MENGENAL SENSOR DAN KARAKTERISTIKNYA

Apa yang dimaksud Sensor ?

Sensor pada dasarnya diambil dari kata sense yang artinya merasakan. Sensor yang akan kita bahas kali ini adalah sensor yang berperan dalam pembuatan suatu sistem alat-alat atau divais elektronik. Dalam pengertian ini, sensor berarti divais yang dapat merubah suatu measurand (besaran yang diukur) ke dalam bentuk sinyal listrik. Dengan adanya perubahan ini kemudian, sinyal listrik dapat dikendalikan sampai melakukan aksi yang diinginkan. Sensor sederhana yang sering kita dengar dan digunakan dalam kehidupan sehari-hari misalnya adalah solar cell atau dalam bahasa sensor disebut photovoltaic. Sensor ini merubah sinar matahari yang ditangkap menjadi sinyal listrik sehingga dalam aplikasinya dapat digunakan sebagai penerangan maupun pemanas air.  

Proses konversi measurand ke dalam bentuk sinyal listrik (sinyal yang dapat diukur) melewati sejumlah proses yang menentukan output dari suatu sensor. Untuk mengetahui suatu sensor dapat bekerja dengan baik yaitu dengan mengetahui hubungan antara input dan ouputnya. Dari hubungan input dan output tersebut dapat diketahui pula karakteristik dari sensor tersebut.

Fungsi Transfer

Fungsi transfer didefinisikan sebagai suatu persamaan matematik yang merepresentasikan hubungan antara input dan output dari sebuah sensor. Dalam kondisi ideal, fungsi transfer bersifat stabil baik secara nilai, grafik, maupun persamaannya (Jacob Fraden, 2004) Fungsi transfer pada sebuah sensor bergantung dari inputnya atau dapat dirumuskan y = f (x), dengan y adalah output  dan x adalah inputnya. Pada banyak kasus, fngsi transfer yang dihasilkan adalah linier :

y = a + bx

dimana a adalah intercept (output ketika input sama dengan 0) dan b adalah sensitivitas sensor (Jacob Fraden, 2004). Fungsi transfer dari sebuah sensor tidak selalu linier, akan tetapi dapat berupa fungsi nonlinier seperti fungsi logaritma, eksponensial, ataupun fungsi polynomial. 

Sensitivitas

Sensitivitas merupakan bagian dari hubungan antara sinyal input dengan sinyal output. Untuk mengetahui besarnya sensitivitas sebuah sensor dapat dilakukan penurunan terhadap fungsi transfer sensor (John Wilson, 2005).

Span (Full-Scale Input)

Span adalah range measurand yang dapat dikonversi oleh sensor atau sering juga disebut input full scale. Span merepresentasikan nilai input yang dapat dikonversi sensor tanpa menyebabkan ketidakakuratan (Jacob Fraden, 2004).

Akurasi

Akurasi pada kenyataannya dapat diketahui dari ketidakakuratan sensor. Ketidakakuratannya dapat diukur dari deviasi terbesar yang dihasilkan sensor dalam pengukuran. Deviasi dapat diartikan sebagai perbedaan antara nilai perhitungan dengan nilai eksperimen.

Nonlinearitas

Nonlinearity error dikhususkan untuk sensor yang memilki fungsi transfer dengan pendekatan linier. Nonlinearitas merupakan deviasi maksimum fungsi transfer dari pendekatan garis linier. Dapat dilakukan pendekatan linier untuk sensor dengan fungsi transfer nonlinier. Diantaranya dengan menggunakan metode terminal point dan metode least square. Metode terminal point dilakukan dengan cara menarik garis lurus dua titik output, yaitu output dengan input terkecil dan terbesar. 

Saturasi

Setiap sensor memiliki batasan operasi. Peningkatan nilai input tidak selalu menghasilkan output yang diinginkan. Dengan kata lain setiap sensor meskipun memiliki fungsi transfer linier, tetapi pada input tertentu memiliki kondisi nonlinear atau saturasi. (Jacob Fraden, 2004).

Resolusi

Resolusi didefinisikan sebagai kemampuan sensor untuk mendeteksi sinyal input minimum (John Wilson, 2005). Ketika sensor diberikan input secara kontinyu, sinyal output pada beberapa jenis sensor tidak akan memberikan output yang sempurna bahkan dalam kondisi tidak ada gangguan sama sekali. Pada kondisi demikian, biasanya terjadi sedikit perubahan output. Jika pada asebuah sensor tidak terjadi demikian, maka sensor tersebut dapat dikatakan bersifat kontinyu atau memiliki resolusi yang sangat kecil (Jacob Fraden, 2004).

Repeatabilitas

Repeatability atau reproducibility error disebabkan karena ketidakmampuan sensor untuk menghasilkan nilai yang sama pada kondisi yang sama. Kesalahan ini dapat disebabkan karena  sifat material, gangguan temperatur, dan kondisi lingkungan lainnya. (Jacob Fraden, 2004).