Dokumen tersebut membahas tentang sensor dan transduser. Sensor adalah alat untuk mendeteksi atau mengukur besaran fisik dan mengubahnya menjadi sinyal listrik, sedangkan transduser adalah alat yang mengubah energi dari satu bentuk ke bentuk lain. Dokumen ini menjelaskan jenis-jenis sensor seperti sensor panas, mekanik, cahaya, dan suara beserta prinsip kerjanya. Dokumen juga membedakan transduser pasif dan aktif s

1. Tugas.....
SENSOR DAN TRANSDUSER
(Sensor)
OLEH:
SYAHRUN RAMADHAN
P3D11 14 044
PROGRAM VOKASI DIII TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS HALU OLEO
KENDARI
2015

2. SENSOR DAN TRANSDUSER
A. SENSOR
Sensor adalah alat untuk mendeteksi / mengukur suatu besaran fisis berupa variasi
mekanis, magnetis, panas, sinar dan kimia dengan diubah menjadi tegangan dan arus listrik.
Sensor itu sendiri terdiri dari transduser dengan atau tanpa penguat/pengolah sinyal yang
terbentuk dalam satu sistem pengindera. Dalam lingkungan sistem pengendali dan robotika,
sensor memberikan kesamaan yang menyerupai mata, pendengaran, hidung, lidah yang
kemudian akan diolah oleh kontroller sebagai otaknya.
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.
1. Jenis-Jenis Sensor
Secara umum berdasarkan fungsi dan penggunaannya sensor dapat dikelompokan
menjadi 3 bagian yaitu:
a. Sensor Thermal (Panas).
Sensor thermal adalah sensor yang digunakan untuk mendeteksi gejala perubahan
panas/temperature/suhu pada suatu dimensi benda atau dimensi ruang tertentu.
Contohnya:
1. Bimetal,
Prinsip Kerja Bimetal
Prinsip kerja bimetal menggunakan konsep pemuaian, khususnya muai
panjang. Jadi, bimetal peka terhadap perubahan suhu. Jika keping bimetal
dipanaskan atau dinaikan suhunya, maka akan melengkung ke arah logam yang
memiliki angka koefisien muai panjangnya kecil. Bila didinginkan, keping
bimetal akan melengkung ke arah logam yang angka koefisien muai panjangnya
besar.

3. 2. Termistor,
Prinsip Kerja Termistor
Prinsipnya adalah memberikan perubahan resistansi yang sebanding
dengan perubahan suhu. Perubahan resistansi yang besar terhadap perubahan suhu
yang relatif kecil menjadikan termistor banyak dipakai sebagai sensor suhu yang
memiliki ketelitian dan ketepatan yang tinggi. Termistor yang dibentuk dari bahan
oksida logam campuran (sintering mixture), kromium, kobalt, tembaga, besi, atau
nikel, berpengaruh terhadap karakteristik termistor, sehingga pemilihan bahan
oksida tersebut harus dengan perbandingan tertentu. Dimana termistor merupakan
salah satu jenis sensor suhu yang mempunyai koefisien temperatur yang tinggi.
3. Termokopel,
Prinsip Kerja Termokopel
Prinsip kerja termokopel secara sederhana berupa dua buah kabel dari
jenis logam yang berbeda ujungnya, hanya ujungnya saja, disatukan (dilas). Titik
penyatuan ini disebut hot junction. Prinsip kerjanya memanfaatkan karakteristik
hubungan antara tegangan (volt) dengan temperatur. Setiap jenis logam, pada
temperatur tertentu memiliki tegangan tertentu pula. Pada temperatur yang sama,
logam A memiliki tegangan yang berbeda dengan logam B, terjadilah perbedaan
tegangan (kecil sekali, miliVolt) yang dapat dideteksi.
b. Sensor Mekanis
Sensor mekanis adalah sensor yang mendeteksi perubahan gerak mekanis, seperti
perpindahan atau pergeseran atau posisi, gerak lurus dan melingkar, tekanan, aliran,
level dsb.

4. Contoh;
1. Strain gage,
Prinsip Kerja Strain Gauge
Ketika terjadi regangan pada suatu benda uji (specimen) yang telah di
pasangi strain gauge, maka regangan itu terhantarkan melalui alas gauge (isolatif)
pada foil atau penghantar resistif di dalam gauge tersebut. Hasilnya adalah foil
atau penghantar halus tadi akan mengalami perubahan nilai resistansinya.
Perubahan resistansi ini berbanding lurus terhadap besarnya regangan.
2. Linear variable defferential transformer (LVDT),
Prinsip Kerja LVDT
Secara singkat prinsip kerja dari LVDT adalah sebagai berikut : Arus
bolak-balik AC mengalir melalui kumparan (coil) primer, sebagai akibat dari
adanya tegangan eksitasi Eeks. Arus terinduksi melalui pasangan kumparan
sekunder. Frekuensi arus AC yang terinduksi ini sama dengan frekuensi eksitasi.
Namun, amplitudo arus yang terinduksi pada setiap kumparan sekunder
tergantung dari posisi/lokasi batang inti (magnet) yang dapat
berpindah/bergerak. Perubahan amplitudo akibat pergeseran batang inti ini
kemudian di proses untuk melakukan indikasi terhadap peubahan posisi. sehingga
dengan memanfaatkan konsep ini, LVDT dapat dibuat sebagai sensor.

