pertemuan 11 12 13

Macam-macam Peralatan Kerja

Berikut ini beberapa Peralatan Kerja yang digunakan dalam merakit Komponen Elektronika hingga menjadi sebuah peralatan Elektronika yang dapat digunakan oleh pemakainya.

Solder

Solder adalah alat yang digunakan untuk menyolder Terminal (kaki) Komponen Elektronika sehingga menyatu dengan Papan Rangkaian (PCB) dengan menggunakan Timah atau sering disebut dengan Proses Menyolder (Soldering Process).
Di pasaran, kita dapat menemukan 2 jenis Solder yaitu Solder yang suhunya tetap dan Solder yang suhunya dapat diatur sesuai dengan keinginan.
Pada umumnya Produksi akan menggunakan Solder yang suhunya dapat diatur, hal ini dikarenakan Jenis Komponen yang akan disoldernya  bermacam-macam dan juga untuk memastikan Suhu tetap berada didalam Spesifikasi yang ditentukan sehingga mendapatkan Kualitas Solder yang baik. Biasanya Teknisi akan mengukur Suhu setiap 4 Jam sekali untuk memastikan Suhu Soldering Iron tetap berada dalam Spesifikasi.

Obeng (Screwdriver)

Screwdriver atau dalam bahasa Indonesia disebut sebagai Obeng adalah alat yang digunakan untuk mengencangkan ataupun mengendorkan baut (screw). Proses mengencangkan (tighten) atau mengendorkan (loosen) baut ini disebut dengan proses screwing.
Berdasarkan tenaga penggeraknya, Screwdriver (Obeng) dikelompokkan menjadi 3 jenis, yaitu :

1. Manual Screwdriver atau Obeng Manual yaitu Obeng yang digerakan oleh Tenaga Manusia sendiri dengan cara memutar obeng tersebut searah jarum jam maupun sebaliknya untuk mengencangkan dan mengendorkan baut.
2. Elektric Screwdriver atau Obeng Listrik adalah Obeng yang digerakan oleh Listrik. Penggunaanya hanya perlu menekan Tombol saja.
3. Air Screwdriver atau Obeng Angin adalah Obeng yang digerakan oleh angin. Penggunaanya sama seperti Obeng Listrik, yaitu hanya dengan menekan Tombol untuk memulainya.

Dalam Proses Produksi, umumnya menggunakan Obeng Listrik dan Obeng Angin karena perputarannya dalam kecepatan tinggi sehingga proses pengencangan baut dapat dilakukan dengan cepat.
Pasangan Obeng (Screwdriver) adalah Mata Obeng atau sering disebut dengan Screw Bit. Penggunaan Mata Obeng harus sesuai dengan bentuk Mata Screw yang akan dikencangkan atau dikendorkan.  Dengan Obeng Listrik ataupun Obeng Angin, kekuatan pengencangan dapat diatur sesuai dengan spesifikasi produksi sehingga tidak merusakan komponen produksi dan juga untuk menghindari cacat produksi.
Bentuk-bentuk Mata Screw antara lain bentuk “Plus (+)”, “Minus (-)“, “Segi Enam”, “Kotak” dan lain sebagainya.

Tang (Plier)

Berdasarkan kegunaannya, Tang atau Plier dapat digolongkan menjadi 3 kelompok yaitu:

1. Tang Kombinasi yang berfungsi untuk memegang atau memutar Mur (Nut) dari Baut baik untuk mengencangkannya ataupun mengendorkannya. Selain itu Tang Kombinasi juga dapat berfungsi untuk membengkokkan Plat Logam yang tipis ataupun untuk membengkokan Kaki Komponen. Tang Kombinasi juga dapat dipakai memotong Kaki Komponen Elektronika, Kabel ataupun Kawat kecil.
2. Tang Lancip atau disebut dengan “Long Nose Plier” adalah yang digunakan untuk membengkokkan kaki-kaki komponen atau memegang Mur yang ukuran kecil. Salah satu keuntungan dari Tang Lancip adalah dapat menjangkau daerah yang sempit dibandingkan dengan Tang Kombinasi.
3. Tang Potong atau juga disebut dengan Cutter dan Diagonal Plier ini digunakan untuk memotong kaki komponen Elektronika dan kabel listrik yang terlalu panjang.

