SISTEM TRANDSUSER PADA MOUSE

MOUSE
adalah hardware yang dihubungkan ke komputer baik wire (kabel) atau secara wireless (tanpa kabel). Perangkat ini dinamakan mouse karena pada waktu itu piranti ini berbentuk seperti tikus. Disamping itu, kabel yang tersambung dengan mouse yang terhubung dengan komputer bentuknya seperti ekor tikus.

Mouse memiliki sistem transduser dalam mengolah gerakan , jadi pada mouse memiliki sensor fisika yang berupa sensor gerak , sensor gerak tersebut mendeteksi gerakan dengan lensa yang terdapat dibawah mouse tersebut . Setelah mendeteksi gerakan dibawah mouse tersebut diubah sinyal listrik dan dikirim ke IC yang terdapat didalam rangkaian mouse tersebut

mouse yang penuh dengan komponen elektronik.

Penutup plastik transparan digunakan untuk merefleksikan dan memusatkan sinar yang dipancarkan di bawah lensa

Lensa yang berbentuk khusus ini dirancang untuk memantulkan cahaya LED ke permukaan.

Lampu LED berguna untuk menerangi bagian permukaan yang akan memantul kembali ke kamera ketika ingin mendapatkan gambar yang jelas dari permukaan bawah mouse.

Terminal IC ini adalah sebuah sensor mouse optik yang bekerja dengan teknologi navigasi optik. Gunanya untuk mengukur perubahan posisi berdasarkan perolehan gambar permukaan yang akan menentukan arah dan jarak gerakan.

IC di atas berisi Sistem Image Acquisition (IAS), Digital Signal Processor (DSP) dan dua port kabel serial. IAS mengambil gambar dari permukaan yang kemudian diproses oleh DSP. Koordinat yang dihasilkan terus disimpan dan dapat diekstraksi menggunakan format serial antarmuka.

Terdapat IC lainnya (A2611D) yang berfungsi untuk menerima input dari Sensor Optical Mouse melalui protokol I2C, membawa input dari kiri-kanan-tengah mouse untuk dikirimkan ke PC, sebagai regulator tegangan, dan bekerja sebagai USB tranceiver yang dapat mengirim dan menerima data dari USB.

Ketika kita memutar roda mouse, potensiometer yang terpasang pada roda seperti gambar di bawah juga berputar, sehingga menghasilkan tegangan output yang berbeda. Potensiometer bekerja sebagai sensor dan sinyal output di mana variabel tegangan setelah pengolahan akan diberikan ke PC.

Struktur di dalam potensiometer yang dipasangkan pada roda mouse

ombol merah seperti ditunjukkan di bawah adalah klik tengah dari mouse.

Inilah bagian dalam komponen bertombol merah tadi. Ketika tombol di klik, dibawahnya terdapat plat logam fleksibel yang akan mendeteksi klik dari mouse.

Cara Kerja Mouse Komputer

Ketika mouse terhubung dengan komputer, lampu LED merah mulai bersinar. Cahayanya fokus pada permukaan bawah mouse dengan lebih dulu melewati lensa tipe khusus (HDNS-2100). Cahaya LED terpantul kembali ke kamera yang terintegrasi dengan Sensor Optical Mouse. Kamera mengambil gambar dari permukaan dengan frekuensi di kisaran 1500 - 6000 gambar per detik untuk menghitung posisi mouse. Gambar-gambar ini diproses oleh Processor Digital Signal dan hasil koordinatnya dikirim ke IC A2611D melalui transmisi data serial.

Kemudian, IC (A2611D) lainnya akan mengambil input serial dari sensor gambar dan tombol mouse, yang seterusnya dikonversi ke protokol USB dan mengirimkannya ke PC. Driver dari mouse yang terpasang pada komputer menerima koordinat dan menghasilkan gerakan kursor yang sesuai.

