MODUL SENSOR DAN TRANDUSER - Electrical Engineering …

1 MODUL SENSOR DAN TRANDUSER MODUL ini menjelaskan tentang SENSOR dan TRANDUSER , lengkap dengan cara menggunakan MODUL , test formatif serta disajikan dengan begitu mudah simple dan dengan bahasa yang mudah untuk dipelajari oleh orang yang belum faham mengenai SENSOR dan TRANDUSER . LEMBAR PENGESAHAN PRAKTIKUM SENSOR DAN TRANSDUCER Oleh : Eliezer Mangoting Rongre, MSi Manado, November 2018 Menyetujui, Ketua Jurusan Teknik Elektro Koordinator Program Studi, Fanny J Doringin, ST.,MT Marson James Budiman, SST.,MT NIP. 96704301992031003 NIP. 197503052003121002 Mengetahui, Wakil Direktur Bidang Akademik, Dra. Maryke Alelo, MBA NIP. 19641213 199103 2 001 DAFTAR ISI Halaman DAFTAR ISI .. ii DAFTAR GAMBAR .. iv DAFTAR TABEL .. vi PERISTILAHAN /GLOSSARY.

2 Vii1 PENDAHULUAN .. 12 A. DESKRIPSI 2 B. 2 C. PETUNJUK PENGGUNAAN MODUL .. 2 D. TUJUAN AKHIR .. 3 E. KOMPETENSI .. 3 PEMBELAJARAN 1 PENGERTIAN DAN IDENTIFIKASI SENSOR .. 4 A. Tujuan Pembelajaran 4 B. Uraian materi 1 .. 4 C. Rangkuman 1 .. 9 D. Tugas 1 .. 9 E. Tes Formatif 10 F. Jawaban Tes Formatif 1 .. 11 G. Umpan Balik 1 .. 12 PEMBELAJARAN 2 MENJELASKAN CARA KERJA SENSOR .. 13 A. Tujuan Pembelajaran 2 .. 13 B. Uraian materi 2 .. 13 C. Rangkuman 2 .. 36 D. Tes Formatif 2 .. 37 E. Kunci Jawaban Tesformatif 2 .. 37 MODUL SENSOR DAN TRANDUSER F. Umpan Balik 2 .. 38 PEMBELAJARAN 3 PENGUKURAN DAN PENYETELAN (Pengolahan Sinyal Keluaran).. 39 A. Tujuan Pembelajaran 39 B. Uraian materi 3 .. 39 C. Rangkuman 3 .. 49 D. Tugas 3 .. 49 E. Latihan .. 49 F. Umpan Balik 3 .. 49 LEMBAR EVALUASI .. 50 PENUTUP .. 53 DAFTAR PUSTAKA.

3 54 MODUL SENSOR DAN TRANDUSER III DAFTAR GAMBAR Gambar 1. Masukan dan Keluaran Transduser .. 4 Gambar 2. Kapasitor Tabung sebagai SENSOR .. 7 Gambar 3. Induktor Kumparan Dobel (William , 1993) .. 8 Gambar 4. Keluaran dari transduser panas (D Sharon dkk, 1982), .. 14 Gambar 5. Grafik tanggapan waktu dari berbagai transduser .. 15 Gambar 6. Rangkaian Dasar Termokopel .. 16 Gambar 7. Beda potensial pada Termokopel .. 17 Gambar 8. Tegangan Keluaran Termokopel .. 18 Gambar 9. Konstruksi .. 18 Gambar 10. Resistansi versus Temperatur untuk variasi RTD metal .. 20 Gambar 11. Jenis RTD: (a) Wire (b) Ceramic Tube (c) Thin Film .. 20 Gambar 12. Konfigurasi thermistor : (a) coated-bead (b) disk (c) dioda case dan (d) thin-film .. 21 Gambar 14. Rangkaian uji termistor sebagai pembagi tegangan .. 22 Gambar 15. Termistor jenis PTC: (a) linier (b) 22 Gambar 16.

