sensor dan Transducer

Definisi
 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
 Transducer adalah sebuah alat yang mengubah suatu bentuk energi menjadi bentuk energi lainnya .
Persyaratan Umum Sensor dan Transducer
A. Linearitas
B. Sensitivitas
C. Tanggapan Waktu
A. Linearitas
Ada banyak sensor yang menghasilkan sinyal keluaran yang berubah secara kontinyu sebagai tanggapan terhadap masukan yang berubah secara kontinyu. Sebagai contoh, sebuah sensor panas dapat menghasilkan tegangan sesuai dengan panas yang dirasakannya.
B. Sensitivitas
 Sensitivitas akan menunjukan seberapa jauh kepekaan sensor terhadap kuantitas yang diukur
 Sensitivitas sering juga dinyatakan dengan bilangan yang menunjukan “perubahan keluaran dibandingkan unit perubahan masukan”
C. Tanggapan Waktu
Tanggapan waktu pada sensor menunjukan seberapa cepat tanggapannya terhadap perubahan masukan. Sebagai contoh, instrumen dengan tanggapan frekuensi yang jelek adalah sebuah termometer merkuri. Masukannya adalah temperatur dan keluarannya adalah posisi merkuri.
Jenis Sensor dan Transducer
Internal Sensor
Internal sensor adalah sensor yang dipasang di dalam bodi robot. Sensor internal diperlukan untuk mengamati posisi, kecepatan, dan akselerasi berbagai sambungan mekanik pada robot,
External Sensor
External sensor adalah sensor yang dipasang diluar bodi robot. Sensor eksternal diperlukan karena dua macam alasan yaitu:
1) Untuk keamanan
2) Untuk penuntun
Klasifikasi Sensor


Berdasarkan fungsi dan penggunaannya, sensor dapat dikelompokkan menjadi 3 bagian yaitu :
A. Sensor Thermal (panas)
B. Sensor Mekanis
C. Sensor Optik (cahaya)
A. Sensor Thermal
Sensor thermal adalah sensor yang digunakan untuk mendeteksi gejala perubahan panas/temperature/suhu pada suatu dimensi benda atau dimensi ruang tertentu.
Contohnya; bimetal, termistor, termokopel, RTD, photo transistor, photo dioda, photo multiplier, photovoltaik, infrared pyrometer, hygrometer, dsb.
Bimetal
Bimetal adalah sensor temperatur yang sangat populer digunakan karena kesederhanaan yang dimilikinya. Bimetal biasa dijumpai pada alat setrika listrik dan lampu kelap-kelip (dimmer). Bimetal adalah sensor suhu yang terbuat dari dua buah lempengan logam yang berbeda koefisien muainya (α) yang direkatkan menjadi satu.
Prinsip Kerja Bimetal
Bila suatu logam dipanaskan maka akan terjadi pemuaian, besarnya pemuaian tergantung dari jenis logam dan tingginya temperatur kerja logam tersebut. Bila dua lempeng logam saling direkatkan dan dipanaskan, maka logam yang memiliki koefisien muai lebih tinggi akan memuai lebih panjang sedangkan yang memiliki koefisien muai lebih rendah memuai lebih pendek. Oleh karena perbedaan reaksi muai tersebut maka bimetal akan melengkung kearah logam yang muainya lebih rendah. Dalam aplikasinya bimetal dapat dibentuk menjadi saklar Normally Closed (NC) atau Normally Open (NO).
Termistor
Termistor adalah alat semikonduktor yang berkelakuan sebagai tahanan dengan koefisien tahanan temperatur yang tinggi, yang biasanya negatif. Umumnya tahanan termistor pada temperatur ruang dapat berkurang 6% untuk setiap kenaikan temperatur sebesar 1oC. Kepekaan yang tinggi terhadap perubahan temperatur ini membuat termistor sangat sesuai untuk pengukuran, pengontrolan dan kompensasi temperatur secara presisi.