SUMBER

Temperature sebagai Sensor dan Transducer

Panas adalah bentuk energi, dan suhu adalah tingkatan panas; hubungan suhu panas adalah sama dengan tegangan menjadi energi listrik.    Panas suatu benda tidak dapat diukur dengan cara yang sederhana, tapi perubahan dalam kandungan panas sebanding dengan perubahan suhu. Sensor suhu beroperasi dengan menggunakan bahan-bahan yang karakteristiknya dipengaruhi oleh suhu.    Thermocouple (Gambar 1a) merupakan salah satu metode lama dalam mengukur suhu secara elektrik, dan proses tergantung pada potensi kontak yang selalu ada ketika dua logam berbeda bergabung. Kemungkinan kontak ini tidak dapat diukur secara langsung untuk satu titik, karena dalam setiap sirkuit setidaknya dua titik harus ada. 
   Ketika dua titik tersebut pada temperatur yang berbeda, namun perbedaan potensial (tegangan) dapat diukur, dan nilainya tergantung pada ukuran dari perbedaan suhu. Hubungan antara perbedaan suhu dan tegangan keluaran tidak linear (Gambar 1b) meskipun sebagian kecil dari kurva dapat diasumsikan linear.

Gambar 1 (a) Bagian thermocouople dan 
(b) grafik khas output diplot terhadap suhu

Sebagian kombinasi logam menunjukkan jenis karakteristik yang digambarkan, di mana puncak tegangan output pada titik yang disebut transition temperature, dan thermocouople tersebut biasanya digunakan di bawah titik ini.    Keuntungan yang luar biasa dari pemakaian termokopel adalah bahwa elemen penginderaan bisa sangat kecil, dan bahwa kisaran suhu dengan range tingkat tinggi. Data suhu / EMF untuk tiga jenis termokopel tradisional dicatat dalam Tabel 1, dengan asumsi bahwa sambungan dingin akan berada pada suhu 0 ◦ C.

Tabel 1 Perilaku thermoelectric logam

Catatan: Suhu (◦ C) / EMF (mV) Data berasumsi bahwa sambungan dingin akan berada pada suhu 0 ◦ C. Hanya rentang berguna ditampilkan.

Termokopel komersial biasanya digunakan pada sirkuit cold junction compensation yang memperbaiki tegangan yang diukur untuk memungkinkan suhu titik dingin berada di suhu udara. Ketika sistem ini digunakan kita tidak harus mengubah sambungan termokopel dengan cara apapun.    Logam termometer resistansi (Metal resistance thermometers) memanfaatkan perubahan resistivitas logam sebagai perubahan suhu. Untuk kebanyakan logam, koefisien temperatur resistivitas positif, sehingga meningkatkan daya tahan dengan naiknya suhu, dan nilai-nilai koefisien suhu sekitar 4 × 10-3. Bentuk standar resistensi termometer menggunakan platinum sebagai logam penginderaan dalam kisaran suhu -270 ◦ C sampai 660 ◦ C. 

    Perubahan resistansi diukur dengan menggunakan rangkaian jembatan, dan untuk pekerjaan yang tepat satu set lead dummy digunakan secara seri dengan resistor keseimbangan (Gambar 2) untuk mengimbangi pengaruh suhu pada mengarah ke unsur platinum - set lead boneka berjalan sejajar dengan mengarah ke unsur platinum dan tunduk pada perubahan suhu yang sama. Sebuah angka sensitivitas khas adalah 0,4 W perubahan hambatan per derajat Celcius dari suhu.

Gambar 2 Bentuk jembatan mengukur 
sirkuit yang digunakan untuk termometer 
resistensi platinum, menunjukkan bagaimana 
lead boneka yang terhubung.

Semikonduktor memiliki koefisien temperatur yang jauh lebih besar dari tahanan, dan bahannya sudah langka. Bahan-bahan ini digunakan untuk membentuk termistor, sekarang metode ini yang paling umum untuk mengukur suhu dengan cara listrik. Karakteristik resistensi / suhu yang khas diilustrasikan pada Gambar 3, menunjukkan bentuk non-linear dan karakteristik negatif (resistensi menurun dengan meningkatnya suhu). 

