Memahami dasar-dasar sensor - Setelah
mempelajari bab sistem sensor, peserta didik dapat memahami dasar dasar sensor
sehingga mampu menguji rangkaian sensor yang dibuat.
Kebutuhan akan sistem otomatisasi disetiap bidang pekerjaan yang semakin
meningkat, seiring dengan perkembangan teknologi yang semakin maju mendorong
kreatifitas pada bidang kerja masing–masing dengan munculnya inovasi-inovasi
baru pada bidangnya dengan memanfaatkan perangkat lunak (software) dan
perangkat keras (hardware).
Keinginan manusia untuk mengendalikan apa yang ada dalam kendalinya itu dapat
dikendalikan dengan mudah, aman, nyaman, efektif dan efisien. sistem
otomatisasi menjadi solusi akan pemenuhan kebutuhan tersebut. Dimana sistem
otomatisasi tidak dapat lepas dari sistem sensor, sitem control dan perubahan
energi yang lainnya untuk pemenuhan kebutuhan tersebut.
Pengertian Dasar Dasar Sensor
Sensor merupakan alat atau peralatan untuk menerima informasi dari luar dan
akan meneruskan informasi tersebut ke dalam sistem control kemudian sistem
control akan meneruskan ke komponen output dan komponen output akan
memberikan respon atas informasi tersebut. Informasi dari luar tersebut
dapat berupa panas, frekuensi, cahaya, tekanan, gaya dan sebagainya.
parameter tersebut akan menjadi masukan atau input dalam sebuah sistem
control yang kemudian akan dirubah menjadi sebuah perintah kerja oleh sistem
control dan dilaksanakan oleh komponen output sistem control tersebut.
Sensor mengukurparameter secara fisik seperti kecepatan, temperature,
tekanan dan posisi. Sensor elektronik merubah parameternya secara fisik
menjadi sinyal-sinyal elektronik sesuai dengan kondisi parameternya.
Jenis-jenis sensor
Sensor digunakan sesuai dengan kebutuhan atau keperluan yang dibutuhkan,
Beberapa jenis sensor yang sering digunakan pada bidang teknologi
khususnya bidang teknik alat berat:
1. Sensor frekuensi
sensor yang sering digunakan untuk mengukur kecepatan pada unit kendaraan
dengan sistem elektronik adalah sensor Magnetic dan sensor halft effect.
a. Sensor Magnetic
Sensor Magnetic memilki akurasi yang tinggi untuk memberikan informasi
kecepatan di atas 600 rpm tetapi kurang akurat untuk kecepatan di bawah
600 rpm. Sensor Magnetic termasuk ke dalam tipe sensor pasif karena tidak
membutuhkan tegangan input untuk memproses sinyalnya.
Sensor magenetik bekerja dengan cara merubah gerakan mekanikal menjadi
tegangan AC. Yaitu saat gear memotong medan magnet permanent di dalam
sensor, akan timbul tegangan AC di dalam coil dan dikuti oleh
frekuensinya.
|
| Sensor Magnetik |
Untuk menguji sensornya dengan cara mengukur tahanan coilnya antara 100 ~
500 ohm sesuai besar kecilnya sensor pada saat engine mati dan pada saat
engine hidup dan tersambung dengan harnesnya dengan engine, ukur tegangan
AC dan frekuensinya yang timbul antar terminal 1 dan 2.
b. Sensor tipe Half effect
Sensor tipe halft effect memilki akurasi yang tinggi untuk memberikan
informasi kecepatan rendah. Memilki dua model yaitu:
1) Speed sensor
Digunakan pada ECM transmission dan engine untuk mendeteksi kecepatan
tiap posisi timing dan memilki hall cell pada ujung kepalanya. Cara
kerjanya saat gear memotong medan magnet yang terdapat di hall cell,
terbentuklah sinyal dan kemudian dikirim ke control untuk diproses
selanjutnya. Karena sinyalnya berpulsa, maka terdapat duty cycle dan
disebut sinyal digital.
|
| Speed Sensor |
2) Pressure sensor.
Sensor ini sangat akurat untuk mendeteksi kecepatan karena outputnya
tidak tergantung oleh kecepatan, dapat mendeteksi kecepatan mulai dari 0
rpm pada temperatur yang berfariasi. Cara pengujianya yaitu dengan cara
mengukur tegangan input pada pin A dan pin B (speed timing sensor = 12,
7 volt dan transmission output sensor = 8 volt) dan kemudian ukur antara
pin B dan pin C harus terdapat duty cycle antara 5% sampai 95 % dan
terdapat frekuensi antara 4, 5 kHz sampai 5, 5 kHz.
