Pengertian Transducer (Transduser) dan Jenis-jenisnya – Setiap elektronik mampu beroperasi dengan baik tentu karena adanya komponen penyusun yang ada di dalamnya. Salah satu komponen yang memiliki fungsi yang sangat penting pada sebuah peralatan elektronika yaitu transduser.
Transduser berfungsi untuk mengubah satu energi ke energi lainnya. Sedangkan bentuk energinya pun bisa bermacam-macam, mulai dari mekanik hingga elektromagnetik. Nah, untuk pembahasan lebih lengkapnya mengenai komponen ini bisa kalian simak di bawah ini.
Pengertian Transduser
Transduser adalah komponen elektronika yang berfungsi untuk proses perubahan energi yang kemudian dikonversikan menjadi bentuk energi lain sesuai dengan kebutuhan. Transduser juga sering disebut sebagai sensor. Hal ini karena keduanya merupakan alat yang sama-sama untuk mengubah suatu besaran energi menjadi bentuk energi lainnya.
Meskipun secara sekilas sensor dan transduser memiliki fungsi dan peran yang hampir sama. Namun kedua komponen tersebut sebenarnya berbeda. Dimana transduser merupakan alat yang berfungsi untuk mengkonversikan suatu energi menjadi bentuk energi lainnya.
Sedangkan sensor merupakan komponen yang menjadi bagian masukan (input) dari transduser. Fungsi dari sensor adalah untuk memindai energi yang masuk pada transduser. Kemudian membantunya untuk mengubah energi tersebut menjadi besaran energi lain sesuai kebutuhan.
Jenis-jenis Transducer
Macam-macam dari transduser ini juga penting untuk diketahui. Dengan begitu pengguna dapat memilih jenis transduser mana yang sesuai kebutuhan. Secara garis besar macam-macam transduser dibagi menjadi 5 jenis, diantaranya:
1. Transduser Input
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
2. Transduser Output
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
3. Transduser Temperatur
Transduser temperatur adalah jenis semikonduktor yang memiliki tegangan tertentu dan bisa menghasilkan suhu beragam. Dan memiliki arus berbeda, dimana setiap produk jenis transduser temperatur memiliki spesifikasi yang berbeda-beda.
Sebagai contoh yaitu jenis LM35 memiliki tegangan + 1500 mVmV dengan suhu 150 derajat celcius. Rangkaiannya pun cukup sederhana yaitu tegangan referensi negatif (-Vs) dengan suhu -55°C – 150°C atau 0 volte/0°C.
Hal ini tentu sangat berpengaruh ketika mengukur suatu objek. Misalnya, kecepatan suara air di dalam laut menggunakan rumus gelombang transduser.
4. Transduser Pembangkit Sendiri
Jenis transduser pembangkit sendiri atau self generation transduser merupakan salah satu komponen penyusun yang hanya memiliki satu sumber energi saja. Komponen ini sebaga sumber tegangan akan mengalami energi listrik secara langsung dan permanen. Contohnya yaitu piezoelectric, thermocouple dan lain sebagainya.
5. Transduser Sistem PLC
Transduser sistem PLC (programmable logic controllers) adalah jenis transduser yang difungsikan untuk mengendalikan mulai dari program hingga seluruh data. Hal ini karena ada beberapa spesifikasi yang terangkum dalam konsep PLC.
Ada programmable yang berfungsi untuk menyimpan program yang sudah jadi. Logic berfungsi memproses data/input secara aritmatik dan logic/ALU. Kemudian ada controller yang berfungsi untuk mengontrol data menjadi output yang dihasilkan.
PLC ini ternyata terdapat pada perangkat komputer atau PC, artinya PLC memiliki bagian-bagian penting, diantaranya:
- CPU (central processing unit) untuk memproses program.
- Modul input/output untuk menerima sinyal untuk diproses ke PLC.
- Terdiri atas power supply, alterable memory, fixed memory, battery dan printer.
- Programmer atau monitor PM.
- Alat menyimpan program dalam CPU yaitu the program recorder atau player.
Sedangkan untuk prinsip kerja PLC sebenarnya cukup sederhana dan mudah untuk dipahami. Berikut gambaran cara kerjanya:
- Menerima sinyal.
- Memproses serangkaian data yang masuk.
- Menginstruksi logika pada sinyal.
- Mengendalikan aktuator atau alat lainnya.
Ada juga tipe-tipe PLC yang memiliki perbedaan.
- Compact
Tipe compact adalah seluruh komponen kecil menyatu dan input/output sedikit.
- Modular Omron
Tipe modular adalah komponen besar terpisar dengan ekspansi jumlah input/output.
Adapun yang lainnya, dimana transduser dalam PLC memiliki fungsi untuk beberapa hal berikut:
- PLC mampu mengubah sistem komputer.
- PLC mampu menjalankan beberapa mesin program sekaligus.
- PLC hemat di kantong.
- PLC memiliki banyak kontak pada masing-masing coil.
- PLC mampu pilot running yang diuji di laboratorium.
- PLC dengan kecepatan operasi satu mili second.
