Macam-Macam Sensor
SUHU
Sensor untuk suhu ialah thermistor. Nilai tahanan thermistor akan semakin berkurang dengan meningkatnya suhu. Cara terbaik untuk memakai komponen ini ialah dengan menyambungkannya ke sebuah rangkaian pembagi tegangan. Selanjutnya, informasi mengenai suhu akan muncul sebagai tegangan pada persambungan (function) rangkaian pembagi tegangan. Dengan kata lain, suhu direpresentasikan dalam bentuk sinyal tegangan yang dihasilkan oleh rangkaian pembagi tegangan.
CAHAYA
Nilai tahanan sebuah light dependent resistor semakin berkurang dengan meningkatnya intensitas cahaya. Sebagaimana halnya thermistor, komponen ini paling baik dipakai sebagai penggalan dari rangkaian pembagi tegangan, yang menghasilkan sinyal tegangan. Fotodioda mempunyai sifat-sifat yang serupa dengan diode biasa, namun sangat sensitif terhadap cahaya.
Fotodioda yang ditampilkan dalam foto di atas mempunyai kemasan berbentuk kaleng (atau silinder) logam. Elemen inti dari komponen ini, yaitu diode, sanggup terlihat melalui lensa yang ada di penggalan atas silinder, sebagai chip silicon berbentuk bujursangkar.
Fotodioda di atas ditempatkan di dalam kemasan plastic kedap cahaya. Akan tetapi, kemasan ini sanggup ditembus oleh cahaya inframerah.
Diode ini sangat bermanfaat untuk dipakai di dalam sistem-sistem keamanan, untuk mendeteksi kedatangan seorang tamu tak diundang, yang berjalan menabrak seberkas sinar inframerah yang tak terlihat. Sebuah fotodioda disambungkn secara bias-mundur di dalam rangkaian. Hanya terdapat arus bocor sebesar beberapa mikroamp yang mengalir melewati komponen ini. Arus ini besarnya sebanding dengan intensitas cahaya yang jatuh mengenai fotodioda. Arus akan dilewatkan menuju sebuah resistor dan tegangan akan timbul pada resistor tersebut.
Tegangan yang timbul ini (𝑉keluar) sebanding besarnya dengan intesitas cahaya yang menimpa fotodioda.
GAYA
Sebuah strain gauge (pengukur tekanan mekanis) sangat sensitive terhadap perubahan gaya mekanik. Alat ini terdiri dari selembar kertas foil logamtipis, yang dibuat sedemikian rupa menjadi benng-benang yang sangat halus. Kertas foil ini terbungkus seluruhnya oleh lapisan film plastic.
Strain gauge dipasangkan pada objek yang akan diberi tekanan mekanik. Ketika objek terkena tekanan, kertas foil mengalami hal yang sama sehingga benang-benangnya akan tertarik memanjang. Ketika hal ini terjadi, benang-benang tersebut menjadi lebih panjang dan tipis sehingga tahanan listriknya bertambah. Perubahan nilai tahanan ini sangaat kecil, sehingga diharapkan rangkaian khusus untuk mengukurnya.
Rangkaian irti adalah sebuah Jembatan Wheatstone. Salah satu dari keempat sisi rangkaian ditempati oleh gauge dan sisi lainnya oleh sebuah gauge lain vang identik, yang disebut sebagai dummy. Gauge kedua ini (dummy) tidak dikenakan tekanan mekanis, namun dimaksudkan untuk mengimbangi perubahan tahanan pada gauge pertama yang diakibatkan oleh suhu. R2 ialah kombinasi seri antara sebuah resistor tetap dan sebuah resistor variabel. Pandanglah jembatan ini sebagai dua buah rangkaian pembagi tegangan yang terpisah (ACB, ADB), yang diletakkan bersebelahan. Tegangan pada titik C sebanding dengan R1/R2. Tegangan pada dtik D sebanding dengan tahanan gauge dibagi dengan tahanan dummy. Salah satu cara untuk mengetahui besarnya perubahan tahanan gauge adalah dengan mengatur resistor variabel sedemikian rupa sehingga tegangan pada titik C sama dengan tegangan pada titik D. Ketika hal ini dapat dicapai, Rangkaian jembatan dikatakan berada dalam keadaan seimbang dan 7*.rr^* akan sama dengan nol. Selanjutnya, kita menghitung tahanan gauge dengan memakai persamaan:
Nilai-nilai Rl dan R2 diketahui. Tahanan dummy pada titik-titik suhu yang baku dapat diketahui dari sebuah data sheet, sehingga kita dapat menghitung tahanan gauge, di bawah tekanan mekanis, yang belum diketahui. Langkah terakhir adalah menghitung gaya yang hendak diukur, dengan merujuk pada perubahan tahanan gauge.
