Transducer

Transducer: devais elektrik atau elektronik, yang mengkonversi suatu jenis energi ke energi lain dengan tujuan untuk pengukuran atau transfer informasi. Sebagian besar berupa sensor atau actuator. Dalam lingkup yang lebih luas, transducer terkadang didefinisikan sebagai devais mengubah suatu bentuk energi ke bentuk lain. Sensor: devais fisik atau organ biologi yang mendeteksi atau melakukan sensing sinyal atau kondisi fisik dan senyawa kimia 1. Transducer Elektrokimia a. pH meter: voltmeter spesifik dengan kanal input impedansi tinggi menggunakan elektroda kaca dan kombinasi elektroda referensi. Elektroda kaca berisi larutan buffer, larutan yang dijaga pada level pH tertentu bahkan jika ditambahkan sejumlah asam atau basa. Dinding elektroda kaca sangat tipis dilengkapi membran antara larutan buffer dengan larutan yang diukur. Kabel platina yang dilapisi dengan klorida perak, menghubungkan larutan buffer dengan ujung elektroda, sehingga dapat diukur beda potensial antara larutan buffer dengan larutan yang diukur. Rangkaian ini dihubungkan dengan elektrode calomel yang berfungsi sebagai elektroda referensi dengan output emf konstan.

b. fuel cell elektro-galvanik: devais elektrik yang digunakan untuk mengukur konsentrasi gas oksigen dalam scuba diving atau peralatan medis. Terjadi reaksi kimia dalam fuel cell ketika potasium hidroksida dalam sel mengalami kontak dengan oksigen. Hal ini menimbulkan arus listrik antara anoda timah dan katoda berlapis emas melalui suatu resistansi. Tegangan yang dihasilkan proporsional dengan konsentrasi oksigen.

2. Transducer elektromekanik a. Polimer Elektroaktif (EAP): polimer yang bentuknya dapat dimodifikasi ketika diberi tegangan. Dapat digunakan sebagai sensor atau actuator. Sebagai actuator: EAP dapat mengalami deformasi ketika menahan suatu gaya yang besar. Karena kemiripan dengan jaringan biologi dalam hal tekanan dan gaya yang diterima, EAP sering disebut otot buatan, dan diaplikasikan dalam robotik. Konfigurasi EAP: i. Dielektrik: gerak disebabkan gaya elektrostatik di antara dua anoda yang menekan polimer ii. Ionik: gerak disebabkan perpindahan ion di dalam polimer

b. Galvanometer: menghasilkan defleksi putar sebagai respon dari arus listrik yang mengalir pada koil

c. MEMS: Microelectromechanical System, komponen mekanik berukuran mikrometer dan memiliki fitur lithografik berbagai geometri.

Aplikasi MEMS: • Printer inkjet Æ menggunakan piezoelektrik atau semburan gelembung tinta pada kertas • Accelerometer pada mobil modern untuk membuka airbag • Giroskop: pada mobil modern dan pesawat untuk mendeteksi penyimpangan posisi • Sensor tekanan d. Motor linier: motor listrik dengan stator tanpa belitan sehingga selain menghasilkan torka (putaran), menghasilkan gaya linier.

i. Akselerasi rendah: aplikasi transportasi darat

ii. Akselerasi tinggi: mempercepat suatu objek dalam waktu singkat kemudian dilepaskan Æ tumbukan hypervelocity seperti pada senjata atau propulsi pesawat ruang angkasa e. Potensiometer: alat yang digunakan untuk mengukur potensial (atau tegangan) pada suatu rangkaian dengan tapping suatu tegangan yang diketahui dan membandingkannya dengan tegangan yang belum diketahui

Jika RL besar dibanding resistansi lain, persamaan menjadi

f. Strain gauge: alat untuk mengukur ketegangan/strain suatu objek.

g. Transducer tekanan

Manometer

Tabung Bourdon

Bellow

h. Switch: devais untuk mengubah jalan/aliran rangkaian

3. Transducer elektroakustik a. Gramofon atau phonograph: merupakan devais umum untuk memperdengarkan rekaman suara pada tahun 1870 – 1980.

b. Hidrofon c. Loudspeaker, earphone: mengubah sinyal elektrik menjadi suara

d. Microphone: mengubah suara menjadi sinyal listrik. Prinsip kerjanya adalah dengan menangkap sinyal suara dengan diafragma (atau pita) tipis dan felksibel. Getaran pada diafragma ini dikonversikan dengan berbagai metode menjadi sinyal elektrik yang analog dengan suara asli. Microphone yang digunakan saat ini: i. Electromagnetic generation ii. Capacitance change (condenser microphones)

Pada mikrofon ini, diafragma bertindak sebagai satu plat kapasitor, dan getaran yang terjadi menghasilkan perubahan jaran antar plat Æ tegangan plat kapasitor berubah

iii. Piezoelectric generation e. Piezoelectric: kristal yang dapat membangkitkan tegangan sebagai respon dari suatu tekanan mekanik