Akselerometer dan sensor cahaya (X TJKT 2)

AKSELEROMETER DAN SENSOR CAHAYA

• Pengertian Sensor

Sensor adalah perangkat yang digunakan untuk mendeteksi perubahan besaran fisik seperti tekanan, gaya, besaran listrik, cahaya, gerakan, kelembaban, suhu, kecepatan dan fenomena-fenomena lingkungan lainnya. Setelah mengamati terjadinya perubahan, Input yang terdeteksi tersebut akan dikonversi mejadi Output yang dapat dimengerti oleh manusia baik melalui perangkat sensor itu sendiri ataupun ditransmisikan secara elektronik melalui jaringan untuk ditampilkan atau diolah menjadi informasi yang bermanfaat bagi penggunanya.

Sensor pada dasarnya dapat digolong sebagai Transduser Input karena dapat mengubah energi fisik seperti cahaya, tekanan, gerakan, suhu atau energi fisik lainnya menjadi sinyal listrik ataupun resistansi (yang kemudian dikonversikan lagi ke tegangan atau sinyal listrik).

• Klasifikasi Jenis-jenis Sensor

Sensor-sensor yang digunakan pada perangkat elektronik pada dasarnya dapat diklasifikasikan menjadi dua kategori utama yaitu :

• Sensor Pasif dan Sensor Aktif
• Sensor Analog dan Sensor Digital

Berikut ini adalah pembahasan singkat mengenai kedua klasifikasi sensor tersebut.

1.Sensor Pasif dan Sensor Aktif

A. Sensor Pasif (Passive Sensor)

Sensor Pasif adalah jenis sensor yang dapat menghasilkan sinyal output tanpa memerlukan pasokan listrik dari eksternal. Contohnya Termokopel (Thermocouple) yang menghasilkan nilai tegangan sesuai dengan panas atau suhu yang diterimanya.

B. Sensor Aktif (Active Sensor)

Sensor Aktif adalah jenis sensor yang membutuhkan sumber daya eskternal untuk dapat beroperasi. Sifat fisik Sensor Aktif bervariasi sehubungan dengan efek eksternal yang diberikannya. Sensor Aktif ini disebut juga dengan Sensor Pembangkit Otomatis (Self Generating Sensors).

2.Sensor Analog dan Sensor Digital

Berikut ini adalah jenis-jenis sensor berdasarkan sifat Analog atau Digitalnya:

1.Sensor Analog

   Sensor Analog adalah sensor yang menghasilkan sinyal output yang kontinu atau berkelanjutan.  Sinyal keluaran kontinu yang dihasilkan oleh sensor analog ini sebanding dengan pengukuran. Berbagai parameter Analog ini diantaranya adalah suhu, tegangan, tekanan, pergerakan dan lain-lainnya. Contoh Sensor Analog ini diantaranya adalah akselerometer (accelerometer), sensor kecepatan, sensor tekanan, sensor cahaya dan sensor suhu.

2.Sensor Digital

   Sensor Digital adalah sensor yang menghasilkan sinyal keluaran diskrit. Sinyal diskrit akan non-kontinu dengan waktu dan dapat direpresentasikan dalam “bit”. Sebuah sensor digital biasanya terdiri dari sensor, kabel dan pemancar. Sinyal yang diukur akan diwakili dalam format digital. Output digital dapat dalam bentuk Logika 1 atau logika 0 (ON atau OFF). Sinyal fisik yang diterimanya akan dikonversi menjadi sinyal digital di dalam sensor itu sendiri tanpa komponen eksternal. Kabel digunakan untuk transmisi jarak jauh. Contoh Sensor Digital ini diantaranya adalah akselerometer digital (digital accelerometer), sensor kecepatan digital, sensor tekanan digital, sensor cahaya digital dan sensor suhu digital.

•   JENIS -JENIS SENSOR

Berikut ini adalah jenis-jenis sensor berdasarkan penggunanya;

1.Akselerometer (Accelwrometer)

    Sensor Akselerometer adalah sensor yang mendeteksi perubahan posisi, kecepatan, orientasi, goncangan, getaran, dan kemiringan dengan gerakan indra. Akselerometer analog ini dapat digolongkan lagi menjadi beberapa yang berbeda berdasarkan variasi konfigurasi dan sensitivitas. Berdasarkan pada sinyal keluaran, Akselerometer analog menghasilkan tegangan variabel konstan berdasarkan jumlah percepatan yang diterapkan pada Akselerometer. Selain Akselerometer Analog, Akselerometer ini juga digital.

