Jenis-jenis Sensor & Kegunaannya

1. Flame Detector (Sensor Kebakaran/Api)

 

Flame detector merupakan salah satu alat instrument berupa sensor yang dapat mendeteksi nilai instensitas dan frekuensi api dalam suatu proses pembakaran, dalam hal ini pembakaran dalam boiler pada pembangkit listrik tenaga uap. 

Flame detector dapat mendeteksi kedua hal tersebut dikarenakan oleh komponen-komponen pendukung dari flame detector tersebut. Cara kerja flame detector mampu bekerja dengan baik untuk menangkap nyala api untuk mencegah kebakaran.

Kebanyakan cara kerja flame detector untuk mengidentifikasi / mendeteksi api dengan menggunakan metode optik seperti ultraviolet (UV), infrared (IR) spectroscopy dan pencitraan visual flame. Cara kerja flame detector dirancang untuk mendeteksi penyerapan cahaya pada panjang gelombang tertentu, yang memungkinkan alat ini untuk membedakan antara spectrum cahaya pada api dan sumber alarm palsu.

Alarm palsu yang dimaksud yang disebabkan oleh adanya petir, radiasi dan panas matahari yang memungkinakan mengaktifkan flame detector. Namun dengan berkembangnya teknologi cara kerja flame detector lebih pandai dalam menangkap percikan api yang dapat menyebabkan kebakaran. Cara kerja Flame detector abad ini dirancang dengan sistem delay selama 2-3 detik pada detektor ini sehingga mampu mendeteksi sumber kebakaran lebih dini dan memungkinkan tidak terjadi sumber alarm palsu.
Semakin berkembangnya teknologi tentunya semakin banyak bahan bakar yang digunakan sebagai sumber tenaga untuk mendukung perkembangan teknologi abad ini. Oleh karena itu cara kerja flame detector juga semakin canggih dibuat untuk mendeteksi bahan bakar supaya mampu mendeteksi percikan api agar terhindar dari kebakaran. Industri yang paling umum dipasang dengan flame detector antara lain: alcohol, diesel, ethylene, bensin, hydrogen, jet fuels, minyak tanah, LNG/LPG, kertas, solvents (pelarut), sulfur, dan tekstil.

Cara Kerja Flame Detector Harus Diketahui oleh Operator

Cara Kerja Flame Detector harus diketahui oleh operator atau pengguna yang akan menggunakan flame detector. Dalam rangka untuk memilih peralatan deteksi tersebut, pengguna harus memahami prinsip-prinsip deteksi api dan meninjau jenis detector yang tersedia abad ini. Berbekal pengetahuan ini diharapkan pengguna lebih optimal dalam memilih flame detector yang sesuai untuk mencegah bahaya kebakaran. Hal ini jadi catatan penting untuk engineer yang akan merencanakan pemasangan flame detector di industri minyak, gas dan industri manufaktur lainnya yang memerlukan peralatan yang mampu melakukan pemantauan api terus menerus supaya mencegah bencana kebakaran. Oleh karena itu diperlukan seorang HSE (Health Safety Enviropment) yang sudah ahli untuk dapat mengoprasikan flame detector tersebut.

2. Smoke Detector (Sensor Asap)

Pada bagian ini saya mengambil contoh sensor asap dengan tipe Horing Lih NQ9S Smoke Detector. Perusahaan proteksi telah menawarkan beberapa jenis device yang dapat di gunakan untuk mendeteksi keberadaan api dan asap yang tidak terkendali. Di antara produk fire protection tersebut adalah detektor asap (smoke detector) yang akan berkerja sebagai untuk mendeteksi keberadaan asap untuk kemudian di respon dengan cepat ke master control fire alarm untuk mendapatkan respon. smoke detektor seharusnya di letakkan di atas plafon atau di langit-langit bangunan untuk menangkap partikel-partikel hasil pembakaran yang melayang-layang di udara dan memiliki sifat selalu naik keatas. Detektor asap (smoke detector) independent untuk mempertinggi tingkat kemungkinan membangunkan penghuni yang sedang tidur, biasanya pendeteksi asap dipasang di dekat kamar tidur, dapur, dan ruang tamu.

Smoke Detector memiliki desain baru pada ruang minified yang membuat begitu mudah untuk pemeliharaan. bercahaya LED untuk membimbing dalam pencahayaan rendah. Horing Lih NQ9S Smoke Detector telah lulus uji EMC ketat, sehingga dapat menghilangkan alarm palsu yang disebabkan oleh interferensi dari sumber terdekat. Horing Lih NQ9S Smoke Detector juga memiliki metodes sederhana dalam pengujian: tekan tombol tes mendengar suara alarm dan pastikan unit berada dalam kondisi normal. Perangkat ini juga Mudah dalam proses instalasi: pasang langsung ke lokasi yang tepat tanpa kabel apapun. dilengkapi dengan baterai 9VDC, dan opsional 100 ~ 240VAC steker listrik yang tersedia.

