PRE Pertemuan 8 "Transduser"

Assalamu’alaikum warahmatullahi wabarakatuh

Pertemuan kali ini akan dilanjutkan pembahasan transduser pada rangkaian elektronika yang kali ini akan membahas Prinsip kerja Transduser dan Karakteristik Dasar Transduser

Sebelum mengikuti materi pertemuan kali ini silahkan kalian mengisi Daftar Presensi dengan menuju link berikut | Presensi PRE Kelas 11

3. Prinsip Kerja Transduser

    Transduser memiliki prinsip-prinsip kerja yang berbeda. Prinsip-prinsip kerja dari transduser adalah sebagai berikut.

a. Prinsip Elektromagnetik

    Prinsip elektromagnetik mengubah besaran energi fluks magnetis yang selanjutnya mengibas suatu tegangan.

b. Prinsip Fotokonduktif

   Prinsip fotokonduktif mengubah hantaran (konduktif) atau rambatan (resistan) bahan semi konduktor yang mengenai perubahan cahaya.

c. Prinsip Fotovoltaik

    Prinsip fotovoltaik menggunakan besaran indra cahaya yang diubah menjadi tegangan antara bahan yang berbeda susunannya.

d. Prinsip Induktif

    Prinsip induktif mengubah besaran energi yang masuk dengan metode perubahan induktif.

e. Prinsip Kapasitif

    Prinsip kapasitif mengubah besaran energi yang masuk dengan metode perubahan kapasitas.

f. Prinsip Piezoelektris

    Prinsip piezoelektris mengubah besaran energi yang mengubah tegangan (V) dan muatan (Q) yang disebabkan oleh sejenis kristal.

g. Prinsip Potensiometer

    Prinsip potensiometer mengubah besaran energi menjadi kedudukan kontak geser pada suatu hambatan.

h. Prinsip Reluktif

    Prinsip reluktif mengubah tegangan AC dikarenakan efek yang timbul dari lintasan reluxtan di antara dua atau lebih komponen saat system kumparan transduser mengeluarkan rangsangan AC.

i. Prinsip Resitif

    Prinsip resistif mengubah besaran energi menjadi perubahan hambatan dari sebuah elemen.

j. Prinsip Termoelektris

    Prinsip termoelektris mengubah besaran suhu dengan cara kerja efek Seeback, efek Thomson atau efek Peltier.

k. Prinsip Ukur Regangan

    Prinsip ukur ragangan mengubah besaran energi menjadi hambatan akibat adanya regangan dan terdapat dua atau empat cabang suatu jembatan wheatstone.

4. Karakteristik Dasar Transduser

    Transduser dirancang untuk meraba besaran ukur yang spesifik atau hanya tanggap terhadap besaran ukur tertentu saja. Pemilihan karakteristik transduser listrik dan mekanik sangat penting. Beberapa hal yang harus diperhatikan dalam pemakaian transduser sebagai berikut.

a. Kekuatan

    Kemampuan untuk bertahan pada beban lebih, dengan pengaman proteksi beban lebih yang dapat mencegah pemakaian beban lebih.

b. Linieritas

    Linearitas yaitu kemampuan untuk menghasilkan karakteristik input dan output yang simetris serta linier. Ketidaklinieran setidaknya dapat dibagi menjadi dua, yaitu yang diketahui dan tidak diketahui. Ketidaklinieran yang tidak diketahui sangat menyulitkan, karena hubungan masukan keluaran tidak diketahui.

    Adapun ketidaklinieran yang diketahui, maka transduser yang memiliki sifat semacam ini masih dapat dimanfaatkan dengan menghindari ketidaklinierannya atau dengan melakukan beberapa transformasi pada rumus-rumus yang menghubungkan masukan dengan keluaran. Contoh ketidaklinearan yang diketahui, misalnya daerah mati (dead zone), saturasi (saturation), logaritma, kuadrat, dan sebagainya.

1) Daerah mati (dead zone)

    Daerah mati (dead zone) maksudnya ketidaklinieran yang terjadi apabila telah diberikan masukan (input), keluaran (output) bahan ada. Baru setelah melewati nilai ambang tertentu, ada keluaran (output) yang proporsional terhadap masukan (input).

Gambar 3.7 Daerah mati (dead zone) transduser

2) Saturasi

    Saturasi maksudnya ketidaklinieran yang terjadi apabila masukan (input) dibesarkan sampai nilai tertentu, keluaran (output) tidak bertambah besar, tetapi hanya menunjukkan nilai yang tetap.