   Termistor biasanya digunakan dalam sirkuit seperti yang dari Gambar 4 - jika bagian dari seri resistor dibuat variabel dapat digunakan sebagai pengaturan jangkauan.

Gambar 3 Karakteristik thermistor khas 
dengan koefisien temperatur 
negatif dan bentuk non-linear.

Gambar 4 Menggunakan penguat operasional dalam 
rangkaian suhu termistor sensing. Sensitivitas dapat disesuaikan dengan mengubah rasio umpan balik.

 Film pyroelectric tidak begitu terkenal sebagai sensor suhu, tetapi saat ini sudah banyak tersedia karena kepekaannya terhadap radiasi panas (inframerah), dengan hasil bahwa komponen ini yang banyak digunakan dalam PIR (infra-merah pasif) sistem alarm. 

    Bahan yang paling disukai pada saat menulis adalah tantalit lithium, meskipun beberapa jenis plastik juga akan memberikan efek piroelektrik.    Sebuah detektor piroelektrik khas dibuat seperti sebuah kapasitor dengan satu pelat logam dan satu lempeng dari bahan piroelektrik yang telah metalisasi di satu sisi. Tegangan DC antara pelat akan mengubah sesuai dengan jumlah radiasi infra-merah mencolok bahan piroelektrik. Karena impedansi sumber sangat tinggi, output dari kapasitor piroelektrik harus untuk MOSFET, dan sel-sel piroelektrik tersedia paling komersial menggabungkan mosfet bersama dengan sel.    Gambar 5 menunjukkan sirkuit khas di mana MOSFET internal digunakan dalam rangkaian sumber-pengikut. Hal ini diikuti oleh dua tahap amplifikasi dan output yang digunakan dalam rangkaian threshold (IC3, IC4), yang pada gilirannya akan memicu transistor. LED ini biasanya digunakan untuk menunjukkan bahwa unit beroperasi dengan benar, dan output akan digunakan dalam rangkaian alarm yang dapat diaktifkan atau dinonaktifkan sesuai kebutuhan.

Gambar 5 Typical circuitry for a pyroelectric burglar alarm.

SUMBER

Light, UV and IR Radiation sebagai Sensor dan Transducer

Cahaya adalah gelombang elektromagnetik dari jenis yang sama seperti gelombang radio, tetapi panjang gelombangnya lebih pendek, sesuai dengan frekuensi yang lebih tinggi, yang juga berarti bahwa kandungan energi yang lebih tinggi. Panjang gelombang biasanya diukur dalam nanometer (10-9 m). 

    Perangkat yang digunakan untuk menghasilkan dan mendeteksi cahaya sangat berbeda dari yang digunakan untuk gelombang radio, bahkan untuk panjang gelombang terpendek gelombang radio yang bisa kita gunakan. 

    Detektor cahaya secara kolektif dikenal sebagai photosensors, dan ini perangkat yang lebih kuno seperti sel selenium dan sel photoemissive jarang digunakan sekarang. Photoresistors atau resistor tergantung cahaya (LDR) yang terbuat dari bahan yang nilai resistansi berubah ketika cahaya diterima permukaan komponen.    Jenis yang paling akrab adalah sel kadmium sulfida, dinamai sebagai bahan resistif yang tergantung cahaya yang diterimanya. Sulfida kadmium disimpan sebagai benang zig-zag pada isolator, dengan konektor di setiap akhir (Gambar 1) dan dirumuskan dalam resin transparan untuk melindungi materi. Tidak seperti kebanyakan perangkat semikonduktor, sel ini dapat menahan berbagai besar suhu dan juga tegangan. 

