Pengertian Transducer, Jenis-jenis, Karakteristik, dan Klasifikasinya

Pengertian Transducer (Transduser) dan Jenis-jenisnya 

Transducer (Transduser) adalah suatu alat yang dapat mengubah suatu bentuk energi ke bentuk energi lainnya. Bentuk-bentuk energi tersebut diantaranya seperti Energi Listrik, Energi Mekanikal, Energi Elektromagnetik, Energi Cahaya, Energi Kimia, Energi Akustik (bunyi) dan Energi Panas. Pada umumnya, semua alat yang dapat mengubah atau mengkonversi suatu energi ke energi lainnya dapat disebut sebagai Transduser (Transducer).

Jenis-jenis Transducer

Berdasarkan Fungsinya, Transduser terbagi menjadi 2 jenis yaitu Transduser Input dan Transder Output. Hampir semua perangkat Elektronika terdapat kedua jenis Transduser tersebut. Berikut ini adalah Blok Diagram sederhana dari Transduser Input ke Transduser Output.

A. Transduser Input (Input Transducer)

Transduser Input merupakan Transduser yang dapat mengubah energi fisik (physical energy) menjadi sinyal listrik ataupun Resistansi (yang kemudian juga dikonversikan ke tegangan atau sinyal listrik). Energi fisik tersebut dapat berbentuk Cahaya, Tekanan, Suhu maupun gelombang suara. Seperti contohnya Mikropon (Microphone), Mikropon dapat mengubah gelombang suara menjadi sinyal listrik yang dapat dihantarkan melalui kabel listrik. Transduser Input sering disebut juga dengan Sensor.
Berikut ini beberapa Komponen Elektronika ataupun perangkat Elektronika yang digolongkan sebagai Transduser Input.
– LDR (Light Dependent Resistor) mengubah Cahaya menjadi Resistansi (Hambatan)
– Thermistor (NTC/PTC) mengubah suhu menjadi Resistansi (Hambatan)
– Variable Resistor (Potensiometer) mengubah posisi menjadi Resistansi (Hambatan)
– Mikropon (Microphone) mengubah gelombang suara menjadi sinyal listrik

B. Transduser Output (Output Transducer)

Transduser Output merupakan Transduser yang dapat mengubah sinyal listrik menjadi bentuk energi fisik (Physical Energy). Seperti contohnya Loudspeaker, Loudspeaker mengubah sinyal listrik menjadi Suara yang dapat di dengar oleh manusia. Transduser Output sering disebut juga dengan istilah Actuator.
Beberapa Komponen Elektronika atau Perangkat Elektronika yang digolongkan sebagai Transduser Output diantaranya adalah sebagai berikut :
– LED (Light Emitting Diode) mengubah listrik menjadi Energi Cahaya
– Lampu mengubah listrik menjadi Energi Cahaya
– Motor mengubah listrik menjadi Gerakan (motion)
– Heater mengubah listrik menjadi Panas
– Loudspeaker mengubah sinyal listrik menjadi Suara

Karakteristik   Transduser

A. Karakteristik Statis.
Karakteristik statis adalah hubungan dalam keadaan steady – state antara besaran fisik input dan output elektrik. Karakteristik statis terdiri dari :

1. Accuracy, adalah perbedaan antara true output dan actual output.
2. Resolusi, adalah perubahan input yang paling kecil yang masih bisa dideteksi   oleh transduser.
3. Repeatability, adalah kemampuan transduser untuk menghasilkan output yang sama pada pengukuran yang sama berulang kali.
4. Hysteresis, adalah perbedaan antara kalibrasi dengan cara naik dengan kalibrasi dengan cara turun.
5. Linearity, adalah linieritas output dari transduser.
6. Conformance, adalah perbedaan antara kurva hasil kalibrasi dengan suatu kurva linier.
7. Sensitivity, adalah perbandingan perubahan output dengan nilai perubahan dari pengukuran.Karakteristik Dinamis.
8. Karakteristik dinamis

B. Karakteristik Dinamis
Karakteristik dinamis adalah seberapa cepat suatu output berubah ketika mendapat perubahan pada input. Karakteristik dinamis terdiri dari :

1. Rise time, adalah waktu yang dibutuhkan agar dapat mencapai 10 % hingga 90 % dari respon seluruhnya.
2. Time constant, adalah waktu yang dibutuhkan untuk mencapai 63.2% dari harga maksimum.
3. Dead time, adalah perbedaan waktu antara input dan output.
4. Settling time, adalah waktu yang dibutuhkan untuk mencapai kurang lebih 2%  dari nilai steady state.