Pinset (Twizzer)

Pinset atau Twizzer digunakan untuk menjepit sesuatu yang ukurannya kecil seperti Komponen Chip dan juga untuk mengambil atau memegang sesuatu yang mungkin berbahaya atau menimbulkan iritasi jika disentuh oleh tangan manusia. Berdasarkan bahan pembuatnya, Pinset (Twizzer) terdiri dari Stainless Steel Twizzer (Pinset Besi/Stainless steel), Bamboo Twizzer (Pinset Bambu) dan Ceramic Twizzer (Pinset Keramik). Pinset sering digunakan untuk memegang komponen pada saat Menyolder Komponen Elektronika yang berbentuk Chip.

Penyedot Timah (Solder Sucker)

Penyedot Timah atau Solder Sucker adalah alat yang digunakan untuk menyedot timah solder saat ingin melepaskan Komponen Elektronika yang telah disolder. Penyedot Solder ini juga sering disebut dengan Desoldering Tools.
Terdapat 3 Jenis Penyedot Timah yang sering dipakai oleh penghobi Elektronika maupun Produksi Elektronika untuk melepaskan Komponen Elektronika.

1. Penyedot Timah Manual (Manual Solder Sucker)
   Kita perlu memompa secara manual (tenaga manusia) untuk dapat menyedot Timah yang terdapat di Kaki Komponen ataupun PCB. Penyedot Timah ini sering ditemui di bengkel reparasi peralatan Elektronika dan digunakan oleh para penghobi Elektronika.
2. Penyedot Timah Listrik (Electric Solder Sucker)
   Pemompaan dilakukan oleh Listrik, sehingga kita hanya perlu menekan tombol untuk dapat menyedot Timah yang terdapat di kaki komponen elektronika ataupun PCB. Alat ini sering digunakan oleh Teknisi Produksi dalam melakukan perbaikan pada unit PCB yang mengalami cacat produksi.
3. Solder Wick
   Terbuat dari serat tembaga (Copper Wire) dan memerlukan pemanasan oleh Soldersehingga Timahnya pindah dan lengket ke Solder Wick tersebut. Solder Wick biasa dalam bentuk gulungan dan hanya boleh sekali pakai.

Pengertian Transducer (Transduser) dan Jenis-jenisnya – 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).

Jenis-jenis Transducer

Berdasarkan 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).

Aplikasi Transduser

Berdasarkan Aplikasinya, Transduser dapat dibagi menjadi beberapa jenis, diantaranya adalah :

1. Transducer Electromagnetic, seperti Antenna, Tape Head/Disk Head, Magnetic Cartridge.
2. Transducer Electrochemical, seperti Hydrogen Sensor, pH Probes.
3. Transducer Electromechanical, seperti Rotary Motor, Potensiometer, Air flow sensor, Load cell.
4. Transducer Electroacoustic, seperti Loadspeaker, Earphone, Microphone, Ultrasonic Transceiver.
5. Transducer Electro-optical, seperti Lampu LED, Dioda Laser, Lampu Pijar, Tabung CRT.
6. Transducer Thermoelectric, seperti komponen NTC dan PTC, Thermocouple.

Pengertian LDR (Light Dependent Resistor) dan Cara Mengukurnya – Light Dependent Resistor atau disingkat dengan LDR adalah jenis Resistor yang nilai hambatan atau nilai resistansinya tergantung pada intensitas cahaya yang diterimanya. Nilai Hambatan LDR akan menurun pada saat cahaya terang dan nilai Hambatannya akan menjadi tinggi jika dalam kondisi gelap. Dengan kata lain, fungsi LDR (Light Dependent Resistor) adalah untuk menghantarkan arus listrik jika menerima sejumlah intensitas cahaya (Kondisi Terang) dan menghambat arus listrik dalam kondisi gelap.
Naik turunnya nilai Hambatan akan sebanding dengan jumlah cahaya yang diterimanya. Pada umumnya, Nilai Hambatan LDR akan mencapai 200 Kilo Ohm (kΩ) pada kondisi gelap dan menurun menjadi 500 Ohm (Ω) pada Kondisi Cahaya Terang.
LDR (Light Dependent Resistor) yang merupakan Komponen Elektronika peka cahaya ini sering digunakan atau diaplikasikan dalam Rangkaian Elektronika sebagai sensor pada Lampu Penerang Jalan, Lampu Kamar Tidur, Rangkaian Anti Maling, Shutter Kamera, Alarm dan lain sebagainya.