5. 3. Proximity, dsb.
Prinsip Kerja Proximity
Bila cahaya dari proximity memantul pada suatu benda (mis garis), maka cahaya
tersebut akan memantul dan diterima oleh basis phototransistor,maka
phototransistor menjadi saturasi(on)sehingga tegangan output akan mendekati 0
volt. Sebaliknya jika tidak terdapat pantulan maka basis phototransistor tidak
mendapat arus bias sehingga menjadi cut-off, dengan demikian tegangan output
sama dengan tegangan Induk (Vcc).
c. sensor optik (cahaya)
Sensor optic atau cahaya adalah sensor yang mendeteksi perubahan cahaya dari
sumber cahaya, pantulan cahaya ataupun bias cahaya yang mengernai benda atau
ruangan.
Contoh;
1. Photocell,
Prinsip Kerja Photocell
Pada saat gelap atau cahaya redup, bahan dari cakram tersebut
menghasilkan elektron bebas dengan jumlah yang relative kecil. Sehingga hanya
ada sedikit elektron untuk mengangkut muatan elektrit. Artinya pada saat cahaya
redup, LDR menjadi konduktor yang buruk, atau bisa disebut juga LDR memiliki
resistansi yang besar pada saat gelap atau cahaya redup.

6. 4. Phototransistor,
Prinsip Kerja Sensor
PhotoTransistor Sambungan antara basis dan kolektor, dioperasikan dalam
catu balik dan berfungsi sebagai fotodioda yang merespon masuknya sinar dari
luar. Bila tak ada sinar yang masuk, arus yang melalui sambungan catu balik sama
dengan nol. Jika sinar dari energi photon cukup dan mengenai sambungan catu
balik, penambahan pasangan hole dan elektron akan terjadi dalam depletion
region, menyebabkan sambungan menghantar. Jumlah pasangan hole dan elektron
yang dibangkitkan dalam sambungan akan sebanding dengan intensitas sinar yang
mengenainya. Sambungan antara basis emitor dapat dicatu maju, menyebabkan
piranti ini dapat difungsikan sebagai transistor bipolar konvensional.
2. Photodioda,
Prinsip Kerja Photodioda
Photodioda dibuat dari semikonduktor dengan bahan yang populer adalah
silicon ( Si) atau galium arsenida ( GaAs), dan yang lain meliputi InSb, InAs,
PbSe. Material ini menyerap cahaya dengan karakteristik panjang gelombang
mencakup: 2500 Å – 11000 Å untuk silicon, 8000 Å – 20,000 Å untuk GaAs.
Ketika sebuah photon (satu satuan energi dalam cahaya) dari sumber cahaya
diserap, hal tersebut membangkitkan suatu elektron dan menghasilkan sepasang
pembawa muatan tunggal, sebuah elektron dan sebuah hole, di mana suatu hole
adalah bagian dari kisi-kisi semikonduktor yang kehilangan elektron. Arah Arus
yang melalui sebuah semikonduktor adalah kebalikan dengan gerak muatan
pembawa.cara tersebut didalam sebuah photodiode digunakan untuk
mengumpulkan photon – menyebabkan pembawa muatan (seperti arus atau
tegangan) mengalir/terbentuk di bagian-bagian elektroda.

7. d. Sensor Sound (suara)
Sensor suara adalah sebuah alat yang mampu merubah gelombang Sinusioda suara
menjadi gelombang sinus energi listrik. Sensor suara berkerja berdasarkan
besar/kecilnya kekuatan gelombang suara yang mengenai membran sensor yang
menyebabkan bergeraknya membran sensor yang juga terdapat sebuah kumparan
kecil di balik membran tadi naik & turun. Oleh karena kumparan tersebut sebenarnya
adalah ibarat sebuah pisau berlubang-lubang, maka pada saat ia bergerak naik-turun,
ia juga telah membuat gelombng magnet yang mengalir melewatinya terpotong-
potong. Kecepatan gerak kumparan menentukan kuat-lemahnya gelombang listrik
yang dihasilkannya.
Contoh;
1. Microphone,
Prinsip Kerja Microphone
Prinsip kerja dari microphone menjelaskan tipe transducer yang berada di
dalam microphone tersebut. Transducer adalah sebuah alat yang dapat mengubah
energi dari satu bentuk ke bentuk yang lain. Dalam kaitannya dengan microphone,
transducer mengubah energi akustik (suara) mernjadi energi listrik. Menurut cara
kerjanya, ada banyak tipe microphone, seperti: dynamic, condenser, ribbon,
crystal, carbon, dsb. Namun, ada dua tipe yang paling umum digunakan, yaitu:
dynamic dan condenser.

