KULIAH SENSOR & TRANDUSER II
Ardhi WICAKsono S, S.Kom
Sistem Instrumentasi Sensor dan Tranduser Klasifikasi Sensor Akuisisi Data
FOKUS BAHASAN
Sistem Instrumentasi
Sensor dan Tranduser Klasifikasi Sensor Akuisisi Data
FOKUS BAHASAN
Apakah sistem instrumentasi dan pengendalian proses itu? Seni dan ilmu pengetahuan Penerapan alat ukur dan sistem
pengendalian pada suatu obyek Mengetahui nilai numerik variabel proses Mengendalikan variabel proses supaya
berada dalam batas nilai tertentu yang diinginkan (set point)
SISTEM INSTRUMENTASI
Dapat menghemat biaya operasi (ekonomis)
Penghematan bahan mentah dan bahan bakar
Peningkatan efisiensi waktu mesin dan pekerja
Pengurangan produksi yang rusak (off spec)
Kualitas produk yang lebih baik dalam waktu pemrosesan yang lebih singkat
Peningkatan keselamatan personil dan peralatan
Pengurangan polusi lingkungan dari bahan limbah hasil proses
KENAPA DIPERLUKAN
INSTRUMENTASI INDUSTRI
PERKEMBANGAN INSTRUMENTASI INDUSTRI
PERKEMBANGAN INSTRUMENTASI INDUSTRI
PERKEMBANGAN SISTEM INSTRUMENTASI
Computer based Automation Distributed
system HMI Advance Process
Control Intelegent
System
DIAGRAM BLOK SISTEM KONTROL
Measurement Device Sensor & Tranducer Transmitter Converter Instrument signal transmission Indicator Controller Recorder Actuator (Final control element - Control
Valve)
ELEMEN SISTEM INSTRUMENTASI & KONTROL
Sistem Instrumentasi Sensor dan Tranduser
Klasifikasi Sensor Akuisisi Data
FOKUS BAHASAN
Apa Itu Sensor
Proses parkir manual
SENSOR & TRANDUSER
sense
Jarak aman minimum (reference value)
Aplikasi Parking sensor
Alarm sensor akan berbunyi ketika mobil mencapai jarak aman minimum
SENSOR & TRANDUSER
Apa Itu Sensor
Sensor adalah sebuah perangkat yang dapat mendeteksi perubahan dalam stimulus/rangsangan fisik dan mengubahnya menjadi sinyal yang dapat diukur atau direkam
Stimulus dapat berbentuk kuantiti (banyak sedikitnya beban), properti (berkurangnya kandungan bahan) atau kondisi (intensitas cahaya)
Adalah elemen yang menghasilkan sinyal yang berhubungan dengan kuantitas yang diamati atau akan diukur.
Memberikan tanggapan thd besaran fisik yang akan diukur atau diamati dengan menghasilkan output suatu sinyal
SENSOR
TRANSDUCER
Transduser adalah sebuah perangkat yang mentransfer daya dari satu sistem ke sistem lain dalam bentuk yang sama maupun berbeda
Adalah elemen atau komponen yang jika diberikan input berupa besaran fisik pada satu sisnya yaitu sisi input akan memberikan response atau memberi output berupa besaran fisik dalam bentuk lainnya (berbeda dengan bentuk inputnya) Aktuator dan Sensor termasuk keluarga
transduser Aktuator merupakan transduser output Sensor merupakan transduser input
TRANSDUCER
Di dalam pembahasan sensor, tranduser bisa jadi adalah bagian dari sebuah sensor yang kompleks
Dalam menanggapi stimulus sensor terkadang tidak dapat secara langsung mengubahnya ke bentuk electric sehingga diperlukan tranduser-tranduser di bagian awal penerima stimulus
SENSOR & TRANSDUCER
Measurement device Instrumentasi Industri
Temperature Flow Level Pressure Relative humidity pH Concentration Chemical content Power
SENSOR & TRANSDUCER
Solar radiation Light intensity PAR Conductivity Speed Position Direction etc
Sensor mendeteksi perubahan dalam stimulus/rangsangan fisik dan mengubahnya menjadi sinyal yang dapat diukur atau direkam Memberikan tanggapan terhadap besaran fisik yang terukur dengan menghasilkan output suatu sinyal
Transduser mentransfer daya dari satu sistem ke sistem lain dalam bentuk yang sama maupun berbeda Adalah elemen atau komponen yang jika diberikan input berupa besaran fisik pada satu sisinya akan memberikan response berupa besaran fisik dalam bentuk lainnya (berbeda dengan bentuk inputnya)
SENSOR & TRANSDUCER
Sistem Instrumentasi Sensor dan Tranduser Klasifikasi Sensor Sensor dan Akuisisi Data
FOKUS BAHASAN
Dalam hubungannya dengan tranduser, sensor dapat dibagi menjadi dua yaitu
a) Sensor Langsung (Direct Sensor) langsung diamati multimeter
b) Sensor Kompleks (Complex Sensor) perlu tranduser ADC
KLASIFIKASI SENSOR
berdasarkan fungsi dan penggunaannya dikelompokan menjadi 3 bagian:a. sensor thermal (panas)
digunakan untuk mendeteksi gejala perubahan panas/temperature/suhu
bimetal, termistor, termokopel, RTD, photo transistor, photo dioda, photo multiplier, photovoltaik, infrared pyrometer, hygrometer
KLASIFIKASI SENSOR
b. sensor mekanis mendeteksi perubahan gerak mekanis,
seperti perpindahan atau pergeseran atau posisi, gerak lurus dan melingkar, tekanan, aliran, level
strain gage, linear variable deferential transformer (LVDT), proximity, potensiometer, load cell, bourdon tube, dsb
KLASIFIKASI SENSOR
c. sensor optik (cahaya) mendeteksi perubahan cahaya dari
sumber cahaya, pantulan cahaya ataupun bias cahaya yang mengernai benda atau ruangan.