Bentuk dan Simbol LDR

Cara Mengukur LDR (Light Dependent Resistor) dengan Multimeter

Alat Ukur yang digunakan untuk mengukur nilai hambatan LDR adalah Multimeter dengan fungsi pengukuran Ohm (Ω). Agar Pengukuran LDR akurat, kita perlu membuat 2 kondisi pencahayaan yaitu pengukuran pada saat kondisi gelap dan kondisi terang. Dengan demikian kita dapat mengetahui apakah Komponen LDR tersebut masih dapat berfungsi dengan baik atau tidak.

Mengukur LDR pada Kondisi Terang

1. Atur posisi skala selektor Multimeter pada posisi Ohm
2. Hubungkan Probe Merah dan Probe Hitam Multimeter pada kedua kaki LDR (tidak ada polaritas)
3. Berikan cahaya terang pada LDR
4. Baca nilai resistansi pada Display Multimeter. Nilai Resistansi LDR pada kondisi terang akan berkisar sekitar 500 Ohm.

Mengukur LDR pada Kondisi Gelap

1. Atur posisi skala selektor Multimeter pada posisi Ohm
2. Hubungkan Probe Merah dan Probe Hitam Multimeter pada kedua kaki LDR (tidak ada polaritas)
3. Tutup bagian permukaan LDR atau pastikan LDR tidak mendapatkan cahaya
4. Baca nilai resistansi pada Display Multimeter. Nilai Resistansi LDR di kondisi gelap akan berkisar sekitar 200 KOhm.

Catatan :

• Hasil Pengukuran akan berubah tergantung pada tingkat intesitas cahaya yang diterima oleh LDR itu sendiri.
• Satuan terang cahaya atau Iluminasi (Illumination) adalah lux

Sebutan lain untuk LDR (Light Dependent Resistor) adalah Photo Resistor, Photo Conduction ataupun Photocell.
Pengertian Thermistor (NTC dan PTC) beserta Karakteristiknya – Thermistor adalah salah satu jenis Resistor yang nilai resistansi atau nilai hambatannya dipengaruhi oleh Suhu (Temperature). Thermistor merupakan singkatan dari “Thermal Resistor” yang artinya adalah Tahanan (Resistor) yang berkaitan dengan Panas (Thermal). Thermistor terdiri dari 2 jenis, yaitu Thermistor NTC (Negative Temperature Coefficient) dan Thermistor PTC (Positive Temperature Coefficient).
Komponen Elektronika yang peka dengan suhu ini pertama kali ditemukan oleh seorang ilmuwan inggris yang bernama Michael Faraday pada 1833. Thermistor yang ditemukannya tersebut merupakan Thermistor jenis NTC (Negative Temperature Coefficient). Michael Faraday menemukan adanya penurunan Resistansi (hambatan) yang signifikan pada bahan Silver Sulfide ketika suhu dinaikkan. Namun Thermitor komersil pertama yang dapat diproduksi secara massal adalah Thermistor ditemukan oleh Samuel Ruben pada tahun 1930. Samuel Ruben adalah seorang ilmuwan yang berasal dari Amerika Serikat.
Seperti namanya, Nilai Resistansi Thermistor NTC akan turun jika suhu di sekitar Thermistor NTC tersebut tinggi (berbanding terbalik / Negatif). Sedangkan untuk Thermistor PTC, semakin tinggi suhu disekitarnya, semakin tinggi pula nilai resistansinya (berbanding lurus / Positif).

Simbol dan Gambar Thermistor PTC dan NTC

Berikut ini adalah Simbol dan Gambar Komponen Thermistor PTC dan NTC :

Karaktreristik Thermistor NTC dan PTC

Contoh perubahaan Nilai Resistansi Thermistor NTC saat terjadinya perubahan suhu disekitarnya (dikutip dari Data Sheet salah satu Produsen Thermistor MURATA Part No. NXFT15XH103), Thermistor NTC tersebut bernilai 10kΩ pada suhu ruangan (25°C), tetapi akan berubah seiring perubahan suhu disekitarnya. Pada -40°C nilai resistansinya akan menjadi 197.388kΩ, saat kondisi suhu di 0°C nilai resistansi NTC akan menurun menjadi 27.445kΩ, pada suhu 100°C akan menjadi 0.976kΩ dan pada suhu 125°C akan menurun menjadi 0.532kΩ. Jika digambarkan, maka Karakteristik Thermistor NTC tersebut adalah seperti dibawah ini :

