MODUL II

MODUL II

SENSOR DAN AKTUATOR

I. Pendahuluan

Kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi dari masa ke masa berkembang cepat

terutama di bidang otomasi industri. Dengan adanya perkembangan zaman, seseorang harus

bekerja lebih efisien, baik dari segi biaya dan waktu. Begitu juga dalam dunia industri, sebuah

perusahaan harus dapat memproduksi secara cepat dan efisien tanpa mengurangi kualitas dari

produk tersebut. Kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi dari masa ke masa berkembang

cepat terutama di bidang otomasi industri.

Untuk mendukung itu semua diperlukan teknologi untuk mewujudkan hal tersebut.

Seperti yang sedang kita pelajari pada modul ini, sensor dan aktuator merupakan salah satu

teknologi yang sering digunakan dalam dunia perindustrian. Kedua alat ini dapat membantu

pekerjaan dalam menghemat banyak hal.

Hampir seluruh peralatan elektronik yang ada mempunyai sensor di dalamnya. Pada

saat ini, sensor dibuat dalam ukuran sangat kecil karena bertujuan supaya memudahkan

pemakaian dan menghemat energi. Sensor merupakan piranti yang mentransform (mengubah)

suatu nilai (isyarat/energi) fisik ke nilai fisik yang lain. Sensor merupakan bagian dari

transducer yang berfungsi untuk melakukan sensing atau “merasakan dan menangkap” adanya

perubahan energi eksternal yang akan masuk ke bagian input dari transducer, sehingga

perubahan kapasitas energi yang ditangkap segera dikirim kepada bagian konvertor dari

transducer untuk dirubah menjadi energi listrik.

Aktuator berfungsi untuk mengontrol aliran energi ke sistem yangdikontrol. Aktuator

merupakan peralatan mekanik yang mengkonversi power dalam suatu perubahan fisik, seperti

kecepatan, posisi.

Dengan adanya sensor dan aktuator ini pekerjaan menjadi lebih praktis, karena

operator tidak harus bekerja ekstra dalam menjalankan produksi yang masih secara manual,

tetapi operator cukup menjalankan proses produksi secara otomatisasi. Sehingga secara

lansung dapat menghemat banyak hal, seperti waktu, biaya, tenaga kerja dan mungkin

material.

1

MODUL II SENSOR DAN AKTUATOR 2

II. TUJUAN

Mahasiswa mengenal sensor – sensor yang umum digunakan dalam bidang otomasi

seperti: limit switch, photoelectric, proximity, pressure switch, thermocouple, PT100.

Mahasiswa mengenal aktuator – aktuator yang umum digunakan dalam bidang

otomasi seperti: motor DC, solenoid valve, heater, compressor.

III. DASAR TEORI

Sensor adalah peralatan yang digunakan untuk merubah suatu besaran fisik menjadi

besaran listrik sehingga dapat dianalisa dengan rangkaian listrik tertentu. Hampir seluruh

peralatan elektronik yang ada mempunyai sensor didalamnya. Pada saat ini, sensor tersebut

telah dibuat dengan ukuran sangat kecil. Ukuran yang sangat kecil ini sangat memudahkan

pemakaian dan menghemat energi.

Sensor merupakan bagian dari transducer yang berfungsi untuk melakukan sensing

atau “merasakan dan menangkap” adanya perubahan energi eksternal yang akan masuk ke

bagian input dari transducer, sehingga perubahan kapasitas energiyang ditangkap segera

dikirim kepada bagian konvertor dari transducer untuk dirubah menjadi energi listrik.

Sebuah sensor yang baik harus memenuhi syarat-syarat berikut :

a. Hanya sensitif terhadap sifat yang ingin diukur.

b. Tidak sensitif terhadap sifat-sifat lain yang mungkin mempengaruhi lingkungan kerja.

c. Tidak mempengaruhi sifat yang ingin diukur.

Sensor yang ideal dirancang agar bersifat linear atau linear terhadap beberapa fungsi

matematika sederhana berkenaan dengan pengukuran, umumnya terhadpa fungsi logaritmik.

Sinyal keluaran sensor bersifat proporsional secara linear terhadap nilai dari sifat yang diukur.

Kemudian sensitivitas sensor didefinisikan sebagai ratio antara sinyal keluaran dan sifat yang

diukur. Contohnya, jika sensor mengukur suhu dan mempunyai keluaran berupa voltase,

sensitivitasnya adalah konstan dengan unit [V/K]; sensor ini linear sebab rasionya konstan

pada seluruh titik pengukuran.

