Pengertian Sensor Akeselerometer (Accelerometer Sensor) - Accelerometer sensor atau yang dalam bahasa Indonesia disebut dengan Sensor Akselerometer merupakan suatu perangkat elektromekanis yang berfungsi untuk mengukur gaya percepatan suatu struktur.
Yang dimaksud dengan percepatan adalah pengukuran pada perubahan kecepatan atau dapat juga dikatakan sebagai "kecepatan yang dibagi dengan waktu". Misalnya, sebuah mobil yang berakselerasi dari posisi diam hingga 120km/jam 10 detik memiliki akeselerasi setinggi 12km/jam per detik (120 dibagi 10).
Percepatan yang diukur oleh sensor akselerometer ini dapat berupa pengukuran statis seperti pengukuran pada gaya gravitasi bumi dan pengukuran dinamis seperti pada pengukuran benda yang bergerak, Contohnya seperti mendeteksi kemiringan pada smartphone yang dapat memutar tampilan layar menjadi landscape maupun potrait.
Seiring dengan berkembangnya teknologi, pengaplikasian accelerometer sensor ini semakin luas, mulai dari penggunaan pada pesawat terbang, rudal, pendeteksi gempa bumi, pengendali stabilitas di mobil, pengujian struktur gedung dan bangunan hingga kamera digital dan smartphone yang digunakan oleh konsumen umum.
Kelebihan dan Kekurangan Accelerometer
Sama seperti alat sensor lainnya, penggunaan alat accelerometer ini memiliki kelebihan dan kekurangan. Berikut beberapa kelebihan dan kekurangan yang dimiliki oleh sensor akselerometer.
Kelebihan Sensor Accelerometer
Berikut beberapa kelebihan dari sensor akselerometer :
- Mampu memberikan hasil pengukuran pengukur sudut secara tegak lurus yang akurat ketika sistem sedang diam (statis).
- Memiliki harga yang lebih terjangkau dan murah. Bahkan di pasaran banyak sekali accelerometer yang hanya dijual dengan harga mulai dari Rp 20.000. Hal ini tergolong sangat murah mengingat banyak fitur yang dapat dimanfaatkan.
Kekurangan Sensor Accelerometer
Berikut beberapa kekurangan dari sensor akselerometer :
- Boros baterai sehingga penggunaan accelerometer membutuhkan daya listrik yang sangat besar.
- Respon yang cukup lamban sehingga terkadang tidak bisa mengikuti pergerakan yang terlalu cepat.
- Hanya bisa digunakan untuk membaca dalam dua sumbu, yaitu atas dan bawah. Hal ini karena memang prinsip kerja accelerometer dipengaruhi oleh gaya gravitasi.
Prinsip Kerja Sensor Akselerometer
Sebagian besar sensor akselerometer modern saat ini menggunakan semikonduktor dan alat piezoelektrik untuk mengukur percepatan, namun untuk mempermudah kita memahami cara kerja ataupun prinsip kerja dari sensor Akselerometer ini, dibawah ini adalah gambar yang menjelaskan tentang pengoperasian akselerometer linier elektromekanis dasar sebagai referensi.
Akselerometer pada gambar di bawah ini menggunakan perpindahan massa padat relatif terhadap wadahnya untuk mengukur perbedaan percepatan. Pada Gambar A diatas, wadah diam dan massa tetap berada di tengah antara dua batangan. Dalam keadaan ini Akselerometer mengeluarkan tegangan antara yang konstan.
Jika wadah berakselerasi ke arah palang ke kanan (ditunjukkan pada Gambar B), inersia massa menyebabkannya tertinggal, menekan pegas di belakangnya (pegas menjadi rapat) dan meregangkan pegas di depannya. Saat ini terjadi, perangkat mencatat tegangan yang lebih tinggi relatif terhadap akselerasi yang diukur. Setelah perlambatan, massa kembali ke posisi semulanya dan tegangan output akan menurun.
Catatan : yang dimaksud dengan “Inersia” atau kelembaman adalah kecenderungan semua benda fisik untuk menolak perubahan terhadap keadaan geraknya.
Tipe dan Jenis Accelerometer
Sensor akselerometer bisa dibuat dalam berbagai macam bentuk dengan menggunakan berbagai alat dan teknologi. Berikut ini adalah beberapa jenis sensor akselerometer yang perlu Anda ketahui:
- Capacitive adalah lempengan logam dalam sensor yang berguna untuk memproduksi sejumlah kapasitansi, dimana perubahan kapasitansi dapat memberikan pengaruh terhadap percepatan.
- Piezoelectric adalah kristal piezoelectric yang ada di dalam sensor accelerometer yang bisa menghasilkan tegangan dan kemudian mengubahnya menjadi percepatan.
- Piezoresistive adalah lempengan yang mempunyai nilai hambatan atau resistansi yang akan mengalami perubahan sesuai dengan perubahan percepatan.
- Half Effect adalah perubahan percepatan yang bisa dikonversikan menjadi sinyal listrik, caranya adalah mengukur setiap perubahan gerakan yang telah terjadi di area yang terinduksi magnet.
- Magnetoresistive adalah perubahan percepatan yang diketahui menurut besarnya nilai hambatan material karena ada area yang sudah terinduksi oleh magnet.
- Heat Transfer adalah nilai percepatan yang bisa diketahui dari lokasi suatu benda yang dipanaskan serta diukur saat terjadi percepatan dengan sensor temperature.
Penggunaan dan Fungsi Akselerometer
Sensor akselerometer memiliki fungsi yang berbeda tergantung dari pemakaian peralatan atau perangkat yang memanfaatkan accelerometer itu sendiri. Berikut di bawah ini adalah penggunaan dan fungsi dari sensor akselerometer yang perlu anda ketahui.