photo cell, photo transistor, photo diode, photo voltaic, photo multiplier, pyrometer optic, dsb.
KLASIFIKASI SENSOR
Berdasarkan kebutuhan sumber energi dalam merespon stimulus
a) Sensor Aktif (Self generating transduser)Membutuhkan energi dari luar untuk dapat beroperasi (misalnya thermistor, resistive strain gauge).
b) Sensor Pasif (External power transduser)Langsung mengubah stimulus menjadi sinyal elektrik (misalnya thermocouple, photodioda dan piezoelectric)
KLASIFIKASI SENSOR
KLASIFIKASI SENSOR
KLASIFIKASI SENSOR
KLASIFIKASI SENSOR
Berdasarkan pemilihan referensi pengukuran
Absolute sensor Sensor menggunakan referensi absolut dalam mendeteksi stimulus
range ukuran pasti meter, Ohm
Relative sensor Dalam mendeteksi stimulus, Sensor menggunakan referensi relatif terhadap kondisi tertentu
range ukuran relatif terang gelap
KLASIFIKASI SENSOR
Berdasarkan Spesifikasi• Sensitifitas Akurasi Waktu
(kecepatan) respon• Histeresis (ketergantungan pada
sistem)• Waktu Operasi• Harga• Ukuran• Berat
KLASIFIKASI SENSOR
Berdasarkan Spesifikasi• Jangkauan Resolusi• Selektifitas• Kondisi Lingkungan• Linearitas• Dead Band• Output Format
KLASIFIKASI SENSOR
Berdasarkan Cara Pendeteksian
• Biologi• Kimia• Elektrik• Panas• Mechanic• Radiasi
KLASIFIKASI SENSOR
Berdasarkan Fenomena Konversi
KLASIFIKASI SENSOR
Berdasarkan Bidang Kerjanya (pemanfaatan)
KLASIFIKASI SENSOR
Berdasarkan stimulus yang diterima
KLASIFIKASI SENSOR
Berdasarkan stimulus yang diterima
KLASIFIKASI SENSOR
Berdasarkan stimulus yang diterima
KLASIFIKASI SENSOR
Berdasarkan stimulus yang diterima
KLASIFIKASI SENSOR
a. Apakah ukuran fisik sensor cukup memenuhi untuk dipasang pada tempat yang diperlukan?
b. Apakah ia cukup akurat?c. Apakah ia bekerja pada jangkauan yang
sesuai?d. Apakah ia akan mempengaruhi kuantitas yang
sedang diukur?Sebagai contoh, bila sebuah sensor panas yang besar dicelupkan kedalam jumlah air air yang kecil, malah menimbulkan efek memanaskan air tersebut, bukan menyensornya.
e. Apakah ia tidak mudah rusak dalam pemakaiannya?.
f. Apakah ia dapat menyesuaikan diri dengan lingkungannya?
g. Apakah biayanya terlalu mahal?
PEMILIHAN SENSOR
Sistem Instrumentasi Sensor dan Tranduser Klasifikasi Sensor Sensor dan Akuisisi Data
FOKUS BAHASAN
Apa itu akuisisi data?Adalah suatu proses untuk mengambil, mengumpulkan dan menyiapkan data, hingga memprosesnya untuk menghasilkan data yang dikehendaki
Pada sebuah proses sistem sensing apa sebenarnya yang ingin diketahui?
AKUISISI DATA
Sistem berasal dari bahasa Latin (systēma) dan bahasa Yunani (sustēma) adalah suatu kesatuan yang terdiri komponen atau elemen yang dihubungkan bersama untuk memudahkan aliran informasi, materi atau energi.
Sinyal adalah suatu isyarat untuk melanjutkan atau meneruskan suatu kegiatan.
Isyarat adalah besaran yang berubah dalam waktu dan atau dalam ruang, dan membawa suatu informasi
AKUISISI DATA
sense
Jarak aman minimum (reference value)
Aplikasi Parking sensor
Alarm sensor akan berbunyi ketika mobil mencapai jarak aman minimum
Dari sistem sensing parkir Akuisisi datanya
Pada proses sistem sensor parkir tersebut data apa sebenarnya yang ingin diketahui?
JARAK (DISTANCE)
AKUISISI DATA
Contoh lain
AKUISISI DATA
MATURSUWUNTERIMAKASIH
Semoga bermanfaat.