Jika sebuah sensor tidak ideal, maka akan terjadi beberapa penyimpangan yang dapat

diamati :

Laporan Praktikum Otomasi IndustriLaboratorium Perancangan dan Otomasi Sistem Industri

Jurusan Teknik Industri Fakultas Teknik Unika Atma Jaya


a. Sensitivitas sensor pada prakteknya dapat saja berbeda dari nilai yang ditunjukkan.

Kesalahan ini disebut sensitivity error, namun sensor masih linear.

b. Karena rentang sinyal keluaran sensor selalu terbatas, sinyal keluaran pada akhirnya

akan mencapai nilai minimum atau maksimum saat sifat yang diukur mempunyai

besaran yang melebihi batas sinyal keluaran. Rentang skala maksimal mendefinisikan

nilai minimum dan maksimum dari sifat yang diukur.

c. Jika sinyal keluaran tidak menunjukkan angka nol saat sifat yang diukur bernilai nol,

maka sensor mempunyai offset atau bisa.

d. Jika sensitivitas sensor tidak konstan pada seluruh rentang sensor maka disebut non-

lineraritas. Umumnya penyimpangan ini didefinisikan dengan besarnya perbedaan

antara sinyal keluaran dan nilai ideal.

e. Jika penyimpangan menyebabkan perubahan mendadak pada sifat yang diukur, maka

terjadi penyimpangan dinamis.

f. Jika sinyal output perlahan-lahan perubahan independen dari properti yang diukur, ini

didefinisikan sebagai drift. Dalam bidang telekomunikasi, drift adalah perubahan

relatif jangka panjang dalam sebuah atribut, nilai, atau parameter operasional dari

sistem atau peralatan.

g. Drift jangka panjang biasanya mengindikasikan degradasi perlahan-lahan dari kualitas

atribut sensor.

h. Noise adalah penyimpangan acak dari sinyal keluaran yang bervariasi terhadap waktu.

i. Hysteresis adalah penyimpangan yang terjadi saat sifat yang diukur berbalik arah,

tetapi terjadi delay waktu bagi sensor untuk merespon, sehingga menyebabkan

penyimpangan offset.

j. Jika sensor mempunyai keluaran digital, output sesungguhnya adalah perkiraan dari

sifat yang diukur. Kesalahan dari perkiraan nilai juga disebut kesalahan digitasi.

k. Jika sinyal dimonitor secara digital, keterbatasan dari frekuensi sampling juga dapat

menyebabkan penyimpangan dinamis,

l. Sensor juga dapat sensitif terhadap sifat-sifat yang tidak diukur. Sebagai contoh,

kebanyakan sensor dipengaruhi oleh temperatur lingkungan.

Semua penyimpangan ini dapat diklasifikasikan sebagai penyimpangan sistematis atau

penyimpangan acak. Penyimpangan sistematis dapat dikompensasi dengan semacam




kalibrasi. Noise adalah penyimpangan acak yang dapat dikurangi dengan signal processing,

seperti filtering.

Contoh sensor adalah sensor cahaya. Sensor Cahaya atau Photo sensor atau ada juga

yang menyebutnya Photo switch, semuanya sama yaitu suatu alat yang bekerja berdasarkan

cahaya yang dipantulkan oleh alat itu sendiri dengan intensitas tertentu, sensor ini dapat

mendeteksi benda dengan jarak yang bervariasi itu tergantung dari tipe dan jenisnya, ada

berbagai jenis dan tipe alat ini, pada prakteknya, sensor ini ada yang menggunakan reflector

dan ada juga yang tanpa reflector. Reflector adalah suatu alat terbuat dari plastic yang

permukaan bagian dalamnya berbentuk prisma atau segi enam berfungsi untuk memantulkan

cahaya yang dikirim oleh Photo sensor, kemudian ada juga photo sensor yang tanpa

menggunakan reflector, tapi umumnya sensor jenis ini memiliki dua buah atau berpasangan

artinya ada pengirim dan ada penerima.

