Transducer pada
dasarnya merupakan suatu perangkat / alat yang dapat merubah suatu besaran
menjadi besaran lain, atau sebaliknya atau bisa juga sebagai pengalih ke
besaran lainnya...
Gbr. Transducer sebagai pengalih besaran
Contoh-contoh
transducer:
Mikrofon : besaran akustik menjadi besaran listrik.
.jpg)
Loudspeaker : besaran listrik menjadi besaran akustik.
.jpg)
Tabung sinar katoda :besaran listrik menjadi besaran
gambar.
Foto sel : besaran cahaya menjadi besaran listrik.
Remot control : gaya tekanan menjadi listrik.
Drawingpad : tekanan pen menjadi listrik diubah
menjadi gambar.
Touchscreen HP : tekanan atau gesekan menjadi
listrik.
Piezoelektrik : Pembangkitan ggl bahan kristal piezo akibat
gaya dari luar seperti suara, getaran, percepatan, tekanan.
.jpg)
Termometer tahanan
(RTD) : Perubahan nilai tahanan kawat akibat perubahan temperatur ||
Temperatur, panas.
.jpg)
Hygrometer tahanan :
Tahanan sebuah strip konduktif berubah terhadap kandungan uap air prinsipnya
dari kelembaban air.
Termistor : Penurunan nilai tahanan logam akibat kenaikan
temperatur prinsipnya dari suhu.
.jpg)
1. Mikrofon
Mikrofon tergantung kepada sudut peninjauannya dapat
dibedakan sebagai berikut:
a. Sudut peninjauan gejala fisis:
· Mikrofon
arang:
Mikrofon bekerja berdasar perubahan resistansi R
· Mikrofon
elektrodinamis:
Mikrofon yang bekerja berdasar perubahan induktansi
L
· Mikrofon
kondensator:
Mikrofon yang bekerja berdasar perubahan kapasitor C
b. Sudut peninjauan diagram arah:
· Mikrofon
Non Directional
Mikrofon yang mempunyai kepekaan penerimaan sama dari
segala arah
· Mikrofon
Uni Directional:
Mikrofon yang kepekaan penerimaannya maksimum dr
suatu arah tertentu.
· Mikrofon
Bi Directional:
Mikrofon yang kepekaan penerimaannya maksimum dari 2
(dua) arah tertentu.
c. Sudut peninjauan tekanan getaran:
· Mikrofon
Tekanan
· Mikrofon
Beda Tekanan.
2. Mikrofon Arang
Gbr. Bagan dasar suatu mikrofon
Bagian utama mikrofon adalah suatu kotak yang berisi
serbuk arang dan salah satu bidang permukaannya berupa membran.
Daya akustik yg datang pada membran akan menekan
membran sehingga membran akan melengkung kedalam, dimana besarnya kelengkungan
membran ini tergantung dari besarnya tekanan daya akustik yang datang.
Akibatnya serbuk arang dalam kotak akan tertekan dan
merapat , hal mana menyebabkan elektron-elektron dalam atomnya akan lebih mudah
untuk berpindah , dengan perkataan lain tahanan Ro akan turun.
Mengingat sifat membran yang lentur, maka lengkungan
kedalam akan dikuti oleh lengkungan keluar yang mengakibatkan keadaan
sebaliknya dimana serbuk akan merenggang sehingga tahanan Ro naik.
Merapat-merenggangnya serbuk arang akan menyebabkan
turun-naiknya tahanan serbuk Ro ,
kondisi mana dapat diekivalenkan dengan suatu rangkaian pengganti dengan nilai
Ro yang variabel sebagaimana terlihat pada Gambar Dibawah.
Gbr. Rangkaian pengganti mikrofon arang.
Berdasarkan analisis rangkaian listrik :
Arus listrik ac yang mengalir : iac =
vac / (Ro + RL)
Amp.
Tegangan output : vout = I RL
= { vac / (Ro + RL) } RL
= { RL / (Ro + RL) } v ac Volt.
Dari persamaan ini telihat bahwa:
· Bila daya
akustik P besar, serbuk merapat, tahanan Ro turun, akibatnya tegangan ouput
vout menjadi naik.
· Bila daya
akustik kecil, serbuk merenggang, tahanan Ro naik, akibatnya tegangan ouput
vout menjadi turun.
Kesimpulan:
Input berupa besaran akustik
Output berupa besaran listrik.
Mikrofon adalah transducer akustik ke listrik
3. Loudspeaker
Fungsi louspeaker adalah untuk merobah besaran
listrik menjadi besaran akustik
Berdasar cara kerjanya maka loudspeaker dapat
dibedakan atas:
·
Loudspeaker radiasi langsung/direct radiated loudspeaker
·
Loudspeaker radiasi tak langsung / loudspeaker corong / horn
loudspeaker.
A. Loudspeaker Radiasi Langsung
Keterangan: 1. Celah udara utk
sirkulasi
2. Kumparan
3. Inti
kumparan dari bahan ferromaknetis
4. Armatur
besi lunak
5. Membran
yang menempel pada armatur
Gbr. Bagan suatu Loudspeaker Radiasi Langsung
Cara kerja:
Arus iac yang berasal dari output Audio Amplifier
akan dialirkan melalui kumparan sehingga membangkitkan fluks maknit Fm yang
besarnya tergantung kepada jumlah lilitan serta bahan inti dari kumparan
tersebut. Selanjutnya fluks maknit Fm menyebabkan timbulnya medan maknit Em dan gaya maknit Fm yang besarnya
tergantung dari besarnya Fm tersebut
Gaya maknit Fm
akan menarik armatur untuk mendekat misalnya sejauh Dx, dan nilai Dx ini
sebanding dengan Fm .