C. Karakteristik lingkungan Karakteristik lingkungan adalah performa dari suatu transduser, baik ketika beroperasi maupun tidak, terhadap kondisi external. Misalnya suhu, tekanan, getaran, kecepatan, dan lain lain

Klasifikasi Transduser

Beberapa jenis transduser dapat diklasifikasikan sesuai denga prinsip pengubahan energy, sinyal keluaran, atau berdasarkan bidang pemakaian.
Dari sisi pola aktivasinya, transduser dapat dibagi menjadi dua, yaitu:

1. Transduser pasif

Transduser yang dapat bekerja bila mendapat energi tambahan dari luar. Transduser ini tidak dapat menghasilkan tegangan sendiri tetapi dapat menghasilkan perubahan nilai resistansi, kapasitansi atau induktansi apabila mengalami perubahan kondisi sekeliling. Jika transduser ini mengalami perubahan kondisi lingkungan sekelilingnya maka nilai resistansinya akan berubah. Perubahan ini selanjutnya akan menyebabkan perubahan besar tegangan atau kuat arus yang dihasilkan transduser.
Perubahan resitansi ini dapat bernilai positif yang berarti tegangannya juga meningkat atau negative yang berarti tegangannyaberkuarang.Perubahan tegangan inilah yang dimnfaatkan untuk mengetahui keadaan yang diukur.
Ada tiga jenis transduser pasif yang dapat kiat peroleh dari pasaran yakni transduser kapasitif, transduser induktif dan transduser photo.

• Transduser aktif, yaitu transduser yang bekerja tanpa tambahan energi dari luar, tetapi menggunakan energi yang akan diubah itu sendiri.

 Adapun jenis- jenis transduser aktif antara lain sebagai berikut

Parameter listrik dan kelas transduser	Prinsip kerja dan sifat alat	Pemakaian alat
Sel fotoemisif	Emisi elektron akibat radiasi yang masuk pada permukaan fotemisif	Cahaya dan radiasi
Photomultiplier	Emisi elektron sekunder akibat radiasi yang masuk ke katode sensitif cahaya	Cahaya, radiasi dan relay sensitif cahaya
Termokopel	Pembangkitan ggl pada titik sambung dua logam yang berbeda akibat dipanasi	Temperatur, aliran panas, radiasi
Generator kumparan putar (tachogenerato)	Perputaran sebuah kumparan di dalam medan magnet yang membangkitkan tegangan	Kecepatan, getaran
Piezoelektrik	Pembangkitan ggl bahan kristal piezo akibat gaya dari luar	Suara, getaran,    percepatan, tekanan
Sel foto tegangan	Terbangkitnya tegangan pada sel foto akibat rangsangan energi dari luar	Cahaya matahari
Termometer tahanan (RTD)	Perubahan nilai tahanan kawat akibat perubahan temperatur	Temperatur, panas

Penggabungan Transduser Input dan Output

 Banyak Perangkat Elektronika yang kita pergunakan saat ini adalah gabungan dari Transduser Input dan Transduser Output. Dalam Perangkat Elektronika yang dimaksud ini terdiri dari Sensor (Transduser Input) dan Actuator (Transduser Output) yang mengubah suatu bentuk Energi menjadi bentuk energi lainnya dan kemudian mengubahnya lagi menjadi bentuk energi yang lain. Seperti contohnya Pengukur Suhu Badan (Termometer) yang mengkonversikan atau mengubah suhu badan kita menjadi sinyal listrik (Transduser input = Sensor Suhu) kemudian diproses oleh Rangkaian Elektronika tertentu menjadi Angka atau Display yang dapat dibaca oleh kita (Transduser Output = Display).

Aplikasi Transduser

Berdasarkan Aplikasinya, Transduser dapat dibagi menjadi beberapa jenis, diantaranya adalah :

1. Transducer Electromagnetic, seperti Antenna, Tape Head/Disk Head, Magnetic Cartridge.
2. Transducer Electrochemical, seperti Hydrogen Sensor, pH Probes.
3. Transducer Electromechanical, seperti Rotary Motor, Potensiometer, Air flow sensor, Load cell.
4. Transducer Electroacoustic, seperti Loadspeaker, Earphone, Microphone, Ultrasonic Transceiver.
5. Transducer Electro-optical, seperti Lampu LED, Dioda Laser, Lampu Pijar, Tabung CRT.
6. Transducer Thermoelectric, seperti komponen NTC dan PTC, Thermocouple.

Sumber :
http://id.wikipedia.org/wiki/Transduser
http://wwwthepowerofknowledge.blogspot.com/2012/02/transduser.html
http://teknikelektronika.com/pengertian-transducer-jenis-jenis-transduser/