tulang pendengar ( martil, landasan dan sanggurdi) dan saluran eustachius. Telinga bagian dalamterdiri dari alat keseimbangan tubuh, tiga saluran setengah lingkaran, tingkap jorong, tingkap bundar dan rumah siput (koklea).

Fungsi bagian-bagian indra pendengar : Daun telinga, lubang telinga dan liang pendengaranberfungsi menangkap dan mengumpulkan gelombang bunyi. Gendang telingaberfungsi menerima rangsang bunyi dan meneruskannya ke bagian yang lebih dalam. Tiga tulang pendengaran ( tulang martil, landasan dan sanggurdi)berfungsi memperkuat getaran dan meneruskannya ke koklea atau rumah siput. Tingkap jorong, tingkap bundar, tiga saluran setengah lingkaran dan koklea (rumah isput)berfungsi mengubah impuls dan diteruskan ke otak.Tga saluran setengah lingkaran jugaberfungsi menjaga keseimbangan tubuh. Saluran eustusmenghubachiungkan rongga mulut dengan telinga bagian luar.

5. INDERA PERABA (KULIT)Kulit manusiaadalah lapisan luar dari tubuh. Pada manusia, itu adalah organ terbesar dari sistem yg menutupi. Kulit memiliki beberapa lapisan jaringan ectodermal dan penjaga otot-otot yang mendasarinya, tulang, ligamen dan organ internal.[1]Kulit manusia sama dengan mamalia lainnya, kecuali bahwa itu tidak dilindungi oleh suatu bulu. Meskipun hampir semua kulit manusia ditutupi dengan folikel rambut, tampak tak berbulu. Ada dua jenis umum dari kulit, kulit berbulu dan tidak berbulu.

Bagian-Bagian Kulit :

Gambar. Bagian-Bagian Kulit

Bagian indra peraba yang paling peka: Ujung Jari Telapak Tangan Telapak Kaki Bibir Alat Kemaluan.

Fungsi bagian-bagian kulit : Kulit ariberfungsi mencegah masuknya bibit penyakit dan mencegah penguapan air dari dalam tubuh. Kelenjar keringatberfungsi menghasilkan keringat Lapisan lemakberfungsi menghangatkan tubuh Otot penggerah rambutberfungsi mengatur gerakan rambut Pembuluh darahberfungsi mengalirkan darah keseluruh tubuh.

HUBUNGAN SENSOR DAN TRANSDUSERParameter listrik dan kelas transduserPrinsip kerja dan sifat alatPemakaian alat

Transduser Pasif

PotensiometerPerubahan nilai tahanan karena posisi kontak bergeserTekanan, pergeseran/posisi

Strain gagePerubahan nilai tahanan akibat perubahan panjang kawat oleh tekanan dari luarGaya, torsi, posisi

Transformator selisih (LVDT)Tegangan selisih dua kumparan primer akibat pergeseran inti trafoTekanan, gaya, pergeseran

Gage arus pusarPerubahan induktansi kumparan akibat perubahan jarak platPergeseran, ketebalan

Transduser Aktif

Sel fotoemisifEmisi elektron akibat radiasi yang masuk pada permukaan fotemisifCahaya dan radiasi

PhotomultiplierEmisi elektron sekunder akibat radiasi yang masuk ke katoda sensitif cahayaCahaya, radiasi dan relay sensitif cahaya

TermokopelPembangkitan ggl pada titik sambung dua logam yang berbeda akibat dipanasiTemperatur, aliran panas, radiasi

Generator kumparan putar (tachogenerator)Perputaran sebuah kumparan di dalam medan magnit yang membangkitkan teganganKecepatan, getaran

PiezoelektrikPembangkitan ggl bahan kristal piezo akibat gaya dari luarSuara, getaran, percepatan, tekanan

Sel foto teganganTerbangkitnya tegangan pada sel foto akibat rangsangan energi dari luarCahaya matahari

Termometer tahanan (RTD)Perubahan nilai tahanan kawat akibat perubahan temperaturTemperatur, panas

Hygrometer tahananTahanan sebuah strip konduktif berubah terhadap kandungan uap airKelembaban relatif

Termistor (NTC)Penurunan nilai tahanan logam akibat kenaikan temperaturTemperatur

Mikropon kapasitorTekanan suara mengubah nilai kapasitansi dua buah platSuara, musik,derau

Pengukuran reluktansiReluktansi rangkaian magnetik diubah dengan mengubah posisi inti besi sebuah kumparanTekanan, pergeseran, getaran, posisi

BERDASARKAN FENOMENA KONVERSIi. FISIKA1. ThermoelectricTermoelektrikadalah suatu perangkat yang dapat mengubah energi kalor (perbedaan temperatur) menjadi energi listrik secara langsung. Selain itu, termoelektrik juga dapat mengkonversikan energi listrik menjadi proses pompa kalor/refrigerasi.Contoh : thermocouple, RTD, thermistor2. PhotoelectricFotoelektrik adalah sensor yang digunakan untuk mendeteksi benda yang melewati radiasi sinar yang dipancarkan oleh sensor, yang kemudian dipantulkan kembali ke receiver sensor. Sensor ini bersifat seperti saklar. Apabila sensor mendeteksi benda maka saklar akan ON, apabila tidak mendeteksi benda maka sensor OFF.Contoh : LDR, fotodioda, fototransistor3. Photomagnetic4. Magnetoelectric5. ElectromagneticElektromagnet adalah prinsip pembangkitan magnet dengan menggunakan arus listrik.6. Thermoelastic7. Electroelastic8. Thermomagnetic9. Thermooptic10. Photoelastic

ii. KIMIA1. Chemical2. Transformation Physical3. Transformation4. Electrochemical Process5. Spectroscopy

iii. BIOLOGI1. Biochemical Transformation2. Physical Transformation3. Effect on Test Organism4. Spectroscopy