8. B. TRASNDUSER
Transduser adalah alat yang mengubah suatu energi dari satu bentuk ke bentuk lain, yang
merupakan elemen penting dalam sistem pengendali. Secara umum transduser dibedakan atas
dua prinsip kerja yaitu: pertama, Transduser Input dapat dikatakan bahwa transduser ini akan
mengubah energi non-listrik menjadi energi listrik. Kedua, Transduser Output adalah
kebalikannya, mengubah energi listrik ke bentuk energi non-listrik.
William D.C, (1993), mengatakan transduser adalah sebuah alat yang bila digerakan
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).
a. Transduser Pasif, yaitu transduser yang dapat bekerja bila mendapat energi tambahan
dari luar.
b. Transduser Aktif, yaitu transduser yang bekerja tanpa tambahan energi dari luar, tetapi
menggunakan energi yang akan diubah itu sendiri.
Tabel contoh Trasduser Pasif maupun Aktif
Parameter listrik dan
kelas transduser
Prinsip kerja dan sifat alat Pemakaian alat
Transduser Pasif
Potensiometer
Perubahan nilai tahanan karena
posisi kontak bergeser
Tekanan,
pergeseran/posisi
Strain gage
Perubahan nilai tahanan akibat
perubahan panjang kawat oleh
tekanan dari luar
Gaya, torsi, posisi
Transformator
selisih (LVDT)
Tegangan selisih dua kumparan
primer akibat pergeseran inti
trafo
Tekanan, gaya,
pergeseran
Gage arus pusar
Perubahan induktansi kumparan
akibat perubahan jarak plat
Pergeseran, ketebalan

9. Transduser Aktif
Sel fotoemisif
Emisi elektron akibat radiasi
yang masuk pada permukaan
fotemisif
Cahaya dan radiasi
Photomultiplier
Emisi elektron sekunder akibat
radiasi yang masuk ke katoda
sensitif cahaya
Cahaya, radiasi dan
relay sensitif cahaya
Termokopel
Pembangkitan ggl pada titik
sambung dua logam yang
berbeda akibat dipanasi
Temperatur, aliran
panas, radiasi
Generator kumparan
putar
(tachogenerator)
Perputaran sebuah kumparan di
dalam medan magnit yang
membangkitkan tegangan
Kecepatan, getaran
Piezoelektrik
Pembangkitan ggl bahan kristal
piezo akibat gaya dari luar
Suara, getaran,
percepatan, tekanan
Sel foto tegangan
Terbangkitnya tegangan pada sel
foto akibat rangsangan energi
dari luar
Cahaya matahari
Termometer tahanan
(RTD)
Perubahan nilai tahanan kawat
akibat perubahan temperatur
Temperatur, panas
Hygrometer tahanan
Tahanan sebuah strip konduktif
berubah terhadap kandungan uap
air
Kelembaban relatif
Termistor (NTC)
Penurunan nilai tahanan logam
akibat kenaikan temperatur
Temperatur
Mikropon kapasitor
Tekanan suara mengubah nilai
kapasitansi dua buah plat
Suara, musik,derau
Pengukuran Reluktansi rangkaian magnetik Tekanan, pergeseran,

10. reluktansi diubah dengan mengubah posisi
inti besi sebuah kumparan
getaran, posisi
c. Transduser Input,
Transduser Input dapat dikatakan bahwa transduser ini akan mengubah energi non-listrik
menjadi energi listrik.
Contoh:
1. LDR (Light Dependent Resistor) mengubah Cahaya menjadi Resistansi (Hambatan)
2. Thermistor (NTC/PTC) mengubah suhu menjadi Resistansi (Hambatan)
3. Variable Resistor (Potensiometer) mengubah posisi menjadi Resistansi (Hambatan)
4. Mikropon (Microphone) mengubah gelombang suara menjadi sinyal listrik
d. Transduser Output,
Transduser Input dapat dikatakan bahwa transduser ini akan mengubah energi listrik
menjadi energi non-listrik.
Contoh:
1. LED (Light Emitting Diode) mengubah listrik menjadi Energi Cahaya
2. Lampu mengubah listrik menjadi Energi Cahaya
3. Motor mengubah listrik menjadi Gerakan (motion)
4. Heater mengubah listrik menjadi Panas
5. Loudspeaker mengubah sinyal listrik menjadi Suara

11. DAFTAR PUSTAKA
Akbar, Rinal. 2013. Macam-Macam Sensor Suhu / Temperatur / Thermal.
http://rinalakbar.blogspot.com/2013/01/macam-macam-sensor-suhu-temperatur.html
Anwar, Ariful. 2010. Sensor. https://goodarif.wordpress.com/elektronika-dasar/sensor.html
Elektronika, Teknik. 2008. Pengertian Transducer dan Jenis-jenisnya.
http://teknikelektronika.com/pengertian-transducer-jenis-jenis-transduser.html
Sersasih. 2011. Tipe-Tipe Transducer dan Sensor.
https://sersasih.wordpress.com/2011/12/03/tipe-tipe-transducer-dan-sensor.html
Elektronika, Teknik. 2008. Pengertian Transducer dan Jenis-jenisnya.
http://teknikelektronika.com/pengertian-transducer-jenis-jenis-transduser/
Dimas. 2000. Sensor dan Transduser. Bandung. Satu Nusa.