Karena arus iac yang mengalir adalah arus bolak
balik, maka nilai Dx bisa positip atau negatip, dalam arti bahwa armatur
tersebut bisa bergerak mendekat atau menjauh.
Perobahan posisi armatur yang secara bergantian
mendekat dan menjauh tersebut berlangsung dengan kecepatan sesuai frekuensi
arus yang masuk (100 -10.000 Hz untuk musik ).
Karena membran menempel padanya, maka gerakan ini
akan diikuti pula oleh membran, dikatakan membran bergetar.
Getaran membran akan membangkitkan suara yang
merupakan besaran akustik.
B. Horn Loudspeaker / Loudspeaker Radiasi Tak
Tangsung
Gbr. Bagan suatu Loudspeaker Radiasi Tak Langsung
Cara kerjanya:
Cara kerjanya mirip dengan Loudspeaker Radiasi
Langsung, akan tetapi disini dengan adanya corong / horn yang panjang, getaran
membran tidak secara langsung diradiasikan
4.
Tabung Sinar Katoda
Gbr. Bagan suatu Tabung Sinar Katoda
Prinsip kerja:
1. Bila
katoda dipanasi oleh filamen maka dr permukaannya akan ditembakkan /
diradiasikan elektron dalam jumlah besar.
2. Control
grid akan mengatur arah radiasi dari elektron-elektron tersebut sehingga akan
menuju kesatu arah tertentu, sehingga akhirnya mayoritas elektron akan menuju
anoda.
3. Saat
meliwati anoda pemberkas elektron-elektron membentuk suatu berkas yang sempit.
Penyempitan elektron pada anoda pemberkas terjadi
dengan bantuan 2 pasang pelat paralel sebagaimna pada gambar di bawah.
Gbr. Anoda pemberkas yang berfungsi menyempitkan
berkas elektron yang melaluinya.
Kedua pasang pelat diberi tegangan sedemikian rupa
hingga timbul medan maknit yg arahnya dr kutub positip menuju kutub negatip.
Medan maknit ini selanjutnya menekan / menjepit
berkas elektron yang melaluinya sehingga membentuk berkas yang sangat sempit.
4. Pelat anoda pemercepat:
Sepasang pelat anoda pemercepat akan memacu elektron
agar punya kecepatan yang sangat tinggi.
5. Pelat defleksi vertikal:
Berkas elektron merambat diantara 2 pelat defleksi
vertikal yg terdiri dari 2 pelat paralel sebagaimana Gambar dibawah.
Gbr. Pelat defleksi vertikal yang membelokkan
berkas elektron dalam arah vertikal.
Prinsip kerja pelat defleksi vertikal:
· Lintasan
elektron akan lurus dan menumbuk layar dititik P bila kedua pelat mempunyai
tegangan yng sama.
· Lintasan
elektron melengkung keatas dan menumbuk layar dititik Q bila tegangan X lebih
positip dari tegangan Y.
· Lintasan
elektron akan melengkung kebawah dan menumbuk layar dititik R bila tegangan Y
lebih positip dari tegangan X.
6. Pelat defleksi horizontal:
Gbr. Pelat defleksi horizontal yang membelokkan
berkas elektron dalam arah horizontal.
Prinsip kerja pelat defleksi horizontal:
· Lintasan
elektron akan lurus dan menumbuk layar dititik P bila kedua pelat mempunyai
tegangan yng sama.
· Lintasan
elektron melengkung kedepan dan menumbuk layar dititik S bila tegangan X lebih
positip dari tegangan Y.
· Lintasan
elektron akan melengkung kebelakang dan menum-buk layar dititik T bila tegangan
Y lebih positip dr tegangan X.
Gbr. Posisi titik tumbukan elektron dilayar monitor
Catatan:
1. Posisi dan warna titik dilayar
membentuk gambar
2. Apa yang
menentukan posisi titik?
3. Apa yang
menentukan warna titik?
Catatan:
1. Monitor
Layar Lengkung
Mengingat kecepatan elektron sudah tertentu maka
agar pada setiap gambar tumbukan elektron pada titik layar terjadi secara
bersamaan mk permukaan monitor haruslahdibuat melengkung.
2. Monitor
Layar Datar
Dengan kemajuan teknologi ternyata saat ini
kecepatan elektron bisa diatur sedemikian rupa, sehingga meski panjang lintasan
berbeda elektron2 tetap dapat mencapai layar monitor secara bersamaan.
Untuk lebih jelasnya dapat dilihat Gambar Dibawah
Gbr. Layar monitor pada Tabung Sinar Katoda
a. Kecepatan
elektron konstan dgn pjg lintasan sama
b. Kecepatan
elektron bisa diatur dgn pjg lintasa beda
7. Foto Sel
Gbr. bagan
suatu foto sel.
Foto sel berfungsi merobah besaran cahaya menjadi
besaran listrik.
Prinsip kerja:
Berkas cahaya yang datang / jatuh pada katoda akan
memanas-kan katoda sehingga elektron yang terdapat pada permukaan katoda tersebut
akan teradiasi.
Secara otomatis elektron akan tertarik dan terkumpul
di anoda, berarti terjadi aliran elektron dari katoda ke anoda.
Semakin besar enersi cahaya, semakin banyak pula
elektron yang smpai di anoda.
Karena aliran elektron berlawanan dengan arah arus,
maka dengan perkataan lain ada aliran arus i dari anoda ke katoda, arus mana
akan mengalir searah jarum jam.
Besarnya tegangan out put rangkaian diatas adalah
Vout = i RL Volt
8. Kamera TV
Fungsi kamera adalah untuk merobah besaran gambar
menjadi besaran listrik, sehingga dengan demikian prinsip kerjanya hampir sama
dgn facsimile (pengiriman gambar diam) ataupun proses mendapatkan sinyal video.
EmoticonEmoticon