STEM TODAY

Kelahiran Sensor

February 1, 2018

2127

Setelah beberapa pekan STEM-Z sudah membahas topik untuk Intuitive Software-Driven Business maka sekarang giliran topik Smart Interaction-Driven Business untuk dibahas, galeri akan dimulai mengenai kelahiran sensor.

Sensor sudah tidak bisa dipungkiri menjadi bagian dari Computer System. Secara umum sensor diartikan sebagai sesuatu yang digunakan untuk mendeteksi adanya perubahan lingkungan fisik atau kimia. Variabel keluaran dari sensor yang diubah menjadi besaran listrik yang disebut transduser. Menurut D Sharon, dkk(1982) sensor adalah suatu peralatan yang berfungsi untuk mendeteksi gejala-gejala atau sinyal-sinyal yang berasal dari perubahan suatu energi seperti energi listrik, energi fisika, energi kimia, energi biologi, energi mekanik dan sebagainya.

Manusia telah berkeksperimen dengan sensor dari berbagai jenis setidaknya sejak abad ketiga sebelum masehi, ketika Philo dari Bizantium membangun perangkat yang mampu menunjukkan berapa banyak udara yang mengembang akibat perubahan suhu. Pada abad ketujuh belas, astronom Italia dan fiksiawan Galileo Galilei sedang membangun versi pertama dari termometer. Beberapa dekade kemudian pada tahun 1784, seorang insinyur Inggris bernama George Atwood telah merancang accelerometer pertama, alat untuk menunjukkan kebenaran Fisika Newtonian sampai ditemukan kembali pada akhir abad kedua puluh sebagai gadget (fungsi auto-rotate pada smartphone dan tablet perangkat yang tergantung pada accelerometers).

Termostat yang merupakan suatu perangkat yang dapat memutuskan dan menyambungkan arus listrik pada saat mendeteksi perubahan suhu di lingkungan sekirarnya sesuai dengan pengaturan suhu yang ditentukan dan pertama kali datang ke pasar pada tahun 1883, banyak yang menganggap ini merupakan sensor modern pertama buatan manusia.

Sensor inframerah telah ada sejak akhir 1940-an, meskipun inframerah benar-benar hanya masuk nomenklatur populer selama beberapa tahun terakhir. Kadang-kadang penemuan yang dibuat oleh para ilmuwan kreatif terbengkalai selama beberapa dekade dan bahkan abad sampai aplikasinya kembali untuk dibutuhkan. Misalnya radiasi inframerah ditemukan pada tahun 1800 oleh astronom Jerman William Herschel. Tiga dekade kemudian pada tahun 1831, fisikawan Italia Melloni menciptakan thermopile yang mampu mendeteksi kehangatan (menerima radiasai inframerah) dari subjek manusia yang berdiri sejauh sepuluh meter.

Tahun-tahun saat Perang Dunia II yang disponsori oleh negara saat itu ditemukan banyak hal. Pra-kursor dari Radio Frequency Identification (RFID) chip dan sensor gerak dikembangkan dengan kepentingan untuk perang selama periode ini dan RFID tumbuh dari transponder IFF (Identification Friend or Foe) dasar yang digunakan untuk mendeteksi suara khas dari musuh dan pesawat yang ramah.

Sepanjang perkembangan sensor, ada beberapa macam sensor yang sering digunakan untuk mengukur:

Temperatur
Strain
Suara
Getaran
Posisi dan displacement (perpindahan)
Tekanan
Gaya

Untuk jenisnya sensor memiliki banyak jenis yang dapat digunakan untuk kebutuhan, diantaranya adalah:

Sensor Proximity

Yaitu sensor atau saklar yang dapat mendeteksi adanya target berupa jenis logam dengan tanpa adanya kontak fisik. Biasanya sensor ini tediri dari alat elektronis solid-state yang terbungkus rapat untuk melindungi dari pengaruh getaran, cairan, kimiawi, dan korosif yang berlebihan.

Sensor Magnet

adalah alat yang akan terpengaruh medan magnet dan akan memberikan perubahan kondisi pada keluaran. Seperti layaknya saklar dua kondisi (on/off) yang digerakkan oleh adanya medan magnet di sekitarnya.

