SENSOR FISIKA

Sensor fisika adalah sensor yang mendeteksi suatu besaran berdasarkan hokum-hukum fisika. Yang termasuk kedalam jenis sensor fisika yaitu :

– Sensor cahaya
– Sensor suara
– Sensor suhu
– Sensor gaya
– Sensor percepatan

untuk selanjutnya pembahsan kita akan lebih difokuskan pada jenis Sensor Fisika dan implementasinya dalam rangkaian elektronika sederhana

1.      Sensor cahaya
Sensor cahaya adalah sensor yang cara kerjanya yaitu merubah besaran cahaya menjadi besaran listrik. Dipasaran sudah begitu luas penggunaan nya.
Komponen yang termasuk dalam Sensor cahaya yaitu :

– LDR ( Light Dependent Resistor )
LDR adalah sebuah resistor dimana nilai resistansinya akan berubah jika dikenai
cahaya.
– PhotoDioda
Photo dioda adalah sebuah dioda yang apabila dikenai cahaya akan memancarkan electron sehingga akan menalirkan arus listrik.
– Phototransistor
Phototransistor adalah sebuah transistor yang apabila dikenai cahaya akan mengalirkan electron sehingga akan terjadi penguatan arus seperti pada sebuah transistor.
– Optocoupler
Optocoupler adalah sebuah komponen kopling berbasis optik.

2.      Sensor suara

Sensor suara adalah sensor yang cara kerjanya yaitu merubah besaran suara menjadi besaran listrik, dan dipasaran sudah begitu luas penggunaan nya.
Komponen yang termasuk dalam Sensor suara yaitu :

– Microphone
Micropone adalah komponen elektronika dimana cara kerjanya yaitu membran yang digetarkn oleh gelobang suara akan menghasilkan sinyal listrik.
– dll

3.      Sensor suhu

Sensor suhu adalah sensor yang cara kerjanya yaitu merubah besaran suhu menjadi besaran listrik dan dipasaran sudah begitu luas penggunaan nya.
Komponen yang termasuk dalam sensor suhu yaitu?

– NTC
NTC adalah komponen elektronika dimana jika dikenai panas maka tahanan nya akan naik.
– PTC
PTC adalah komponen elektronika dimana jika terkena panas maka tahannany akan semakin turun

                       4. Sensor Kecepatan (RPM)

            Proses penginderaan sensor kecepatan merupakan proses kebalikan dari suatu motor, dimana suatu poros/object yang berputar pada suatui generator akan menghasilkan suatu tegangan yang sebanding dengan kecepatan putaran object. Kecepatan putar sering pula diukur dengan menggunakan sensor yang mengindera pulsa magnetis (induksi) yang timbul saat medan magnetis terjadi.

                      5. Sensor Gaya (Flexiforce) 

              Berbagai macam sensor saat ini telah banyak berkembang, yang mana seiring perkembangan tersebut sensor menjadi suatu komponen penting dalam bidang elektronika. Pun tidak hanya elektonika, sensor juga berkembang di bidang lainnya sesuai dengan kebutuhan dan keinginan masyarakat. Salah satu sensor yang sedang berkembang saat ini adalah sensor gaya, dan lebih spesifiknya adalah flexiforce.

Prinsip kerja dari sensor ini tentu sesuai dengan namanya, yaitu untuk deteksi adanya gaya yang ditimbulkan oleh suatu rangsangan yang masuk dalam suatu alat. Gaya itu sendiri menyebabkan terjadinya tegangan yang nantinya akan menimbulkan suatu sinyal tertentu. Berikut adalah grafik terjadinya sinyal karena gaya tertentu :

Gaya /beban --> stress --> strain --> perubahan resistansi --> sinyal

Sensor flexiforce sebagai sensor gaya sebagaimana telah disebutkan di atas berbentuk printed circuit yang sangat tipis dan fleksibel. Sensor flexiforce sangat mudah diimplementasikan untuk mengukur gaya tekan antara 2 permukaan dalam berbagai aplikasi. Sensor flexiforce bersifat resistif dan nilai konduktansinya berbanding lurus dengan gaya/beban yang diterimanya. Semakin besar beban yang diterima sensor flexiforce maka nilai hambatan output-nya akan semakin menurun. Pada keadaan tanpa beban, resistansi sensor ini sebesar kurang lebih 20M ohm. Ketika diberi beban maksimum, resistansi sensor akan turun hingga kurang lebih 20K ohm.

APLIKASI SENSOR FLEXIFORCE

Masih banyak lagi benda-benda lainnya dengan nilai defleksi berbeda-beda. Namun beberapa jenis di atas merupakan salah satu aplikasi dari sensor gaya sebagai timbangan. Selain itu, Sensor Flexiforce juga digunakan pada Touch Screen Handphone atau Laptop.

1.      Timbangan Digital Berbasis Sensor Flexiforce.

Berikut adalah blok diagram system timbangan digital berbasis sensor flexiforce secara keseluruhan adalah sebagai berikut:

Seperti yang disebut di atas, nilai konduktansi (1/R) dari sensor flexiforce linier terhadap gaya tekan atau beban yang diberikan. Oleh karena itu, dalam aplikasi ini akan dibaca nilai konduktansi tersebut dengan menggunakan rangkaian non inverting amplifier sehingga didapatkan hasil pembacaan nilai beban yang linier. Rangkaian non inverting amplifier tersebut terdapat dalam blok RPS. Keluaran dari RPS sudah berupa tegangan DC 0 – 2,5V dan diumpankan ke masukan ADC (Analog to Digital Converter) DT-I/O I2C ADDA Ver 2.0. Kemudian data digital dari keluaran ADC ini dibaca oleh mikrokontroler untuk ditampilkan ke LCD (DT-I/O Graphic LCD GM224644) sebagai bentuk sinyal keluaran.

2.      Prototype Force Sensing Hardware

Banyak aplikasi komputasi mengandalkan perangkat mobile. Untuk perangkat mobile seperti PC, ultra-mobilePC (UMPC), PDA, atau ponsel pintar baru seperti iPhone, banyak permukaan perangkat dikhususkan untuk layar. Kecenderungan untuk meningkatkan ukuran layar terus dilakukan karena layar yang besar lebih memudahkan pengguna dalam melihat tampilan. Perangkat ini biasanya memiliki layar sentuh (Touch Screen) yang sensitif, Perangkat dapat menyediakan mekanisme masukan untuk perangkat tanpa mengambil data dari tombol atau kontrol eksternal yang dipasang di daerah permukaan pada perangkat. Dengan merasakan kekuatan pengguna seperti menekan, masukan secara otomatis dapat diberikan kepada sistem operasi perangkat atau aplikasi. pembuatan prototype force sensing device dengan menggunakan sensor gaya diperlihatkan pada gambar touchscreen berikut:

Sumber : bp.blogspot.com , wikipedia, google