Gambar 1 Sebuah LDR khas atau sel 
fotokonduktif 
menggunakan kadmium sulfida

Sel yang paling sensitif terhadap warna dalam kisaran oranye-merah, dan secara luas digunakan untuk pengendali dalam boiler berbahan bakar minyak. Tabel 1 menunjukkan karakteristik dari jenis ORP12, dan Gambar 2 menunjukkan rangkaian aplikasi khusus. Sebagai ilustrasi, ini akan beralih sebagai relay pada saat tingkat cahaya yang mencapai LDR meningkat, tetapi dengan membalikkan posisi LDR dan lengan resistif, sirkuit dapat dibuat untuk beralih sebagai intensitas cahaya yang diterima, membuat ini sebuah dusk-detector.

Tabel 1 Karakteristik dari sel ORP12 fotokonduktif

Gambar 2 
Sebuah sirkuit di mana cahaya
 yang jatuh pada sel 
beroperasi sebagai relay.
 Hal ini dapat dengan 
mudah diubah untuk 
mengoperasikan relay ketika cahaya 
berkurang atau dimatikan.

Dioda dan foto transistor menggunakan sambungan semikonduktor . Sebuah dioda silikon tidak memiliki penutup, sehingga cahaya dapat mempengaruhi nilai , dan digunakan dengan reverse bias . 

    Efek cahaya menyebabkan arus balik meningkat, tetapi sensitivitas rendah , dari urutan sepersekian μA dari saat ini untuk setiap mW/cm-2 daya pencahayaan . Untuk kisaran normal penerangan ( kamar gelap ke kamar yang diterangi matahari ) ini sesuai dengan arus yang berkisar dari 2 nA sampai 100 μA . Arus gelap untuk dioda adalah angka minimal , sesuai dengan reverse kebocoran arus 

Gambar 3 Sebuah sirkuit khas yang 
menggunakan dioda. 
Respon puncak untuk fotodioda ini berada 
di dekat infra-merah.

Gambar 3 menunjukkan rangkaian aplikasi yang khas, di mana resistor R diatur pada nilai yang akan menentukan sensitivitas - nilai khas adalah 1 MQ . Di sirkuit seperti itu , grafik output diplot terhadap pencahayaan masukan cukup linear , dan waktu respon sekitar 250 ns , sehingga dioda dapat digunakan untuk mendeteksi sinar yang dimodulasi dengan frekuensi hingga bahkan video.

    Sebuah fototransistor sangat erat hubungannya dengan photodiode, dan dibuat sehingga cahaya dapat mencapai sambungan kolektor-basis. Reverse-bias junction ini akan memiliki arus yang rendah dalam kegelapan, tetapi efek cahaya akan meningkatkan arus, dan pada gilirannya akan diperkuat oleh aksi transistor yang normal. 

    Hal ini membuat phototransistor jauh lebih sensitif dibandingkan fotodioda, sering dengan faktor besar seperti 1000. Waktu respon, bagaimanapun, diukur dalam mikrodetik hingga dalam nanodetik. Hal ini membuat phototransistors cocok untuk mendeteksi sinar cahaya termodulasi kecuali modulasi berada pada frekuensi yang relatif rendah.    Konversi sebaliknya adalah listrik menjadi cahaya, telah bertahun-tahun telah diwakili oleh lampu filamen. Saat ini banyak yang di gantikan dengan light-emitting diodes (LED). 

    LED ini terbentuk dari bahan semikonduktor, bahan yang paling biasa adalah gallium arsenide gallium phosphide dan atau warna yang paling umum dari cahaya yang dipancarkan terlihat adalah merah dan hijau, kuning diperoleh dengan mencampur dua diantaranya.    Elektrik, tegangan searah untuk konduksi adalah sekitar 2,0 V dan maksimum yang diijinkan tegangan reverse rendah, sering serendah 3,0 V. Hal ini penting untuk menghindari hubungan terbalik dan juga untuk menghindari kemungkinan AC mencapai LED. Intensitas cahaya biasanya dalam kisaran 2 mA sampai 30 mA tergantung pada ukuran dari LED.    Opto-isolator adalah komponen yang terdiri dari LED dan phototransistor dalam satu paket, sehingga input listrik untuk LED akan memberikan output listrik dari phototransistor, tetapi dengan isolasi listrik lengkap antara sirkuit. Isolasi ini digunakan, misalnya, untuk memungkinkan katoda instrumen CRT yang akan dimodulasi dari rangkaian tegangan rendah ketika tingkat DC katoda adalah -7 kV atau lebih. Opto-isolator menggunakan triacs bersama dengan LED.