Pada umumnya Thermistor NTC dan Thermistor PTC adalah Komponen Elektronika yang berfungsi sebagai sensor pada rangkaian Elektronika yang berhubungan dengan Suhu (Temperature). Suhu operasional Thermistor berbeda-beda tergantung pada Produsen Thermistor itu sendiri, tetapi pada umumnya berkisar diantara -90°C sampai 130°C. Beberapa aplikasi Thermistor NTC dan PTC di kehidupan kita sehari-hari antara lain sebagai pendeteksi Kebakaran, Sensor suhu di Engine (Mesin) mobil, Sensor untuk memonitor suhu Battery Pack (Kamera, Handphone, Laptop) saat Charging, Sensor untuk memantau suhu Inkubator, Sensor suhu untuk Kulkas, sensor suhu pada Komputer dan lain sebagainya.
Cara Mengukur Thermistor PTC dan NTC dengan Multimeter – Thermistor (NTC/PTC) merupakan jenis resistor yang nilai resistansinya dapat dipengaruhi oleh suhu atau temperatur di sekitarnya. Untuk menguji atau mengukur apakah sebuah Thermistor NTC maupun PTC dapat berfungsi dengan baik atau tidak, kita dapat menggunakan Multimeter Digital ataupun Multimeter Analog dengan bantuan alat pemanas seperti solder listrik (soldering iron), Pengering rambut (Hair dryer) atau jenis-jenis pemanas (Heater) lainnya. Selain dapat mengukur atau menguji Thermistor, kita juga dapat membedakan jenis Thermistor yang yang kita ukur/uji tersebut apakah merupakan jenis Thermistor PTC (Positive Temperature Coefficient) atau jenis Thermistor NTC (Negative Temperature Coefficient).
Berikut ini adalah cara untuk mengukur Thermistor NTC dan PTC dengan menggunakan Multimeter :

Cara Mengukur Thermistor PTC
(Positive Temperature Coefficient)

1. Atur Posisi Saklar Multimeter pada posisi Ohm (Ω)
2. Hubungkan Probe pada Kaki Thermistor (Thermistor tidak memiliki Polaritas)
3. Dekatkan Mata Solder (Soldering Tip) yang panas ke Thermistor (pastikan jangan menyentuh Thermistor, karena akan merusak bungkusan Thermistor).
4. Perhatikan Display Multimeter, nilai Resistansinya akan naik sebanding dengan suhu tinggi disekitarnya.

* Kita juga dapat menggunakan Hair Dryer atau pemanas lainnya untuk menaikkan suhu disekitar Thermistor.

Cara Mengukur Thermistor NTC
(Negative Temperature Coefficient)

1. Atur Posisi Saklar Multimeter pada posisi Ohm (Ω)
2. Hubungkan Probe pada Kaki Thermistor (Thermistor tidak memiliki Polaritas)
3. Dekatkan Mata Solder (Soldering Tip) yang panas ke Thermistor (pastikan jangan menyentuh Thermistor, karena akan merusak bungkusan Thermistor).
4. Perhatikan Display pada Multimeter, nilai Resistansi akan turun sebanding dengan suhu tinggi disekitarnya.

* Kita juga dapat menggunakan Hair Dryer atau pemanas lainnya untuk menaikkan suhu disekitar Thermistor.
Thermistor dinyatakan Rusak atau tidak dapat berfungsi sebagai mestinya apabila saat pengukurannya terjadi kondisi seperti dibawah ini :

• Nilai pada Multimeter selalu berada di posisi “0” saat diukur, hal ini artinya Thermistor tersebut “Short” atau terjadi “hubungan singkat”. Nilai pada Multimeter selalu berada di posisi “Tak terhingga / infinity” saat diukur, hal ini artinya Thermistor tersebut “Open” atau “Putus”.
• Nilai pada Multimeter tidak stabil atau menunjukan pada nilai tertentu tetapi tidak turun ataupun naik maka Thermistor tersebut juga dalam kondisi Rusak.

