Prinsip Fisis Penginderaan (2)

Presentasi berjudul: "Prinsip Fisis Penginderaan (2)"— Transcript presentasi:

1 Prinsip Fisis Penginderaan (2)
Prinsip Fisis Penginderaan (2) Dwi Sudarno Putra, ST, MT.

2 Pendahuluan Akan dilanjutkan kembali pembahasan mengenai beberapa hukum fisis dasar tentang bagaimana sebuah stimulus bisa dikonversi / diproses menjadi sinyal elektrik

3 Focus Today Kapasitor Efek Piezoelektrik Efek Pyroelektrik Efek Hall
Efek Thermoelektrik

4 Focus Today Kapasitor Efek Piezoelektrik Efek Pyroelektrik Efek Hall
Efek Thermoelektrik

5 Kapasitor Kapasitor (Kondensator) yang dalam rangkaian elektronika dilambangkan dengan huruf "C" adalah suatu alat yang dapat menyimpan energi/muatan listrik di dalam medan listrik, dengan cara mengumpulkan ketidakseimbangan internal dari muatan listrik. Kapasitor ditemukan oleh Michael Faraday ( )

6 Kapasitor Struktur sebuah kapasitor terbuat dari 2 buah plat metal yang dipisahkan oleh suatu bahan dielektrik. Bahan-bahan dielektrik yang umum dikenal misalnya udara vakum, keramik, gelas dan lain-lain.

7 Kapasitor Jika kedua ujung plat metal diberi tegangan listrik, maka muatan-muatan positif akan mengumpul pada salah satu kaki (elektroda) metalnya dan pada saat yang sama muatan-muatan negatif terkumpul pada ujung metal yang satu lagi.

8 Kapasitor Muatan positif tidak dapat mengalir menuju ujung kutub negatif dan sebaliknya muatan negatif tidak bisa menuju ke ujung kutub positif, karena terpisah oleh bahan dielektrik yang non-konduktif. Muatan elektrik ini tersimpan selama tidak ada konduksi pada ujung-ujung kakinya.

9 Focus Today Kapasitor Efek Piezoelektrik Efek Pyroelektrik Efek Hall
Efek Thermoelektrik

10 Efek Piezoelektrik Konsep Efek Piezoelektrik Quartz Crystal modeling
Pemasangan elektrode pada kristal digunakan untuk menangkap muatan listrik yang terbentuk Quartz Crystal modeling Normal Ditekan Direnggangkan

11 Efek Piezoelektrik Efek Piezoelektrik (direct piezoelectric) adalah fenomena tentang sebuah bahan / material yang dapat menghasilkan energi listrik ketika mendapat energi mekanis (ditekan atau direnggangkan)

12 Efek Piezoelektrik Efek Invers Piezoelektrik adalah fenomena tentang perubahan sebuah bahan/material berupa pemapatan atau merenggang yang disebabkan oleh energi listrik yang dialirkan padanya

13 Efek Piezoelektrik Bahan Piezoelektrik alami diantaranya : Kuarsa(Quartz,SiO2), berlinite, turmalin dan garam rossel. Bahan Piezoelektrik buatan diantaranya: Barium titanate (BaTiO3), Lead zirconium titanate (PZT), Lead titanate(PbTiO3), dsb

14 Efek Piezoelektrik Rumusan konversi Piezoelektrik
Muatan listrik (Q) yang dibentuk oleh kristal piezoelektrik sebanding dengan gaya yang diberikan(F). Q=d.F Dengan d = koefisien piezoelektrik dengan satuan Coloumb/Newton (C/N)

15 Efek Piezoelektrik Karena pada piezoelektrik, kristal diapit oleh dua buah elektroda yang membentuk kapasitor memiliki kapasistansi C, maka tegangan yang dibentuk antara kedua elektroda dapat dirumuskan V = Q C Dengan C = kapasitansi (Farad=Coloumb/Volt)

16 Efek Piezoelektrik Peranan Piezoelektrik dalam Sistem Sensor
Tegangan Listrik yang dihasilkan oleh efek direct piezoelectric inilah yang digunakan dalam sensor, sedangkan invers piezoelectric dapat digunakan sebagai tranduser ataupun sebagai aktuator

17 Efek Piezoelektrik

18 Focus Today Kapasitor Efek Piezoelektrik Efek Pyroelektrik Efek Hall
Efek Thermoelektrik

19 Efek Pyroelektrik Efek Piroelektrik adalah fenomena terbentuknya tegangan listrik pada sebuah material dikarenakan proses pemanasan atau pendinginan (aliran panas)

20 Efek Pyroelektrik Peranan Efek Pyroelektrik dalam Sistem Sensor
Tegangan Listrik yang dihasilkan oleh efek pyroelektrik inilah yang digunakan dalam sensor.

21 Efek Pyroelektrik

22 Focus Today Kapasitor Efek Piezoelektrik Efek Pyroelektrik Efek Hall
Efek Thermoelektrik

23 Efek Hall Efek Hall adalah peristiwa berbeloknya aliran listrik (elektron) dalam pelat konduktor karena pengaruh medan magnet.

24 Efek Hall Peranan Efek Hall dalam Sistem Sensor
Tegangan Listrik yang dihasilkan oleh efek hall inilah yang digunakan dalam sensor.

25 Focus Today Kapasitor Efek Piezoelektrik Efek Pyroelektrik Efek Hall
Efek Thermoelektrik

26 Efek Thermoelektrik Efek thermoelektrik adalah terbentuknya energi listrik yang disebabkan oleh perbedaan suhu (dan sebaliknya) Fenomena termoelektrik pertama kali ditemukan tahun 1821 oleh ilmuwan Jerman, Thomas Johann Seebeck.

27 Efek Thermoelektrik Ia menghubungkan tembaga dan besi dalam sebuah rangkaian. Di antara kedua logam tersebut lalu diletakkan jarum kompas. Ketika sisi logam tersebut dipanaskan, jarum kompas ternyata bergerak. Belakangan diketahui, hal ini terjadi karena aliran listrik yang terjadi pada logam menimbulkan medan magnet. Medan magnet inilah yang menggerakkan jarum kompas. Fenomena tersebut kemudian dikenal dengan efek Seebeck.

28 Efek Thermoelektrik Efek thermoelektrik sebagai generator
Efek thermoelektrik sebagai pendingin

29 Efek Thermoelektrik Peranan Efek Thermoelektrik dalam Sistem Sensor
Tegangan Listrik yang dihasilkan oleh efek thermoelektrik inilah yang digunakan dalam sensor.

30 Referensi Handbook Of Modern Sensors Physics, Designs,and Applications 4th Edition [Chapter 3] Related document, video and image from Youtube, Google