SUMBER

KEAMANAN RUMAH MENGGUNAKAN TRANSDUSER ULTRASONIK SEBAGAI PENDETEKSI GERAK

Transduser  ultrasonik  dapat  menjadi  alternatif  solusi  untuk  mengamankan suatu ruangan yang butuh pengawasan secara otomatis. Transduser bisa dilengkapi buzzer  atau  sirane  yang  berbunyi sebagai  alarm  atau terkoneksi  dengan  telepon rumah, sehingga  akan  men-dial  up  telepon  rumah jika ada  seseorang  yang  tanpa ijin memasuki ruangan tersebut. Jadi, selama didalam ruangan tersebut tidak ada benda yang bergerak maka alarm tidak akan berfungsi. Tujuan yang ingin dicapai dari perancangan tranduser ultrasonik 40 KHz sebagai pemicu dial telepon adalah sebagai alternatif alat penunjang keamanan khususnya terhadap pencurian dengan memanfaatkan gelombang ultrasonik sebagai media transmisi sinyal, sekaligus  untuk  mengetahui  prinsip  kerja  dari rangkaian tranduser ultrasonik 40 KHz sebagai pemicu dial telepon dengan menggunakan gelombang ultrasonik sebagai media transmisi sinyalnya. Prinsip kerja  dari  ultrasonik  tidak  berbeda  dengan  gelombang  suara 

ultrasonik oleh binatang  kelelawar. Binatang malam ini tidak memiliki penglihatan yang  peka dimalam hari. Kelelawar hanya mengandalkan indra penciuman dan pendengaran yang tajam.Indra penciuman digunakan untuk mencari mangsa, sedangkan indra pendengaran digunakan untuk mengetahui posisinya terhadap benda tertentu.

Sebelum tranduser ini digunakan sebagai pemicu sebuah ponsel untuk dapat men-dial secara otomatis. Tranduser ini telah banyak  digunakan  dalam berbagai peralatan  elektronik  seperti  alat pengukur  jarak  atau disebut  dengan  rangemeter. Rangemeter  ini  telah  diuji  coba  oleh  para mahasiswa  ITB  dalam  praktikumnya. Disini akan dibahas sepintas tentang rangemeter.

Secara garis besar sistem rangemeter dapat digambar pada diagram berikut,

Tranduser  ini  biasanya  terbuat  dari  bahan  piezo-elektrik.  Sifat  dari  piezoelektrik adalah sebagai berikut :

Sifat piezo-elektrik langsung

  Bila  plat  piezo-elektrik  diberi  tekanan,  maka  akan  timbul  muatan  listrik 