4 Pengubah Resistansi Menjadi Tegangan Listrik .. 23 Gambar 17. Grafik temperature terhadap .. 24 Gambar 18. SENSOR Suhu dengan 24 Gambar 19. (a) Konstruksi (b) Rangkaian Uji .. 26 Gambar 20. Kurva Karakteristik .. 26 Gambar 21. Pembangkitan tegangan pada Foto volatik .. 27 Gambar 22. (a) & (b) Karakteristik Intensitas vs Arus dan Tegangan dan (c) Rangakain penguat 28 Gambar 23. Cahaya pada sel fotovoltaik menghasilkan tegangan .. 28 Gambar 24. Sifat fotodioda .. 29 Gambar 27. Simbol 30 Gambar 28. Grafik resistansi fotosel terjadap intensitas cahaya.. 31 Gambar 30. Penggunaan SENSOR Tekan pada Pengukur Regangan Kawat .. 32 Gambar 31. Contoh Penggunaan SENSOR 33 MODUL SENSOR DAN TRANDUSER IV Gambar 32. SENSOR posisi kapasitif: (a) pergeseran media mendatar, (b) pergeseran berputar, (c) pergeseran jarak plat 33 Gambar 33. Pemakaian SENSOR posisi pada rangkaian elektronik.

5 34 kapasitansi menjadi frekuensi, (b) kapasitansi menjadi pulsa .. 34 Gambar 34. Induktor Kumparan Dobel (William , 1993) .. 35 Gambar 35. SENSOR Perpindahan .. 35 Gambar 36. Jembatan Wheatstone .. 38 Gambar 37. Rangkaian Pengukuran Panas menggunakakn Termokopel .. 41 Gambar 38. Rangkaian ekuivalen suatu penguat instrumentasi .. 42 Gambar 39. Suatu penguat instrumentasi .. 43 Gambar 40. Rangkaian penguat diferensial menggunakan op-amp .. 43 Gambar 41. Penguat difrensial dengan menggunakan common mode.. 44 Gambar 42. Bagian I rangkaian pada gambar 30.. 45 Gambar 43. Rangkaian Potensiometer .. 47 MODUL SENSOR DAN TRANDUSER V DAFTAR TABEL Tabel 1. Kelompok Transduser (William , 1993) .. 6 Tabel 2. Klasifikasi SENSOR Suhu beserta karakteristik, kelemahan, dan kekuatannya .. 25 MODUL SENSOR DAN TRANDUSER VI PERISTILAHAN /GLOSSARY Istilah Transduser Transduser pasif Transduser aktif (Self Generating Type)

6 SENSOR Thermocouple RTD Termistor Foto Listrik Fotovoltaic atau Sel Solar Strain Gage Pengertian Suatu peranti yang dapat mengubah suatu energi keenergi yang lain Transduser yang dapat bekerja bila mendapat energi tambahan dari luar Transduser yang menhasilkan suatu tegangan atau arus analog bila dirangasang dengan bentuk fisis energy yang diubahnya dan tidak memerlukan daya dari luar Jenis transduser yang digunakan untuk mengubah variasi mekanis, magnetis, panas, sinar dan kimia menjadi tegangan dan arus listrik Jenis TRANDUSER aktif yang dapat mengubah besaran panas menjadi tegangan listrik dengan memanfaatkan efek Seebeck Resistant Temperature Detector Thermally Sensitive Resistor adalah alat semikonduktor yang berkelakuan sebagai tahanan dengan koefisien negatif terhadap temperature Transduser yang mengubah intensitas cahaya menjadi arus listrik Transduser yang terbuat dari semi konduktor yang dapat mengubah intensitas cahaya menjadi tegangan listrik Transduser yang mengubah besaran tekanan menjadi perubahan tahanan listrik, tekanan yang diberikan pada bahan mengakibatkan perubahan panjang sehingga menyebabkan perubahan tahanan listrik MODUL SENSOR DAN TRANDUSER VII PENDAHULUAN A.