Jika kita ingin mengetahui apakah jenis Thermistor yang diukur tersebut adalah jenis Thermistor PTC atau NTC,  maka kita dapat mengetahuinya dengan cara membaca nilai resistansi Thermistor yang bersangkutan pada saat diukur. Jika nilai resistansinya naik pada suhu panas, maka Thermistor yang diukur tersebut adalah Thermistor jenis PTC. Sedangkan jika nilai resitansinya menurun ketika suhu disekitarnya tinggi (panas) maka jenis Thermistor tersebut adalah NTC.
Untuk lebih tepat dan jelas mengetahui karakteristik dari Thermistor kita dapat membaca data sheet yang disediakan oleh Produsennya dengan men-download data sheet tersebut dari situs produsennya.

Thermistor NTC atau Thermistor PTC merupakan komponen Elektronika yang digolongkan sebagai Komponen Transduser, yaitu komponen ataupun perangkat yang dapat mengubah suatu energi ke energi lainnya. Dalam hal ini, Thermistor merupakan komponen yang dapat mengubah energi panas (suhu) menjadi hambatan listrik. Thermistor juga tergolong dalam kelompok Sensor Suhu. Baca juga :
Pengertian Sensor Suhu dan Jenis-jenisnya – Sensor Suhu atau Temperature Sensors adalah suatu komponen yang dapat mengubah besaran panas menjadi besaran listrik sehingga dapat mendeteksi gejala perubahan suhu pada obyek tertentu. Sensor suhu melakukan pengukuran terhadap jumlah energi panas/dingin yang dihasilkan oleh suatu obyek sehingga memungkinkan kita untuk mengetahui atau mendeteksi gejala perubahan-perubahan suhu tersebut dalam bentuk output Analog maupun Digital. Sensor Suhu juga merupakan dari keluarga Transduser.
Contoh peralatan-peralatan listrik maupun elektronik yang menggunakan Sensor Suhu diantaranya seperti Thermometer Suhu Ruangan, Thermometer Suhu Badan, Rice Cooker, Kulkas, Air Conditioner (Pendingin Ruangan) dan masih banyak lagi.

Jenis-jenis Sensor Suhu (Temperature Sensors)

Saat ini, terdapat banyak jenis Sensor Suhu dengan karakteristik yang berbeda-beda sesuai dengan aplikasinya. Berikut ini beberapa jenis Sensor Suhu yang sering ditemukan dalam rangkaian elektronika ataupun peralatan listrik beserta penjelasan singkatnya :

1. Thermostat

Thermostat adalah jenis Sensor suhu Kontak (Contact Temperature Sensor) yang menggunakan prinsip Electro-Mechanical. Thermostat pada dasarnya terdiri dari dua jenis logam yang berbeda seperti Nikel, Tembaga, Tungsten atau aluminium. Dua Jenis Logam tersebut kemudian ditempel sehingga membentuk Bi-Metallic strip. Bi-Metallic Strip tersebut akan bengkok jika mendapatkan suhu tertentu sehingga bergerak memutuskan atau menyambungkan sirkuit  (ON/OFF).
Thermostat sering digunakan pada peralatan listrik seperti Oven, Seterika dan Water Heater.

2. Thermistor

Thermistor adalah komponen elektronika yang nilai resistansinya dipengaruhi oleh Suhu. Thermistor yang merupakan singkatan dari Thermal Resistor ini pada dasarnya terdiri dari 2 jenis yaitu PTC (Positive Temperature Coefficient) yang nilai resistansinya akan meningkat tinggi ketika suhunya tinggi dan NTC (Negative Temperature Coefficient) yang nilai resistansinya menurun ketika suhunya meningkat tinggi.
Thermistor yang dapat mengubah energi listrik menjadi hambatan ini terbuat dari bahan keramik semikonduktor seperti Kobalt, Mangan atau Nikel Oksida yang dilapisi dengan kaca.
Keuntungan dari Thermistor adalah sebagai berikut :

• Memiliki Respon yang cepat atas perubahan suhu.
• Lebih murah dibanding dengan Sensor Suhu jenis RTD (Resistive Temperature Detector).
• Rentang atau Range nilai resistansi yang luas berkisar dari 2.000 Ohm hingga 10.000 Ohm.
• Memiliki sensitivitas suhu yang tinggi.

Thermistor (PTC/NTC) banyak diaplikasikan kedalam peralatan Elektronika seperti Voltage Regulator, sensor suhu kulkas, pendeteksi kebakaran, Sensor suhu pada Otomotif, Sensor suhu pada Komputer, sensor untuk memantau pengisian ulang Baterai pada ponsel, kamera dan Laptop.

