MAKALAH TRANSDUCER
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Dewasa
ini transducer merupakan komponen
penting yang umum dijumpai dalam berbagai peralatan embedded modern yang
nampaknya semakin mengepung kehidupan manusia. Disadari atau tidak kita
sebenarnya hampir setiap hari pasti berhubungan dengan komponen ini. Telah
banyak perkembangan yang telah dicapai pada bidang ini, baik dari segi
teknologi maupun dari segi fungsi.
Transducer
adalah sebuah alat yang bila digerakkan oleh energi di dalam sebuah sitem transmisi,
menyalusrkan energi dalam bentuk yang sama atau dalam bentuk yang berlainan ke
sistem transmisi kedua. Tranducer ini terbagi atass dua kelompok yaitu
transducer aktif dan transducer pasif.
Pemilihan
transducer tergantung dengan pemakainya. Semua itu akan dibvahas dalam makalah
ini sedetail mungkin.
1.2 Tujuan
Tujuan
makalah ini dibuat agar mahasiswa dapat mengenal dan mengetahui secara mendalam
tentang transducer.
BAB
II
PEMBAHASAN
2.1 Pengertian
Transducer
Transduser
(Inggris: transducer) adalah sebuah alat yang mengubah satu bentuk daya menjadi
bentuk daya lainnya untuk berbagai tujuan termasuk pengubahan ukuran atau
informasi (misalnya,sensor tekanan). Transducer 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
definisai mengatakan “ transducer adalah sebuah alat yang bila digerakkan oleh
energi di dalam sebuah sitem transmisi, menyalusrkan 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 dapt diubah menjadi energi
listrik dengan menggunakan transducer. Transducer-transducer ini memberikan
sebuah sinyal keluaran bila diransang 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.
2.4
Tabel pengelompokan transducer
Transduser Pasif (daya dari luar)
|
Parameter listrik dan kelas transduser
|
Prinsip
kerja dan sifat alat
|
Pemakaian
alat
|
|
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
|
Transduser Aktif
|
Parameter listrik dan kelas transduser
|
Prinsip
kerja dan sifat alat
|
Pemakaian
alat
|
|
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, tegangan
|
|
Sel foto tegangan
|
Terbangkitnya tegangan
pada sel foto akibat rangsangan energi dari luar
|
Cahaya matahari
|
|
Termometer tahanan
(RTD)
|
Perubahan nilai
tahanan kawat akibat perubahan temperature
|
|
|
Hygrometer tahanan
|
Tahanan sebuah strip
konduktif berubah terhadap kandungan uap air
|
Kelembaban relative
|
|
Termistor (NTC)
|
Penurunan nilai
tahanan logam akibat kenaikan temperature
|
Suhu
|
Berdasarakan
fungsinya transducer dibagi 2 jenis yaitu Transducer Input dan Transducer
Output. Hampir semua perangkat
elektronika terdapat kedua jenis
transducer tersebut.
Transduser Input (Input Transducer)
Transduser
Input merupakan Transduser yang dapat mengubah energi fisik (physical energy)
menjadi sinyal listrik ataupun Resistansi (yang kemudian juga dikonversikan ke
tegangan atau sinyal listrik). Energi fisik tersebut dapat berbentuk Cahaya,
Tekanan, Suhu maupun gelombang suara. Seperti contohnya Mikropon (Microphone),
Mikropon dapat mengubah gelombang suara menjadi sinyal listrik yang dapat
dihantarkan melalui kabel listrik. Transduser Input sering disebut juga dengan
Sensor.
Berikut ini
beberapa Komponen Elektronika ataupun perangkat Elektronika yang digolongkan
sebagai Transduser Input.
