BAB I PENDAHULUAN

A.   Deskripsi

          Revolusi Industri 4.0 mengubah semua sektor industri (disruption), termasuk  bidang manufaktur. Hadirnya teknologi berbasis internet ini dapat mendukung peningkatan efisiensi dan produktivitas sektor industri manufaktur. Salah satu kompetensi yang harus dimiliki SDM industri agar mampu menjawab tantangan di era industri 4.0 khususnya dibidang manufaktur adalah kompetensi di bidang Mechanical Engineering.  Program pelatihan Mechanical Engineering ini dirancang untuk memberikan bekal terkait analisis dan desain Mechanical Engineering. Modul Teks ini berjudul “SENSOR DAN AKTUATOR” berisi empat bagian utama yaitu: pendahuluan, pembelajaran, evaluasi, dan penutup yang materinya membahas sejumlah kompetensi yang diperlukan untuk Jurusan Teknik Mesin Program Keahlian Teknik Mesin. Materi dalam modul teks bahan ajar ini meliputi: Pengertian Sensor dan Transuder, Macam-macam sensor dan transduser, Pengaplikasian sensor dan tranduser, Pengertian Aktuator, Jenis-jenis aktuator, dan Pengaplikasian Aktuator.

          Modul teks ini menjabarkan usaha minimal yang harus dilakukan oleh mahasiswa untuk mencapai sejumlah kompetensi yang diharapkan dituangkan dalam kompetensi inti dan kompetensi dasar. Sesuai dengan Kurikulum masing-masing universitas yang dibuat, masiswa diminta untuk memberanikan diri dalam mencari dan menggali kompetensi yang ada dalam kehidupan dan sumber yang terbentang disekitar kita dan dalam pembelajarannya peran mentor sangat penting untuk meningkatkan dan menyesuaikan daya serap mahasiswa dalam mempelajari modul ini.

          Penyusunan Modul ini dibawah koordinasi PIC Studi Independen PT. Stechoq Robotika Indonesia, yang akan dipergunakan dalam proses pembelajaran Studi Independen. Modul ini merupakan dokumen sumber belajar yang senantiasa dapat diperbaiki, diperbaharui dan dimutahirkan sesuai dengan kebutuhan dan perubahan zaman. Maka dari itu, kritik dan saran serta masukan dari berbagai pihak diharapkan dapat meningkatkan dan menyempurnakan kualitas isi maupun mutu modul ini. 

 

B.    Tujuan Pembelajaran

        Pada program SI khususnya pada materi Automation aspects: Sensor dan aktuator ini memiliki beberapa tujuan pembelajaran antara lain sebagai berikut:

 

C.    Kompetensi yang Dikembangkan

        Dalam struktur Studi Independen, secara garis besar materi dikelompokan ke dalam tiga kelompok besar yaitu: 

 

D. Capaian Pembelajaran

 

E. Teknis Pembelajaran

 

 

BAB II PEMBELAJARAN

A.    PENGERTIAN SENSOR DAN TRANSDUSER

1.      Pengertian Sensor & Transduser

          Sensor dan transduser merupakan peralatan atau komponen yang mempunyai peranan penting dalam sebuah sistem pengaturan otomatis. Ketepatan dan kesesuaian dalam memilih sebuah sensor akan sangat menentukan kinerja dari sistem pengaturan secara otomatis. Sensor adalah peralatan yang digunakan untuk mengubah besaran fisis tertentu menjadi besaran listrik equivalent yang siap untuk dikondisikan ke elemen berikutnya. Sensor dapat dianalogikan sebagai sepasang mata manusia yang bertugas membaca atau mendeteksi data/informasi yang ada di sekitar. D Sharon, dkk (1982), mengatakan sensor adalah suatu peralatan yang berfungsi untuk mendeteksi gejala-gejala atau sinyal-sinyal yang berasal dari perubahan suatu energi seperti energi listrik, energi fisika, energi kimia, energi biologi, energi mekanik dan sebagainya. Contohnya antara lain yaitu, kamera sebagai sensor penglihatan, telinga sebagai sensor pendengaran, kulit sebagai sensor peraba, LDR (light dependent resistance) sebagai sensor cahaya, dan lainnya.

           Tranduser berasal dari kata “traducere” dalam bahsa latin yang berarti mengubah sehingga tranduser dapat didefinisikan sebagai suatu piranti yang dapat mengubah suatu energy ke bentuk energy lain. Sedangkan William D.C, (1993), mengatakan “transduser adalah sebuah alat yang bila digerakkan oleh suatu energi di dalam sebuah sistem transmisi, akan menyalurkan energi tersebut dalam bentuk yang sama atau dalam bentuk yang berlainan ke sistem transmisi berikutnya”. Transmisi energi ini bisa berupa listrik, mekanik, kimia, optic (radiasi) atau thermal (panas). Contohnya saja yaitu generator adalah transduser yang merubah energi mekanik menjadi energi listrik, motor adalah transduser yang merubah energi listrik menjadi energi mekanik, dan sebagainya.

