EN
Sensor mengubah besaran fisik menjadi sinyal yang dapat diukur. Pengoperasian sensor yang andal bergantung tidak hanya pada elemen penginderaan, tetapi juga pada aksesori penting seperti rumah sensor (housing), kondisioner sinyal, konektor, dan perangkat pemasangan. Di bawah ini dijelaskan lima jenis sensor penting, termasuk prinsip kerja dan aksesori esensialnya.
1. Sensor Linear (Potensiometrik atau Magnetostruktif)
Prinsip kerja: Sensor linier potensiometrik menggunakan jalur resistif dan penggeser (wiper). Saat penggeser bergerak secara linier, nilai hambatan berubah secara proporsional, menghasilkan keluaran pembagi tegangan. Sensor magnetostruktif terdiri atas panduan gelombang (waveguide) dan magnet permanen; pulsa listrik menghasilkan pulsa regangan yang dipantulkan dari posisi magnet, dan jeda waktu menunjukkan perpindahan.
Aksesori utama: Rumah tahan cuaca (IP67), ujung batang (rod ends) atau bantalan bola untuk kopling mekanis, rangkaian kabel dengan pelindung (shielding), serta kondisioner sinyal yang mengubah hambatan atau jeda waktu menjadi keluaran 4–20 mA atau 0–10 V.
2. Sensor Timbang ( Sel beban – Jenis Pengukur Regangan)
Prinsip kerja: Sebagian besar sel beban menggunakan elemen pegas logam (misalnya, balok, tipe-S, atau bentuk pancake) dengan empat strain gauge yang dihubungkan dalam jembatan Wheatstone. Ketika gaya diterapkan, elemen tersebut mengalami deformasi, sehingga menimbulkan tegangan pada dua strain gauge (peningkatan resistansi) dan tekanan pada dua strain gauge lainnya (penurunan resistansi). Jembatan ini menghasilkan sinyal milivolt yang sebanding dengan beban.
Aksesori utama: Rumah berbahan baja tahan karat atau baja perkakas paduan untuk perlindungan terhadap korosi, tombol pembebanan dan pelat pemasangan, kotak persimpangan untuk menjumlahkan keluaran beberapa sel beban, serta penguat presisi (dilengkapi pengaturan tegangan eksitasi dan kompensasi suhu).
3. LVDT (Transformator Diferensial Variabel Linear)
Prinsip kerja: LVDT terdiri dari satu kumparan primer dan dua kumparan sekunder yang dililitkan pada sebuah tabung berongga. Inti ferromagnetik bergerak secara linear di dalam tabung tersebut. Kumparan primer diberi sinyal AC (biasanya 1–10 kHz). Kedua kumparan sekunder dihubungkan secara seri berlawanan; ketika inti berada di posisi tengah, tegangan yang diinduksikan pada keduanya saling meniadakan (keluaran nol). Perpindahan inti menyebabkan ketidakseimbangan tegangan, menghasilkan keluaran AC yang amplitudonya sebanding dengan perpindahan dan fasenya menunjukkan arah perpindahan.
Aksesori utama: Rumah pelindung berbahan stainless steel atau dilapisi epoksi untuk lingkungan keras, batang inti berulir dan sonde pegas-terbebani, kondisioner sinyal yang mendemodulasi keluaran AC menjadi tegangan DC atau arus 4–20 mA, serta kabel konektor berkapasitansi rendah.
4. Torque sensors (Jenis Reaksi atau Putar)
Prinsip kerja: Sebagian besar sensor torsi menggunakan strain gauge yang dilekatkan pada poros atau flens. Pada sensor torsi reaksi, badan sensor dipasang tetap, dan strain gauge mengukur momen puntir. Pada sensor torsi putar, poros yang berputar dilengkapi dengan strain gauge atau elemen magnetoelastis; sinyal dikirimkan melalui cincin geser (slip rings), kopling induktif, atau telemetri radio. Perubahan resistansi pada strain gauge (jembatan Wheatstone) berbanding lurus secara langsung dengan torsi.
Aksesori utama: Poros bergigi (splined) atau berpasak (keyed) untuk transmisi daya positif, rangkaian cincin geser (untuk tipe putar), modul telemetri nirkabel, pelindung (enclosures) dengan bantalan tertutup rapat (sealed bearings), serta unit penguat/pengkondisi sinyal yang menghasilkan keluaran tegangan atau arus terfilter dan terkalibrasi.
Aksesori Umum untuk Semua Jenis
Kondisioner sinyal (penguat, filter, rangkaian linearisasi), konektor listrik (M12, DIN), braket pemasangan, dan alat kalibrasi umum digunakan pada banyak sensor. Pemilihan aksesori yang tepat menjamin akurasi, umur pakai yang panjang, serta kompatibilitas elektromagnetik.
Memahami prinsip penginderaan serta perangkat keras pendukungnya merupakan hal esensial bagi para insinyur agar dapat menerapkan sensor-sensor ini secara andal dalam otomasi industri, pengujian kendaraan bermotor, robotika, dan pengendalian proses.