– LDR (Light
Dependent Resistor) mengubah Cahaya menjadi Resistansi (Hambatan)
–Thermistor
(NTC/PTC) mengubah suhu menjadi Resistansi (Hambatan)
– Variable
Resistor (Potensiometer) mengubah posisi menjadi Resistansi (Hambatan)
– Mikropon
(Microphone) mengubah gelombang suara menjadi sinyal listrik
Transduser
Output (Output Transducer)
Transduser
Output merupakan Transduser yang dapat mengubah sinyal listrik menjadi bentuk
energi fisik (Physical Energy). Seperti contohnya Loudspeaker, Loudspeaker
mengubah sinyal listrik menjadi Suara yang dapat di dengar oleh manusia.
Transduser Output sering disebut juga dengan istilah Actuator.
Beberapa
Komponen Elektronika atau Perangkat Elektronika yang digolongkan sebagai
Transduser Output diantaranya adalah sebagai berikut :
– LED (Light
Emitting Diode) mengubah listrik menjadi Energi Cahaya
– Lampu
mengubah listrik menjadi Energi Cahaya
– Motor
mengubah listrik menjadi Gerakan (motion)
– Heater
mengubah listrik menjadi Panas
– Loudspeaker
mengubah sinyal listrik menjadi Suara
Penggabungan
Transduser Input dan Output
Banyak
Perangkat Elektronika yang kita pergunakan saat ini adalah gabungan dari
Transduser Input dan Transduser Output. Dalam Perangkat Elektronika yang
dimaksud ini terdiri dari Sensor (Transduser Input) dan Actuator (Transduser
Output) yang mengubah suatu bentuk Energi menjadi bentuk energi lainnya dan
kemudian mengubahnya lagi menjadi bentuk energi yang lain. Seperti contohnya
Pengukur Suhu Badan (Termometer) yang mengkonversikan atau mengubah suhu badan
kita menjadi sinyal listrik (Transduser input = Sensor Suhu) kemudian diproses
oleh Rangkaian Elektronika tertentu menjadi Angka atau Display yang dapat
dibaca oleh kita (Transduser Output = Display).
Aplikasi Transduser
Berdasarkan
Aplikasinya, Transduser dapat dibagi menjadi beberapa jenis, diantaranya adalah
:
1.
Transducer
Electromagnetic, seperti Antenna, Tape Head/Disk Head, Magnetic Cartridge.
2.
Transducer
Electrochemical, seperti Hydrogen Sensor, pH Probes.
3.
Transducer
Electromechanical, seperti Rotary Motor, Potensiometer, Air flow sensor, Load
cell.
4.
Transducer
Electroacoustic, seperti Loadspeaker, Earphone, Microphone, Ultrasonic
Transceiver.
5.
Transducer
Electro-optical, seperti Lampu LED, Dioda Laser, Lampu Pijar, Tabung CRT.
6.
Transducer Thermoelectric, seperti komponen
NTC dan PTC, Thermocouple.
2.3 Pemilihan transducer
Pemilihan
suatu transduser sangat tergantung kepada kebutuhan pemakai dan lingkungan di
sekitar pemakaian. Untuk itu dalam memilih transduser perlu diperhatikan
beberapa hal di bawah ini:
1. Kekuatan, maksudnya ketahanan atau proteksi
pada beban lebih.
2. Linieritas, yaitu kemampuan untuk
menghasilkan karakteristik masukan-keluaran yang linier.
3. Stabilitas tinggi, yaitu kesalahan
pengukuran yang kecil dan tidak begitu banyak terpengaruh oleh faktor-faktor
lingkungan.
4. Tanggapan dinamik yang baik, yaitu keluaran
segera mengikuti masukan dengan bentuk dan besar yang sama.
5. Repeatability : yaitu kemampuan untuk
menghasilkan kembali keluaran yang sama ketika digunakan untuk mengukur besaran
yang sama, dalam kondisi lingkungan yang sama.
6. Harga. Meskipun faktor ini tidak terkait
dengan karakteristik transduser sebelumnya, tetapi dalam penerapan secara nyata
seringkali menjadi kendala serius, sehingga perlu juga dipertimbangkan.
Diantara beberapa karakteristik transduser di atas, akan dibahas lebih mendalam
tentang linieritas.