• Kelebihan dan Kekurangan Accelerometer

   Terdapat dua kelebihan yang dimiliki alat ukur percepatan ini. Pertama, harganya yang terjangkau membuatnya banyak dipakai di berbagai sektor. Selain karena harganya yang lebih murah, hasil pengukurannya juga dinilai akurat ketika sistem sedang dalam keadaan statis.Meskipun tergolong canggih, akselerometer juga memiliki beberapa kelemahan dalam prakteknya. Alat ini membutuhkan listrik dalam jumlah banyak sehingga menyebabkan baterai ponsel cepat habis.Selain itu, responnya juga cukup lamban karena tidak bisa mengikuti pergerakan yang cepat. Terakhir yaitu hanya mampu membaca dua sumbu atas dan bawah karena dipengaruhi gravitasi.Di balik kelemahannya tersebut, tetap saja akselerometer ini begitu berpengaruh besar dalam bidang industri dan juga pengetahuan alam. 

Contoh Penggunaan Accelerometer

• Transportasi

Kendaraan bermotor umumnya menggunakan pengukur ini untuk mendeteksi penurunan percepatan drastis yang terjadi ketika tabrakan. Untuk menghindari hal tersebut, Anda bisa mengecek kecepatan yang ditampilkan pada kendaraan dari pengukuran akselerometer.Tidak hanya mobil, chip ini juga digunakan dalam contoh transportasi lain seperti pesawat tempur. Kegunaannya yaitu sebagai komponen sistem navigasi, mendeteksi, serta memonitor getaran pada mesin putarnya.

• Bidang Medis

Selain transportasi, alat ini juga banyak diaplikasikan dalam bidang kesehatan. Apakah Anda pernah memakai sport watch saat berolahraga? Setiap langkah yang terhitung dan ditampilkan jam olahraga tersebut adalah berkat pengukuran akselerometer.

2. Sensor Cahaya (Light Sensor)

     Sensor Cahaya atau Light Sensor adalah Sensor analog yang digunakan untuk mendeteksi jumlah cahaya yang mengenai Sensor tersebut. Sensor cahaya analog ini dapat diklasifikasikan lagi menjadi beberapa jenis seperti foto-resistor, Cadmium Sulfide (CdS), dan fotosel.Light dependent resistor atau LDR dapat digunakan sebagai sensor cahaya analog yang dapat digunakan untuk menghidupkan dan mematikan beban secara otomatis berdasarkan intensitas cahaya yang diterimanya.  Resistansi LDR akan meningkat apabila intensitas cahaya menurun. Sebaliknya, Resistansi LDT akan menurun apabil intensitas cahaya yang diterimanya bertambah.

Keuntungan dari sensor cahaya

• Mudah untuk diintegrasikan dengan sistem pencahayaan seperti sistem pencahayaan otomatis.
• Sensor cahaya berbasis LDR tersedia dalam berbagai bentuk dan ukuran.
• Sistem solusi yang fleksibel.
• Sensor cahaya membutuhkan tegangan dan daya yang kecil untuk pengoperasiannya.
• Berbagai set tersedia. 
• Desainnya menarik.
• Ini digunakan untuk konsumsi energi atau manajemen energi dengan kontrol otomatis tingkat kecerahan di ponsel dan ON/OFF otomatis lampu jalan berdasarkan intensitas cahaya sekitar.
• Ini terintegrasi ke dalam sistem pencahayaan.

Kekurangan sensor cahaya:

• LDR sangat tidak akurat dengan waktu respon yang tinggi.
• Fotodioda sensitif terhadap suhu dan searah tidak seperti fotoresistor,
• Resistansi bervariasi terus menerus dalam fotoresistor dan bersifat tarik-menarik.
• Fotodioda adalah tegangan sensitif suhu dan searah, tidak seperti fotoresistor.
• Investasi awal yang tinggi.
• Fototransistor tidak dapat menahan tegangan diatas 1000 volt.
• Fototransistor rentan terhadap lonjakan, lonjakan, dan energi EM. 
• Pemisahan rangkaian daya dan perintah lebih banyak koneksi, lebih banyak kabel.