Bahan – Bahan Termistor
Termistor terbuat dari campuran oksida-oksida logam yang diendapkan seperti: mangan (Mn), nikel (Ni), cobalt (Co), tembaga (Cu), besi (Fe) dan uranium (U). Rangkuman tahanannya adalah dari 0,5 W sampai 75 W dan tersedia dalam berbagai bentuk dan ukuran. Ukuran paling kecil berbentuk mani-manik (beads) dengan diameter 0,15 mm sampai 1,25 mm, bentuk piringan (disk) atau cincin (washer) dengan ukuran 2,5 mm sampai 25 mm. Cincin-cincin dapat ditumpukan dan di tempatkan secara seri atau paralel guna memperbesar disipasi daya.
Jenis – Jenis Termistor
1. NTC (Negative Thermal Coeffisient)
2. PTC (Positive Thermal Coeffisient)
NTC (Negative Thermal Coeffisient)
NTC merupakan termistor yang mempunyai koefisient negatif. Dimana bahannya terbuat dari logam oksida yaitu dari serbuk yang halus kemudian dikompress dan disinter pada temperatur yang tinggi. Kebanyakan pada material penyusun termistor biasa mengandung unsur – unsur seperti Mn2O3, NiO,CO2O3, Cu2O, Fe2O3, TiO2, dan U2O3. Oksida-oksida ini sebenarnya mempunyai resistansi yang sangat tinggi, tetapi dapat diubah menjadi bahan semikonduktor dengan menambahkan beberapa unsur lain yang mempunyai valensi yang berbeda disebut dengan doping dan pengaruh dari resistansinya dipengaruhi perubahan temperatur yang diberikan. Thermistor logam oksida digunakan dalam daerah 200K sampai 700K. Untuk digunakan pada temperatur yang sangat tinggi, thermistor dibuat dari Al2O3, BeO, MgO, Y2O3 ,dan Dy2O3.
Gambar Struktur Termistor NTC
PTC (Positive Thermal Coeffisient)
PTC merupakan termistor dengan koefisien yang positif.
Perbedaan Termistor PTC Dengan NTC
1. Koefisien temperatur dari thermistor PTC bernilai positif hanya dalam interfal temperatur tertentu, sehingga diluar interval tersebut akan bernilai nol atau negatif
2. Harga mutlak dan koefisien temperatur dari termistor PTC jauh lebih besar dari pada termistor NTC
RTD
RTD adalah salah satu dari beberapa jenis sensor suhu yang sering digunakan. RTD dibuat dari bahan kawat tahan korosi, kawat tersebut dililitkan pada bahan keramik isolator. Bahan tersebut antara lain; platina, emas, perak, nikel dan tembaga, dan yang terbaik adalah bahan platina karena dapat digunakan menyensor suhu sampai 1500o C. Tembaga dapat digunakan untuk sensor suhu yang lebih rendah dan lebih murah, tetapi tembaga mudah terserang korosi.
Keunggulan RTD
1. Tidak diperlukan suhu referensi
2. Sensitivitasnya cukup tinggi, yaitu dapat dilakukan dengan cara mem-perpanjang kawat yang digunakan dan memperbesar tegangan eksitasi.
3. Tegangan output yang dihasilkan 500 kali lebih besar dari termokopel
4. Dapat digunakan kawat penghantar yang lebih panjang karena noise tidak jadi masalah
5. Tegangan keluaran yang tinggi, maka bagian elektronik pengolah sinyal menjadi sederhana dan murah.
Termokopel
Termokopel adalah sensor suhu yang banyak digunakan untuk mengubah perbedaan suhu dalam benda menjadi perubahan tegangan listrik (voltase). Termokopel yang sederhana dapat dipasang, dan memiliki jenis konektor standar yang sama, serta dapat mengukur temperatur dalam jangkauan suhu yang cukup besar dengan batas kesalahan pengukuran kurang dari 1 °C.
Prinsip Kerja Termokopel
Jika sebuah batang logam dipanaskan pada salah satu ujungnya maka pada ujung tersebut elektron-elektron dalam logam akan bergerak semakin aktif dan akan menempati ruang yang semakin luas, elektron-elektron saling desak dan bergerak ke arah ujung batang yang tidak dipanaskan. Dengan demikian pada ujung batang yang dipanaskan akan terjadi muatan positif.
