Alat Pengendali Industri Tranduser dan Sensor Transducer 1

Alat Pengendali Industri Tranduser dan Sensor

Transducer (1) • Transducer adalah alat untuk merubah energi dari satu bentuk ke bentuk lainnya. Contoh: microphone, loudspeaker, antena, lampu • Klasifikasi: 1. Input transducer - electric input transducer: mengubah energi non listrik, mis: suara atau sinar menjadi energi listrik 2. Output transducer - electric ouput transducer: sebaliknya dari electric input transducer

Transducer (2) • Terdapat berbagai tipe transducer yang mengubah energi mekanik, panas, optik, dan lain-lain, menjadi energi listrik • Kategori berdasarkan aplikasi: - Sensor. Fungsi: mendeteksi - Aktuator. Fungsi: menerima energi dan menghasilkan gerakan - Kombinasi. Fungsi: Deteksi dan menghasilkan gerakan

Sensor • Sensor adalah alat yang digunakan untuk mendeteksi atau mengukur magnitude sesuatu • Umumnya dikategorikan menurut apa yang diukur. Contoh: sensor temperatur, tekanan, gerakan, dan lain-lain • Berperan penting dalam sistem kendali dan otomatisasi industri modern

Pemilihan Sensor • Apakah ukuran fisik sensor memenuhi syarat untu dipasang pada tempat yang diperlukan? • Apakah cukup akurat? • Apakah bekerja pada jangkauan yang sesuai? • Apakah akan mempengaruhi kuantitas yang diukur? • Apakah tidak mudah rusak dalam pemakaian? • Apakah biaya tidak mahal?

Spesifikasi Sensor • Akurasi (accuracy) : persesuaian antara hasil pengukuran dengan harga sebenarnya. - Perbedaan antara harga yang diukur dengan harga yang dianggap benar disebut kesalahan sistematis. Semakin kecil kesalahannya, maka pengukuran dikatakan teliti • Kepekaan (sensitivity): kemampuan untuk merasakan perbedaan yang relatif kecil dari harga yang diukur. - Merupakan perbandingan anatara perubahan output dengan perubahan input • • Ketepatan (precision): kemampuan untuk menghasilkan output yang sama pada proses yang dilakukan berulang-ulang • Linearitas (linearity): penyimpangan harga output dari garis lurus • Tanggapan frekuensi (frequency response): menunjukkan seberapa cepat tanggapan terhadap perubahan input

Accuracy vs. Precision without accuracy Accuracy without precision Precision and accuracy

Proximity Sensor (1) • Sensor kedekatan (proximity sensor): alat yang berfungsi untuk mendeteksi adanya obyek (target) tanpa kontak fisik • Digunakan dalam kondisi: - obyek yang dideteksi terlalu kecil, ringan, atau lunak - respon cepat - obyek harus diindra melalui rintangan non logam, seperti gelas, plastik, dan karton - lingkungan yang berbahaya, dimana sistem terpotreksi dengan baik - diperlukan umur yang panjang dan keandalan

Proximity Sensor (2) • Sensor kedekatan induktif (inductif proximity sensor) : sensor yang mendeteksi obyek logam tanpa menyentuhnya.

Proximity Sensor (3) • Aplikasi sensor kedekatan induktif • - conveyor system control, process control, machine control, verification dan counting

Proximity Sensor (4) • Sensor kedekatan kapasitif (capasitive proximity sensor): sensor yang mendeteksi bahan konduktif maupun non konduktif, mis: kayu, plastik, cairan, gula, tepung, dan lain -lain

Proximity Sensor (5) • Aplikasi sensor kedekatan kapasitif • Liquid level detection, bulk material level control, process control

Magnetic Switch • Saklar magnet (magnetic switch): disusun dari dua plat kontak yang berada dalam tabung gelas yang diisi dengan gas pelindung • Kontak bebas debu, asap/uap, umur pakai lama • Lebih cepat, handal, pancaran bunga api lebih sedikit, dibandingkan dengan saklar elektromekanis konvensional

Sensor Cahaya (1) • Sensor cahaya : sensor yang mengkonversi energi cahaya menjadi energi listrik, mis: fotovoltaic atau sel solar • Sel solar silikon merupakan sambungan PN. • Sel fotokonduktif (sel fotoresistif) - energi cahaya yang jatuh pada sel akan menyebabkan perubahan resistansi sel. Cahaya gelap, resisitansi sel tinggi, dan sebaliknya.

