STECHOQ TRAINING CENTER
Day 3 - Macam - Macam Sensor dan Transduser (Part 2)
a. Sensor Suhu
1) Termostat
Termostat adalah suatu perangkat yang dapat memutuskan dan menyambungkan arus listrkik pada saat mendeteksi perubahan suhu dilingkungan sekitarnya sesuai dengan pengaturan suhu yang ditentukan. Pada umumnya thermostat yang digunakan saat ini dapat kita bedakan menjadi dua jenis yaitu:
a) Termostat Mekanikal
Termostat mekanikal terdiri dari dua jenis logam yang berbeda dan ditempel bersama sehingga menjadi bentuk yang disebut dengan Bi-Metallic strip (atau Bi-Metal Strip). Dua Strip tersebut akan berfungsi menjadi jembatan untuk menghantarkan atau memutuskan arus listrik ke rangkaian sistem pemanas atau pendinginnya.
b) Termostat Elektronik
Termostat Elektronik pada dasarnya berbentuk rangkaian elektronika yang terdiri dari berbagai komponen-komponen elektronika. Komponen utama untuk mendeteksi perubahan suhu adalah Thermistor yaitu resistor yang nilai hambatannya dapat dipengaruhi oleh suhu (Temperature) sekitarnya. Thermistor terbagi menjadi dua jenis yaitu Thermistor PTC dan Thermistor NTC.
2) Termistor (NTC dan PTC)
PTC termasuk jenis thermistor, yaitu resistor yang nilai tahanannya dipengaruhi oleh suhu. Nilai hambatan PTC saat dingin adalah sangat rendah, tetapi saat suhu PTC naik maka nilai hambatannya juga ikut naik. NTC juga termasuk jenis thermistor, yaitu resistor yang nilai tahanannya dipengaruhi oleh suhu, tetapi NTC kebalikan dari PTC, dimana nilai tahanan NTC saat dingin sangat tinggi, tetapi saat suhu NTC semakin naik, maka nilai tahanannya akan semakin mengecil bahkan nol. Termistor terbuat dari campuran oksida-oksida logam yang diendapkan seperti: mangan (Mn), nikel (Ni), cobalt (Co), tembaga (Cu), besi (Fe) dan uranium (U).
3) RTD (Resistance Thermal Detector)
RTD adalah salah satu dari beberapa jenis sensor suhu yang sering digunakan. RTD dibuat dari bahan kawat tahan korosi, kawat tersebut dililitkan pada bahan keramik isolator. Bahan kawat untuk RTD tersebut antara lain; platina, emas, perak, nikel dan tembaga, dan yang terbaik adalah bahan platina karena dapat digunakan menyensor suhu sampai 1500 ⁰C. Tembaga dapat digunakan untuk sensor suhu yang lebih rendah dan lebih murah, tetapi tembaga mudah terserang korosi.
4) Termokopel
Sensor termokopel adalah sensor yang mampu mengukur suhu sangat tinggi sehingga sensor suhu termokopel ini sering digunakan untuk industri pengolahan minyak atau baja.
Thermocouple adalah transduser aktif suhu yang tersusun dari dua buah logam berbeda dengan titik pembacaan pada pertemuan kedua logam dan titik yang lain sebagai outputnya. Thermocouple merupakan salah satu sensor yang paling umum digunakan untuk mengukur suhu karena relatif murah namun akurat yang dapat beroperasi pada suhu panas maupun dingin.
Termokopel tersedia dalam berbagai rentang suhu dan jenis bahan. Pada dasarnya, gabungan jenis-jenis logam konduktor yang bebeda akan menghasilkan rentang suhu operasional yang berbeda pula.
Jenis-jenis atau tipe Termokopel yang umum digunakan berdasarkan Standar Internasional.