3. Gesture Detector (Sensor Gerak)

Sensor gerak kita jumpai dalam kehidupan sehari-hari. Misalnya saja ketika kita hendak memasuki pintu mall, bank, atau gedung perkantoran yg pintunya akan membuka dengan sendirinya. Bentuk lain penampakannya dari tempat-tempat tersebut ialah adanya suara ketika kita memasuki pintu, seperti “Selamat Datang”; “Assalamualaikum”; atau mungkin bunyi lainnya sesuai dengan rekaman alat elektronik yang dipasang. Nah, komponen yang dipakai dalam sensor gerak ini dinamakan Passive Infrared Sensors atau disingkat PIR.

Sensor dari PIR tersebut bisa menangkap sebuah aktivitas halus seperti halnya menafsirkan bilamana terdapat seseorang yg beralih tempat menuju luar radius sensornya. Secara umum komponen sensor gerak ini memiliki bentuk kecil,  konsumsi dayanya rendah dan tak cepat aus serta harganya relatif mahal. Komponen ini selain acap kali disebut PIR, juga biasa dinamakan IR gerak atau Piroelektrik. Tentunya komponen yang kita bahas ini berbeda ya dgn komponen sensor cahaya sebagaimana artikelnya telah saya tulis sebelumnya di blog ini. Berikut adalah gambaran dari sensor PIR:

 

Prinsip kerja dari komponen ini adalah sebagai pengukur energi infra merah yg ditangkap oleh sensor didalam PIR tersebut.  Infra merah yang diukur tersebut tidak bisa dihasilkan sendiri oleh komponen ini, karena itu komponen ini dinamakan sbg komponen pasif. Terus darimanakan cahaya Inframerah yang digunakan untuk indikator ada-tidaknya sinar yg dideteknis komponen ini? Secara singkat, dapat kita gambarkan langkah kerja sensor gerak itu dilapangan karena adanya panas. Sebagaimana kita ketahui bahwa energi dari infra merah itu adalah hasil dari panas. Hewan dan Manusia merupakan makhluk hidup yang bisa memproduksi panas alami walaupun energi panas yang dikeluarkannya terbilang kecil, yakni rata-rata sekitar sembilan hingga sepuluh mikrometer enerti infra red.

Biasanya radius spektrum komponen ini sebagaimana yang digambarkan diatas bisa sampai ke lima meter, sehingga layak dan efektif untuk dibuat menjadi sensor gerak. Coba perhatikan lagi gambar diatas, terlihat bahwa komponen ini tak bisa menafsirkan berapa banyakkah jumlah dari manusia yg berada di sektor area radius sensor. Namun demikian sensor bisa menafsirkan telah terjadi berbubahnya energi panas atau inframerah di radiusnya. Sip dah, sekian dulu ya tulisan kali ini. Moga bisa membantu sobat semua untuk mengerti mengenai sensor gerak.

4. Light Dependent Resistor (Sensor Cahaya)

Sensor cahaya adalah salah satu alat yang digunakan dalam bidang elektronika, alat ini berfungsi untuk mengubah besaran cahaya menjadi besaran listrik. Alat ini memungkinkan kita untuk melakukan pendeteksian cahaya dan kemudian untuk melakukan perubahan terhadapnya menjadi sinyal listrik dan dipakai dalam sebuah rangkaian yang memakai cahaya sebagai pemicunya. Cara kerja dari alat ini adalah mengubah energy dari foton menjadi electron, umumnya satu foton dapat membangkitkan satu electron. Alat ini mempunyai kegunaan yang sangat luas salah satu yang paling popular adalah pada kamera digital. Beberapa komponen yang biasanya digunakan dalam rangkaian sensor cahaya adalah Light Dependent Resistor, Photodiode, dan Photo Transistor.