Thermocouple adalah dua logam yang didekatkan yang apabila terpapar oleh kalor

dengan suhu tertentu akan menghasilkan beda potensial or mV yang sebanding dengan

perubahan temperature (Seebeck Effect). RTD adalah resistance temperature detector, sensor

ini akan menghasilkan perubahan hambatan seiring dengan perubahan temperatur. Kedua hal

di atas adalah sensor-sensor yang umum digunakan di industri minyak and gas untuk

mengukur temperature. Kedua besaran di atas yaitu mV dan Ohm akan dilinierisasi dan

diconvert menjadi 4-20 mA oleh transmitter. Bagaimana menkonvert perubahan mV menjadi

4-20 mA? dan bagaimana mengkonvert perubahan besaran Ohm menjadi 4-20 mA? Silahkan

anda membuat rangkain untuk itu dengan sumber tegangan tetap sebesar 24 VDC.

Aktuator adalah jenis motor yang bergerak mengontrol sebuah mekanisme atau sebuah

sistem. Aktuator dioperasikan dengan sumber energi, umumnya berupa arus listrik, tekanan

hidrolik ataupun tekanan gas dan merubah energi tersebut menjadi energi gerak. Singkatnya,

aktuator adalah bagian yang berfungsi sebagai penggerak dari perintah yang diberikan oleh

input.

Banyak jenis aktuator yang memiliki lebih dari satu jenis sumber tenaga. Solenoid

valves, sebagai contoh, dapat dinayalakan dengan tekanan udara maupun arus listrik. Aktuator

dapat menghasilkan gerak linear, gerak rotasi ataupun gerak osilasi.

Aktuator dengan tenaga arus listrik terdiri dari :




a. Relay

b. Motor Arus Searah (DC)

c. Motor Arus Bolakbalik (AC)

Berikut penjelasan dari jenisjenis aktuator menggunakan tenaga listrik :

3.1 Relay

Relay merupakan peralatan kontrol elektomagnetik yang dapat mengaktifkan dan

mematikan kontaktor. Relay sendiri merupakan kontrak elektronik, karena terdapat

koil/kumparan yang akan menggerakkan kontak membuka atau menutup bila

kumparannya diberi aliran arus listrik. Berikut ini adalah keuntungan dan kerugian

menggunakan relay/kontaktor.

Keuntungan:

a. Mudah diadaptasikan untuk tegangan yang berbeda.

b. Tidak banyak dipengaruhi oleh temperatur sekitarnya. Relay terus beroperasi

pada temperatur 353 K (80°C) sampai 240 K (33°C).

c. Tahanan yang relatif tinggi antara kontak kerja pada saat terbuka.

d. Beberapa rangkaian terpisah dapat dihidupkan.

e. Rangkaian yang mengontrol relay dan rangkaian yang membawa arus yang

terhubung secara fisik terpisah satu sama lainnya.

Kerugian:

a. Kontak dibatasi pada keausan dari bunga api atau dari oksidasi (material kontak

yang terbaik adalah platina, emas, dan perak).

b. Menghabiskan banyak tempat dibandingkan dengan transistor

c. Menimbulkan bunyi selama proses kontak.

d. Kecepatan kontak terbatas 3 ms sampai 17 ms.

e. Kontaminasi (debu) dapat mempengaruhi umur kontak.

Kontakkontak suatu relay terdiri dari Normal Open (NO) dan Normal Closed

(NC), yang mana dalam keadaan normal / tidak bekerja bilahbilah NO dalam keadaan




terbuka dan bilahbilah NC dalam keadaan tertutup. Tetapi bila relay dalam keadaan

bekerja maka bilahbilah NO dalam keadaan tertutup dan bilahbilah NC dalam

keadaan terbuka.

3.2 Motor DC

Motor arus searah (DC) ialah suatu mesin yang berfungsi mengubah tenaga

listrik arus searah menjadi gerak atau energi mekanik, dimana tenaga gerak

tersebut berupa putaran dari rotor.

Prinsip kerja suatu motor arus searah adalah suatu kumparan jangkar terdiri dari

belitan dan terletak diantara kutubkutub magnet. Kalau kumparan dilalui arus maka

pada kedua sisi kumparan bekerja gaya Lorentz. Aturan tangan kiri dapat

digunakan untuk menentukan arah gaya Lorentz, dimana gaya jatuh pada telapak tangan,

jarijari yang yang direntangkan menunjukkan arah arus, maka ibu jari

yang direntangkan menunjukkan arah gaya.

