Transduser

Pengertian Transducer (Transduser)

Transducer (Transduser) adalah suatu alat yang dapat mengubah suatu bentuk energi ke bentuk energi lainnya. Bentuk-bentuk energi tersebut diantaranya seperti Energi Listrik, Energi Mekanikal, Energi Elektromagnetik, Energi Cahaya, Energi Kimia, Energi Akustik (bunyi) dan Energi Panas. Pada umumnya, semua alat yang dapat mengubah atau mengkonversi suatu energi ke energi lainnya dapat disebut sebagai Transduser (Transducer). Bagian masukan dari transduser disebut “sensor”, karena bagian ini dapat mengindera suatu kuantitas fisik tertentu dan mengubahnya menjadi bentuk energi yang lain.

1.  Karakteristik Transduser

      Karakteristik transduser dibagi menjadi tiga :

A. Karakteristik Statis.

Karakteristik statis adalah hubungan dalam keadaan steady – state antara besaran fisik input dan output elektrik. Karakteristik statis terdiri dari :

            1. Accuracy, adalah perbedaan antara true output dan actual output.

2.    Resolusi, adalah perubahan input yang paling kecil yang masih bisa dideteksi   oleh  transduser.

3.    Repeatability, adalah kemampuan transduser untuk menghasilkan output yang sama pada pengukuran yang sama berulang kali.

4.   Hysteresis, adalah perbedaan antara kalibrasi dengan cara naik dengan kalibrasi dengan cara turun.

5.     Linearity, adalah linieritas output dari transduser.

6.    Conformance, adalah perbedaan antara kurva hasil kalibrasi dengan suatu kurva linier.

7.    Sensitivity, adalah perbandingan perubahan output dengan nilai perubahan dari pengukuran.

B. Karakteristik Dinamis.

Karakteristik dinamis adalah seberapa cepat suatu output berubah ketika mendapat perubahan pada input. Karakteristik dinamis terdiri dari :

1.   Rise time, adalah waktu yang dibutuhkan agar dapat mencapai 10 % hingga 90 % dari respon seluruhnya.
2.  Time constant, adalah waktu yang dibutuhkan untuk mencapai 63.2% dari harga maksimum.
3. Dead time, adalah perbedaan waktu antara input dan output.
4. Settling time, adalah waktu yang dibutuhkan untuk mencapai kurang lebih 2%  dari nilai steady state.

C. Karakteristik lingkungan

Karakteristik lingkungan adalah performa dari suatu transduser, baik ketika beroperasi maupun tidak, terhadap kondisi external. Misalnya suhu, tekanan, getaran, kecepatan, dan lain lain

2. Jenis-jenis Transduser

Menurut Fungsinya, Transduser terbagi menjadi 2 jenis yaitu Transduser Input dan Transder Output. Hampir semua perangkat Elektronika terdapat kedua jenis Transduser tersebut. Berikut ini adalah Blok Diagram sederhana dari Transduser Input ke Transduser Output.

§  Transduser Input (Input Transducer)

Transduser Input merupakan Transduser yang dapat mengubah energi fisik (physical energy) menjadi sinyal listrik ataupun Resistansi (yang kemudian juga dikonversikan ke tegangan atau sinyal listrik). Energi fisik tersebut dapat berbentuk Cahaya, Tekanan, Suhu maupun gelombang suara. Seperti contohnya Mikropon (Microphone), Mikropon dapat mengubah gelombang suara menjadi sinyal listrik yang dapat dihantarkan melalui kabel listrik. Transduser Input sering disebut juga dengan Sensor.

Berikut ini beberapa Komponen Elektronika ataupun perangkat Elektronika yang digolongkan sebagai Transduser Input.

– LDR (Light Dependent Resistor) mengubah Cahaya menjadi Resistansi (Hambatan)
– Thermistor (NTC/PTC) mengubah suhu menjadi Resistansi (Hambatan)
– Variable Resistor (Potensiometer) mengubah posisi menjadi Resistansi (Hambatan)
– Mikropon (Microphone) mengubah gelombang suara menjadi sinyal listrik

§  Transduser Output (Output Transducer)

Transduser Output merupakan Transduser yang dapat mengubah sinyal listrik menjadi bentuk energi fisik (Physical Energy). Seperti contohnya Loudspeaker, Loudspeaker mengubah sinyal listrik menjadi Suara yang dapat di dengar oleh manusia. Transduser Output sering disebut juga dengan istilah Actuator.