Gambar Sensor Cahaya

Salah satu komponen yang menggunakan sensor cahaya adalah Light Dependent Resistor (LDR), adalah suatu komponen elektronika yang memiliki hambatan yang dapat berubah sesuai perubahan intensitas cahaya, resistensi dari LDR akan menurun jika ada penambahan intensitas cahaya yang mengenainya.Pada dasarnya komponen ini merupakan suatu resistor yang memiliki nilai resistensi bergantung pada jumlah cahaya yang jatuh pada permukaan sensor tersebut. LDR dapat dibuat dari semikonduktor beresistensi tinggi yang tidak dilindungi dari cahaya. Jika cahaya yang mengenainya memiliki frekuensi yang cukup tinggi, foton yang diserap oleh semikonduktor akan menyebabkan electron memiliki energy yang cukup untuk meloncat ke pita konduksi. Elektron bebas yang dihasilkan (dan pasangan lubangnya) akan mengalirkan listrik, sehingga menurunkan resistensinya.
Komponen yang menggunakan sensor cahaya berikutnya adalah Photo Transistor / fototransistor, secara sederhana adalah sebuah transistor bipolar yang memakai kontak (junction) base-collector yang menjadi permukaan agar dapat menerima cahaya sehingga dapat digunakan menjadi konduktivitas transistor. Secara lebih detail Photo Transistor merupakan sebuah benda padat pendeteksi cahaya yang memiliki gain internal. Hal ini yang membuat foto transistor memiliki sensivitas yang lebih tinggi dibandingkan photodiode / foto diode, dalam ukuran yang sama. Alat ini dapat menghasilkan sinyal analog maupun sinyal gigital. Photo Transistor sejenis dengan transistor pada umumnya, bedanya pada Photo Transistor dipasang sebuah lensa pemfokus sinar pada kaki basis untuk memfokuskan sinar jatuh pada pertemuan antara kaki dan sensor yang ada di depan pintu.

5. Pressure Detector (Sensor Tekanan)

Pressure detector adalah sebuah alat yang dapat mengukur tekanan suatu zat yang memiliki tekanan sangat kecil sehingga sulit untuk diukur apabila menggunakan alat pengukur biasa. Dalam pelajaran Science, kita mengenal adanya alat pengukur untuk suatu benda. Seperti contoh thermometer sebagai alat untuk mengukur suhu, anemometer untuk mengukur kecepatan angin dan speedometer untuk mengukur kecepatan suatu benda. Tekanan yang dilambangkan dalam huruf (p) adalah satuan fisika untuk menyatakan gaya, yang dilamabangkan dengan (F) persatuan luas, yang dilambangkan dengan (A). Satuan tekanan sering digunakan untuk mengukur kekuatan atau tekanan dari unsur zat yaitu berupa cairan dan gas. Fungsi dari sensor tekanan sebenarnya adalah untuk mengubah tekanan menjadi induktasi.

Gambar Sensor Tekanan

Sensor tekanan mempunyai prinsip kerja yang sedikit rumit. Pertama, perubahan tekanan pada kantung menyebabkan perubahan posisi inti kumparan sehingga menyebabkan perubahan induksi magnetic pada kumparan. Kumparan yang digunakan adalah kumparan CT ( center tap). Dengan demikian, apabla inti mengalami pergeseran, maka induktasi pada salah satu kumparan bertambah, namun menyebabkan kumparan yang lain berkurang. Untuk mengukur tekanan statis atau tinggi suatu cairan dapat ditentukan dengan rumus (P = d.g.h). Untuk keterangannya, (p) adalah tekanan statis (pascal) sementara (D) adalah kepadatan cairan (km/m3), lalu (G) adalah konstanta gravitasi ( 9,81 m/s2) dan (H) adalah tinggi cairan (M).
Prinsip kerja dari sensor tekanan itu sendiri adalah mengubah tegangan mekanik menjadi listrik. Kurang ketegangan didasarkan pada prinsip bahwa tahanan pengantar berubah dengan panjang dan luas penampang. Daya yang diberikan pada kawat itu sendiri menyebabkan kawat menjadi bengkok. Sehingga menyebabkan ukuran kawat berubah dan mengubah ketahananya. Ada beberapa fungsi lain dari sensor tekanan. Applikasi sensor tekanan adalah sebagai pemantau cuaca yang sering berubah-ubah. Digunakan dipesawat terbang untuk mengukur tekanan angina yang berada didalam band pesawat terbang, lalu yang terakhir adalah pengukur tekanan udara pada ruangan tertutup. Tiga fungsi ini adalah fungsi umum dari sendor tekanan yang sering ditemui oleh masyarakat namun masyarakat belum mengetahui cara kerja dari pengukur tekanan tersebut.

6. Ultrasonic Detector (Sensor Ultrasonic)

Ultrasonic detector adalah alat elektronika yang kemampuannya bisa mengubah dari energy listrik menjadi energy mekanik dalam bentuk gelombang suara ultrasonic. Sensor ini terdiri dari rangkaian pemancar Ultrasonic yang dinamakan transmitter dan penerima ultrasonic yang disebut receiver. Alat ini digunakan untuk mengukur gelombang ultrasonic. Gelombang ultrasonic adalah gelombang mekanik yang memiliki cirri-ciri longitudinal dan biasanya memiliki frekuensi di atas 20 Khz. Gelombong Utrasonic dapat merambat melalui zat padat, cair maupun gas. Gelombang Ultrasonic adalah gelombang rambatan energi dan momentum mekanik sehingga merambat melalui ketiga element tersebut sebagai interaksi dengan molekul dan sifat enersia medium yang dilaluinya.