Kerapatan electron untuk setiap bahan logam berbeda tergantung dari jenis logam. Jika dua batang logam disatukan salah satu ujungnya, dan kemudian dipanaskan, maka elektron dari batang logam yang memiliki kepadatan tinggi akan bergerak ke batang yang kepadatan elektronnya rendah, dengan demikian terjadilah perbedaan tegangan diantara ujung kedua batang logam yang tidak disatukan atau dipanaskan.
1. Tipe K (Chromel (Ni-Cr alloy) / Alumel (Ni-Al alloy))
Termokopel untuk tujuan umum. Lebih murah. Tersedia untuk rentang suhu −200 °C hingga +1200 °C.
2. Tipe E (Chromel / Constantan (Cu-Ni alloy))
Tipe E memiliki output yang besar (68 µV/°C) membuatnya cocok digunakan pada temperatur rendah. Properti lainnya tipe E adalah tipe non magnetik.
3. Tipe J (Iron / Constantan)
Rentangnya terbatas (−40 hingga +750 °C) membuatnya kurang populer dibanding tipe K. Tipe J memiliki sensitivitas sekitar ~52 µV/°C
4. Tipe N (Nicrosil (Ni-Cr-Si alloy) / Nisil (Ni-Si alloy))
Stabil dan tahanan yang tinggi terhadap oksidasi membuat tipe N cocok untuk pengukuran suhu yang tinggi tanpa platinum. Dapat mengukur suhu di atas 1200 °C. Sensitifitasnya sekitar 39 µV/°C pada 900 °C, sedikit di bawah tipe K. Tipe N merupakan perbaikan tipe K
Tipe – Tipe Termokopel
5. Type B (Platinum-Rhodium/Pt-Rh)
Cocok mengukur suhu di atas 1800 °C. Tipe B memberi output yang sama pada suhu 0°C hingga 42 °C sehingga tidak dapat dipakai di bawah suhu 50 °C.
6. Type R (Platinum /Platinum with 7% Rhodium)
Cocok mengukur suhu di atas 1600 °C. sensitivitas rendah (10 µV/°C) dan biaya tinggi membuat mereka tidak cocok dipakai untuk tujuan umum.
7. Type S (Platinum /Platinum with 10% Rhodium)
Cocok mengukur suhu di atas 1600 °C. sensitivitas rendah (10 µV/°C) dan biaya tinggi membuat mereka tidak cocok dipakai untuk tujuan umum. Karena stabilitasnya yang tinggi Tipe S digunakan untuk standar pengukuran titik leleh emas (1064.43 °C).
8. Type T (Copper / Constantan)
Cocok untuk pengukuran antara −200 to 350 °C. Konduktor positif terbuat dari tembaga, dan yang negatif terbuat dari constantan. Sering dipakai sebagai alat pengukur alternatif sejak penelitian kawat tembaga. Type T memiliki sensitifitas ~43 µV/°C
Penggunaan Termokopel
Termokopel paling cocok digunakan untuk mengukur rentangan suhu yang luas, hingga 1800 K. Sebaliknya, kurang cocok untuk pengukuran dimana perbedaan suhu yang kecil harus diukur dengan akurasi tingkat tinggi, contohnya rentang suhu 0--100 °C dengan keakuratan 0.1 °C. Untuk aplikasi ini, Termistor dan RTD lebih cocok. Contoh Penggunaan Termokopel yang umum antara lain :
Industri besi dan baja
Pengaman pada alat-alat pemanas
Untuk termopile sensor radiasi
Pembangkit listrik tenaga panas radioisotop, salah satu aplikasi termopile.
Photo Dioda
Photo Dioda adalah jenis dioda yang berfungsi mendektesi cahaya. Berbeda dengan dioda biasa, komponen elektronika ini akan mengubah menjadi arus listrik. Cahaya yang dapat dideteksi oleh dioda peka cahaya ini mulai dari cahaya inframerah, cahaya tampak, ultra ungu sampai dengan sinar-X. Aplikasi dioda peka cahaya mulai dari penghitung kendaraan di jalan umum secara otomatis, pengukur cahaya pada kamera serta beberapa peralatan dibidang medis
Prinsip Kerja Photo Dioda
Ketika sebuah photon (satu satuan energi dalam cahaya) dari sumber cahaya diserap, hal tersebut membangkitkan suatu elektron dan menghasilkan sepasang pembawa muatan tunggal, sebuah elektron dan sebuah hole, di mana suatu hole adalah bagian dari kisi-kisi semikonduktor yang kehilangan elektron. Arah Arus yang melalui sebuah semikonduktor adalah kebalikan dengan gerak muatan pembawa. cara tersebut didalam sebuah photodiode digunakan untuk mengumpulkan photon - menyebabkan pembawa muatan (seperti arus atau tegangan) mengalir/terbentuk di bagian-bagian elektroda.