Linieritas
adalah suatu sifat yang penting dalam suatu transducer. Bila suatu transduser
adalah linier, maka bila masukan menjadi dua kali lipat, maka keluaran –
misalnya – menjadi dua kali lipat juga. Hal ini tentu akan mempermudah dalam
memahami dan memanfaatkan transduser tersebut. Ketidaklinieran setidaknya dapat
dibagi menjadi dua, yaitu ketidak-linieran yang diketahui dan yang tidak
diketahui. Ketidaklinieran yang tidak diketahui tentu sangat menyulitkan,karena
hubungan masukan – keluaran tidak diketahui. Seandainya transduser semacam ini
dipakai sebagai alat ukur, ketika masukan menjadi dua kali lipat, maka
keluarannya menjadi dua kali lipat atau tiga kali lipat, atau yang lain, tidak
diketahui. Sehingga untuk transduser semacam ini, perlu dilakukan penelitian
tersendiri untuk mendapatkan hubungan masukan–keluaran, sebelum
memanfaatkannya. Adapun untuk ketidaklinieran yang diketahui, maka transduser
yang memiliki watak semacam ini masih dapat dimanfaatkan dengan menghindari
ketidaklinierannya atau dengan melakukan beberapa transformasi pada rumus-rumus
yang menghubungkan masukan dengan keluaran. Contoh ketidaklinieran yang
diketahui misalnya: daerah mati (dead zone), saturasi (saturation), logaritmis,
kuadratis dan sebagainya. Perinciannya adalah sebagai berikut:
1. Daerah mati (dead zone) artinya adalah
ketika telah diberikan masukan, keluaran belum ada. Baru setelah melewati nilai
ambang tertentu, ada keluaran yang proporsional terhadap masukan.
2. Saturasi maksudnya adalah, ketika masukan
dibesarkan sampai nilai tertentu, keluaran tidak bertambah besar, tetapi hanya
menunjukkan nilai yang tetap. Masukan keluaran nilai ambang
3. Logaritmis, maksudnya adalah – sesuai
dengan namanya – bila masukan bertambah besar secara linier, keluarannya
bertambah besar secara logaritmis.
4. Kudratis, maksudnya adalah – sesuai dengan
namanya – bila masukan bertambah besar secara linier, keluarannya bertambah
besar secara kuadratis.
Pada kondisi
riil, transduser yang linier dalam jangkau yang luas sangat jarang ditemui.
Bahkan banyak transduser yang memiliki sifat tidak linier yang merupakan
gabungan dari beberapa sifat tidak linier. Oleh karena itu, perlu kiat-kiat
yang tepat untuk memanfaatkan fenomena tersebut.
BAB
III
KESIMPULAN
DAN SARAN
3.1 Kesimpulan
1. Transducer adalah sebuah alat yang bila
digerakkan oleh energi di dalam sebuah sitem transmisi, menyalusrkan energi
dalam bentuk yang sama atau dalam bentuk yang berlainan ke sistem transmisi
kedua.
2. Pemilihan suatu transduser sangat
tergantung kepada kebutuhan pemakai dan lingkungan di sekitar pemakaian.
Hal-hal yang perlu diperhatikan untuk memilih transducer yaitu kekuatan,
linieritas, stabilitas tinggi, tanggapan dinamik yang baik, repeatability, dan
harga.
3. Linieritas adalah suatu sifat yang
penting dalam suatu transducer. Bila suatu transduser adalah linier, maka bila
masukan menjadi dua kali lipat, maka keluaran – misalnya – menjadi dua kali
lipat juga.
4. Transducer dikelompokkan menjadi dua yaitu
transducer aktif dan transducer pasif
3.2 Saran
1. Dengan dibuatnya makalah ini, pemahaman
tentang transducer lebih ditingkatkan lagi.
2. Diharapkan kepada penulis agar
menjelaskan lebih lengkap lagi istilah-istilah yang kurang jelas.
Sumber :
http://jundullah05.wordpress.com/2008/04/10/sensor-dan-transduser/ http://www.musbikhin.com/pengertian-tranduser
Komentar
Posting Komentar