Gambar 3.8 Daerah saturasi transduser

3) Logaritma

    Logaritma maksudnya ketidaklinieran yang terjadi apabila masukan (input) bertambah besar secara linier, keluarannya (output) bertambah besar secara logaritma.

Tabel 3.1 Nilai Logaritma Transduser

4) Kuadrat

    Kuadrat maksudnya ketidaklinieran yang terjadi apabila masukan (input) bertambah besar secara linier, keluarannya (output) bertambah besar secara kuadrat.

Tabel 3.2 Nilai Kuadrat Transduser

c. Repeatibility

    Repeatability yaitu kemampuan untuk menghasilkan kembali keluaran yang sama ketika digunakan untuk mengukur besaran yang sama, dalam kondisi lingkungan yang sama.

d. Instrumentasi Memuaskan

    Memberikan sinyal output analog yang tinggi dengan perbandingan sinyal terhadap noise yang besar; dalam banyak hal lebih disukai keluaran digital.

e. Stabilitas dan Keandalan Tinggi

    Stabilitas tinggi yaitu kesalahan pengukuran yang kecil dan tidak begitu banyak terpengaruh oleh faktor-faktor lingkungan.

f. Tanggapan Dinamis (Dynamic Response) Baik

    Tanggapan dinamik yang baik yaitu keluaran segera mengikuti masukan dengan bentuk dan besar yang sama. Efek ini dianalisis sebagai tanggapan frekuensi.

g. Karakteristik Mekanik yang Baik

    Karakteristik mekanik yang baik dapat mempengaruhi unjuk kerja statis kuasistatik dan keadaan dinamis.

h. Minimumkan Noise yang Bersatu dengan Device Integrated

    Minimumkan noise yang Bersatu dengan device integrated, minimumkan asimitri dan kerusakan lain.

Tugas 4 PRE Mengerjakan soal di Google Form | Tugas PRE Kelas 11

Read More

AVTUR - Kegiatan 1 Kelas 11

Assalamu’alaikum warahmatullahi wabarakatuh

Untuk memulai kegiatan ekskul AVTUR bagi kelas 11, dalam mata pelajaran Produktif 2 Penerapan Rangkaian Elektronika ada Kompetensi Dasar terkait dengan Sensor, dalam pembelajaran blog telah dijelaskan tentang teori masing-masing sensor. Maka dari itu, kegiatan AVTUR untuk kelas 11 adalah membuat Rangkaian yang memanfaatkan sensor didalamnya, salah satunya adalah Lampu Tidur dengan LDR atau Light Dependent Resistor.

Sebelum memulai kegiatan kali ini silahkan kalian mengisi Daftar Presensi dengan menuju link berikut ini https://bit.ly/DaftarHadirEkskul-AVTUR

RANGKAIAN LAMPU TIDUR OTOMATIS MENGGUNAKAN SENSOR CAHAYA LDR

Rangkaian lampu tidur otomatis adalah rangkaian listrik yang akan mengontrol nyala lampu secara otomatis. Ide pembuatan rangkaian lampu ini terinspirasi dari kebiasaan kita sebelum tidur. Seperti yang kebanyakan orang lakukan sebelum tidur, mereka akan mematikan lampu kamar dan menghidupkan lampu tidurnya. Karena dirasa cara ini kurang efektif, sehingga muncul ide untuk membuat rangkaian lampu tidur otomatis ini.

Secara umum, cara kerja rangkaian lampu otomatis akan hidup saat kamar dalam keadaan gelap. Saat kondisi kamar kembali terang, sensor cahaya akan bekerja dan rangkaian lampu tidur otomatis padam. Rangkaian lampu ini disuplay dari dua sumber listrik berbeda, rangkaian sensor cahaya bekerja dengan sumber tegangan baterai (sumber DC). Sedangkan rangkaian lampu langsung mendapat sumber tegangan dari listrik PLN (sumber AC).

Komponen-komponen yang dibutuhkan:

1. LDR                                                        1 buah

2. Resistor 1KΩ                                        2 buah

3. Transistor BC547                                 2 buah

4. Potensiometer 10KΩ                         1 buah

5. Relai 5V tipe SPDT                              1 buah

6. Lampu                                                  1 buah

7. Baterai 9V                                            1 buah

8. Sumber AC 220V

GAMBAR RANGKAIAN LAMPU

CARA KERJA RANGKAIAN LAMPU

Rangkaian lampu tidur otomatis bekerja dengan menggunakan sensor cahaya. Sensor yang digunakan pada rangkaian ini adalah LDR. LDR akan mendeteksi cahaya yang ada di sekelilingnya.