Penggunaan Photo Dioda
Photodioda digunakan sebagai penangkap gelombang cahaya yang dipancarkan oleh Infrared. Besarnya tegangan atau arus listrik yang dihasilkan oleh photodioda tergantung besar kecilnya radiasi yang dipancarkan oleh infrared.
KELEBIHAN PHOTO DIODA DARI PHOTO MULTIPILER
Excellent linearitas arus keluaran sebagai fungsi cahaya insiden
Low noise
Ruggedized untuk stres mekanis
Biaya rendah
Kompak dan ringan
Tahan seumur hidup
Tinggi efisiensi kuantum, biasanya 80%
Tidak ada tegangan tinggi yang diperlukan
KEKURANGAN PHOTO DIODA DARI PHOTO MULTIPILER
Tidak ada keuntungan internal (kecuali foto dioda avalanche, tapi keuntungan mereka biasanya 10 2 -10 3 dibandingkan dengan sampai 10 8 untuk photomultiplier)
Jauh lebih rendah sensitivitas secara keseluruhan
Foton menghitung hanya mungkin dengan yang dirancang khusus, biasanya didinginkan foto dioda, dengan sirkuit elektronik khusus
Respon waktu untuk banyak desain lebih lambat
Panjang Gelombang Yang Dihasilkan Oleh Bahan
Photodioda Yang Berbeda Terhadap Penglihatan Mata
Hygrometer
Higrometer adalah sejenis alat untuk mengukur tingkat kelembapan pada suatu tempat. Biasanya alat ini ditempatkan di dalam bekas (container) penyimpanan barang yang memerlukan tahap kelembapan yang terjaga seperti dry box penyimpanan kamera. Kelembapan yang rendah akan mencegah pertumbuhan jamur yang menjadi musuh pada peralatan tersebut.
Higrometer juga banyak dipakai di ruangan pengukuran dan instrumentasi untuk menjaga kelembapan udara yang berpengaruh terhadap keakuratan alat-alat pengukuran.
Pengaplikasian Hygrometer
Selain rumah kaca dan ruang industri, higrometer juga digunakan dalam beberapa sauna , humidors dan museum. Dalam pengaturan perumahan, higrometer digunakan untuk membantu mengendalikan kelembaban
Photo Multiplier
Photo multiplier ini berfungsi untuk mengubah percikan cahaya tersebut menjadi berkas elektron, sehingga dapat diolah lebih lanjut sebagai pulsa / arus listrik.
Gambar Photo Multiplier
Photovoltaik
Photovoltaik (PV) adalah sektor teknologi dan penelitian yang berhubungan dengan aplikasi panel surya untuk energi dengan mengubah sinar matahari menjadi listrik.
Kegunaan Photovoltaik
Listrik untuk penerangan rumah tangga
Jasa energi untuk fasilitas umum: pompa air irigasi/minum, penjernihan air, rumah peribadatan, telepon umum atau pedesaan, televisi umum, penerangan jalan dan lainnya
Listrik perdesaan dan pemasok energi bagi kegiatan produktif masyarakat, misal dengan sistem teknologi PLT Hibrida
Catudaya pada sarana telekomunikasi, misal: BTS, TVRO, dan stasiun pancar ulang.
Gambar Photovoltaik
Infrared Pyrometer
Berfungsi Untuk mengukur suhu menggunakan radiasi hitam (biasanya infra merah) yang dipancarkan dari objek. Kadang-kadang disebut termometer laser jika laser digunakan untuk membantu tujuan termometer, atau termometer non-kontak untuk menggambarkan kemampuan perangkat untuk mengukur suhu dari jarak jauh. Dengan mengetahui jumlah energi infra merah yang dipancarkan oleh objek.