Kedua gaya yang timbul merupakan sebuah kopel. Kopel yang dibangkitkan pada

kumparan sangat tidak teratur, karena kopel itu berayun antara nilai maksimum dan

nol. Untuk mendapatkan kopel yang relatif sama dan sama besar, dibagi sejumlah

besar kumparan di sekeliling jangkar.

Kumparankumparan itu dihubungkan dengan lamel tersendiri pada komutator,

sehingga motor arus searah tidak berbeda dengan generator arus searah. Perbedaan motor

dan generator hanya terletak pada konversi dayanya.

Generator adalah mesin listrik yang mengubah daya masuk mekanik menjadi

daya listrik. Sedangkan motor mengubah daya masuk listrik menjadi mekanik.

Berdasarkan cara memberikan fluks pada kumparan medannya, motor arus

searah dapat dibedakan menjadi dua yaitu motor penguat terpisah dan motor

penguat sendiri.

3.3 Motor AC

Motor arus bolak-balik menggunakan arus listrik yang membalikkan arahnya secara

teratur pada rentang waktu tertentu. Motor listrik memiliki dua buah bagian dasar listrik:

"stator" dan "rotor. Stator merupakan komponen listrik statis. Rotor merupakan komponen

listrik berputar untuk memutar as motor.




Keuntungan utama motor DC terhadap motor AC adalah bahwa kecepatan motor AC

lebih sulit dikendalikan. Untuk mengatasi kerugian ini, motor AC dapat dilengkapi dengan

penggerak frekwensi variabel untuk meningkatkan kendali kecepatan sekaligus menurunkan

dayanya. Motor induksi merupakan motor yang paling populer di industri karena

kehandalannya dan lebih mudah perawatannya. Motor induksi AC cukup murah (harganya

setengah atau kurang dari harga sebuah motor DC) dan juga memberikan rasio daya terhadap

berat yang cukup tinggi (sekitar dua kali motor DC).

IV. ALAT – ALAT YANG DIGUNAKAN

Limit switch

Photo electric sensor

Proximity sensor

Pressure switch

Thermocouple

PT100 (Resisteance Temperature Detector)

Heater 220V AC

Compressor

Power supply unit

V. GAMBAR RANGKAIAN

2.1 Gambar rangkaian percobaan Limit switch Normally Open




2.2 Gambar rangkaian percobaan Limit switch Normally Closed

2.3 Gambar rangkaian percobaan Pressure Switch Normally Open

2.4 Gambar rangkaian percobaan Pressure Switch Normally Closed




2.5 Gambar rangkaian percobaan Proximity Sensor Normally Open

2.6 Gambar rangkaian percobaan Proximity Sensor Normally Closed

2.7 Gambar rangkaian percobaan Photoelectric Sensor




2.8 Gambar rangkaian percobaan Thermocouple, RTD, Temperature Switch dan Electric

Heater




VI. LEMBAR DATA




VII. TUGAS LAPORAN

1. Gambarkan dan analisis blok diagram sistem kendali loop terbuka dan sistem kendali

loop tertutup.

Suatu sistem kontrol yang mempunyai karakteristik dimana nilai keluaran tidak

memberikan pengaruh pada aksi kontrol disebut Sistem Kontrol Loop Terbuka (Open-Loop

Control System). Sistem kontrol loop tertutup adalah identik dengan sistem kontrol

umpan balik, dimana nilai dari keluaran akan ikut mempengaruhi pada aksi kontrolnya.

2. Jelaskan perbedaan dasar antara PT100 dengan Thermocouple dan jelaskan

aplikasinya dalam kehidupan sehari – hari.

Thermocouple sensor digunakan berbasis kepada pernyataan Thomas Seebeck bahwa

perubahan suhu mempengaruhi voltage yang ditimbulkan oleh dua metal yang

berbeda apabila disambungkan di kedua ujung. Voltage tersebut disebut Seebeck Voltage.

Kemudian RTD sensor digunakan berbasis kepada pernyataan Sir Humphrey Davy bahwa

perubahan resistance dari suatu logam tertentu dapat dipengaruhi oleh perubahan suhu.

Logam yang secara fisis memiliki wide range perubahan resistance terhadap perubahan

suhu adalah Platinum.

3. Sebutkan dan jelaskan persyaratan umum dalam memilih sensor dan tranduser yang

sesuai dengan sistem otomasi industri.

Linearitas

Ada banyak sensor yang menghasilkan sinyal keluaran yang berubah secara kontinyu sebagai

tanggapan terhadap masukan yang berubah secara kontinyu.