1. Bidang Transportasi
Contoh penggunaan accelerometer pada kendaraan adalah sistem airbag yang ada pada mobil. Accelerometer ini memiliki fungsi sebagai pendeteksi adanya penurunan percepatan yang terlalu besar yang pada umumnya diakibatkan oleh tabrakan antar kendaraan.
2. Bidang Medis
Contoh penggunaan akselerometer dalam bidang medis adalah penggunaan sport watch (jam tangan olahraga) yang memiliki fungsi untuk menghitung berapa banyak langkah yang sudah dicapai dan bisa menghitung kecepatan serta jarak lari dari pengguna sport watch itu sendiri.
3. Teknik dan Sains
Sensor accelerometer banyak digunakan dalam perhitungan percepatan serta penurunan percepatan dari beberapa kendaraan. Akselerometer bisa memudahkan dalam mengevaluasi perfoma yang dimiliki oleh mesin dan sistem percepatan serta breaking system atau sistem penurunan percepatan. Dengan menggunakan laat ini maka anda bisa melihat dengan mudah kecepatan kendaraan yang sedang dikemudikan.
Disamping itu, sensor akselerometer juga dapat dmanfaatkan dalam perhitungan vibrasi pada kendaraan, bangunan, mesin dan juga sistem keamanan yang dimiliki oleh kendaraan (safety installation). Bahkan alat ini juga memiliki kemampuan dalam menghitung percepatan yang diakibatkan oleh gravitasi bumi ataupun menghitung gravitasi bumi secara lebih spesifik yang digunakan dalam garvimetry.
4. Perangkat Elektronika
Di dalam sebuah notebook atau laptop juga terdapat sensor accelerometer yang memiliki fungsi sebagai pendeteksi goncangan atau jatuhnya laptop. Jika anda sedang menggunakan laptop tapi tiba-tiba laptop tersebut jatuh maka sensor accelerometer akan langsung mematikan hard drive secara otomatis. Dengan demikian akan terhindar dari kerusakan file yang lebih luas.
Selain itu, smartphone juga telah dilengkapi dengan sensor akselerometer karena supaya bisa mengubah arah layar secara otomatis seperti misalnya miring maupun terbalik sesuai dengan arah layar tersebut anda tegakkan apakah potrait atau landscape. Bahkan alat canggih ini juga bisa memanfaatkan untuk fungsi shake control, yang dimana hanya dengan menggoyangkan smartphone saja maka lagu yang diputar akan secara otomatis berganti.
Ada juga camera recorder yang menggunakan accelerometer yang memiliki fungsi untuk dapat menstabilkan gambar (image stabilization), sedangkan pada camera digital digunakan khusus untuk meminimalisir blur ketika menangkap gambar.
Spesifikasi Accelerometer
1. Spesifikasi Dinamis
- Sensitivitas
- Toleransi Sensitivitas
- Noise
- Amplitudo
- Respon Frekuensi
- Resonansi Frekuensi
- Temperature outpunt dari sensitivitas
- Range temperature output
2. Spesifikasi Elektrik
- Tegangan input
- Arus input
- Tegangan bias
- Waktu yang dibutuhkan untuk menghidupkan accelerometer
- Pelindung
3. Spesifikasi Mekanis
- Range temperature
- Berat
- Material untuk sensor
- Desain sensor
- Material pelapis (casing)
Fungsi Sensor Akselerometer Pada Ponsel
Berikut adalah beberapa fungsi dari sensor akselerometer yang perlu kalian ketahui, diantaranya:
1. Motion Input
Tidak hanya berfungsi pada sport watch, alat pendeteksi getaran juga dapat diakses perangkat lunak seperti aplikasi olahraga. Alat inilah yang akan menghitung jumlah langkah saat berjalan seharian dan berapa lama gerak. Selain itu, kalian juga bisa tahu berapa kecepatan saat berlari.
2. Shake Control
Antar muka pada layar hp juga diatur oleh akselerometer, sehingga tampilannya menyesuaikan posisi layar saat dibolak-balikkan ke atas dan ke samping. Jadi pada saat menggoyangkan hp, ara fiturnya juga berubah dan tetap berfungsi dengan baik. Selain rotasi, kalian juga bisa menggunakannya untuk mengganti playlist dalam aplikasi musik dengan cara menggerakkannya.
3. Sensing Orientation
Penggunaan sensor akselerometer pada ponse juga dapat berfungsi untuk memaksimalkan sensor kemiringan. Misalnya, saat mendeteksi gerakan sensitive dari game yang dimainkan di aplikasi.
Karena ini tampilan aplikasi game bisa sesuai dengan perintah yang diinginkan. Apabila objek permainan bergerak, kalian hanya perlu memutarnya hingga arah kemiringannya sesuai dengan yang ditentukan.
4. Sound Recording
Selain merespon gerakan rotasi dan sensitivitas kemiringan, sensor akselerometer pada ponsel juga dapat merespon getaran tekanan udara melalui mikrofonnya. Ini menyebabkan percepatan, sehingga perangkat hp dapat digunakan untuk merekam.
5. Image Stabilization
Hasil tangkapan kamera yang jernih dan tidak blur pada ponsel juga dikarenakan adanya sensor akselerometer ini. Sensor ini dapat berfungsi untuk menstabilkan tangkapan gambar dan menjaganya dari kekaburan.
Akselerometer dapat mengurangi gerakan yang menyebabkan blur saat mengambil foto di kamera. Selain itu, sensor ini juga dapat membuat kamera otomatis memutar gambar ketika akan dilihat.
Demikianlah penjelasan kita kali ini mengenai pengertian sensor akselerometer dan cara kerjnya. Semoga tulisan di atas dapat bermanfaat bagi kita semua. Sekian dan terimakasih.