Macam-Macam Sensor Robotika

Sensor-sensor Keperluan Khusus
Sensor-sensor jenis ini adalah merupakan sensor yang digunakan secara
spesifik untuk robot-robot dengan tujuan tertentu. Contohnya, sensor api untuk robot
yang difungsikan bekerja untuk memadamkan api, sensor medan magnet pada
kompas digital untuk menentukan arah robot, sensor PIR untuk mendeteksi gerakan
manusia dan lain-lain.

Sensor Api (Hamamatsu UVTRON)
Hamamatsu UVTRON R2868 adalah sebuah sensor yang mendeteksi adanya nyala
api yang memancarkan sinar ultraviolet. Pancaran cahaya ultraviolet dari sebuah
nyala lilin berjarak 5 meter dapat dideteksi oleh sensor ini. Sensor ini juga dapat
mendeteksi beberapa fenomena yang tak nampak seperti transmisi tegangan tinggi.

Gambar 1
UVTRON R2868

 

Gambar 2

Grafik respon UVTRON

Gambar 2 menunjukkan respon UVTRON dibandingan dengan cahaya matahari, nyala api gas maupun cahaya Tungsten. Agar sensor UVTRON ini dapat terhubung pada sistem mikrokontroler maka
diperlukan rangkaian peng-kondisi sinyal yang berfungsi mengubah respon dari UVTRON menjadi pulsa yang dapat dikenali oleh sistem mikrokontroler. Dengan Modul C3704 maka respon UVTRON akan diproses
menjadi pulsa-pulsa selebar 10 mS dan arus maksimum 100mA. Keluaran modul ini menggunakan konfigurasi open collector. 

Gambar 3
Rangkaian C3704

Pada modul ini, power supply 5 Volt diubah menjadi 350 Volt DC melalui bagian High Voltage DC to DC Converter untuk mengaktifkan sensor UVTRON. Sedangkan Signal Processing Circuit berfungsi untuk mengatur berapa jumlah pulsa yang masuk dari sensor UVTRON selama 2 detik yang akan direspon oleh C3704 menjadi pulsa selebar 10mS. Pada kondisi standard, digunakan setting 3 pulsa dalam 2 detik. Namun untuk kondisi di mana banyak cahaya-cahaya liar lainnya, setting dapat diubah menjadi 5, 7 atau 9 pulsa sehingga sensitivitas dari C3704 menjadi lebih rendah. Keluaran dengan pulsa sebesar 10mS ini selanjutnya dapat dihubungkan langsung pada sistem mikrokontroler seperti DST-51, DST-52 ataupun DST-R8C di
mana program pada sistem mikrokontroler tersebut akan mendeteksi adanya perubahan kondisi input dengan periode 10mS sebagai indikasi adanya nyala api dalam area 5 meter.

Sensor Tekanan (MPX4100)
MPX4100 adalah sebuah sensor tekanan yang sudah dilengkapi dengan
rangkaian pengkondisi sinyal dan temperatur kalibrator yang membuat sensor ini
stabil terhadap perubahan suhu. Untuk akurasi pengukuran sensor ini menggunakan
teknik micro machine, thin film metalization dan proses bipolar semiconductor.

Gambar 4
MPX4100A

Dengan adanya rangkaian pengkondisi sinyal, sensor ini dapat terhubung langsung pada Analog to Digital Converter. Rangkaian pengkondisi sinyal menghasilkan tegangan analog dengan Skala Penuh (Full Scale) hingga 5 Volt.

Sensor Infrared Pasif / PIR (RE200B)
PIR atau Passive Infrared adalah merupakan sebuah sensor yang biasa digunakan
untuk mendeteksi keberadaan manusia. Aplikasi ini biasa digunakan untuk system
alarm pada rumah-rumah atau perkantoran. Proses kerja sensor ini dilakukan dengan
mendeteksi adanya radiasi panas tubuh manusia yang diubah menjadi perubahan
tegangan.
Namun perubahan tegangan pada PIR sangatlah kecil yaitu berkisar pada ordo
10 hingga 20 milivolt atau bahkan lebih kecil lagi. Hal ini sangat tergantung dari
beberapa factor yaitu, panas tubuh dari manusia yang dideteksi, jarak dengan sensor
maupun suhu lingkungan. Oleh karena itu diperlukan rangkaian penguat non inverting
amplifier terlebih dahulu.

Penguatan yang ada pada Non Inverting Amplifier yang ada pada gambar 7 ini dapat ditentukan dengan rumus berikut:
A = Rf/Ri
= 1M/10K
= 100x
Pengguna dapat mengatur nilai Rf dan Ri dengan memutar variable resistor 1M dan 10K yang ada pada Modul OP-01 Agar ayunan tegangan tersebut dapat diketahui oleh mikrokontroler ataupun
rangkaian-rangkaian digital lainnya, maka diperlukan sebuah comparator yang akan
mengubah ayunan tegangan tersebut menjadi kondisi logika 0 dan 1.
Ayunan tegangan ini tidak selalu terjadi pada nilai tegangan yang sama.
Artinya sebagai contoh untuk ayunan sebesar 0,2 volt dapat terjadi pada tegangan 3,8
volt ke 4 volt atau dapat juga pada 3 volt ke 3,2 volt dan lain-lain. Hal ini akan
mempersulit bagian comparator dalam menentukan tegangan pembanding.


Rangkaian PIR Detector
Dengan memasang JP10 pada Modul OP-01, anda dapat memantau perubahan
tegangan output comparator melalui 8 bit LED Indicator yang ada pada modul ini.
Pengguna dapat menghubungkan keluaran dari comparator ini ke mikrokontroler atau
rangkaian-rangkaian digital lainnya.