prinsip fisis penginderaan (1)

Prinsip Fisis Penginderaan (1)Dwi Sudarno Putra, ST, MT.

http://dwisudarnoputra.wordpress.com/

http://unp.ac.id/

Pendahuluan

• Akan dibahas mengenai sinyal listrik, stimulus serta beberapa hukum fisis dasar tentang bagaimana sebuah stimulus bisa dikonversi / diproses menjadi sinyal elektrik

Focus Today

• Electricity• Resistance• Induksi Elektromagnet

Focus Today

• Electricity• Resistance• Induksi Elektromagnet

Electric

• 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)

Electric

• 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

Electric• 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

Electric

• Teori arus listrik (elektron theory)

• Teori arus listrik (hole theory)

Electric

• Satuan yang digunakan dalam tegangan listrik adalah Volt

Electric

• Satuan yang digunakan dalam arus listrik adalah Amper

Electric• 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

Electric• 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

Focus Today

• Electricity• Resistance• Induksi Elektromagnet

Resistance

• Makin tinggi hambatan maka aliran elektron akan semakin berkurang

• Resistance atau Hambatan adalah gaya yang mengurangi atau menghambat laju aliran elektron (berlawanan dengan tegangan)

Resistance

• Satuan yang digunakan dalam hambatan listrik adalah Ohm

Resistance

• Fixed Resistor• Stepped or tapped• Variable Resistor

Resistance

• Hukum Ohm

V=I x R

V tegangan

I Arus

R Hambatan

Resistance

Resistance• Pembagi tegangan• Rtot=R1+R2

• Itot=IR1=IR2

Resistance• Pembagi arus

Resistance

• Kombinasi

Resistance

• Sifat dan karakteristik resistan dalam proses pembagian arus dan tegangan seperti di atas sering digunakan dalam cara kerja sensor.

Resistance

Focus Today

• Electricity• Resistance• Induksi Elektromagnet

Induksi Elektromagnet

• Disekitar kawat berarus listrik ada medan magnet

Induksi Elektromagnet

• Magnet ternyata juga dapat menghasilkan arus listrik (percobaan Faraday)

• Dari percobaannya faraday menyebutkan perubahan (fluks) magnetik akan menimbulkan gaya gerak listrik(GGL)

Induksi Elektromagnet

• 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

Induksi Elektromagnet

Induksi Elektromagnet

• 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