Sensor Sinar

Sensor sinar ini terdiri atas 3 kategori. Fotovoltaic atau sel solar adalah alat sensor sinar yang mengubah energi sinar yang mengubah energi sinar langsung menjadi energi listrik, dengan adanya penyinaran cahaya akan menyebabkan pergerakan elektron dan menghasilkan tegangan. Demikian juga dengan fotokonduktif (fotoresistif)yang akan memberikan perubahan tahanan (resistansi) pada sel-selnya, semakin tinggi intensitas cahaya yang terima, maka akan semakin kecil pula nilai tahanannya. Fotolistrik adalah sensor yang berprinsip kerja berdasarkan pantulan karena perubahan posisi/jarak suatu sumber sinar (inframerah atau laser) ataupun target pemantulnya, yang terdiri dari pasangan sumber cahaya dan penerima.

Sensor Ultrasonik

Sensor ini bekerja berdasarkan prinsip pantulan gelombang suara, di mana sensor ini menghasilkan gelombang suara yang kemudian menangkapnya kembali dengan perbedaan waktu sebagai dasar penginderaannya. Objek yang dapat di indera di antaranya adalah: objek padat, cait, butiran, maupun tekstil.

Sensor Tekanan

Sensor ini memiliki transduser yang mengukur ketegangan kawat, di mana mengubah tegangan mekanis menjadi sinyal listrik. Dasar penginderaanya yaitu pada perubahan tahanan pengantar (transduser) yang berubah akibat perubahan panjang dan luas penampangnya.

Sensor Kecepatan (RPM)

Penginderaan pada sensor ini merupakan proses kebalikan dari suatu motor, dimana suatu proses/objek yang berputar pada suatu generator akan menciptakan suatu tegangan yang sebanding dengan kecepatan putaran objek.

Sensor Penyandi (Encoder)

Sensor ini digunakan untuk mengubah gerakan linear atau putaran menjadi sinyal digital, di mana sensor putaran memonitor gerakan putar dari suatu alat. Sensor ini umumnya terdiri dari 2 lapis penyandi, pertama yaitu penyandi rotari tambahan (yang mentransmisikan jumlah tertentu dari pulsa untuk masing-masing putaran) yang akan membangkitkan gelombang kotak pada objek yang diputar. Kedua yaitu penyandi absolut (yang memperlengkapi kode binary tertentu untuk masing-masing posisi sudut) mempunyai cara kerja yang sama dengan perkecualian, lebih banyak atau lebih rapat pulsa gelombang kotak yang dihasilkan sehingga membentuk suatu pengkodean dalam susunan tertentu.

Sensor Suhu

Pada sensor suhu terdapat 4 jenis utama sensor yang digunakan, yaitu:

Thermocouple (T/C)	yang pada intinya terdiri dari sepasang transduser panas dan dingin yang disambungkan dan dilebur bersama, di mana terdapat perbedaan yang timbul antara sambungan tersebut dengan sambungan referensi yang berfungsi sebagai pembanding
Resistance temperature detector (RTD)	memiliki prinsip dasar pada tahanan listrik dari logam yang bervariasi sebanding dengan suhu.
Termsitor	yaitu resistor yang peka terhadap panas yang biasanya mempunyai koefisien suhu negatif, karena saat suhu meningkat maka tahanan menurun atau sebaliknya
IC Sensor	yaitu sensor suhu dengan rangkaian terpadu yang menggunakan chipsilikon untuk kelemahan penginderanya.

Menurut D. Sharon dkk, sensor dibagi menjadi dua, yaitu internal sensor dan external sensor.

Internal sensor adalah yang dipasang di dalam bodi robot. Sensor internal diperlukan untuk mengamati posisi, kecepatan, dan akselerasi berbagai sambungan mekanik pada robot, dan merupakan bagian dari mekanisme servo.

External sensor adalah sensor yang dipasang di dalam bodi robot. Sensor internal diperlukan untuk mengamati posisi, kecepatan, dan akselerasi berbagai sambungan mekanik pada robot, dan merupakan bagian dari mekanisme servo.

Sensor memiliki sejarah dan perjalanan yang panjang dan apakah NextGeners tahu jika sensor di era digital ini sudah banyak di aplikasikan di berbagai perangkat, sampai akhirnya juga dibuat dalam bentuk smart home, yang mana rumah dan isinya menggunakan dasar teknologi sensor untuk membuatnya, sehingga menciptakan rumah yang cerdas, jika NextGeners ingin lebih tahu mengenai Smart Home, nantikan di pembahasan galeri berikutnya mengenai smart home.

Sumber Referensi:

http://zonaelektro.net/sensor/

https://id.wikipedia.org/wiki/Sensor

http://siaka.unhas.ac.id/rapi/buku-ajar-3.pdf

http://teknikelektronika.com/pengertian-termostat-thermostat-prinsip-kerja-termostat/