- Program pada PLC bisa dilihat di layar CRT.
- PLC memiliki metode pemrograman ladder dan boolean.
- Komponen-komponen bisa menjadi lebih sederhana.
- PLC yang ramah lingkungan.
Aplikasi Transduser
Berdasarkan Aplikasinya, Transduser dapat dibagi menjadi beberapa jenis, diantaranya adalah :
- Transducer Electromagnetic digunakan pada Antenna, Tape Head/Disk Head, Magnetic Cartridge.
- Transducer Electrochemical sering ditemukan pada Hydrogen Sensor, pH Probes.
- Transducer Electromechanical sering diaplikasikan pada alat-alat Rotary Motor, Potensiometer, Air flow sensor, Load cell.
- Transducer Electroacoustic yaitu transduser yang diaplikasikan pada Loadspeaker, Earphone, Microphone, Ultrasonic Transceiver.
- Transducer Electro-optical sering dipakai pada Lampu LED, Dioda Laser, Lampu Pijar, Tabung CRT.
- Transducer Thermoelectric sering digunakan pada alat-alat seperti komponen NTC dan PTC, Thermocouple.
Keuntungan Tranducer
Keuntungan memakai tranducer yaitu :
- Output listrik dapat diperkuat menurut keperluan.
- Output dapat dilihat dan direkam secara jarak jauh, kecuali dapat dibaca/dilihat, beberapa transducer dapat diproses bersama-sama.
- Output dapat diubah tergantung pemeragaan atau mengontrol alat lain.
- Sinyal dapat dikondisikan atau dicampur untuk mendapatkan kombinasi output dan tranducer sejenis.
- Ukuran dan bentuk tranducer dapat disesuaikan dengan rancangan alat untuk mendapatkan berat serta volume optimum.
- Dimensi dan bentuk desain dapat dipilih agar tidak mengganggu sifat yang diukur.
Persyaratan Transducer
Dalam memilih peralatan transducer yang tepat dan sesuai dengan system yang akan disensor maka perlu diperhatikan persyaratan transducer berikut ini :
- Linearitas : kemampuan untuk menghasilkan karakteristik input-output yang linier.
- Sensisvitas : kemampuan kepekaan terhadap kuantitas yang diukur.
- Time Response : kemampauan seberapa cepat tanggapan terhadap perubahan masukan.
- Kekuatan : kemampuan ketahanan atau proteksi pada beban lebih.
- Repeatability : kemampuan untuk menghasilkan kembali keluaran yang sama ketika digunakan untuk mengukur besaran yang sama.
- Stabilitas Tinggi : kemampuan tidak terpengaruh oleh faktor-faktor lingkungan.
Klasifikasi Transducer
Transducer dapat diklasifikasikan berdasarkan cara pengubahan energi sinyal keluaran atau berdasarkan bidang pemakaian, dan dibagi menjadi:
- Active Transducer adalah jenis transducer yang mampu menghasilkan energi listrik sendiri, contohnya : photosel, termokopel, RTD, photomultiplier, NTC, Hygrometer tahanan, mikropon kapasitor, pengukuran reluktansi dan lain-lain.
- Passive Transducer adalah jenis transducer yang memerlukan catu daya (power supply) eksternal untuk dapat bekerja, contohnya : thermistor, fototransistor, potensiometer, starin gage, LVDT, gage arus pusar, dan lain-lain.
Komponen Transduser
Komponen transduser hanya terdiri dari transduser input dan output. Mulai dari thermistor hingga transduser sensor. Berikut merupakan komponen transduser input yang umum digunakan.
- Transduser thermistor : suhu energi panas atau dingin akan diubah menjadi sinyal listrik resistensi atau hambatan.
- Light dependent resistor : terdiri dari energi cahaya dan akan diproses menjadi sinyal listrik.
- Microphone : energi gelombang suara yang menggunakan sinyal arus listrik.
- Variable resistor : energi potensial menjadi sinyal listrik.
berikut merupakan komponen transduser output:
- Transduser motor : energi listrik - energi gerak/motion.
- Heater : energi listrik - energi panas.
- Lampu LED : energi listrik - energi cahaya.
- Loudspeaker : sinyal listrik - energi suara.
Contoh Pengaplikasian Transduser pada Perangkat Elektronik
Pada penjelasan di atas sudah dijelaskan bahwa transduser ini merupakan salah satu komponen yang banyak digunakan pada berbagai perangkat elektronik. Berikut adalah contoh pengaplikasiannya pada perangkat elektronik.
- Transduser pada thermistor berfungsi untuk mengubah suhu menjadi sinyal listrik dalam bentuk hambatan atau resistansi.
- Transduser pada mikrofon berfungsi untuk mengubah energi listrik menjadi suara.
- Transduser pada motor digunakan untuk mengubah energi listrik menjadi energi gerak.
- Transduser pada lampu berfungsi untuk mengubah energi listrik menjadi energi cahaya.
- Pada LDR, energi cahaya diubah oleh transduser menjadi sinyal listrik.
- Pada loadspeaker, sinyal listrik akan dikonversikan menjadi energi suara dan lain sebagainya.