pada kedua permukaannya

  Plat juga merupakan kapasitor dengan konstanta  dielektrik  tertentu, timbul 

beda tegangan

Sifat piezo-elektrik balik

  Bila plat  piezo-elektrik  diberi tegangan listrik, maka kedua permukaannya 

mendapat tekanan

  Plat  juga  merupakan  badan  elastik  dengan  konstanta  elastik  tertentu, 

tebalnya akan berubah

  Tegangan bolak balik sama dengan plat bergetar

Dengan  sifat  tersebut  piezo-elektrik  dapat  berperan  sebagai  tranduser  dan dan  sensor. Waktu yang  dihabiskan  antara  pengiriman  sinyal  ultrasonik dengan penerima sinyal ultrasonik  pantulan kita  beri  nama Time  Of  Fligth  (TOF), merupakan  besaran  yang  digunakan  untuk  menghitung jarak  dari  tranduser  ke benda  objek. Dengan  mengetahui  TOF,  dan  kecepatan  gelombang ultrasonik  di udara  maka  dapat  dihitung  jarak  yang  telah  ditempuh  oleh  ultrasonik,  sehingga tentunya  jarak  antara  tranduser  terhadap  benda  adalah  setengahnya. Tentunya Transduser Ultrasonik sebagai Pendeteksi pengukuran ini akan dipengaruhi banyak hal seperti kemiringan permukaan benda, kerefleksian permukaan, perubahan suhu dan lain-lain. Perhitungan itu dilakukan untuk ditampilkan dalam besaran yang diinginkan, pada  alat  Rangemeter  tersebut  hasil  pengukuran  ditampilkan  dalam  angka  seven segment dengan satuan cm.

METODOLOGI PENILITIAN

    Alat dan bahan meliputi Multimeter, osiloskop, tool kit, pcb, PCB Designer, tranduser, relai,komponen aktif (transistor, IC), dan komponen pasif (kapasitor, resistor). Daya jangkau dari transduser dapat diatur dengan resistor variabel ( VR ). Transduser ini dibuat untuk jangkauan rendah dikarenakan untuk menghindari alarm palsu yang bisa terjadi sewaktu-waktu dilingkungan sekitar transduser.

       Transduser akan men-dial up telepon jika gerakan yang terdeteksi berlangsung lama karena sifat dari transduser ini adalah tidak mengunci beban. Hal ini dipertimbangkan untuk mengabaikan gerakan sesaat yang dapat menimbulkan alarm palsu. Contohnya : gerakan binatang, suara gaduh dari luar, atau ada benda yang terjatuh dan sebagainya

ANALISIS DAN PEMBAHASAN

Prinsip Kerja Rangkaian Transduser Ultrasonik

Rangkaian ini merupakan produk dari teknologi analog yang didukung sebagian kecil teknologi digital. Jika rangkaian penerima mendapatkan gelombang pantulan ( berarti ada sesuatu yang bergerak ), maka otomatis akan membangkitkan sebuah beban yang terkoneksi dengan transduser ultrasonik. Beban yang digunakan adalah sebuah telepon rumah atau dapat juga HP

Aplikasi Teori Perhitungan Pada Rangkaian Osilator

Setelah melalui tahap pengujian maka data-data hasil pengujian dapat dilihat sebagai berikut :

Tabel 1. Keluaran dari IC 555 dalam bentuk clock

	No.	Clock/detik
	1	4,87
	2	4,97
	3	4,64
	4	4.53

Kepekaan Sensor Transduser Ultrasonik

Daya jangkau transduser ultrasonik sangat ditentukan oleh nilai VR. Resistor variabel yang digunakan pada transduser ini bernilai 5K ohm. Untuk faktor lain yang mempengaruhi kepekaan transduser dibahas langsung dibagian analisis.

Tabel 2. Daya jangkau transduser ultrasonik

	No.	VR (5K Ω)	Jarak Jangkauan
	1.	Minimum	0,5 meter
	2.	Pertengahan	2,5 meter
	3.	Maksimum	3,5 meter
		Keterangan: Tegangan pada pemancar = 1,7 volt

Aplikasi Teori Perhitungan Pada Rangkaian Osilator

Perancang memberi toleransi waktu untuk men-dial up telepon selama 35 detik. Maka dilakukanlah perhitungan secara teori untuk mewujudkan toleransi waktu tersebut dengan memakai rumus sebagai berikut :

Komponen yang telah ditetapkan nilainya adalah C = 2200 µF 16V, Ra =

Rb, dan IC 555 sebagai pembangkit clock. Perlu diperhatikan bahwa IC 4017 sebagai register geser mempunyai 10 port output sebagai register geser

LED Hijau sebagai indikasi relay 2 diletakkan pada kaki 2 / port O1 IC 4017 dan LED Oranye sebagai indikasi relay 3 diletakkan pada kaki 7 / port O3 IC 4017. Sehingga dapat diketahui jarak antara port O3 ke port O1 adalah sebanyak 7 port.

