Anindya Iffa: TRANSDUCER, SINYAL DIGITAL, DAN SINYAL ANALOG

Sinyal dan Transducer

Komunikasi memegang peranan yang sangat penting dalam kehidupan kita. Tujuan komunikasi ialah penyampaian informasi ke tempat tujuan dengan cepat dan tepat. Pada masa kini informasi dapat disampaikan dengan menggunakan sinyal listrik ataupun cahaya

Ada 3 bentuk dari informasi yaitu :

Suara
Data
Video

Agar dapat mengirim informasi yang diinginkan, informasi tersebut harus diubah menjadi sinyal terlebih dahulu. Alat untuk bantu pengubah sinyal itu disebut Transducer.

Sinyal

Sinyal adalah suatu besaran fisis yang berubah terhadap waktu, ruang, ataupun dapat berubah terhadap variabel bebas lainnya, yang dimaksud dengan variabel bebas disini adalah sinyal dapat dikatakan sebagai sinyal kontinyu (dinyatakan dengan x(n)), sinyal diskrit (dinyatakan dengan x(t)), dan lain-lain. Ada dua bentuk sinyal yaitu sinyal digital dan sinyal analog, keduanya telah dijelaskan dalam postingan "Dasar Telekomunikasi"

Sistem Sinyal Digital merupakan bentuk samping dari sistem analog. digital pada dasarnya di code-kan dalam bentuk biner atau Hexa. besarnya nilai suatu sistem digital dibatasi oleh lebarnya / jumlah bit (bandwidth). jumlah bit juga sangat mempengaruhi nilai akurasi system digital.

Transducer

Transducer berasal dari kata ”Traducere” dalam bahasa latin yang berarti mengubah. Sehingga transducer dapat didefinisikan sebagai suatu alat yang dapat mengubah suatu energi ke energi yang lain. Bagian masukan dari transducer disebut “sensor”, karena bagian ini dapat mengindera suatu kuantitas fisik tertentu dan mengubahnya menjadi bentuk energi yang lain (Tim; 2003: 16). Transducer digunakan untuk berbagai tujuan termasuk pengubahan ukuran atau informasi (misalnya, sensor tekanan). Dalam pengertian yang lebih luas, transducer juga didefinisikan sebagai suatu peralatan yang mengubah suatu bentuk sinyal menjadi bentuk sinyal lainnya.

Beberapa jenis transducer dapat diklasifikasikan sesuai dengan prinsip pengubahan energi, sinyal keluaran, atau bidang pemakaian. Berikut ini menunjukkan klasifikasi transducer berdasarkan prisnsip kelistrikannya (Sugiharta; 2002: 3).

a. Transducer pasif

Transducer pasif yaitu transducer yang dapat bekerja bila mendapat energi tambahan dari luar. Transducer ini tidak dapat menghasilkan tegangan sendiri tetapi dapat menghasilkan perubahan nilai resistansi, kapasitansi, atau induktansi apabila mengalami perubahan kondisi sekeliling.

Ada beberapa jenis transducer pasif yang dapat kita peroleh di pasaran, yaitu transducer resistif, transducer kapasitif, transduscr induktif, dan transducer foto.

1. Transducer resistif

Prinsip kerja dan penerapan transducer berdasarkan jenisnya ditampilkan pada table berikut ini.

Table 2.1

Prinsip kerja dan penerapan transducer resistif berdasarkan jenisnya

Jenis transducer	Prinsip kerja	Jenis penerapan
Potensio meter resistif	Perubahan positif (karena gerakan eksternal) menjadi perubahan resistansi potensiometer atau rangkaian jembatan.	Sensor tekanan, posisi
Strain Gage	Tekanan eksternal mengubah resistansi penghantaran atau semi konduktor	Sensor berat, tekanan, posisi.
RTD (resistance temperature detector)	Perubahan sushu mempengaruhi resistansi logam murni yang mempunyai koefisien suhu positif.	Sensor suhu
Thermistor	Perubahan suhu mempengaruhi resistansi logam teroksidasi yang mempunyai koefisien suhu negatif.	Sensor suhu
Hygrometer resistif	Resistansi elektroda turun bila kelembapan udara disekelilingnya naik atau bertambah.	Sensor kelembapan
Psychrometer	Perbedaan suhu pada electrode kering dan electrode basah menghasilkan perubahan tegangan.	Sensor kelembapan

2. Transducer kapasitif dan transducer induktif

Prinsip kerja transducer ini adalah mengubah perubahan besaran nonlistrik menjadi perubahan nilai kapasitansi atau nilai induktif. Berikut ini disajikan prinsip kerja dan penerapan transducer induktif berdasarkan jenisnya.

