Apakah Sensor itu? • Segala sesuatu yang mampu mendeteksi keadaan lingkungan. • Apakah berikut ini termasuk sensor? – – – –
positioning devices Encoders Vision Mine detectors (detector vs. sensor)
Beberapa tipe Sensor: • Ladar (laser distance and ranging) – Time of flight – Phase shift
• • • • • •
Sonar Radar Infra-red Sensor Peka cahaya Sensor Peka Panas Sensor Peka Sentuhan
Bagaimana memilih Sensor: Ada 4 faktor utama yang dipertimbangkan : 1) Harga: sensor bisa mahal, especially in bulk. 2) Lingkungan: banyak sensor yang berfungsi baik di dalam ruang tapi gagal di luar ruangan, atu tidak tahan panas, lembab dsb. 3) Range: Setiap sensor punya daerah kerja masing-masing. Pilih yang daerah kerjanya sesuai dengan kebutuhan aplikasi yang dibuat. 4) Field of View: Kemampuan sensor untuk emndektesi berbagai sisi.
Penggunaan secara kreatif: • Sharp IR sensor sangat akuarat dan beroperasi dengan baik pada range yang proprsional dengan ukuran Lego robot. Tetapi, sensor tersebut tidak punya penyebaran. Ini bisa menyebabkan sensot tsb tidak dapat mendekteksi adanya halangan ketika ada celah kecil. Salah satu solusinya adalah membuat sinar IR menyebar dengan pola tertentu. • Sensor cahay bisa digunakan untuk mendeteksi adanya halangan, namun perlu diperhatikan kondisi cahaya sekitar apakah di dalam ruangan atau di luar ruangan. • Sensor sentuh dapat dibuat menyebar dengan menambahkan bumper. Harganya cukup murah.
Contoh penempatan sharp IR agar bisa mounted to Memindai area yang lebih luas.
Bayangan menunjukkan adanya halangan : Salah satu cara navigasi dengan Fotoresistor.
Gas Sensor Gyro
Accelerometer
Pendulum Resistive Tilt Sensors
Metal Detector Piezo Bend Sensor
Gieger-Muller Radiation Sensor Pyroelectric Detector UV Detector
Resistive Bend Sensors
Digital Infrared Ranging
CDS Cell Resistive Light Sensor
Pressure Switch Miniature Polaroid Sensor Limit Switch
Touch Switch Mechanical Tilt Sensors
IR Pin Diode
IR Sensor w/lens
Thyristor Magnetic Sensor
IR Reflection Sensor
Magnetic Reed Switch IR Amplifier Sensor
Hall Effect Magnetic Field Sensors
Polaroid Sensor Board
IRDA Transceiver
Lite-On IR Remote Receiver
Radio Shack Remote Receiver
IR Modulator Receiver
Solar Cell Compass
Compass
Piezo Ultrasonic Transducers
Sensor Resistive Bend Sensors • Resistance = 10k to 35k • Force to produce 90deg = 5 grams • www.jameco.com = 10$ Potentiometer • Sensor putaran tetap • Mudah didapat, mudah dipasang
Resistive Bend Sensor
Potentiometer
Sensor Cahaya • Bagus untuk mendeteksi arah/adanya cahaya • Resistansi Non-linear • Respon lambat Cadmium Sulfide Cell
Aplikasi
Sensor
• Mengukur penekukan Joint
Sensors
• Deteksi dinding/ anti menabrak Sensor
• Sensor berat
Inputs untuk Sensor resistiv V1 Voltage divider: R1 2 resistor, satu tetap, satu variable, V Dengan sumber tetap R2 V1 – V2 * (R2/R1+R2) = V V2
Diketahui
?
micro
Diukur
Analog to Digital (pull down)
micro
Single Pin Resistance Measurement
+ -
Binary Threshold
Infrared Berbasis Intensitas
voltage
Peningkatan Cahaya ambient menaikkan DC bias
time voltage
• Mudah diimplementasikan (Komponen sedikit) • Bekerja baik pada lingkungan yang terkendali/teratur • Sensitive terhadap cahaya ambient
time
Infrared Termodulasi amplifier
bandpass filter integrator limiter demodulator comparator
Input Output 600us
600us
• Insensitive terhadap cahaya ambient • Built in modulation decoder (typically 38-40kHz) • Biasa dipakai di remote control IR ( cocok untuk komunikasi) • Dipasang pada suatu metal faraday cage • Tidak bisa mendeteksi long on-pulses • Membutuhkan sinyal IR termodulasi http://www.hvwtechnologies.com http://www.digikey.com
Digital Infrared Ranging Modulated IR beam Lensa Optical +5v output input 1k
1k
gnd positsi sensitive device (array photodiodes)
• Optik untu konversi horizontal distance to vertical distance • Insensitive terhadap cahaya ambient dan tipe permukaan • Minimum range ~ 10cm • Beam width ~ 5deg • Catu 3v -> Butuh proteksi input •Cukup reliable untuk ranging
Polaroid Ultrasonic Sensor •
Mobile Robot
Electric Measuring Tape Focus for Camera http://www.robotprojects.com/sonar/scd.htm
Theory of Operation
• Digital Init • Chirp – 16 high to low – -200 to 200 V • Internal Blanking • Chirp reaches object – 343.2 m/s – Temp, pressure • Echoes – Shape – Material • Kembali ke Xducer • Ukur waktunya
Masalah • • • • •
Ketidakpastian Azimuth Specular Reflections Multipass Sangat peka terhadap perubahan temperature dan pressure Minimum Range
Beam Pattern
Bukan Gaussian!!
Vendors • • • •
Micromint Wirz Gleason Research (Handyboard) Polaroid-oem
Metal Detector Oscillator signal coupled via transformer
When T2 is turned off, T3 is turned on
112kHz LC Oscillator
LED will drop about 2volts
Diode converts AC signal to DC ripple and applies as bias to T3
9v Signal to 5v logic +9V
+5V Rpullup
9v signal
+ -
PIC LM311 comparator
Sebuah Komparator dapat digunakan untuk mengkonversi suatu sinyal 2 keadaan menjadi Logika Digital. Ketika Tegangan + diatas tegangan -, output adalah high Ketika Tegangan + dibawah tegangan -, output adalah low
Accelerometers
adxl202 2-axis accelerometer
Penggunaan Accelerometer • Mengukur Kemiringan Lengan
ADXL202EB
ADXL202EB
• Mengukur Berat
Analog Tilt Measurements • Melewatkan sinyal melaui low-pass filter, lalu ke ADC +5V ADXL202EB Bandwidth = 100 Hz
Vi
LM324
R
PIC
+ -
C
1 ≤ 10 Hz 2πRC
0.1µF
ADC0 Vo
Vi Vo t
Analog Velocity Measurements • Melewatkan sinyal akselerasi melalui integrator, lalu ke ADC
R
R + -
R
ADXL202EB Bandwidth = 1000 Hz
+
Vi
-
Vo
t
PIC
LM324
C
Vi
+5V
ADC0 Vo
Rb
Threshold Measurements • Melewatkan sinyal akselerasi melalui komparator, lalu ke input capture MC – Butuh high signal bandwidth untuk mengamati pulsanya ADXL202EB Bandwidth = 1000 Hz
R
Vi
LM311 comparator
+ -
C
Vo
Rb PIC
Rpullup
+5V
Vth Vo
1 ≤ 100 Hz 2πRC
Vi
Vth t