Termokopel Tipe E
Bahan logam konduktor positif: Nickel-Chromium
Bahan logam konduktor negative: Constantan
Rentang suhu: -200 ⁰C – 900 ⁰C
Termokopel Tipe J
Bahan logam konduktor positif: Iron
Bahan logam konduktor negative: Constantan
Rentang suhu: 0 ⁰C – 750 ⁰C
Termokopel Tipe K
Bahan logam konduktor positif: Nickel-Chromium
Bahan logam konduktor negative: Nickel-Aluminium
Rentang suhu: -200 ⁰C – 1250 ⁰C
Termokopel Tipe N
Bahan logam konduktor positif: Nicrosil
Bahan logam konduktor negative: Nisil
Rentang suhu: 0 ⁰C – 1250 ⁰C
Termokopel Tipe T
Bahan logam konduktor positif: Copper (Tembaga)
Bahan logam konduktor negative: Constantan
Rentang suhu: -200 ⁰C – 350 ⁰C
Termokopel Tipe U
Bahan logam konduktor positif: Copper (Tembaga)
Bahan logam konduktor negative: Copper-Nickel
Rentang suhu: 0 ⁰C – 1450 ⁰C
b. Sensor Cahaya
Sensor cahaya adalah komponen elektronika yang dapat memberikan perubahan besaran elektrik pada saat terjadi perubahan intensitas cahaya yang diterima oleh sensor cahaya tersebut. Dilihat dari perubahan output sensor cahaya maka sensor cahaya dapat dibedakan kedalam 2 tipe yaitu sensor cahaya tipe fotovoltaic dan sensor cahaya tipe fotoconduktive.
1) Tipe Fotovoltaik
Sensor cahaya tipe fotovoltaic adalah sensor cahaya yang dapat memberikan perubahan tegangan pada output sensor cahaya tersebut apabila sensor tersebut menerima intensitas cahaya. Sensor cahaya tipe photovoltaic adalah alat sensor sinar yang mengubah energi sinar langsung menjadi energi listrik.
Apabila solar cell menerima pancaran cahaya maka pada kedua kaki solar cell akan muncul tegangan DC sebesar 0,1 Vdc sampai 0,5 Vdc untuk tiap cell.
2) Tipe Fotokonduktif
Sensor cahaya tipe fotokonduktif akan memberikan perubahan resistansi pada terminal outputnya sesuai dengan perubahan intensitas cahaya yang diterimanya. Sensor cahaya tipe fotovoltaik ini ada beberapa jenis diantaranya adalah:
a) LDR (Light Depending Resistor)
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.
Prinsip Kerja Sensor Cahaya LDR (Light Dependent Resistor) yaitu Resistansi Sensor Cahaya LDR (Light Dependent Resistor) akan berubah seiring dengan perubahan intensitas cahaya yang mengenainya atau yang ada di sekitarnya. Dalam keadaan gelap resistansi LDR sekitar 10 MΩ dan dalam keadaan terang sebesar 1KΩ atau kurang. LDR terbuat dari bahan semikonduktor seperti kadmium sulfida.
b) Phototransistor
Photo transistor adalah suatu transistor yang memiliki resistansi antara kaki kolektor dan emitor dapat berubah sesuai intensitas cahaya yang diterimanya. Photo transistor memiliki 2 terminal output dengan nama emitor dan colektor, dimana nilai resistansi emitor dan kolektor tersebut akan semakin rendah apabila intensitas cahaya yang diterim photo transistor semakin tinggi.
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).
c) Photodioda
Sensor photo dioda merupakan dioda yang peka terhadap cahaya, sensor photodioda akan mengalami perubahan resistansi pada saat menerima intensitas cahaya dan akan mengalirkan arus listrik secara forward sebagaimana diode pada umumnya. Sensor photodioda adalah salah satu jenis sensor peka cahaya (photodetector). Jenis sensor peka cahaya lain yang sering digunakan adalah phototransistor.
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.
Last modified: Tuesday, 14 February 2023, 8:48 AM