Table 2.2

Prinsip kerja dan penerapan transducer induktif berdasarkan jenisnya

Jenis transducer	Prinsip kerja	Jenis penerapan
Transducer kapasitif	Kapasitas antara dua dielektrik berubah, disebabkan oleh kondisi fisis seperti tinggi cairan, komposisi larutan, tekanan ketebalan, kepadatan, aliran, dan panjang.	Sensor tinggi cairan, Sensor tekanan, kepadatan ketebalan
Transducer induktif LVDT (Linear variable differensial transformer)	Perubahan posisi inti (cern) menyebabkan timbulnya tegangan pada kumparan skunder.	Sensor tekanan, posisi
Transducer tekanan	Perubahan tekanan fisis seperti tekanan gas atau cairan menyebabkan perubahan induktansi magnetic.	Sensor tekanan

3. Transducer foto

Transducer foto dapat mengubah besar arus listrik jika dikenai cahaya/sinar. Aris listrik inilah yang dimanfaatkan untuk mengetahui keadaan yang ingin diukur, misalnya gelap terangnya suatu ruangan. Kondisi lain yang dapat diukur adalah kondisi yang memanfaatkan sinar sebagai bahan utamanya.

Ada beberapa jenis transducer foto dan masing-masing mempunyai prinsip kerja yang berbeda-beda. Berikut ini disajikan table jenis-jenis transducer foto, berikut prinsip kerja dan penerapannya dalam kehidupan kita sehari-hari.

Table 2.3

Prinsip kerja dan penerapan transducer foto berdasarkan jenisnya

Jenis transducer	Prinsip kerja	Jenis penerapan
Photokonduktif	Konduktivitas pada suatu bahan berubah bila terkena cahaya.
Photodiode	Arus reverse berubah sesuai intensitas cahaya pada diode tersebut.	Sakelar cahaya/sensor cahaya
Phototransistor	Intensitas cahaya yang jatuh pada transistor photo menyebabkan transistor dalam posisi cut off atau saturasi.	Sakelar cahaya
Optocopler	Mengubah pulsa menjadi sinar infra merah, sinar infra merah mentriger detector fhoto.	Relay, sakelar cahaya.

b. Transducer aktif

Transducer aktif, yaitu transducer yang bekerja tanpa tambahan energi dari luar, tetapi menggunakan energi yang akan diubah itu sendiri. Transducer ini tidak memerlukan catu daya eksternal. Transducer ini malah dapat menghasilkan energi lisrik. Berikut disajikan prinsip kerja dan penerapan transducer aktif berdasarkan jenis-jenisnya.

Table 2.4

Prinsip kerja dan penerapan transducer aktif berdasarkan jenisnya

Jenis transducer	Prinsip kerja	Jenis penerapan
Thermokopel dan thermofile	Energi listrik muncul bila sambungan dua jenis semikonduktor logam yang berbeda dikenai panas.	Sensor suhu, pancaran panas
Cell fotovoltaic	Energi listrik atau tegangan muncul bila sebuah hubungan semi konduktor mendapat pancaran sinar.	Sensor cahaya, pembangkit tegangan energi sinar (Solar Cell)

Contoh yang umum dari penggunaan transducer dalam kehidupan sehari-hari adalah pengeras suara (audio speaker), yang mengubah beragam voltase listrik yang berupa musik atau pidato, menjadi vibrasi mekanis.

Contoh lain adalah mikrofon, yang mengubah suara kita, bunyi, atau energi akustik menjadi

sinyal atau energi listrik.