Upload
sukryadhi-syamri
View
266
Download
16
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Sensor Dan Transducer
Citation preview
Sensors & Transducers 1
Pengukuran Lingkungan
TEP 362 (2-3)
Pengertian
• Sensor adalah alat untuk menditeksi adanya perubahan fisik pada suatu objek dan merubahnya menjadi Signal yang dapat diukur atau disimpan.
• Transducer adalah alat untuk mentransfer Signal dari satu sistem ke sistem lainnya baik dalam bentuk Signal yang sama atau bentuk Signal lainnya.
• Sensor merupakan alat perabanya sedangkan Transducer merupakan Sensor plus sirkit yang digunakannya.
• Ada sebagian Sensor yang juga menghasilkan Signal dan berperilaku sebagai Transducer.
• Semua Transducer mengandung Sensor, dan tidak semua Sensor berfungsi sebagai Transducer.
• Signal merupakan istilah yang dipakai menggambarkan adanya satu bentuk energi yang berubah sebagai fungsi dari ruang dan waktu.
Sensing Process
TRANSDUCERInput Energy
(or Signal)Output Energy
(or Signal)
The Main Form of Energy
Type of Energy Occurrence
Radiant Radio waves, visible light, infra-red, etc.
Gravitational Gravitational Attraction
Mechanical Motion, Displacement, forces, etc.
Thermal Kinetic energy of atoms and molecules
Electrical Electric fields, currents, etc.
Magnetic Magnetic fields
Molecular Binding energy in molecules
Atomic Forces between nucleus and electrons
Nuclear Binding energy between nuclei
Mass Energy Energy given by E=mc2
Six Types of Signal important for Measurement
Type of Signal Occurrence
Radiant Especially visible light or infra-red.
Mechanical Displacement, Velocity, Acceleration, Forces, Pressure, Flow, etc..
Thermal Temperature, Heat Flow, Conduction, etc.
Electrical Voltage, Currents, Resistance, Dielectric Constant, etc.
Chemical(Derived from several forms of energy)
Composition, pH, etc.
A General Form of Transducer System
Transducer Modifier Actuator
Radiant
Mechanical
Thermal
Electrical
Magnetic
Chemical
Radiant
Mechanical
Thermal
Electrical
Magnetic
Chemical
Type of Transducers
• Passive/Self-Generating TransducerTransducer yang menghasilkan sendiri sinyal listrik yang langsung bisa amplifikasi dan diproses lebih lanjut. (Contoh: Thermocouple)
• Active/Modulating TransducerTransducer yang memerlukan sumber energi agar dapat merespon sinyal yang diterimanya. (Contoh: Photoconducive Cell)
• Modifier TransducersTransducer yang menghasilkan bentuk sinyal yang sama dengan yang diterimanya (Contoh: Pressure Gauge)
Three Types of Transducer
ModifierInput Energy Output Energy
(Same Form)
Self-GeneratorInput Energy Output Energy
(Different Form)
ModulatorInput Energy Output Energy
Modulating Signal
Transducer Parameters
• Responsivity
Contoh satuan: V/m, Ω/oC, V/oC
• Detectivity
Contoh satuan: m-1, Ω-1, V-1
r =Output signal in response to Input
Input signal
d =Signal-to-noise ratio at Output
Input signal
Least Detectable Signal
LDS adalah input signal yang menghasilkan signal-to-noise ratio=1, dengan demikian, detectivity-nya menjadi:
d = 1/(LDS).
Respone Time: waktu yang diperlukan sebuah transducer untuk mencapai 63 persen dari nilai akhir (linear), atau mencapai puncaknya (non-linear).
Sistem Pengukuran
Transducer Actuator
Feedback
Amplifier Detector
Excitation
Input Output
Devices of Sensor and Transducers
• Displacement Sensing– LVDT (Linear Variable Differential
Transformer.– Potentiometer Displacement Transducer– Capacitive Displacement Transducer– Variable-Area Capacitive Sensor– Variable-Separation Capacitive Sensor– Optical Displacement Sensor
Devices of Sensor and Transducers
• Velocity Sensing– Longitudinal Velocity Sensing– Rotational Velocity Sensing
• Acceleration Sensing• Strain Measurement
– Wire and Foil Gauge– Semiconductor Strain Gauge– Strain Gaige Transducer
Devices of Sensor and Transducers
• Flow Sensors– Vector Flow Transducer– Volume Flow Sensor
• Temperature Sensors– Resistive Temperature Sensor– Semiconducor Temperature Sensor
(Thermistor)– Thermoelectric Sensors
Devices of Sensor and Transducers
• Optical Sensors– Thermal Photosensor– Photoemissive sensor– Photovoltaic Sensor– Photoresistive of Photoconductive Sensors
• Acoustic Sensors– Ceramic Microphones– Capacitor Microphone– Electret Microphone– Magnetic Microphone– Hydrophone
• Hall Effect Sensors