Waktu jeda yang dikehendaki adalah 35 detik dengan rentang sebanyak 7 port. Maka, satu port berlangsung selama 5 detik. (35 dibagi 7 ).

T = 5 detik  C = 2200 * 10^-6   Ra = Rb = R = ?

Untuk menghasilkan waktu 5 detik per-clock nilai R harus segera ditentukan.

Jadi, untuk menentukan waktu selama 5 detik per-clock maka nilai R yang dibutuhkan sebesar 1082, 251 ohm.

Setelah dipraktekkan maka dapat dicari nilai rata-rata dari data yang tercatat.

Ternyata T rata-rata hampir mendekati 5 detik

	.

Secara umum alur diagram rangkaian transduser ultrasonik dengan dial up telepon rumah terdiri dari : rangkaian transduser ultrasonik, rangkaian osilator dan telepon rumah. Transduser 40 KHz dipakai untuk pemancar dan penerima gelombang ultrasonik. Jika terdeteksi gerakan maka relay akan tersambung dan otomatis akan menghidupkan rangkaian osilator. Dalam rangkaian osilator ini terdapat IC 555 sebagai pewaktu / pembangkit clock, IC 4017 sebagai register geser dan IC 4027 sebagai pengunci clock. Kemudian relay-relay akan terhubung ke telepon yang sudah terprogram untuk menelepon nomor tertentu. Singkatnya jika terdeteksi gerakan maka otomatis akan men-dial up telepon.

Kepekaan Sensor Transduser Ultrasonik

Dari Tabel 2 dapat dilihat data kepekaan transduser ultrasonik terhadap jarak yang terjangkau.

Untuk jarak jangkau minimum (short) 0,5 meter. Maka nilai frekuensinya adalah :

Jadi, untuk mendeteksi gerakan sejauh 0,5 meter diperlukan waktu 1,46 ms. Untuk mendeteksi gerakan sejauh 2,5 meter diperlukan waktu 7,28 ms dan untuk mendeteksi gerakan sejauh 3,5 meter diperlukan waktu 10,19 ms. Waktu tersebut merupakan waktu pantulan gelombang yang diakibatkan oleh gerakan.

Alat ini dirancang untuk digunakan didalam ruangan kecil. Misalnya ruang tidur atau ruang kerja yang berukuran 4*5 meter. Jika, terkoneksi dengan hand phone alat ini bisa diletakkan didalam mobil dengan menggunakan catu daya aki 12 volt.

Untuk mengetahui batas kecepatan yang tidak mampu dideteksi oleh transduser ultrasonik perancang menemui berbagai kendala karena gerakan yang tidak terdeteksi oleh transduser adalah gerakan yang sangat cepat sehingga sukar

untuk melakukan pengukuran terhadap kecepatan benda tersebut. Sebagai solusi alternatif perancang melakukan beberapa percobaan dengan melakukan beberapa jenis gerakan yang melewati sensor transduser. Jarak antara gerakan dan sensor adalah 0,5 meter dan nilai VR maksimum.

Tabel 3. Pendeteksian pada gerakan cepat

Benda diatas dijatuhkan dari ketinggan 1,5 meter dengan percepatan gravitasi 9,8 m/s². Sehingga dapat dicari kecepatan benda tersebut dengan rumus :

Dari hasil data pada tabel diatas gerakan yang tidak terdeteksi adalah gerakan dari benda yang mempunyai ukuran / luas yang kecil. Hal ini menunjukkan bahwa luas penampang suatu benda ( A ) sangat berpengaruh dalam pendeteksian transduser ultrasonik.