Sensitivitas

Sensitivitas akan menunjukan seberapa jauh kepekaan sensor terhadap kuantitas yang diukur.

Sensitivitas sering juga dinyatakan dengan bilangan yang menunjukan “perubahan keluaran

dibandingkan unit perubahan masukan”.

Tanggapan Waktu




Tanggapan waktu pada sensor menunjukan seberapa cepat tanggapannya terhadap perubahan

masukan.

4. Sebutkan, jelaskan dan beri contoh serta aplikasi dari berbagai klasifikasi sensor

berdasarkan fungsi dan pengunaannya.

Secara umum berdasarkan fungsi dan penggunaannya, sensor dapat dikelompokkan menjadi

tiga bagian, yaitu :

1. Sensor Thermal (panas)

2. Sensor mekanis

3. Sensor Optik (cahaya)

Sensor thermal adalah sensor yang digunakan untuk mendeteksi gejala perubahan panas/

temperature/suhu pada suatu dimensi benda atau dimensi ruang tertentu.

Pada mesin merek Carmel, sensor thermal banyak digunakan pada mesin continous sealer,

automatic sachet packaging, horizontal packing, cup sealer, dan lain sebagainya.

Sensor mekanis adalah sensor yang mendeteksi perubahan geras mekanis, seperti perpindahan

atau pergeseran posisi, gerak lurus dan melingkar, tekanan, aliran, level, dan sebagainya.

Penggunaan pada mesin merek carmel sering dijumpai pada mesin coding, pad printing,

continous sealer, strapping machine, dan lain sebagainya

Sensor optik atau sensor cahaya adalah sensor yang mendeteksi perubahan cahaya dari

sumber cahaya, pantulan cahaya, bias cahaya … yang mengenai benda atau ruangan.

Mesin-mesin merek Carmel yang menggunakan sensor cahaya atau sensor optik ini bisa

dijumpai pada mesin cup sealer, mesin automatic sachet packaging, mesin horizontal packing,

skin packing, automatic sleeve and shrink, dan lain sebagainya.

5. Apa yang dimaksud dengan sensor suhu NTC, PTC, CTR dan sensor mekanis LVDT?

a. Sensor PTC adalah singkatan dari Positive Temperature Coefficient. Hambatan

sensor ini akan bertambah jika suhu naik. Koefisien sensor PTC hanya bernilai

positif untuk rentang temperatur tertentu, sehingga di luar rentang tersebut




koefisien tempreaturnya bisa bernilai nol atau negatif. Termistor PTC adalah

semikonduktor yang dibuat dari BaTiO3. Dan ditambah dengan Y2O3 atau LaO3.

b. NTC (Negative Temperature Coeficient ) adalah jenis resistor non linier yang

nilai hambatannya terpengaruh oleh perubahan suhu. Makin tinggi suhu yang

mempengaruhi makin kecil nilai hambatannya. NTC, termistor yang

mempunyai koefisient negatif yang tinggi, termistor jenis ini dibuat dari oksida

logam yang terdapat dar golongan transisi, seperti ZrO2 - Y2P3 NiAI2O3

Mg(Al, Cr,Fe). oksida-oksida ini sebenarnya mempunyai resistansi yang sangat

tingg, tetapi dapat diubah menjadi bahan semikonduktor dengan menambahkan

beberapa ion lain yang mempunyai valensi yang berbeda disebut dengan

doping. dan pengaruh dari resistansinya dipengaruhi perubahan temperatur yang

diberikan.

c. CTR (Critical Temperature Resistance) terbuat dari V2O3 yang dipanaskan

dengan serbuk oksida Ba atau serbuk Oksida Si, yang hasilnya berbentuk kaca.

termistor jenis ini merupakan resistor yang mempunyai koefisien temperatur

negatif yang tinggi. pengaruh resistansi yang drastis karena pengaruh suhu

tersebut terjadi pada transisi logam semikonduktor dan berubah-ubah

tergantung dari konsentrasi dopent yaitu oksida logam. Termistor NTC biasanya

digunakan untuk sensor dan regulator. termistor CTR yang mempunyai

perubahan secara drastis dalam interval tempertur tertentu biasanya digunakan

sebagai pendeteksi harga ambang.

d. LVDT adalah transduser perpindahan linier yang kuat, mutlak dan secara

inheren tanpa gesekan, mereka memiliki hidup siklus hampir tak terbatas bila

digunakan dengan benar. Seperti LVDT AC dioperasikan tidak mengandung

elektronik, mereka dirancang untuk dapat beroperasi pada suhu kriogenik dan

sampai 1200 ° F (650 ° C), dalam lingkungan yang keras, di bawah getaran dan

tingkat tekanan yang tinggi.