Jika dianalisa dari gambar rangkaian lampu diatas, terlihat bahwa ada dua rangkaian dengan dua sumber yang berbeda. Satu sumber DC dan satu lagi dari sumber AC. Dari gambar rangkaian lampu di atas, terlihat bahwa relay adalah sebagai jembatan atau switch antara rangkaian sebelah kanan dan sebelah kiri. Rangkaian sebelah kiri adalah rangkaian sensor cahaya dengan sumber DC dan terhubung langsung dengan LDR. Sedangkan rangkaian sebelah kanan adalah rangkaian lampu tidur dengan sumber AC yang terhubung langsung dengan Lampu tidur.

Ketika kondisi gelap, nilai tahanan LDR akan menjadi besar, sehingga arus lisrik yang melewati transistor menjadi kecil. Karena arus listrik yang melewati transistor kecil dan bernilai kurang dari tegangan aktif transistor, arus listrik ini tidak dilewatkan. Artinya, rangkaian sebelah kiri tidak aktif karena arus yang ada bisa dianggap diabaikan. Dan relay akan melakukan switching dan menutup sakelarnya ke rangkaian lampu tidur. Artinya, rangkaian kanan (rangkaian lampu tidur) akan close, dan lampu tidur pun menyala.

Gambar Kondisi Gelap dan Lampu Menyala (Malam Hari)

Ketika kondisi terang, nilai tahanan LDR menjadi kecil, arus listrik yang lewat akan menjadi besar pada rangkaian sebelah kiri (rangkaian sensor cahaya). Karena arus listrik yang melalui transistor ini bernilai lebih besar dari pada tegangan di daerah aktif transistor, arus listrik pun dilewatkan, relay dalam kondisi ON di rangkaian kiri. Artinya, rangkaian kiri dalam kondisi CLOSE. Dan rangkaian lampu tidur (rangkaian sebelah kanan) OPEN dan lampu akan padam.

Gambar Kondisi Terang dan Lampu Padam (Siang Hari)

TUGAS KEGIATAN 1

Buatlah gambar Layout dari Skema Rangkaian Lampu Tidur di atas. Kerjakan di buku AVTUR masing-masing!

Read More

AVTUR - Kegiatan 1 Kelas 10

Assalamu’alaikum warahmatullahi wabarakatuh

Selamat bergabung bapak ucapkan kepada anggota baru kelas 10, untuk memulai kegiatan ekskul AVTUR bagi kelas 10, akan kita mulai dengan Cara Menyolder yang Baik dan Benar. Karena untuk seterusnya menyolder adalah keterampilan dasar yang wajib dikuasai dalam elektronika, maka dari itu dalam kegiatan kali ini kita akan belajar dan mempraktekkan cara menyolder.

Sebelum memulai kegiatan kali ini silahkan kalian mengisi Daftar Presensi dengan menuju link berikut ini https://bit.ly/DaftarHadirEkskul-AVTUR

CARA MENYOLDER YANG BAIK DAN BENAR

Cara Menggunakan Solder:

1. Dianjurkan menggunakan tangan kanan untuk memegang solder.

2. Dilarang bergetar dalam memegang solder.

3. Kemiringan ± 45°.

Cara memegang timah:

1. Pegang dengan tangan kiri.

2. Timah harus dipegang sekitar 2cm dari ujung.

Posisi solder dengan timah:

1. Posisi solder iron harus 45° mengenai kaki komponen dan pad pada PCB yang akan disolder.

2. Sentuhkan timah ke ujung solder iron.

3. Fungsi posisi 45° adalah untuk menyeimbangkan panas, mempermudah pencairan timah.

Langkah-langkah penyolderan:

1. Bersihkan permukaan PCB yang akan disolder.

2. Masukkan/letakkan komponen ke PCB yang akan disolder.

3. Letakkan soldering iron tip diantara kaki PCB dan kaki komponen agar mendapatkan panas yang cukup.

4. Berikan timah dengan jumlah yang secukupnya dilokasi yang akan disolder.

5. Jika timah yang diperlukan sudah cukup, angkatlah timah (solder wire) terlebih dahulu agar tidak menempel di daerah yang disolder pada PCB. Usahakan maksimal lama penyolderan ± 5 detik.

6. Angkatlah soldering iron.

Untuk hasil solderan yang benar dan bagus dapat dilihat di gambar berikut.

Dari gambar, bagian atas adalah urutan menyolder yang benar, sedangkan bagian bawah adalah hasil solderan. Mulai dari kiri sebagai berikut.