3. Resistive Temperature Detector (RTD)

Resistive Temperature Detector atau disingkat dengan RTD memiliki fungsi yang sama dengan Thermistor jenis PTC yaitu dapat mengubah energi listrik menjadi hambatan listrik yang sebanding dengan perubahan suhu. Namun Resistive Temperature Detector (RTD) lebih presisi dan memiliki keakurasian yang lebih tinggi jika dibanding dengan Thermistor PTC. Resistive Temperature Detector  pada umumnya terbuat dari bahan Platinum sehingga disebut juga dengan Platinum Resistance Thermometer (PRT).
Keuntungan dari Resistive Temperature Detector (RTD)

• Rentang suhu yang luas yaitu dapat beroperasi di suhu -200⁰C hingga +650⁰C.
• Lebih linier jika dibanding dengan Thermistor dan Thermocouple
• Lebih presisi, akurasi dan stabil.

4. Thermocouple (Termokopel)

Thermocouple adalah salah satu jenis sensor suhu yang paling sering digunakan, hal ini dikarenakan rentang suhu operasional Thermocouple yang luas yaitu berkisar -200°C hingga lebih dari 2000°C dengan harga yang relatif rendah. Thermocouple pada dasarnya adalah sensor suhu Thermo-Electric yang terdiri dari dua persimpangan (junction) logam yang berbeda. Salah satu Logam di Thermocouple dijaga di suhu yang tetap (konstan) yang berfungsi sebagai junction referensi sedangkan satunya lagi dikenakan suhu panas yang akan dideteksi. Dengan adanya perbedaan suhu di dua persimpangan tersebut,  rangkaian akan menghasilkan tegangan listrik tertentu yang nilainya sebanding dengan suhu sumber panas.
Keuntungan Thermocouple adalah sebagai berikut :

• Memiliki rentang suhu yang luas
• Tahan terhadap goncangan dan getaran
• Memberikan respon langsung terhadap perubahan suhu.

Selain jenis-jenis Sensor suhu diatas, Sensor Suhu atau Temperature Sensor juga dapat dibedakan menjadi dua jenis utama berdasarkan Hubungan fisik Sensor suhu dengan Obyek yang akan dirasakan suhunya. Berikut ini adalah 2 jenis utama tersebut.
Pengertian Termokopel (Thermocouple) dan Prinsip Kerjanya – Termokopel (Thermocouple) adalah jenis sensor suhu yang digunakan untuk mendeteksi atau mengukur suhu melalui dua jenis logam konduktor berbeda yang digabung pada ujungnya sehingga menimbulkan efek “Thermo-electric”. Efek Thermo-electric pada Termokopel ini ditemukan oleh seorang fisikawan Estonia bernama Thomas Johann Seebeck pada Tahun 1821, dimana sebuah logam konduktor yang diberi perbedaan panas secara gradient akan menghasilkan tegangan listrik. Perbedaan Tegangan listrik diantara dua persimpangan (junction) ini dinamakan dengan Efek “Seeback”.
Termokopel merupakan salah satu jenis sensor suhu yang paling populer dan sering digunakan dalam berbagai rangkaian ataupun peralatan listrik dan Elektronika yang berkaitan dengan Suhu (Temperature). Beberapa kelebihan Termokopel yang membuatnya menjadi populer adalah responnya yang cepat terhadap perubahaan suhu dan juga rentang suhu operasionalnya yang luas yaitu berkisar diantara -200˚C hingga 2000˚C. Selain respon yang cepat dan rentang suhu yang luas, Termokopel juga tahan terhadap goncangan/getaran dan mudah digunakan.

Prinsip Kerja Termokopel (Thermocouple)

Prinsip kerja Termokopel cukup mudah dan sederhana. Pada dasarnya Termokopel hanya terdiri dari dua kawat logam konduktor yang berbeda jenis dan digabungkan ujungnya.  Satu jenis logam konduktor yang terdapat pada Termokopel akan berfungsi sebagai referensi dengan suhu konstan (tetap) sedangkan yang satunya lagi sebagai logam konduktor yang mendeteksi suhu panas.
Untuk lebih jelas mengenai Prinsip Kerja Termokopel, mari kita melihat gambar dibawah ini :
Berdasarkan Gambar diatas, ketika kedua persimpangan atau Junction memiliki suhu yang sama, maka beda potensial atau tegangan listrik yang melalui dua persimpangan tersebut adalah “NOL” atau V1 = V2. Akan tetapi, ketika persimpangan yang terhubung dalam rangkaian diberikan suhu panas atau dihubungkan ke obyek pengukuran, maka akan terjadi perbedaan suhu diantara dua persimpangan tersebut yang kemudian menghasilkan tegangan listrik yang nilainya sebanding dengan suhu panas yang diterimanya atau V1 – V2. Tegangan Listrik yang ditimbulkan ini pada umumnya sekitar 1 µV – 70µV pada tiap derajat Celcius. Tegangan tersebut kemudian dikonversikan sesuai dengan Tabel referensi yang telah ditetapkan sehingga menghasilkan pengukuran yang dapat dimengerti oleh kita.

