Sensor merupakan salah satu komponen penting yang digunakan dalam pengukuran suatu peristiwa fisika. Fungsi dari sensor adalah untuk mengumpulkan data dari parameter fisik untuk kemudian diubah menjadi sinyal listrik agar dapat dimasukkan ke dalam sistem atau modul elektronika.
Ada banyak sensor elektronika yang dijual dan digunakan untuk berbagai keperluan penginderaan yang berbeda. Salah satu contohnya adalah sensor posisi.
Jenis sensor ini bayak digunakan pada beragam perangkat dan kendaraan, seperti mobil by wire, mensin injeksi moulding, pesawat terbang, mesin pengemasan, peralatan medis dan masih banyak lagi.
Di artikel ini kita akan membahas tentang sensor posisi dan berbagai macam jenisnya yang umum digunakan di kehidupan sehari hari.
Pengertian sensor posisi
Sensor posisi adalah sensor atau pengindera yang digunakan untuk mendeteksi perubahan gerakan obyek dan mengubahnya menjadi bentuk sinyal listrik. Sensor ini sering digunakan untuk mengukur jarak suatu obyek dari titik referensi.
Dengan demikian dapat diketahui seberapa jauh perpindahan obyek tersebut dari satu titik ke titik lainnya. Sehingga hasil dari pengukuran ini bisa digunakan untuk proses kendali atau pengambilan tindakan tertentu.
Sensor posisi umumnya mendeteksi perubahan arah, gerakan, kecepatan atau percepatan suatu obyek terhadap titik referensi awal tertentu.
Jenis sensor posisi
Ada banyak jenis sensor poisi yang tersedia dipasaran dengan berbaggai karakteristik penggunaan yang berbeda. Beberapa diantaranya akan dibahas berikut ini :
1. Sensor perpindahan kapasitif
Jenis sensor ini adalah termasuk ke dalam kelompok perangkat non-kontak. Digunakan untuk mengukur resolusi tinggi target konduktif dari posisi dan perubahan letak oobyek pengukuran. Selain itu, sensor ini pun digunakan untuk mengukur ketebalan dan kepadatan suatu bahan non-konduktif.
Contoh penggunaan sensor perpindahan kapasitif adalah :
- Pemrosesan bahan semikonduktor
- Perakitan komponen elektronika
- Pengukuran ketebalan presisi
- Drive disk
- Pengujian dan perakitan mesin
2. Sensor arus eddy
Sensor arus eddy memakai prinsip kerja pembentukan arus eddy untuk mendeteksi perpindahan suatu obyek. Jenis sensor ini sering dihunakan untuk mengukur perpindahan suatu poros pada mesin putar.
Sensor ini memberikan pengukuran dengan kecepatan tinggi, resoluis tinggi dan linieritas yang cukup baik.
Jenis sensor arus eddy dapat digunakan pada lingkungan yang cukup keras dan kotor, seperti di dalam suatu pabrik manufaktur. Karena sensor ini tahan terhadap kelembaban tinggi, kotoran debu, minyak dan suhu lingkungan yang ekstrem.
3. Sensor efek hall
Sensor efek hall lebih sering disebut sebagai sensor hall. Sensor ini digunakan untuk mendeteksi besarnya medan magnet yang ada di suatu area melalui efek hall.
Perangkat ini banyak diaplikasikan pada modul pengukuran untuk menentukan posisi, jarak dan mendeteksi kecepatan.
4. Sensor induktif
Sensor induktif menggunakan prinsip induksi elektromagnetik untuk merasakan dan mengukur obyek yang berbeda. Biasanya penggunaan sensor jenis ini adalah di tempat yang keras. Karena sensor ii memberikan kestabilan yang baik di lingkungan yang agresif.
Selain itu, sensor ini terbilang mempunyai masa pakai yang cukup lama karena menggunakan metode pendeteksian non-kontak.
5. Transformator diferensial variable linier
LVDT atau transformator diferensial variable linier adalah sensor elektromekanis yang banyak digunakan untuk berbagai aplikasi modul. Sensor ini berfungsi untuk memgubah gerakan atau getaran menjadi sinyal elektrik.
6. Potensiometer
Potensiometer adalah sensor posisi putar atau linier yang menggunakan wiper teredam termoplastik & trek resistif untuk mengukur perpindahan dengan sangat efektif. Potensiometer tipe linier mengukur perpindahan secara linier sedangkan tipe putar mengukur perpindahan berputar.
Konstruksi kedua jenis potensiometer ini sama, dimana masing-masing jenis mempunyai wiper dan track atau elemen konduktif. Namun bentuk lintasan pada kedua jenis potensiometer ini tidak sama.
Pada tipe linier lintasannya lurus sedangkan pada tipe putar lintasannya melingkar. Wiper hanya bergerak dengan track untuk menentukan perpindahan melalui tegangan input.
7. Transducer ekstensi kabel
Transduser ini adalah sensor posisi linier yang dapat mengukur rentang posisi besar dengan menggunakan spool dan kabel pegas. Sensor ini memiliki desain yang kompak, sehingga dapat digunakan pada ruang yang terbatas.
Jenis sensor ini disebut dengan nama yang berbeda seperti string pot, draw-wire sensor, string encoder, atau yo-yo pot.
Transduser ekstensi kabel digunakan di industri yang berbeda untuk penggunaan pengukuran perpindahan obyek yang berbeda seperti, Telescopic ram, Hoist, material penanganan, platform leveling, posisi silinder hidrolik, pengontrol derek, peralatan di industri dan pertanian.
8. Sensor ultrasonic
Sensor ultrasonik adalah salah satu jenis sensor posisi yang bisa mendeteksi dan menghasilkan energi ultrasonik. Sensor ini terutama digunakan untuk mendeteksi posisI, pengukuran jarak kontinu yang tepat untuk padatan, cairan dan bubuk. Sensor ini akan mengirim dan menerima sinyal suara dalam rentang gelombang ultrasonik.
9. Sensor posisi sereat optik
Sensor posisi ini memanfaatkan serat optik melalui serangkaian fotodetektor yang disusun di setiap ujung serat. Sensor ini terutama untuk pengukuran perpindahan dan getaran objek dengan memberikan hasil pengukuran presisi tinggi dalam lingkungan yang sulit.
10. Sensor posisi optik
Sensor posisi optik terutama bekerja dengan menggunakan dua prinsip. Jadi, pada prinsip pertama, dari emitor, transmisi cahaya dapat dilakukan ke penerima sensor sedangkan, pada prinsip kedua, sinyal cahaya yang dipancarkan dapat dipantulkan dari objek yang diperiksa & dikembalikan ke sumber cahaya. Jadi, perubahan karakteristik digunakan untuk membuat informasi tentang posisi suatu objek.
11. Sensor jarak
Sensor jarak adalah sensor posisi, yang digunakan untuk mendeteksi keberadaan objek terdekat tanpa kontak fisik. Sensor ini sering menghasilkan sinyal radiasi elektromagnetik atau medan elektromagnetik yang mengalami perubahan.
Sensor jarak memiliki keandalan yang tinggi dan masa pakai yang lama karena kurangnya bagian mekanis yang melakukan kontak fisik antara sensor dan objek. Sensor ini terutama digunakan untuk memantau getaran mesin untuk mengukur perbedaan jarak antara poros dan bantalan pendukungnya.