Keuntungan Infrared Pyrometer
Menyimpan waktu - IR pengukuran temperatur khas membutuhkan waktu kurang dari 500 msec.
Kemampuan untuk mengukur target bergerak
Kemampuan untuk mengukur benda-benda berbahaya atau tidak dapat diakses
Kemampuan untuk mengukur suhu tinggi (lebih besar dari ° F 1300 ° C/2372)
Tidak ada gangguan energi atau kehilangan energi
Tidak ada resiko kontaminasi atau kerusakan dari kontak dengan target
Kerugian Infrared Pyrometer
Mudah rusak bila terekspos pada cahaya berlebih (terlalu sensitif)
Perlu tegangan tinggi
Gambar Infrared Pyrometer
Sensor Mekanis
Sensor mekanis adalah sensor yang mendeteksi perubahan gerak mekanis, seperti perpindahan atau pergeseran atau posisi, gerak lurus dan melingkar, tekanan, aliran, level dsb.
Contoh; strain gage, linear variable deferential transformer (LVDT), proximity, potensiometer, load cell, bourdon tube, dsb.
Jenis – Jenis Sensor Mekanis
Sensor Posisi
Sensor Kecepatan (Motion Sensor)
Sensor Tekanan
Sensor Aliran Fluida
Sensor Level
Sensor Posisi
Pengukuran posisi dapat dilakukan dengan cara analog dan digital. Untuk pergeseran yang tidak terlalu jauh pengukuran dapat dilakukan menggunakan cara-cara analog, sedangkan untuk jarak pergeseran yang lebih panjang lebih baik digunakan cara digital.
Hasil sensor posisi atau perpindahan dapat digunakan untuk mengukur perpindahan linier atau angular. Teknis perlakuan sensor dapat dilakukan dengan cara terhubung langsung ( kontak ) dan tidak terhubung langsung ( tanpa kontak ).
Sensor Kecepatan (Motion Sensor)
Pengukuran kecepatan dapat dilakukan dengan cara analog dan cara digital. Secara umum pengukuran kecepatan terbagi dua cara yaitu: cara angular dan cara translasi. Untuk mengukur kecepatan translasi dapat diturunkan dari cara pengukuran angular. Yang dimaksud dengan pengukuran angular adalah pengukuran kecepatan rotasi (berputar), sedangkan pengukuran kecepatan translasi adalah kecepatan gerak lurus beraturan dan kecepatan gerak lurus tidak beraturan.
Sensor Aliran Fluida
Dalam pengukuran fluida perlu ditentukan besaran dan vektor kecepatan aliran pada suatu titik dalam fluida dan bagaimana fluida tersebut berubah dari titik ke titik.
Pengukuran atau penyensoran aliran fluida dapat digolongkan sebagai berikut:
1. Pengukuran Kuantitas
2. Pengukuran Laju Aliran
3. Pengukuran Metoda Diferensial Tekanan
Sensor Level
Pengukuran level dapat dilakukan dengan bermacam cara antara lain dengan: pelampung atau displacer, gelombang udara, resistansi, kapasitif, ultra sonic, optic, thermal, tekanan, sensor permukaan dan radiasi. Pemilihan sensor yang tepat tergantung pada situasi dan kondisi sistem yang akan di sensor.
Strain Gage
Strain-gage adalah salah satu elemen yang mengubah pergeseran mekanis yang diberikan dalam hal ini adalah tekanan menjadi tahanan. Strain-gage merupakan sebuah alat berbentuk lembaran tipis yang dapat disatukan ke berbagai bahan guna mengukur regangan yang diberikan
kepadanya.
Strain-gage bentuk terikat (bonded strain-gage)
Strain-gage tanpa ikatan (unbonded strain-gage)
Strain Gage Bentuk Terikat (Bonded Strain Gage)
Bentuk strain-gage terikat terdiri dari jenis kawat-metal, foil atau semikonduktor yang terikat pada permukaan regangan atau pada lapisan tipis terisolasi. Ketika permukaan tersentuh, regangan dikirimkan ke jaringan material melalui bahan perekat. Perubahan tahanan listrik dari jaringan menunjukkan indikasi dari regangan.