           Transduser (Inggris: transducer) adalah sebuah alat yang mengubah satu bentuk daya menjadi bentuk daya lainnya untuk berbagai tujuan termasuk pengubahan ukuran atau informasi. Transduser bisa berupa peralatan listrik, elektronik, elektromekanik, elektromagnetik, fotonik, atau fotovoltaik. Dalam pengertian yang lebih luas, transduser kadang-kadang juga didefinisikan sebagai suatu peralatan yang mengubah suatu bentuk sinyal menjadi bentuk sinyal lainnya. Contoh yang umum adalah pengeras suara (audio speaker), yang mengubah beragam voltase listrik yang berupa musik atau pidato, menjadi vibrasi mekanis. Contoh lain adalah mikrofon, yang mengubah suara kita, bunyi, atau energi akustik menjadi sinyal atau energi listrik.

           Suatu definisi mengatakan “transducer adalah sebuah alat yang bila digerakkan oleh energi di dalam sebuah sitem transmisi, menyalurkan energi dalam bentuk yang sama atau dalam bentuk yang berlainan ke sistem transmisi kedua”. Transmisi kedua ini bisa listrik, mekanik, kimia, optik (radiasi) atau termal (panas). Sebagai contoh, definisi transducer yang luas ini mencakup alat-alat yang mengubah gaya atau perpindahan mekanis menjadi sinyal listrik. Alat-alat ini membentuk kelompok transducer yang sangat besar dan sangat penting yang lazim ditemukan dalam instrumentasi industri; dan ahli instrumentasi terutama berurusan dengan jenis pengubahan energi ini. Banyak parameter fisis lainnya (seperti panas, intensitas cahaya, kelembaban) juga dapat diubah menjadi energi listrik dengan menggunakan transducer. Transducer-transducer ini memberikan sebuah sinyal keluaran bila dirangsang oleh sebuah masukan yang bukan mekanis; sebuah transmistor bereaksi terhadap variasi temperatur; sebuah fotosel bereaksi terhadap perubahan intensitas cahaya; sebuah berkas elektron terhadap efek-efek maknetik, dan lain-lain. Namun dalam semua hal, keluaran elektris yang diukur menurut metoda standar memberikan besarnya besaran masukan dalam bentuk ukuran elektris analog.

 

2.      Perbedaan Sensor dan Transduser

          Transduser adalah suatu alat yang fungsinya itu mengubah suatu energi ke energi lain, salah satu contohnya adalah sensor. Transduser juga dibagi dua yaitu transduser aktif dan pasif. Transduser aktif adalah transduser yang dapat bekerja meskipun tidak ada energi dari luar, contohnya adalah potensiometer dia membutuhkan energi listrik untuk mengubah volume (dispeaker aktif), transduser pasif adalah transduser yang bekerja apabila ada energi dari luar contohnya adalah termokopel yang bekerja jika suhu sekitar berbeda dengan suhu pembanding maka termokopel akan langsung menghasilkan arus listrik.

          Sensor itu merupakan jenis transduser yang mengubah energi radiasi, mekanik, panas, dll menjadi energi listrik. Contohnya adalah pada termokopel (sensor suhu) yang berfungsi sebagai pembanding antara suhu referensi sama suhu ruangan/suhu yang mau dibandingkan dengan menggunakan sebuah konduktor dan jika suhu referensi dengan suhu yang dibandingkan berbeda akan timbul tegangan listrik.

 

3.      Persyaratan dan spesifikasi pemilihan sensor

          Ada beberapa kriteria yang harus dipenuhi saat menentukan sensor dan tranduser sebagai alat untuk pengukuran dalam sebuah system. Berikut merupakan beberapa kriteria yang harus dipenuhi.

a)    Accuracy

b)    Range of Operation

c)    Budget/Cost

 

4.      Sifat Sensor

Sensor dibedakan sesuai dengan aktifitas sensor yang didasarkan atas konversi sinyal yang dilakukan dari besaran sinyal bukan listrik (nonelectric signal value) ke besaran sinyal elektrik (electric signal value) yaitu, sensor aktif (active sensor) dan pasif sensor (passive sensor). Gambar 2.1 menunjukkan sifat sensor berdasarkan klasifikasi sesuai fungsinya.

 

a.     Sensor Aktif (Active Sensor)

 b.    Sensor Pasif (Passive Sensor)