7 DESKRIPSI JUDUL SENSOR DAN TRANSDUSER merupakanmodulyang memiliki ruang lingkup meliputi berbagai komponen SENSOR dan komponen transduser serta penjelasan prinsip kerjanya dan contoh-contoh bentuk dari SENSOR dan transduser. Pada MODUL ini memuat standar kompetensi untuk siswa SMK dan diperdalam untuk dapat dipergunakan oleh para mahasiswa calon guru Teknologi dan Kejuruan (FPTK Program Studi Pendidikan Teknik Elektro). Cetakan berwarna hitam digunakan untuk kompetensi SMK dan calon guru, sedangkan pengembangannya untuk dicetak berwarna biru. Setelah mempelajari MODUL ini saudara diharapkan dapat mengetahui, mengaplikasikan dan mempergunakan berbagai macam SENSOR dan transduser dengan baik. B. PRASYARAT Untuk mempelajari MODUL SENSOR DAN TRANSDUSER memerlukan kemampuan awal yang harus dimiliki antara lain: 1.

8 Telah mengetahui dan menguasai komponen elektronika. 2. Telah mengetahui dan menguasai alat ukur elektronik. 3. Telah memahami gambar rangkaian elektronika. 4. Telah mengenal berbagai alat ukur seperti multimeter, dan mengoperasikan osciloscope. C. PETUNJUK PENGGUNAAN MODUL 1. Petunjuk bagi Peserta Langkah-langkah dalam mempelajari MODUL ini : a. Bacalah MODUL dengan seksama sampai selesai satu pembahasan (kegiatan belajar). b. Kerjakan soal-soal yang ada dalam lembar latihan setiap kegiatan belajar. MODUL SENSOR DAN TRANDUSER 1 c. Bandingkan jawaban anda dengan kunci jawaban yang tersedia, jika jawaban anda belum seluruhnya benar maka pelajari ulang MODUL tersebut, dan jika jawabannya sudah benar anda dapat melanjutkan kegiatan belajar pada MODUL berikutnya. d. Untuk kegitan praktikum lakukanlah hal hal sebagai berikut: 1) Persiapkan dan periksalah kondisi alat dan bahan yang akan digunakan dalam setiap kegiatan belajar!

9 2) Bacalah petunjuk praktikum pada setiap kegiatan belajar dengan seksama sebelum mengerjakan lembar kerja yang ada dalam MODUL ! 3) Lakukan langkah kerja sesuai dengan urutan yang telah ditentukan! 4) Konsultasikan rangkaian yang akan diuji kepada instruktur sebelum dihubungkan ke sumber tegangan! 5) Isilah data data hasil praktikum dan analisa sampai mendapat kesimpulan yang diperlukan. 2. Petunjuk bagi Guru a. Membantu siswa dalam merencanakan proses belajar b. Membimbing siswa melalui tugas-tugas pelatihan yang dijelaskan dalam tahap belajar c. Membantu siswa dalam memahami konsep, praktik baru, dan menjawab pertanyaan siswa mengenai proses belajar siswa d. Membantu siswa untuk menentukan dan mengakses sumber tambahan lain yang diperlukan untuk belajar e. Mengorganisasikan kegiatan belajar kelompok jika diperlukan f. Merencanakan seorang ahli/pendamping guru dari tempat kerja untuk membantu jika diperlukan.

10 MODUL SENSOR DAN TRANDUSER 2 D. TUJUAN AKHIR Setelah menyelesaikan MODUL ini, diharapkan dapat mempergunakan SENSOR dan transduser sesuai dengan jenis dan fungsinya. E. KOMPETENSI MODUL ini merupakan standar kompetensi menggunakan SENSOR yang terdiri dari empat kompetensi dasar untuk peserta siswa SMK dan lima konpetensi untuk mahasiswa Pendidikan Teknik Eelektro, yakni: 1. Mengidentifikasi TRANDUSER / SENSOR (untuk SMK dan PTE) 2. Menjelaskan cara kerja TRANDUSER / SENSOR (untuk SMK dan PTE) 3. Melakukan penyetelan TRANDUSER / SENSOR (untuk SMK dan PTE) 4. Mendemonstrasikan fungsi TRANDUSER / SENSOR (untuk SMK dan PTE) 5. Menganalisa dan memanfaatkan TRANDUSER / SENSOR (untuk PTE) Kompe- Materi Pokok Pembelajaran tensi / Kriteria Lingkup Subkom- Unjuk Kerja Belajar Sikap Pengetahuan Ketrampilan petensi SENSOR dan Pengeta- SENSOR dan 1.