SENSOR, TRANDUSER DAN AKTUATOR

SENSOR, TRANDUSER dan AKTUATOR

SENSOR adalah divais yang berfungsi untuk mendeteksi adanya perubahan sinyal besaran fisis (parameter proses) yang diakibatkan karena adanya perubahan energi pada besaran fisis tersebut. Untuk keperluan sistem otomasi perubahan sinyal besaran fisis dikonversikan kedalam besaran listrik berupa arus atau tegangan. Sinyal besaran fisis (parameter proses) yang biasanya dideteksi oleh sensor berasal dari besaran tekanan, aliran, level, posisi dan temperatur.  

Sensor dalam sistem otomasi menempati level ke 1, yaitu level paling bawah dimana divais ini secara langsung mendeteksi parameter proses di lapangan yang kemudian hasilnya akan diolah oleh level ke 2 dari hirarki sistem otomasi, yaitu sistem kontrol / sistem pengendali.

TRANDUSER adalah divais yang berfungsi untuk mengubah / mengkonversikan bentuk energi dari satu bentuk ke bentuk lain. Secara umum berdasarkan prinsip kerja tranduser dibedakan menjadi:

1. Tranduser Input adalah tranduser yang mengubah bentuk energi non - elektrik menjadi energi elektrik
2. Tranduser Output adalah tranduser yang mengubah energi elektrik menjadi energi non - elektrik

Dari sini dapat disimpulkan bahwa SENSOR adalah TRANDUSER INPUT 

Klasifikasi Tranduser (William D.C, 1993): 

1. Self generating tranducer adalah tranduser yang hanya memerlukan satu sumber energi yang berasal dari rangsangan input untuk menghasilkan sinyal output. Ciri tranduser jenis ini adalah dihasilkannya energi listrik dari tranduser secara langsung. Self generating tranducer disebut juga tranduser / sensor pasif. Sensor yang termasuk kategori sensor pasif antara lain thermocouple, photovoltaic, piezoelectric, sensor thermoelectric, sensor electromagnetic (contoh LVDT). 
2. External power tranducer adalah tranduser yang memerlukan sejumlah energi dari luar untuk menghasilkan sinyal output. Ciri tranduser jenis ini adalah diperlukannya power supply untuk menghasilkan sinyal output. External power tranducer disebut juga tranduser / sensor aktif. Sensor yang termasuk kategori sensor aktif antar lain varistor (RTD, thermistor, potensiometer, rheostat), photo conductor (LDR), strain gauge.

AKTUATOR adalah divais yang berfungsi mengubah besaran fisis maupun elektris menjadi gerak (linier maupun rotasi) atau cahaya. Dari sini dapat difahami bahwa AKTUATOR adalah TRANDUSER OUTPUT. Peralatan - peralatan yang termasuk kategori aktuator antara lain motor listrik, silinder hidrolik, silinder pneumatik, katup kontro arah, lampu.

Persyaratan Umum Sensor / Tranduser

• Linearitas adalah ukuran penyimpangan maksimum data / kurva pengukuran aktual sensor terhadap data / kurva ideal. Linearitas akan mempengaruhi kesalahan pembacaan output. Linearitas biasanya dinyatakan dalam persentase ketidaklinearan, yang disefinisikan sebagai berikut: 

         

          Linearitas dipengaruhi oleh faktor lingkungan termasuk didalamnya temperatur, level

          kebisingan akuistik, getaran dan kelembaban udara. 

• Sensitivitas adalah ukuran yang menunjukan seberapa jauh kepekaan sensor terhadap kuantitas yang diukur. Sensitivitas didefinisikan sebagai rasio perubahan nilai output sensor per unit perubahan nilai input yang menyebabkan perubahan nilai output. Dengan kata lain bahwa sensitivitas adalah bilangan yang menunjukan perubahan keluaran dibandingkan unit perubahan masukan. 
  .

     
         
          Linearitas sensor juga mempengaruhi sensitivitas dari sensor. Apabila tanggapannya
          linear, maka sensitivitasnya juga akan sama untuk jangkauana pengukuran keseluruhan

• Tanggapan waktu menunjukan seberapa cepat sensor merespon terhadap pereubahan masukan.

Klasifikasi Sensor

Secara umum berdasarkan fungsi penginderaan dan penggunaannya sensor dapat dikelompokan menjadi:

1. Sensor thermis adalah sensor yang digunakan untuk mendeteksi gejala perubahan panas / temperatur pada suatu dimensi benda atau dimensi ruang tertentu.
2. Sensor mekanis adalah sensor yang mendeteksi perubahan gerak mekanis. Sensor mekanis digunakan untuk mendeteksi gerak, level, aliran ataupun tekanan di suatu plant.
3. Sensor optis adalah sensor yang mendeteksi perubahan intensitas cahaya dari sumber cahaya, pantulan cahaya ataupun bias cahaya yang mengenai benda atau ruangan.

Berdasarkan sinyal output sensor yang dihasilkan maka sensor dapat digolongkan menjadi: 

1. Sensor diskrit ( sinyal output sensor ON / OFF ). Sensor - sensor yang termasuk dalam golongan ini antara lain:  proximity switch, limit switch, reed switch, pressure switch, thermo switch
2. Sensor analog ( sinyal output sensor kontinyu). Sensor - sensor yang termasuk dalam golongan ini antara lain: LVDT, LDR, RTD, thermistor ( NTC, PTC ),  thermocouple, strain gauge, load cell.

Dalam hal praktis diperlukan kondisi output ON / OFF dari sensor analog maka jawaban untuk menyelesaikan persoalan ini adalah output sensor analog diumpankan ke input sebuah rangkaian komparator. Dengan demikian sensor analog berubah menjadi sensor diskrit.