6. Jelaskan hubungan pentingnya konsep sensor dan akuator dalam keberlangsungan

proses di suatu industri manufaktur yang terotomasi.

Sensor dan aktuator menjadi poin penting dalam suatu industri manufaktur yang

terotomasi. Sensor dan aktuator akan menjadi indera dan otot dari industri

manufaktur tersebut, menggantikan tenaga manusia dengan tenaga mesin.




VIII. APLIKASI DALAM KEHIDUPAN SEHARI – HARI

Wireless Sensor and Actuator Network (WSANs) merujuk kepada sekelompok sensor

dan aktuator dihubungkan oleh media nirkabel untuk melakukan tugas penginderaan dan

aktuasi. Dalam sebuah jaringan, sensor mengumpulkan informasi tentang dunia fisik,

sedangkan aktuator mengambil keputusan dan kemudian melakukan tindakan yang tepat

terhadap lingkungan, yang memungkinkan interaksi otomatis jarak jauh dengan lingkungan.

Wireless Sensor and Actuator Network menjanjikan potensi besar dalam

pengembangan aplikasi yang akan meningkatkan penggunaan teknologi hijau dan membantu

masyarakat memperluas potensi mereka untuk pembangunan baik di tingkat pemerintah dan

pada tingkat usaha kecil dan menengah. WSAN memiliki kemampuan untuk mengumpulkan

data dari lingkungan dan bahkan memproses data dengan cara didistribusikan menggunakan

node sensor mereka.

Beberapa aplikasi yang dapat dikembangkan dengan menggunakan WSAN adalah:

a. Sektor Kesehatan: sistem ekonomi dan portabel, untuk pemantauan, pencatatan

dan analisis variabel fisiologis dari mana dimungkinkan untuk menunjukkan status

pasien dan mendeteksi adanya risiko terkena penyakit. Selain itu, mengembangkan

sistem untuk mendeteksi dan menganalisis tren dalam perilaku sehari-hari pasien,

mendeteksi keberadaan masalah kesehatan, dan memberikan solusi ekonomis

untuk perawatan pasien di masyarakat di mana penduduk usia lanjut berjumlah

besar.

b. Sektor Lingkungan: sistem pemantauan yang terancam punah secara terus menerus

dan sistem pencegahan kebakaran hutan.

c. Sektor Pertanian: sistem deteksi, pemantauan perubahan iklim dan pengendalian

hama, untuk mengurangi penggunaan bahan kimia dan optimasi sistem irigasi, dll.

d. Sektor Industri: Pemantauan, diagnosis dan kontrol pabrik dan proses produksi.

WSANs dapat digunakan untuk menutup loop melalui jaringan atau secara jarak jauh

dalam berbagai aplikasi, seperti, pengendalian lingkungan, deteksi dan supressi pada

penyimpangan, otomatisasi rumah, manufaktur, pengendalian iklim mikro, pengawasan dll.

Sebuah tantangan baru yang muncul adalah untuk mempertimbangkan WSAN sebagai saluran

komunikasi dimana kita berusaha untuk menutup loop kontrol.

IX. ANALISA




IX.I LAPORAN

Pada percobaan sensor dan akuator, praktikan dikenalkan dengan berbagai macam

sensor-sensor yang umum digunakan yaitu seperti: limit switch, photoelectric, proximity,

pressure switch, thermocouple, dan PT 100. Dalam praktikum kali ini praktikan

mempraktekkan penggunaan sensor-sensor tersebut dan menganalisa prinsip-prinsip dasar

pada teori mengenai sensor-sensor tersebut.

Pada percobaan limit switch, dibuktikan bahwa sensor bekerja apabila mendeteksi

stimulus mekanik baik berupa gerakan linier maupun gerakan berputar. Pada rangkaian

Normally Open lampu akan menyala jika mendeteksi suatu gerak dan sebaliknya pada

rangkaian Normally Closed.