Jenis-jenis Termokopel (Thermocouple)

Termokopel tersedia dalam berbagai ragam rentang suhu dan jenis bahan. Pada dasarnya, gabungan jenis-jenis logam konduktor yang berbeda akan menghasilkan rentang suhu operasional yang berbeda pula. Berikut ini adalah Jenis-jenis atau tipe Termokopel yang umum digunakan berdasarkan Standar Internasional.

Termokopel Tipe E

Bahan Logam Konduktor Positif : Nickel-Chromium
Bahan Logam Konduktor Negatif : Constantan
Rentang Suhu : -200˚C – 900˚C

Termokopel Tipe J

Bahan Logam Konduktor Positif : Iron (Besi)
Bahan Logam Konduktor Negatif : Constantan
Rentang Suhu : 0˚C – 750˚C

Termokopel Tipe K

Bahan Logam Konduktor Positif : Nickel-Chromium
Bahan Logam Konduktor Negatif : Nickel-Aluminium
Rentang Suhu : -200˚C – 1250˚C

Termokopel Tipe N

Bahan Logam Konduktor Positif : Nicrosil
Bahan Logam Konduktor Negatif : Nisil
Rentang Suhu : 0˚C – 1250˚C

Termokopel Tipe T

Bahan Logam Konduktor Positif : Copper (Tembaga)
Bahan Logam Konduktor Negatif : Constantan
Rentang Suhu : -200˚C – 350˚C

Termokopel Tipe U (kompensasi Tipe S dan Tipe R)

Bahan Logam Konduktor Positif : Copper (Tembaga)
Bahan Logam Konduktor Negatif : Copper-Nickel
Rentang Suhu : 0˚C – 1450˚C

Contact Temperature Sensor

Sensor Suhu jenis contact adalah Sensor suhu yang memerlukan kontak (hubungan) Fisik dengan objek yang akan dirasakan perubahan suhunya. Sensor suhu jenis ini dapat digunakan untuk memantau suhu benda padat, cair maupun gas.

Non-Contact Temperature Sensor

Sensor Suhu jenis Non-Contact adalah Sensor suhu yang dapat mendeteksi perubahan suhu dengan menggunakan konveksi dan radiasi sehingga tidak memerlukan kontak fisik langsung dengan obyek yang akan diukur atau dideteksi suhunya.

Dioda Photo

Berbeda dengan dioda biasa, komponen elektronika ini akan mengubah menjadi arus listrik. Cahaya yang dapat dideteksi oleh dioda peka cahaya ini mulai dari cahaya inframerah, cahaya tampak, ultra ungu sampai dengan sinar-X. Aplikasi dioda peka cahaya mulai dari penghitung kendaraan di jalan umum secara otomatis, pengukur cahaya pada kamera serta beberapa peralatan dibidang medis.

Alat yang mirip dengan dioda peka adalah transistor foto (phototransistor). Transistor foto ini pada dasarnya adalah jenis transistor bipolar yang menggunakan kontak (junction) base- collector untuk menerima cahaya.

Komponen ini mempunyai sensitivitas yang lebih baik jika dibandingkan dengan dioda peka cahaya. Hal ini disebabkan karena electron yang ditimbulkan oleh foton cahaya pada junction ini diinjeksikan di bagian Base dan diperkuat di bagian kolektornya. Namun demikian, waktu respons dari transistor foto secara umum akan lebih lambat dari pada dioda peka cahaya.

Dioda ini akan menghantar jika ada cahaya yang masuk dengan intensitas tertentu. aplikasi dioda photo banyak pada sistem sensor cahaya (optical). Contoh:pada optocoupler dan optical pick-up pada sistem CD. Dioda photo dibias maju (forward).