Sensor Cahaya (2) • Sensor fotolistrik (photoelectric sensor) • - jenis reflektif (reflective) : untuk mendeteksi sorotan cahaya yang dipantulkan dari obyek • - jenis melalui sorotan (through beam): untuk mengukur perubahan kuantitas cahaya yang diakibatkan dari adanya obyek yang melewati aksis optiknya

Sensor Cahaya (3) • Sifat sensor fotolistrik - Deteksi tanpa kontak fisik. Membatasi kerusakan pada target maupun alat sensor. Umur panjang, bebas perawatan - Deteksi target virtual dari semua bahan. Deteksi didasarkan pada jumlah cahaya yang diterima atau perubahan cahaya yang dipantulkan, sehingga memungkinkan untuk mendeteksi target dari berbagai material, seperti kayu, logam, plastik - Deteksi jarak jauh. Jarak deteksi 1 m untuk jenis reflective dan 10 m untuk jenis through beam - Respon kecepatan tinggi. - Diskriminasi warna. Kemampuan mendeteksi cahaya didasarkan reflektansi dan penyerapan warnanya. - Deteksi akurat

Sensor Cahaya (4) • Bar Code - Teknologi bar code digunakan untuk memasukkan data dengan lebih cepat dan akurat dibandingkan dengan secara manual - Banyak digunakan di industri - Terdiri dari 3 elemen utama: simbol bar code, scanner dan decoder - Simbol berisi karakter yang disandikan dalam bentuk yang dapat dibaca oleh mesin.

Sensor Cahaya (5) • Bar Code • Scanner bar code merupakan mata dari sistem pengumpulan data. Sumber cahaya dari scanner memancarkan cahaya ke bar code, bar (yang warnanya hitam) akan memancarkan cahaya sedangkan spasi (yang warnanya putih) akan memantulkan cahaya. Foto detektor mengumpulkan cahaya dalam bentuk sinyal elektronik. Decoder menerima sinyal tersebut dan mengubahnya menjadi data berupa karakter yang direpresentasikan oleh simbol bar code

Sensor Efek Hall • Sensor efek Hall - dirancang untuk merasakan adanya obyek magnetis, biasanya magnet permanen. - Digunakan untuk merasakan/mensinyal posisi komponen. - Akurat dan populer

Sensor Ultrasonik • Sensor ultrasonik bekerja dengan mengirimkan gelombang suara menuju target dan mengukur waktu yang diperlukan untuk memantulkan kembali. Waktu yang dibutuhkan gema untuk kembali ke sensor berbanding lurus dengan jarak atau ketinggian dari target, karena suara mempunyai kecepatan yang konstan. • Obyek padat, cair, butiran dapat dideteksi oleh sensor. • Refleksifitas suara dari permukaan cair sama dengan dari obyek padat. • Tekstil dan foam menyerap gelombang suara

Sensor Tekanan (1) • Strain gauge wire transducer mengkonversi tegangan mekanik menjadi sinyal listrik. • Besar tegangan didasarkan pada prinsip yaitu, tahanan konduktor berubah dengan berubahnya panjang dan luas penampang. • Gaya yang diberikan pada kawat menyebabkan kawat bengkok, terjadi perubahan ukuran kawat yang menyebabkan perubahan resistansi. Perubahan resistansi tersebut akan dideteksi oleh rangkaian jembatan.

Sensor Tekanan (2) • Strain Gauge Load Cell - Jika cell dibebani, logam memanjang, mengulur atau menekan

Displacement Transducer (1) • Diplacement Transducer mengacu pada suatu posisi terhadap suatu titik referensi. Transducer dapat linear (lurus) atau angular (berputar). • Potensiometer dapat digunakan untuk mengukur pemindahan linear maupun angular

Displacement Transducer (2) • Linear Variable Differential Transformer (LVDT): displacement transducer yang umum dipakai di industri • Merupakan transformator dengan inti yang dapat bergerak dan dua kumparan sekunder

Displacement Transducer (3) • Aplikasi LVDT: digunakan untuk mengukur berat, tekanan, gaya, mengontrol level air dalam tanki dll