Sensor

Transduser, Sensor dan Aktuator

Transduser adalah alat yang mengubah sinyal dari satu bentuk fisik ke sinyal dengan bentuk fisik yang lain. Untuk itu, transduser dapat disebut sebagai pengubah energi.
Karena terdapat enam bentuk sinyal yang berbeda-mekanik, termal, magnetik, elektrik, optik dan kimia- semua alat yang mengubah sinyal dari suatu jenis ke jenis lainnya dapat dikatakan sebagai transduser. Sinyal output dalam bentuk apapun dapat berguna. Namun dalam prakteknya, hanya alat yang memberikan output sinyal elektrik saja yang dapat disebut sebagai transduser. Hal ini karena sinyal elektrik digunakan dalam hampir semua sistem pengukuran. Beberapa keuntungan dari sistem pengukuran elektronik, antara lain:

1. Transduser elektronik dapat dirancang untuk semua besaran non elektrik, dengan memilih komponen yang sesuai. Perubahan pada parameter non elektrik akan menghasilkan perubahan yang bersesuaian pada parameter elektrik.
2. Energi tidak akan berkurang dari proses yang sedang diukur karena sinyal output tranduser dapat dikuatkan. Cukup dengan amplifier satu tingkat, dengan mudah didapatkan gain hingga 1010.
3. Banyak jenis IC yang tersedia untuk pengkondisi sinyal atau modifikasi. Bahkan banyak transduser yang langsung memiliki pengkondisi sinyal dalam satu paket.
4. Banyak pilihan untuk display ataupun recording dari hasil pengukuran. Hal ini memungkinkan kita untuk menangani tidak saja data berupa angka, tetapi juga teks, gambar dan diagram.
5. Transmisi sinyal dapat lebih mudah dengan sinyal elektrik. Sinyal mekanik, hidrolik atau pneumatik mungkin lebih cocok untuk beberapa keadaan, namun sinyal elektrik telah dapat menggantikan sebagian besar sinyal non elektrik. Hal ini berlaku pada dunia industri terutama untuk otomasi proses.

Sensor dan transduser kadang-kadang digunakan sebagai istilah sinonim. Namun, sensor memberi kesan yang lebih luas karena memasukkan peningkatan kemampuan kita untuk memperoleh informasi mengenai besaran fisik yang tidak dapat diterima oleh indera manusia. Transduser hanya memberi kesan bahwa besaran input dan ouput adalah berbeda.
Perbedaan istilah antara input-transduser (sinyal fisik/sinyal elektrik) dan ouput-transduser (sinyal elektrik/display) jarang digunakan saat ini. Istilah yang banyak digunakan, terutama dalam robotika adalah sensor, yang merujuk pada input transduser, sementara aktuator merujuk pada output transduser. Sensor dimaksudkan untuk memperoleh informasi. Aktuator dirancang untuk konversi daya.
Kadang-kadang, khususnya pada pengukuran mekanik, terdapat sebuah elemen yang disebut sebagai sensor primer, digunakan untuk mengubah variabel yang diukur ke dalam bentuk sinyal tertentu dan kemudian sensor akan mengubah sinyal tersebut ke dalam sinyal elektrik.

Signal Conditioning dan Display

Dalam pengertian yang umum, unit pengkondisi sinyal, adapter atau amplifier adalah elemen sistem pengukuran yang bermula dari sinyal output sensor dan kemudian menghasilkan sinyal yang sesuai untuk display atau recording, atau yang memenuhi persyaratan standar dari suatu perangkat tertentu. Pada umumnya terdiri dari rangkaian elektronik yang melakukan fungsi-fungsi berikut: penguatan (amplification), penyaringan (filtering), pencocokan impedansi, modulasi dan demodulasi.
Biasanya, salah satu tingkat dari sistem pengukuran adalah digital sedangkan output dari sensor adalah analog. Maka sebuah konverter analog-digital (ADC, analog-to-digital converter). ADC memiliki impedansi input yang rendah, dan mensyaratkan bahwa sinyal yang diaplikasikan adalah sinyal dc atau yang berubah secara perlahan, dan amplitudonya tidak melebih batas yang telah ditentukan, biasanya kurang dari ±10 V. Untuk itu, sinyal output sensor, yang mungkin memiliki amplitudo dalam millivolt harus dikondisikan terlebih dahulu sebelum masuk ke dalam ADC.
Display dari hasil pengukuran dapat dalam bentuk analog (optik, akustik) atau dalam digital (optik). Recording dapat berupa magnetik, elektronik atau di atas kertas, tapi informasi yang ingin direkam harus selalu dalam bentuk elektronik.