Sensor Optocoupler

Sensor optocoupler tersusun atas LED inframerah sebagai transmitter dan photodioda sebagai receiver (Gambar 4). LED inframerah adalah dioda yang dapat memancarkan cahaya dengan panjang gelombang lebih panjang dari cahaya yang dapat dilihat, tetapi lebih pendek dari gelombang radio apabila LED inframerah tersebut dialiri arus. LED digunakan untuk memantulkan cahaya antara cahaya cerah dan gelap ke photodioda. Photodioda adalah sebuah dioda semikonduktor yang berfungsi sebagai sensor cahaya. Photodioda memiliki hambatan yang sangat tinggi pada saat dibias mundur. Hambatan ini akan berkurang ketika photodioda disinari cahaya dengan panjang gelombang yang tepat. Sehingga photodioda dapat digunakan sebagai detektor cahaya dengan memonitoring arus yang mengalir melaluinya.

Gambar 4. Konfigurasi Sensor Optocoupler

 

Prinsip Kerja Sensor Pengukur Jarak Ultrasonik

·         Gelombang ultrasonik adalah gelombang dengan besar frekuensi diatas frekuensi gelombang suara yaitu lebih dari 20 KHz.Untuk aplikasi pengukur jarak biasanya menggunakan frekuensi 40 KHz.

·         Sensor ultrasonik terdiri dari rangkaian pemancar ultrasonik yang disebut transmitter dan rangkaian penerima ultrasonik yang disebut receiver.

·         Sinyal ultrasonik yang dibangkitkan akan dipancarkan dari transmitter ultrasonik. Sinyal yang dipancarkan tersebut akana merambat dengan sinyal bunyi / gelombang bunyi dengan kecepatan sekitar 340 m/s. Ketika sinyal mengenai benda penghalang, maka sinyal ini dipantulkan, dan diterima oleh receiver ultrasonik.

·         Sinyal yang diterima oleh rangkaian receiver dikirimkan ke rangkaian mikrokontroler untuk selanjutnya diolah untuk menghitung jarak terhadap benda di depannya (bidang pantul).

  

·         Setelah sinyal tersebut sampai di penerima ultrasonik, kemudian sinyal tersebut akan diproses untuk menghitung jaraknya. Jarak dihitung berdasarkan rumus :

S = 340.t/2

dimana S adalah jarak antara sensor ultrasonik dengan bidang pantul, dan t adalah selisih waktu antara pemancaran gelombang ultrasonik sampai diterima kembali oleh bagian penerima ultrasonik

 

 

Gambar Sensor Ultrasonik

Ada beberapa penjelasan mengenai gelombang ultrasonic. Sifat dari gelombang ultrasonik yang melalui medium menyebabkan getaran partikel dengan medium aplitudo sama dengan arah rambat longitudinal sehingga menghasilkan partikel medium yang membentuk suatu rapatan atau biasa disebut Strain dan tegangan yang biasa disebut Strees. Proses lanjut yang menyebabkan terjadinya rapatan dan regangan di dalam medium disebabkan oleh getaran partikel secara periodic selama gelombang ultrasonic lainya. Gelombang ultrasonic merambat melalui udara dengan kecepatan 344 meter per detik, mengenai obyek dan memantul kembali ke sensor ultrasonik. Seperti yang telah umum diketahui, gelombang ultrasonik hanya bisa didengar oleh makhluk tertentu seperti kelelawar dan ikan paus. Kelelawar menggunakan gelombang ultrasonic untuk berburu di malam hari sementara paus menggunakanya untuk berenang di kedalaman laut yang gelap.
Perhitungan waktu yang diperlukan modul sensor Ping untuk menerima pantulan pada jarak tertentu mempunyai rumus S= (tIN x V) : 2. Rumus diatas mempunyai keterangan sebagai berikut. (S) adalah jarak antara sensor ultrasonik dengan obyekyang terdeteksi. (V) adalah cepat rambat gelombang ultrasonik di udara dengan kecepatan normal (344 meter per detik) (tIN) adalah selisih waktu pemancaran dan penerimaan pantulan gelombang. Ada 3 prnsip kerja dari sensor ultrasonik yaitu, sinyal dipancarkan melalui pemancar gelombang ultrasonic. Sinyal yang dipancarkan akan merambat sebagai gelombang bunyi dengan kecepatan bunyi berkisar 344 m/s. Dan yang terakhir sinyal yang sudah diterima akan diproses untuk menghitung jaraknya.