Pada saat melakukan percobaan pressure switch, sensor bekerja saat diberi tekanan

udara. Karena rangkaian yang digunakan adalah rangkaian Normally Closed, maka saat tidak

ada tekanan lampu menyala dan akan mati saat diberi tekanan udara dari pompa angin.

Prinsip kerja utama proximity sensor adalah apabila suatu logam didekatkan pada

proximity sensor ini maka akan terjadi perubahan medan electromagnet akibat interaksi antara

proximity dengan logam tersebut. Pada saat percobaan digunakan proximity sensor rangkaian

Normally Open, sehingga apabila disentuh logam maka lampu akan menyala dan apabila tidak

disentuh dengan logam maka lampu mati. Pada rangkaian NC, apabila disentuh logam maka

lampu mati dan apabila tidak disentuh dengan logam maka lampu akan menyala.

Pada saat melakukan percobaan dengan photoelectric sensor dilakukan dua jenis

percobaan yaitu percobaan sensor dengan reflektor dan tanpa reflektor. Photoelectric sensor

terdapat tiga jenis yaitu Through beam photoelectric sensor, Retroreflective photoelectric

sensor, Proximity photoelectric sensor dan dari ketiga sensor tersebut memiliki kondisi

ataupun spesifikasi nya masing-masing dalam hal proses pemancaran maupun penerimaan

cahayanya ketiga spesifikasi tersebut digunakan sesuai dengan kondisi yang ada.

Untuk menggunakan photoelectric sensor pertama kali sensor harus direset sampai ke

kondisi awal. Pada percobaan tanpa reflektor lampu akan menyala jika mendeteksi

keberadaan suatu benda. Percobaan ini menggunakan rangkaian NO. Percobaan selanjutnya

menggunakan rangkaian NC, sehingga lampu menyala jika tidak mendeteksi keberadaan

benda dan saat sensor mendeteksi keberadaan benda maka lampu akan mati.




Tahap kedua adalah percobaan dengan reflektor. Pada prinsipnya sama dengan tahap

pertama percobaan tanpa menggunakan reflektor, hanya saja sinyal photoelectric akan

dipantulkan kembali oleh reflektor.

Sensor lainnya yang cukup banyak dipakai dalam bidang otomasi adalah sensor

thermocouple dan juga RTD (Resistance Temperature Detector) yang biasa digunakan untuk

mengukur suhu suatu benda berdasarkan pada nilai tegangan maupun hambatan yang

dikenakan pada sensor tersebut. Sensor-sensor yang ada umumnya berupa material-material

logam yang dikenakan pada logam lainnya sehingga dapat diketahui nilai hambatan maupun

tegangan dari proses penyatuan itu.

Selain sensor-sensor yang umum digunakan pada praktikum kali ini juga praktikan

mempelajari mengenai aktuator yang merupakan alat untuk mengubah variable tertentu pada

lingkungan. Pada sistem kendali,Aktuator berfungsi sebagai alat kontroler untuk emngubah

lingkungan sesuai dengan nilai referensi yang diberikan. Secara umum pada modul ini kita

mempelajari mengenai aktuator berupa lampu alarm, motor AC, Solenoid Valve, Electric

Heater.

Aktuator yang digunakan pada praktikum kali ini adalah lampu dan alarm yang

berbunyi saat sensor mendeteksi nilai yang diinginkan. Pada motor AC merupakan aktuator

berupa motor listrik yang bergerak dengan sumber tegangan bolak-balik/AC yang umum

digunakan sebagai sumber daya yang dipakai dalam menyuplai listrik kepada lingkungan.

Pada motor AC merupakan aktuator berupa motor listrik yang bergerak dengan

sumber tegangan bolak-balik/AC yang umum digunakan sebagai sumber daya yang dipakai

dalam menyuplai listrik kepada lingkungan

Solenoid Valve adalah valve elektromekanik untuk zat cair dan gas yang dikendalikan

dengan cara mengalirkan arus listrik melalui kumparan. Fungsi Valve ini adalah untuk

membuka dan menutup arus listrik yang pekerjaannya tidak mungkin dilakukan secara

langsung oleh manusia karena sifatnya yang berbahaya.

Electric Heater biasa terdapat pada alat-alat elektronik seperti pemanas air listrik yang

biasa digunakan untuk untuk kamar mandi sebagai pemanas air, Prinsip utama dari electric

heater ini adalah sebagai pengubah energy listrik menjadi panas yang menggunakan prinsip

Joule.