Biasanya, rangkaian jembatan ini dikalibrasi dengan cara menawarkan gaya dengan nilainilai yang telah diketahui besarnya, mengukur perubahan tahanan gauge, dan mem-plot hasilhasil pengukuran ini dalam bentuk grafik yang menggambarkan hubungan gaya dengan tahanan. Sel beban terdiri dari satu buah strain gauge atau lebih, yang ditempelkan pada batang atau cincin logam. Sel beban dikalibrasi oleh pabrikan yang bersangkutan. Piranti ini dirancang unruk mengukur gaya tekanan mekanis, gaya pemampatan (kompresi), atau gaya punrir yang bekerja pada sebuah objek.
Ketika batang atau cincin logam piranti ini berada di bawah tekanan mekanis, regangan yang timbul pada terminalterminalnya dapat dijadikan rujukan untuk mengukur besarnya gaya. Perangkat-perangkat elektronik khusus secara otomatis akan menghitung dan menampilkan nilai gaya yang bekerja pada sel beban. Sel-sel beban seringkali dipakai untuk menimbang berat suatu objek. Tipe-tipe "kelas-berat" dapat digunakan untuk menimbang bobot sebesar ratusan atau, bahkan, ribuan kilogram. Pada sebuah weightbridge (jembatan-penimbang), sel-sel beban semacam ini digunakan untuk menimbang kendaraan-kendaraan dengan bobot muatan yang sangat besar. Versi- versi yang lebih kecil juga dibuat, ,,untuk menimbang Massa dengan bobot hingga beberapa kilogram.
SUARA
Suara dapat dideteksi dengan menggunakan piranri mikrofon, seperti misalnya sebuah mikrofon kapasitor. Untuk tugas-tugas proyek, seringkali akan lebih hemat Sistem elektronika 97 Mikrofon kristal bisa menghasilkan sinyal output tanpa membutuhkan catu daya. Foto di sebelah kiri menunjukkan sebuah .zi_ cro?hone z'asarr jenis kristal. Seringkali, sebuah mikrofon apabila Arrda menggunakan sebuah ' microphone inserl (isi mikrofon), seperti yang diilustrasikan dalam foto di sebelah kanan. Piranti ini adaiah elemen paling dasar dari sebuah mitrofon, tanpa badan dan kaki penyangganya. Piranti ini memiliki dua kaki sambungan di penggalan belakangnya.
Kualitas suara dari sebuah mikrofon kapasitor sangat baik,.namun regangan yang dihasilkannya relatif kecil. Seringkali, sebuah rangkaian penguat built-in (terpadu) disertakan dengan rangkaian mikrofon untuk memperkuat sinyal tegangan outputnya.
Sebuah mikrofon kapasitor disambungkan ke dalam rangkaian sebagaimana diperlihatkan pada diagram di atas. Nilai resistor yang dibutuhkan dalam rangkaian ini bergantung pada tegangan catu yang diberikan.-periksalah nilai-nilai ini pada data sheet untuk mikrofon yang bersangkutan. Biasanya, sinyal yang dihasilkan mikrofon akan, dilewatkan melalui sebuah kapasitor ke tahapan penguaran berikutnya. Hal ini dikarenakan bahwa, tanpa kapasitor, arus yang mengalir akan terlalu besar sehingga amplitudo sinyal tegangan menjadi sangat berkurang.