Beberapa Komponen Elektronika atau Perangkat Elektronika yang digolongkan sebagai Transduser Output diantaranya adalah sebagai berikut :

– LED (Light Emitting Diode) mengubah listrik menjadi Energi Cahaya
– Lampu mengubah listrik menjadi Energi Cahaya
– Motor mengubah listrik menjadi Gerakan (motion)
– Heater mengubah listrik menjadi Panas
– Loudspeaker mengubah sinyal listrik menjadi Suara

§  Penggabungan Transduser Input dan Output

Banyak Perangkat Elektronika yang kita pergunakan saat ini adalah gabungan dari Transduser Input dan Transduser Output. Dalam Perangkat Elektronika yang dimaksud ini terdiri dari Sensor (Transduser Input) dan Actuator (Transduser Output) yang mengubah suatu bentuk Energi menjadi bentuk energi lainnya dan kemudian mengubahnya lagi menjadi bentuk energi yang lain. Seperti contohnya Pengukur Suhu Badan (Termometer) yang mengkonversikan atau mengubah suhu badan kita menjadi sinyal listrik (Transduser input = Sensor Suhu) kemudian diproses oleh Rangkaian Elektronika tertentu menjadi Angka atau Display yang dapat dibaca oleh kita (Transduser Output = Display).

3. Klasifikasi Transduser  (William D.C, 1993)

1.  Self generating transduser (transduser pembangkit sendiri)

Self generating transduser adalah transduser yang hanya memerlukan satu sumber energi. Contoh: piezo electric, termocouple, photovoltatic, termistor, dsb. Ciri transduser ini adalah dihasilkannya suatu energi listrik dari transduser secara langsung. Dalam hal ini transduser berperan sebagai sumber tegangan.

2.  External power transduser (transduser daya dari luar)

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.

Tabel berikut menyajikan prinsip kerja serta pemakaian transduser berdasarkan sifat kelistrikannya.  

 

4.     Pemilihan Transduser

Pemilihan suatu transduser sangat tergantung kepada kebutuhan pemakai dan lingkungan di sekitar  pemakaian. Untuk itu dalam memilih transduser perlu diperhatikan beberapa hal di bawah ini:

•  Kekuatan, maksudnya ketahanan atau proteksi pada beban lebih.
• Linieritas, yaitu kemampuan untuk menghasilkan karakteristik masukan-keluaran yang linier.
• Stabilitas tinggi, yaitu kesalahan pengukuran yang kecil dan tidak begitu banyak terpengaruh oleh faktor-faktor lingkungan.
• Tanggapan dinamik yang baik, yaitu keluaran segera mengikuti masukan dengan bentuk dan besar yang sama.
• Repeatability : yaitu kemampuan untuk menghasilkan kembali keluaran yang sama ketika digunakan untuk mengukur besaran yang sama, dalam kondisi lingkungan yang sama.
•  Harga. Meskipun faktor ini tidak terkait dengan karakteristik transduser sebelumnya, tetapi dalam penerapan secara nyata seringkali menjadi kendala serius, sehingga perlu juga dipertimbangkan.

Sumber 

•              the power of knowledge: Transduser (http://wwwthepowerofknowledge.blogspot.com/2012/02/transduser.html
•        Pengertian Dan Jenis Transduser    (http://www.elektronika-dasar.web.id)
•               Pengertian Transducer dan Jenis-jenis Transducer (http://teknikelektronika.com/pengertian-transducer-jenis-jenis-transduser/)
•        Macam Macam Transduser | maglevworl (https://maglevworld.wordpress.com/2012/04/11/macam-macam-transduser/)
•       Jenis Sensor Dan Transduser (http://elektronika-dasar.web.id/teori-elektronika/jenis-sensor-dan-transduser/)