1. Hasil solder yang sempurna.

2. Terlalu banyak timah yang diberikan.

3. Terlalu sedikit timah yang diberikan.

4. Tembaga PCB dan kaki komponen tidak/kurang mendapat panas dari solder.

5. Tembaga PCB dan kaki komponen mendapat panas yang berlebih dari solder yang menyebabkan solderan berubah menghitam.

6. Dalam menyolder kaki komponen yang bersebelahan, timah antara tiap kaki menyatu yang bisa menyebabkan korsleting.

Video tentang tutorial cara menyolder yang baik dan benar dapat kalian lihat dan pelajari disini.

Read More

PRE Pertemuan 7 "Transduser"

Sebelum membahas lebih dalam materi pertemuan kali ini silahkan kalian mengisi Daftar Presensi dengan menuju link berikut ini | Presensi PRE Kelas 11

a. Transduser Input

    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 mikrofon (microphone), mikrofon 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.

1. LDR (Light Dependent Resitor)

    LDR (Light Dependent Resistor) mengubah cahaya menjadi resistansi (hambatan). LDR adalah jenis resistor yang nilai hambatan atau nilai resistansinya tergantung pada intensitas cahaya yang diterimanya. Nilai hambatan LDR menurun pada saat cahaya terang dan nilai hambatannya menjadi tinggi jika dalam kondisi gelap. Dengan kata lain, fungsi LDR adalah untuk menghantarkan listrik jika menerima sejumlah intensitas cahaya (kondisi terang) dan menghambat arus listrik dalam kondisi gelap.

Gambar 3.2 LDR (Light Dependent Transistor)

2. Termistor (NTC/PTC)

    Termistor (NTC/PTC) mengubah suhu menjadi resistansi (hambatan). Termistor (NTC/PTC) merupakan jenis resistor yang nilai resistansinya dapat dipengaruhi oleh suhu disekitarnya. Jenis termistor yaitu PTC (Positive Temperature Coefficient) dan NTC (Negative Temperature Coefficient).

Gambar 3.3 Termistor (NTC/PTC)

3. Variable Resitor (Potensiometer)

    Variable Resitor (Potensiometer) mengubah posisi menjadi resistansi (hambatan). Dalam perangkat elektronik, sering ditemukan potensiometer yang berfungsi sebagai pengatur volume di peralatan audio/video seperti radio, walkie talkie, tape mobil, DVD player dan amplifier.

    Potensiometer adalah suatu jenis resistor yang nilai resistansinya dapat diatur sesuai dengan kebutuhan rangkaian elektronika ataupun kebutuhan pemakainya. Secara struktur, potensiometer terdiri dari 3 kaki terminal dengan sebuah shaft atau tuas yang berfungsi sebagai pengaturannya.

Gambar 3.4 Variable Resitor (Potensiometer)

4. Mikrofon (Microphone)

    Mikrofon (Microphone) mengubah gelombang suara menjadi sinyal listrik. Setiap jenis mikrofon memiliki cara yang berbeda dalam mengubah (konversi) bentuk energinya, tetapi semuanya memiliki persamaan yaitu semua jenis mikrofon memiliki suatu bagian yang disebut diafragma.

Gambar 3.5 Mikrofon

b. Transduser Output

    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 didengar 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.

1) LED (Light Emitting Diode) mengubah listrik menjadi energi cahaya.

2) Lampu mengubah listrik menjadi energi cahaya.

3) Motor mengubah listrik menjadi Gerakan (motion).

4) Heater mengubah listrik menjadi panas.

5) Loudspeaker mengubah sinyal listrik menjadi suara.

Gambar 3.6 Loudspeaker

    Banyak perangkat elektronika yang dipergunakan 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. Contohnya pengukur suhu badan (thermometer) yang mengkonversikan suhu badan menjadi sinyal listrik (transduser input = sensor suhu) kemudian diproses oleh rangkaian elektronika tertentu menjadi angka atau display yang dapat dibaca (transduser output = display).

    Berdasarkan aplikasinya, transduser dapat dibagi menjadi beberapa jenis, diantaranya sebagai berikut.

a. Transducer electromagnetic, seperti antenna, tape head/disk head, dan magnetic cartridge.

b. Transducer electrochemical, seperti hydrogen sensor dan pH probes.

c. Transducer electromechanical, seperti rotary motor, potensiometer, air flow sensor, dan load cell.

d. Transducer electroacoustic, seperti loudspeaker, earphone, microphone, dan ultrasonic transceiver.

e. Transducer electro-optical, seperti lampu LED, dioda laser, lampu pijar, dan tabung CRT.

f. Transducer thermoelectric, seperti komponen NTC , PTC, dan termokopel.

Read More