Strain Gage Tanpa Ikatan (Unbonded Strain Gage)
Strain-gage ini terdiri dari sebuah kerangka diam dan sebuah jangkar yang ditopang pada pertengahan kerangka. Jangkar hanya dapat bergerak dalam satu arah. Gerakannya dalam arah tersebut dibatasi oleh empat filamen kawat sensitif regangan, dililitkan antara isolator-isolator kaku yang terpasang pada kerangka dan pada jangkar.

Linier Variabel Deferential Transformer (LVDT)
Linier Variabel Deferential Transformer (LVDT) adalah jenis listrik transformator yang digunakan untuk mengukur perpindahan linier. transformator memiliki tiga solenoidal ditempatkan gulungan end-to-end sekitar tabung. Pusat kumparan utama, dan dua kumparan terluar adalah sekunder. Sebuah inti feromagnetik silinder, melekat pada objek yang posisinya akan diukur, slide sepanjang sumbu tabung.
Gambar Rangkaian Uji Elektronik LVDT
Potensiometer
Potensiometer adalah resistor tiga terminal dengan sambungan geser yang membentuk pembagi tegangan dapat disetel. Jika hanya dua terminal yang digunakan (salah satu terminal tetap dan terminal geser), potensiometer berperan sebagai resistor variabel atau Rheostat. Potensiometer biasanya digunakan untuk mengendalikan peranti elektronik seperti pengendali suara pada penguat. Potensiometer yang dioperasikan oleh suatu mekanisme dapat digunakan sebagai transduser, misalnya sebagai sensor joystick.
Jenis – Jenis Potensiometer
1. Potensiometer karbon adalah potensiometer yang terbuat dari bahan karbon harganya cukup murah akan tetapi kepressian potensiometer ini sangat rendah biasanya harga resistansi akan sangat mudah berubah akibat pergeseran kontak.
2. Potensiometer gulungan kawat (wire wound) adalah potensiometer yang menggunakan gulungan kawat nikelin yang sangat kecil ukuran penampangnya. Ketelitian dari potensiometer jenis ini tergantung dari ukuran kawat yang digunakan serta kerapihan penggulungannya.
3. Metal film adalah potensiometer yang menggunakan bahan metal yang dilapiskan ke bahan isolator
Keuntungan Penggunaan Potensiometer
Pengontrolan posisi cukup praktis
Hanya membutuhkan satu tegangan eksitasi
Biasanya tidak membutuhkan pengolah sinyal yang rumit
Kelemahan Penggunaan Potensiometer
Cepat aus akibat gesekan
Sering timbul noise terutama saat pergantian posisi dan saaat terjadi lepas kontak
Mudah terserang korosi
Peka terhadap pengotor
Load Cell
Cara kerja mirip dengan sensor tekanan yaitu mengubah gaya menjadi perpindahan
Menggunakan rangkaian jembatan untuk pembacaan, kalibrasi dan kompensasi temperatur
Alternatif lain menggunakan kristal piezoelektrik untuk mengukur perubahan gaya
Konfigurasi Load Cell
Tacho Generator
Tacho generator adalah sebuah generator kecil yang membangkitkan tegangan DC ataupun tegangan AC. Dari segi eksitasi tacho generator dapat dibangkitkan dengan eksitasi dari luar atau imbas elektromagnit dari magnit permanent.
Tacho Generator DC
Tacho generator DC dapat membangkitkan tegangan DC yang langsung dapat menghasilkan informasi kecepatan, sensitivitas tacho generator DC cukup baik terutama pada daerah kecepatan tinggi. Tacho generator DC yang bermutu tinggi memiliki kutub-kutub magnit yang banyak sehingga dapat menghasilkan tegangan DC dengan riak gelombang yang berfrekuensi tinggi sehingga mudah diratakan.
Tacho Generator DC
Keuntungan utama dari tacho generator ini adalah diperolehnya informasi dari arah putaran. Sedangakan kelemahannya adalah :
1. Sikat komutator mudah habis
2. Jika digunakan pada daerah bertemperatur tinggi, maka magnet permanent akan mengalami kelelahan, untuk kasus ini, tacho generator sering dikalibrasi.