IX.II JURNAL




Wireless Sensor and Actuator Network (WSANs) merujuk kepada sekelompok sensor

dan aktuator dihubungkan oleh media nirkabel untuk melakukan tugas penginderaan dan

aktuasi. Dalam sebuah jaringan, sensor mengumpulkan informasi tentang dunia fisik,

sedangkan aktuator mengambil keputusan dan kemudian melakukan tindakan yang tepat

terhadap lingkungan, yang memungkinkan interaksi otomatis jarak jauh dengan lingkungan.

Wireless Sensor and Actuator Network menjanjikan potensi besar dalam

pengembangan aplikasi yang akan meningkatkan penggunaan teknologi hijau dan membantu

masyarakat memperluas potensi mereka untuk pembangunan baik di tingkat pemerintah dan

pada tingkat usaha kecil dan menengah. WSAN memiliki kemampuan untuk mengumpulkan

data dari lingkungan dan bahkan memproses data dengan cara didistribusikan menggunakan

node sensor mereka.

Beberapa aplikasi yang dapat dikembangkan dengan menggunakan WSAN adalah:

e. Sektor Kesehatan: sistem ekonomi dan portabel, untuk pemantauan, pencatatan

dan analisis variabel fisiologis dari mana dimungkinkan untuk menunjukkan status

pasien dan mendeteksi adanya risiko terkena penyakit. Selain itu, mengembangkan

sistem untuk mendeteksi dan menganalisis tren dalam perilaku sehari-hari pasien,

mendeteksi keberadaan masalah kesehatan, dan memberikan solusi ekonomis

untuk perawatan pasien di masyarakat di mana penduduk usia lanjut berjumlah

besar.

f. Sektor Lingkungan: sistem pemantauan yang terancam punah secara terus menerus

dan sistem pencegahan kebakaran hutan.

g. Sektor Pertanian: sistem deteksi, pemantauan perubahan iklim dan pengendalian

hama, untuk mengurangi penggunaan bahan kimia dan optimasi sistem irigasi, dll.

h. Sektor Industri: Pemantauan, diagnosis dan kontrol pabrik dan proses produksi.

WSANs dapat digunakan untuk menutup loop melalui jaringan atau secara jarak jauh

dalam berbagai aplikasi, seperti, pengendalian lingkungan, deteksi dan supressi pada

penyimpangan, otomatisasi rumah, manufaktur, pengendalian iklim mikro,

pengawasan dll. Sebuah tantangan baru yang muncul adalah untuk

mempertimbangkan WSAN sebagai saluran komunikasi dimana kita berusaha untuk

menutup loop kontrol.




X. DAFTAR PUSTAKA

1. Admin. Sensor. 2012. http://en.wikipedia.org/wiki/Sensor (on-line) diakses pada 16

September 2013.

2. Admin. Photodetector. 2012. http://en.wikipedia.org/wiki/Photodetector (on-line)

diakses pada 16 September 2013..

3. Admin. Actuator. 2012. http://id.wikipedia.org/wiki/Aktuator (on-line) diakses pada

16 September 2013.

4. Admin. Linear Variable Differential Transformer. 2012.

http://en.wikipedia.org/wiki/Linear_variable_differential_transformer (on-line)

diakses pada 16 September 2013.

5. Institut Teknologi Sepuluh November. 2011.

student.eepis-its.edu/~ebit/Prakt.2_THERMISTOR.pdf (on-line) diakses pada 16

September 2013.

6. Pedoman Efisiensi Energi untuk Industri di Asia. www.energyefficiencyasia.org

7. Purwito, Arief. 2008. Kendali Loop Tertutup dan Loop Terbuka.

http://ariefwahyupurwito.files.wordpress.com/2008/10/kendali-loop-tertutup-dan-

loop-terbuka.pdf. (on-line) diakses pada 16 September 2013.

8. Rafe’i, Ahmadi. 2011. Tipe-tipe Transducer dan Sensor.

http://sersasih.wordpress.com/2011/12/03/tipe-tipe-transducer-dan-sensor/ (on-line)

diakses pada 16 September 2013..

9. Tim Edukasi.net. 2008. Jenis-jenis Sensor dan Fungsinya.

http://m-edukasi.net/online/2008/jenissensor/sensor cahaya dan fungsinya.html (on-

line) diakses pada 16 September 2013..




XI. LAMPIRAN



Documents

MODUL II