Gambar Sensor Ultrasonik

Ada beberapa penjelasan mengenai gelombang ultrasonic. Sifat dari gelombang ultrasonik yang melalui medium menyebabkan getaran partikel dengan medium aplitudo sama dengan arah rambat longitudinal sehingga menghasilkan partikel medium yang membentuk suatu rapatan atau biasa disebut Strain dan tegangan yang biasa disebut Strees. Proses lanjut yang menyebabkan terjadinya rapatan dan regangan di dalam medium disebabkan oleh getaran partikel secara periodic selama gelombang ultrasonic lainya. Gelombang ultrasonic merambat melalui udara dengan kecepatan 344 meter per detik, mengenai obyek dan memantul kembali ke sensor ultrasonik. Seperti yang telah umum diketahui, gelombang ultrasonik hanya bisa didengar oleh makhluk tertentu seperti kelelawar dan ikan paus. Kelelawar menggunakan gelombang ultrasonic untuk berburu di malam hari sementara paus menggunakanya untuk berenang di kedalaman laut yang gelap.
Perhitungan waktu yang diperlukan modul sensor Ping untuk menerima pantulan pada jarak tertentu mempunyai rumus S= (tIN x V) : 2. Rumus diatas mempunyai keterangan sebagai berikut. (S) adalah jarak antara sensor ultrasonik dengan obyekyang terdeteksi. (V) adalah cepat rambat gelombang ultrasonik di udara dengan kecepatan normal (344 meter per detik) (tIN) adalah selisih waktu pemancaran dan penerimaan pantulan gelombang. Ada 3 prnsip kerja dari sensor ultrasonik yaitu, sinyal dipancarkan melalui pemancar gelombang ultrasonic. Sinyal yang dipancarkan akan merambat sebagai gelombang bunyi dengan kecepatan bunyi berkisar 344 m/s. Dan yang terakhir sinyal yang sudah diterima akan diproses untuk menghitung jaraknya.

7. Magnet Detector (Sensor Magnet)

Magnet detector adalah sensor yang memiliki cara kerja merubah besaran suara menjadi besaran listrik. Pada dasarnya prinsip kerja pada alat ini hampir mirip dengan cara kerja sensor sentuh pada perangkat seperti telepon genggam, laptop, dan notebook. Sensor ini bekerja berdasarkan besar kecilnya kekuatan gelombang suara yang mengenai membran sensor yang menyebabkan bergeraknya membran sensor yang memiliki kumparan kecil dibalik membran tersebut naik dan turun. Kecepatan gerak kumparan tersebut menentukan kuat lemahnya gelombang listrik yang dihasilkannya. Salah satu komponen yang termasuk dalam sensor ini adalah Microphone atau Mic. Mic adalah komponen eletronika dimana cara kerjanya yaitu membran yang digetarkan oleh gelombang suara akan menghasilkan sinyal listrik.

Gambar Sensor Suara

Mic dapat diklarifikasikan menjadi beberapa jenis dasar antara lain; dinamis, piezoelektrik, dan elektrostatik. Mic dinamis adalah contoh alat yang memiliki sensor suara dengan peran yang besar dalam dunia industri musik. Sedangkan untuk Mic piezoelektrik digunakan secara luas untuk mic dengan meter rendah tingkat frekuensi suara. Untuk masalah pengukuran, mic elektrostatik adalah yang paling populer karena mereka dapat dirampingkan, memiliki ffrekuensi respon konsekuensi rata selama rentang frekuensi yang luas, dan menyediakan nyata stabilitas yang tinggi dibandingkan dengan mic jenis lain. Intensitas suara mic ini dirancang untuk menangkap intensitas suara bersama dengan unit arah aliran sebagai besaran vektor. Bila dilihat dari intensitas bunyi, mic dibagi menjadi dua jenis, yaitu arang dan capasitor.
Diperlukan beberapa komponen dalam pembuatan sensor suara. Komponen yang diperlukan sangat mudah ditemukan dan memiliki harga yang terjangkau. Komponen-komponen yang dibutuhkan antara lain; resistor memiliki dua saluran yang fungsinya untuk menahan arus listrik dengan memproduksi penurunan tegangan diantara dua salurannya sesuai dengan arus, kondensator, trimpot memiliki hambatan listrik yang dapat diubah-diubah dengan cara memutar porosnya, dioda adalah bahan semikonduktor yang dapat menghantar arus listrik pada satu arah saja, IC (Intergrated Circuit) atau sirkuit, kondensator mic, LED untuk mengeluarkan emisi cahaya, timah, solder, kabel secukupnya dan lain-lain.

Share this

Share on FacebookPlus on Google+