3. Peka terhadap debu dan korosi
Tacho Generator AC
Tacho generator AC berupa generator singkron, magnet permanent diletakkan dibagian tengah yang berfungsi sebagai rotor. Sedangkan statornya berbentuk kumparan besi lunak. Ketika rotor berputar dihasilkan tegangan induksi di bagian statornya. Kelebihan utama dari tacho generator AC adalah relatif tahan terhadap korosi dan debu, sedangkan kelemahannya adalah tidak memberikan informasi arah gerak.
Rotameter
Rotameter terdiri dari tabung vertikal dengan lubang gerak di mana kedudukan pelampung dianggap vertical sesuai dengan laju aliran melalui tabung. Untuk laju aliran yang diketahui, pelampung tetap stasioner karena gaya vertical dari tekanan diferensial, gravitasi, kekentalan, dan gaya-apung akan berimbang. Jadi kemampuan menyeimbangkan diri dari pelampung yang digantung dengan kawat dan tergantung pada luas dapat ditentukan. Gaya kebawah (gravitasi dikurangi gaya apung) adalah konstan dan demikian pula gaya keatas (penurunan tekanan dikalikan luas pelampung) juga harus konstan.
Flow Nozzle
Tipe Flow Nozzle menggunakan sebuah corong yang diletakkan diantara sambungan pipa sensor tekanan P1 dibagian inlet dan P2 dibagian outlet. Tekanan P2 lebih kecil dibandingkan P1. Sensor jenis ini memiliki keunggulan dibanding venture dan orifice plate yaitu:
Masih dapat melewatkan padatan
Kapasitas aliran cukup besar
Mudah dalam pemasangan
Tahan terhadap gesekan fluida
Beda tekanan yang diperoleh lebih besar daripada pipa venturi
Hasil beda tekanan cukup baik karena aliran masih laminer
Sensor Optic (cahaya)
Sensor optic atau cahaya adalah sensor yang mendeteksi perubahan cahaya dari sumber cahaya, pantulan cahaya ataupun bias cahaya yang mengernai benda atau ruangan.
Contoh; photo cell, photo transistor, photo diode, photo voltaic, photo multiplier, pyrometer optic, dsb.
Waktu respons lambat hingga 10ms
Sensitivitas dan stabilitas tidak sebaik dioda foto
Photo Transistor
Sama halnya dioda foto, maka transistor foto juga dapat dibuat sebagai sensor cahaya. Teknis yang baik adalah dengan menggabungkan dioda foto dengan transistor foto dalam satu rangkain.
Karakteristik transistor foto yaitu hubungan arus, tegangan dan intensitas foto
Kombinasi dioda foto dan transistor dalam satu chip
Transistor sebagai penguat arus
Linieritas dan respons frekuensi tidak sebaik dioda foto
Gambar Karakteristik Photo Transistor
Pyrometer Optis dan Detektor Radiasi Thermal
Salah satu sensor radiasi elektro magnetik: flowmeter
Radiasi dikumpulkan dengan lensa untuk diserap pada bahan penyerap radiasi
Energi yang terserap menyebabkan pemanasan pada bahan yang kemudian diukur temperaturnya menggunakan thermistor, termokopel dsb
Sensitivitas dan respons waktu buruk, akurasi baik karena mudah dikalibrasi (dengan pembanding panas standar dari resistor)
Lensa dapat digantikan dengan cermin
Detektor sejenis: film pyroelektrik
Dari bahan sejenis piezoelektrik yang menghasilkan tegangan akibat pemanasan
Hanya ber-respons pada perubahan bukan DC
Pirometer optik dapat diguanakanuntuk mengukur atau mendeteksi totalradiation dan monochromatic radiation.
Gambar Instalasi Pyroelectric
Klasifikasi Transducer
A. Self Generating Transducer (Transducer Pembangkit Sendiri)
B. External Power Transducer (Transducer Daya Dari Luar)
A. Self Generating Transducer
Self Generating Transducer adalah transducer yang hanya memerlukan satu sumber energi.
Contoh: piezo electric, termocouple, photovoltatic, termistor, dsb.
B. External Power Transducer
External power transduser adalah transduser yang memerlukan sejumlah energi dari luar untuk menghasilkan suatu keluaran.
Contoh: RTD (resistance thermal detector), Starin gauge, LVDT (linier variable differential transformer), Potensiometer, NTC, dsb.