Prinsip Fisis Penginderaan (1)

http://unp.ac.id/
Dwi Sudarno Putra, ST, MT.
http://dwisudarnoputra.wordpress.com/
• Akan dibahas mengenai sinyal listrik,
stimulus serta beberapa hukum fisis
dasar tentang bagaimana sebuah
stimulus bisa dikonversi / diproses
menjadi sinyal elektrik
• Electricity
• Resistance
• Induksi Elektromagnet
• Electricity
• Resistance
• Induksi Elektromagnet
• Electrical charge
• Atom terdiri dari Proton (+) Elektron
(-) dan Neutron (netral)
• Karena letaknya diluar inti, maka
elektron cenderung mudah
berpindah ke atom lain sehingga
terjadi aliran elektron (aliran listrik)
• Namun begitu (seperti pada konsep
tata surya) ada kecenderungan untuk
mempertahankan elektron pada
orbitnya (rotasi dan gravitasi
nukleus)
• Electrical charge
• Atom seimbang memiliki jumlah
proton sama dengan elektron
• Atom akan menjadi Ion positive
ketika memiliki kelebihan jumlah
proton
• Atom akan menjadi Ion negative saat
memiliki kelebihan jumlah elektron
• Ion positive akan menarik ion
negative untuk mencapai
keseimbangan, hal inilah yang
kemudian menyebabkan aliran
elektron
• Tegangan Listrik
adalah tekanan
listrik yang
mendorong elektron.
• Arus Listrik adalah
banyaknya aliran
elektron yang melalui
suatu titik dalam satu
detik
• Semakin tinggi tegangan listrik maka akan
semakin besar mengalirkan arus listrik
• Teori arus listrik
(elektron theory)
• Teori arus listrik (hole
theory)
• Satuan yang
digunakan dalam
tegangan listrik
adalah Volt
• Satuan yang
digunakan
dalam arus listrik
adalah Amper
• KONDUKTOR adalah
bahan/material yang mudah
mengalirkan elektron.
• Konduktor memiliki 1 hingga
3 elektron bebas di orbit
terluar.
• Kondisi ini menyebabkan
elektron bisa dengan mudah
berpindah maupun
menciptakan ruang untuk
elektron masuk ke orbit
• Peranan Listrik dalam Sistem Sensor
Tegangan Listrik dan arus listrik banyak
digunakan dalam sistem sensor, baik
sebagai sumber daya/energi untuk sistem
sensor maupun sebagai parameter yang
diukur (isyarat) yang merepresentasikan
hasil sistem sensor
• Electricity
• Resistance
• Induksi Elektromagnet
• Makin tinggi
hambatan maka
aliran elektron akan
semakin berkurang
• Resistance atau
Hambatan adalah
gaya yang
mengurangi atau
menghambat laju
aliran elektron
(berlawanan dengan
tegangan)
• Satuan yang
digunakan
dalam hambatan
listrik adalah
Ohm
• Fixed Resistor
• Stepped or tapped
• Variable Resistor
• Hukum Ohm
V=I x R
V
 tegangan
I
R
 Arus
 Hambatan
• Pembagi tegangan
• Rtot=R1+R2
• Itot=IR1=IR2
• Pembagi arus
• Kombinasi
• Sifat dan karakteristik resistan dalam
proses pembagian arus dan tegangan
seperti di atas sering digunakan dalam
cara kerja sensor.
• Electricity
• Resistance
• Induksi Elektromagnet
• Disekitar kawat berarus listrik ada medan
magnet
• Magnet ternyata juga dapat menghasilkan
arus listrik (percobaan Faraday)
• Dari percobaannya
faraday menyebutkan
perubahan (fluks)
magnetik akan
menimbulkan gaya
gerak listrik(GGL)
•
Faktor yang Memengaruhi Besar GGL
Induksi
1. Banyaknya lilitan kumparan
2. Kecepatan keluar-masuk magnet dari
dan ke dalam kumparan
3. Kuat magnet yang digunakan
• Sifat dan karakteristik dari GGL induksi
inilah yang dapat dimanfaatkan dalam
prinsip kerja sensor
Referensi
• Handbook Of Modern Sensors
Physics, Designs,and Applications
4th Edition [Chapter 3]
• http://www.autoshop101.com/
• Related document, video and image
from Youtube, Google