Mikrofon kristal bisa menghasilkan sinyal Output tanpa membutuhkan Catu daya. Foto di sebelah kiri menunjukkan sebuah Microphone insert’ jenis kristal. Seringkali, sebuah mikrofon mempunyai badan yang terbuat dari logam, yang ditujukan untuk melindunginya dari gangguan medan magnet eksternal. Badan mikrofon ini harus disambungkan salah satu atau kedua terminal mikrofon. Untuk memanfaatkan efek perlindungan ini secara oPtimal, Anda harus selalu menyambungkan terminal tersebut (yang tersambung ke badan mikrofon) ke jalur catu 0 V.
KELEMBABAN
Sensor-sensor kelembaban pada umumnya ialah piranti-piranti yang dibuat sendiri (bukan produksi pabrikan). Sebuah sensor ketinggian air mempunyai dua buah probe, masing-maingnya terbuat dari kawat tembaga tebal, dan probe-probe itu dipasang secara berdekatan pada sebuah dudukan.
Dalam keadaan normal, tahanan di antara kedua kawat probe ini sedemikian tingginya sehingga simpel bersifat sabagaimana layaknya sebuah saklar yang membuka. Ketika kedua probe dicelupkan sebagian ke dalam air, konduksi listrik di antara keduanya terjai dan tahanan yang sebelumnya sangat tinggi menjadi sangat rendah. Arus akan mengalir, sebagaimana layaknya melewati sebuah saklar yang menutup. Jenis sensor kelembaban lainnya sanggup dibuat dari potongan-potogan persegi papan stripboard.
Hubungkan strip-strip tembaga (di permukaan belakang stripboard) secara berselingan dengan memakai kawat-kawat, dan solderlah kawat-kawat tersebut. Jenis sensor ini sangat mempunyai kegunaan untuk mendeteksi hujan atau percikan air.
SENSOR POSISI
Sensor-sensor posisi tersedia dipasaran, namun dengan harga yang sangat mahal. Sebuah microswitch sanggup dipakai untuk mengetahui apakah sebuah objek telah berada pada posisi yang dikehendaki. Sebagai contoh, microswitch sanggup memeberitahukan kepada kita apakah pintu sebuah lemri berada dalam keadaan terbuka atau tertutup. Apabila anda menginginkan hasil yang lebih baik, gunakanlah dua buah microswitch, satu untuk mengindikasikan bahwa ‘pintu terbuka’ dan yang lainnya untuk ‘pintu tertutup’.
Apabila anda ingin memilih posisi sebuah objek secara tepat. Anda sanggup menyambungkan microswitch ke wiper sebuah pot geser juga akan bergerak. Akibatnya, tahanan listrik antara wiper dengan salah satu ujung pot geser akan berubah. Dalam kasus ini, posisi objek dikonversikan menjadi arus listrik. Informasi (yang direpresentasikan oleh arus listrik) ini kemudian akan diproses oleh sebuah rangkaian logika atau sebuah rangkaian penguat. Sebuah pot putar juga sanggup dipergunakan, dengan cara yang sama, untuk mendeteksi posisi sirkuler (melingkar) atau posisi sudut.
Cara lain untuk mendeteksi posisi ialah dengan memakai seberkas sinar cahaya. Lebih disarankan semoga anda memakai cahaya inframerah. Arahkan berkas sinar sedemikian rupa sehingga berkas ini akan terputus apabila objek yang dimaksud mencapai suatu posisi tertentu. Tegangan output dari sebuah sensor fotodioda inframerah akan jatuh dikala objek berada pada posisi tersebut. Pada gambaran di bawah, sebuah beras sinar dipakai di meja kasir sebuah pasar swalayan. Berkas ini akan menggerakkan ban berjalan di meja kasir, hingga berang pertama yang ada di atas ban hingga ke erat sang kasir.