2. Sensor Digital
Sensor digital banyak dipakai untuk memantau posisi aliran, tekanan dan
temperatur, bentuknya lebih besar dari analog terdiri dari beberapa
komponen antara lain: Oscillator sebagai sumber frekuensi antara 5 kHz,
Comparator sebagai pembanding dua sinya yang berbeda untuk menghasilkan
sinyal digital, Transistor NPN mengatur ooutput dari sensor atas dasar
output komparator dalam menyediakan sinyal digital, Thermistor yang
memantau parameter dan merubah tahananya.
|
| Sensor Digital |
Pengujiannya yaitu dengan cara pastikan sensor terhubung dengan
hardnesnya, lakukan pengetesan pin A ke pin C tegangannya = 8 atau 24
volt, pin C ke pin B tegangan DCnya = 0, 7 ~ 7, 9 Volt, pin C ke pin B
frekuensinya 4, 5 ~ 5, 5 kHz, pin C ke pin B duty cycle 5~ 95 %. Jika
tidak sesuai spesifikasi, maka sensor rusak.
3. Sensor Analog
Sinyal analaog adalah sinyal yang perubahanya secara perlahan dan terus
menerus dan proporsional (liner) dengan parameter yang dipantaunya.
Output dari sensor analog berupa tegangan DC antara 0 ~ 5 Volt, sensor
terdiri dari thermistor dan amplifier yang memproses sinyal outputnya
yaitu pad tegangan pada 0, 2 ~ 4, 8 DC Volt. Pengujianya dengan
cara menguku input pada pin A ke pin B = 5 Volt, dan sinyal dari pin C
ke pin B = 1, 99 ~ 4, 46 volt. Jika kabelnya putus, maka kontrolnya akan
mengeluarkan tegangan yang disebut dengan build up voltage sebesar 8
Volt untuk sensor digital dan 6, 3 volt untuk sensor analog.
|
| Sensor Analog |
4. Sensor Analog ke Digital
pada sensor tipe ini menggunakan bagian analognya untuk mengukur
parameternya dan mengirimkan sinyal tersebut kesebuah conventer dan
dirubah oleh conventer menjadi digital menuju ke control elektronik.
Pengujianya sama dengan sensor digital. Contoh penggunaanya pada sensor
tekanan brake.
5. Sensor Cahaya
Sensor cahaya berufngsi untuk mengubah intensitas sinar/ cahaya menjadi
konduktifitas/ arus listrik. Jenis sensor cahaya adalah fotovoltaic dan
fotocondutiv.
a. Fotovoltaic/ fotocell/ solar cell
Berfungsi untuk mengubah sinar matahari menjadi arus listrik, dimana
semakin kuat sinar matahari yang mengenai permukaan solar cell, semakin
kuat juga tegangan dan arus listrik yang dihasilkan
b. Fotoconduktif
Berfungsi untuk mengubah intensitas cahaya menjadi perubahan
konduktivitas, contoh, LDR (light dependent resistor), foto diode,
fototransistor
Komponen sistem sensor
Komponen sistem sensor agar dapat berjalan dengan sempurna, atau agar
berfungsi sesuai fungsinya dapat dikelompokan menjadi tiga komponen
utama yaitu:
1. Komponen input
Yaitu komponen pada sistem sensor yang berfungsi memberikan informasi
kepada sistem control sesuai dengan parameter yang dipantaunya.
Parameter yang dimaksud dapat berupa frekuensi, tekanan, gerak atau
gaya, cahaya dan sebagainya.
2. Komponen control
Yaitu komponen pada sistem sensor yang berfungsi untuk menerima
informasi dan mengolah informasi di dalam sistem kemudian meneruskan ke
komponen output sesuai dengan parameternya.
3. Komponen output
Yaitu komponen pada sistem sensor yang berfungsi untuk memberikan
informasi kepada operator atau serviceman atau lainnya bahwa di dalam
sistem terjadi ketidaknormalan atau normal.
Rangkaian Sistem Sensor
Rangkaian sistem sensor adalah suatu kesatuan yang terdiri dari komponen
input, komponen control dan komponen output yang bekerja bersama untuk
menghasilkan informasi yang dapat digunakan oleh operator atau serviceman
atau lainnya untuk mengetahui keadaan suatu unit atau machine. Contoh
rangkaian sistem sensor.
|
| Rangkaian Sensor Digital |
Phyrometer atau Thermogun adalah suatu alat yang digunakan untuk mengambil
informasi dari sebuah media atau benda untuk mendapatkan ukuran yang tepat
tanpa menyentuh media atau benda yang akan diukur. Ukuran yang dimadksud dapat
berupa suhu dan lainnya.
Kita bisa membayangkan bagaimana susahnya untuk mengukur suhu pada proses
peleburan baja untuk menentukan berapa suhu cairan baja pada bagian inti dan
berapa suhu pada bagian yang menempel pada dinding tungku leburan. Padahal
kita mengetahui titik leleh baja berkisar pada 13750 C tergantung pada
jumlah kandungan karbonya.
Demikian materi memahami dasar-dasar sensor kali ini. Semangat terus
belajarnya, semoga berhasil.