Jangkauan Transduser Berdasarkan Besar Sudut Antara Pemancar dan Penerima.

Sudut 0° : Jarak maksimum adalah 3,5 m dan jarak minimum ≤ 0,5 m Sudut 30° : Jarak maksimum adalah 3,45 m dan jarak minimum ≤ 0,5 m Sudut 45° : Jarak maksimum adalah 3,25 m dan jarak minimum ≤ 0,5 m Sudut 60° : Jarak maksimum adalah 3,0 m dan jarak minimum ≤ 0,5 m Sudut 90° : Jarak maksimum adalah 2,5 m dan jarak minimum ≤ 0,5 m Sudut 120° : Jarak maksimum adalah 2,25 m dan jarak minimum ≤ 0,5 m Sudut 135° : Jarak maksimum adalah 1,5 m dan jarak minimum ≤ 0,5 m Sudut 150° : Jarak maksimum adalah 1,0 m dan jarak minimum ≤ 0,5 m Sudut 180° : Jarak maksimum adalah 0.5 m dan jarak minimum ≤ 0,5 m

Dari percobaan diatas dapat diketahui bahwa besar sudut antara pemancar ( T ) dan penerima ( R ) juga mempengaruhi panjang jangkauan transduser ultrasonik. Hal ini dikarenakan transduser memiliki Natural Focus / N, yaitu daerah optimal yang nilai amplitudonya paling rapat sehingga daerah ini merupakan daerah yang sangat peka dalam pendeteksian. Jika sudut antara T dan R terlalu besar maka nilai amplitudonya akan melebar sehingga mengurangi nilai N pada transduser tersebut.

Pada Transduser Pemancar

Menurut data sheet transduser 40 Khz, input power yang di ijinkan sebesar 2W. Sedangkan tegangan input ke transduser yang terukur sebesar 1,7 volt dan kuat arus yang mengalir sebesar 0,5 A.

Jadi, P = V * I = 1,7 * 0,5 = 0,85 W. ( masih dalam batas toleransi ).

Pada Transduser Penerima

Perbedaan antara kondisi sinyal sebelum mendeteksi dan ketika mendeteksi adalah pada besar phase ( θ ) gelombang dan tegangan ( V ).

Untuk Grafik bergaris warna hitam adalah kondisi sebelum terdeteksi gerakan dan grafik bergaris warna orange adalah kondisi ketika terdeteksi gerakan. Pengamatan dilakukan dengan memakai osiloskop pada kaki transduser penerima.

Alat ini dirancang akan mendial up telepon setelah mendeteksi gerakan terus-menerus selama 35 detik. Hal ini dilakukan karena telepon rumah yang digunakan sangat lambat dalam pengisian nomor telepon yang akan dihubungi

( untuk satu angka = 2 detik ). Untuk memberi toleransi jika ingin menelpon telepon seluler / HP ( 11 angka ) maka diputuskan agar memberi toleransi gerakan terus-menerus selama 35 detik. Pertimbangan lain adalah untuk mencegah terjadi alarm palsu.

KESIMPULAN

1.    Sinyal yang diterima sensor juga tergantung dari faktor lingkungan seperti suhu, angin dan suara karena akan mempengaruhi kinerja sensor.

2.    Perbedaan sinyal yang dihasilkan oleh transduser penerima ketika tidak mendeteksi gerakan dan ketika mendeteksi gerakan adalah terletak pada besar fase ( θ ) gelombang dan tegangan ( V ).

3.    Tingkat keakurasian transduser ultrasonik dalam mendeteksi suatu gerakan sangat tinggi. Faktor yang berpengaruh adalah kecepatan, luas penampang, suhu, sudut dan kerapatan massa udara.

4.    Jarak jangkauan maksimum dari alat ini adalah 3,5 meter dengan waktu rambatan selama 10,19 ms.

5.    Taraf intensitas maksimum pada transduser 40 KHz adalah 115 dB dan sensitivitasnya adalah sebesar -67 dB.