Pengertian Sensor Proximity (Sensor Jarak)

Sensor Proximity Adalah – Sensor jarak atau dalam bahasa inggris disebut sebagai proximity sensor (sensor proksimitas) merupakan sebuah sensor elektronik yang memiliki fungsi sebagai pendeteksi keberadaan objek di sekitarnya tanpa tersentuh secara fisik.

Sensor Proximity

Sensor proksimitas juga bisa dikatakan sebagai salah satu perangkat yang bisa digunakan untuk mengubah informasi tentang gerakan atau keberadaan objek menjadi sinyal listrik. Untuk dapat mendeteksi keberadaan objek yang ada di sekitarnya, proximity sensor tidak menggunakan bagian mekanik atau bagian-bagian yang bergerak. Namun pada umumnya menggunakan medan elektromagnetik maupun sinar radiasi elektromagnetik untuk bisa mengetahui apakah ada suatu objek tertentu yang berada di sekitarnya.

Jarak paling maksimal yang bisa dideteksi oleh sensor jarak biasa disebut sebagai nominal range (kisaran nominal). Sekarang ini sudah banyak sekali proximity sensor yang dilengkapi dengan fitur pengaturan nominal range dan juga pelaporan jarak objek yang ingin dideteksi.

Sensor jarak ini merupakan sebuah perangkat yang akan sangat berguna jika digunakan pada beberapa tempat yang berbahaya. Tetapi seiring dengan berjalannya waktu, sensor jarak ini sudah banyak digunakan untuk memudahkan pekerjaan manusia. Bahkan, sensor jarak sudah banyak digunakan di hampir  semua jenis ponsel pintar (smartphone) zaman ini.

Proximity Sensor

Pada umumnya sensor proximity memang digunakan untuk dapat mendeteksi keberadaan, kedekatan, posisi dan juga perhitungan pada mesin sistem otomatis serta sistem manufaktur. Adapun beberapa mesin yang biasa menggunakan sensor jarak ini adalah mesin produksi, mesin kemasan, mesin percetakan plastik, mesin percetakan, mesin pengolah makanan, mesin untuk pengerjaan logam, dan masih banyak lagi jenis mesin yang lainnya.

Sensor ini mempunyai tingkat keakuratan serta sensitifitas sensor yang cukup baik. Disamping itu, sensor proximity juga sangat praktis dan merupakan sensor yang tahan terhadap benturan ataupun goncangan. Bahkan sensor yang satu ini juga sangat mudah dalam masalah perawatan maupun perbaikan penggantinya.

Baca juga: Sensor Jarak Hall Effect

Jenis-Jenis Sensor Jarak (Proximity Sensor)

Sensor Proximity

Sensor jarak (proximity sensor) bisa dibedakan menjadi beberapa macam jenis, yaitu Inductive Proximity Sensor, Capacitive Proximity Sensor, Photoelectric Sensor, dan Ultrasonic Proximity Sensor. Berikut di bawah ini kami akan menjelaskan secara singkat dan jelas mengenai beberapa jenis sensor jarak tersebut.

  1. Sensor Jarak Induktif (Inductive Proximity Sensor)

Inductive Proximity Sensor

Sensor jarak induktif (Inductive Proximity Sensor) merupakan sebuah sensor jarak yang memiliki fungsi sebagai pendeteksi keberadaan logam, baik itu logam jenis Ferrous ataupun logam jenis non-ferrous. Jenis sensor yang satu ini bisa digunakan sebagai pendeteksi keberadaan (ada atau tidaknya keberadaan objek logam), menghitung suatu objek logam serta aplikasi pemosisian.

Sensor induktif ini juga sering digunakan untuk menggantikan saklar mekanis. Hal ini karena sensor induktif memiliki kemampuan yang bisa beroperasi pada kecepatan yang lebih tinggi jika dibandingkan dengan sakelar mekanis biasa. Sensor jarak induktif yang satu ini juga lebih kuat dan lebih anda.

Sensor proximity induktif biasanya dibuat dari kumparan atau koil dengan inti ferit sehingga bisa digunakan untuk menghasilkan medan elektromagnetik yang memiliki frekuensi tinggi. Output dari sensor jarak induktif ini bisa dalam bentuk analog atau bisa digital. Untuk versi analog bisa berupa tegangan (kurang lebih sekitar 0 sampai 10VDC) atau arus (4 sampai 20mA). Jarak pengukurannya bisa mencapai lebih dari 2 inci. Sementara untuk versi digital umumnya digunakan pada rangkaian DC ataupun rangkaian AC/DC.

Hampir semua sensor induktif digital ini semuanya dikonfigurasi dengan output “NORMALLY-OPEN”. Tetapi ada pula yang dikonfigurasi dengan menggunakan output “NORMALLY – CLOSE”. Sensor induktif yang satu ini sangat cocok sekali untuk digunakan sebagai pendeteksi benda-benda logam yang berada di mesin dan juga di peralatan otomatisasi.

Pada dasarnya inductive proximity sensor terdiri dari osilator, suatu koil dengan inti ferit, rangkaian output, rangkaian detektor, kabel dan juga konektor. Osilator yang ada dalam sensor jarak ini bisa memicu bangkitnya gelombang sinus dengan menggunakan frekuensi yang sama. Sinyal tersebut biasanya digunakan untuk dapat menggerakkan kumparan atau koil.

Koil dengan inti ferit bisa menginduksi medan elektromagnetik. Jika garis-garis medan elektromagnetik ini bisa ter-interupsi oleh suatu objek logam, maka tegangan osilator akan menjadi berkurang sehingga sama dengan ukuran dan juga jarak objek dari kumparan atau koil. Dengan begitu, jenis sensor yang satu ini mampu untuk mendeteksi keberadaan objek yang sedang mendekatinya. Tegangan yang mengalami pengurangan dikarenakan oleh adanya arus Eddy yang diinduksi pada logam yang meng-interupsi garis-garis logam.

  1. Sensor Jarak Kapasitif (Capacitive Proximity Sensor)

 Capacitive Proximity Sensor

Sensor Jarak Kapasitif (Capacitive Proximity Sensor) merupakan sebuah sensor yang biasa digunakan sebagai pendeteksi gerakan, komposisi kimia, tingkat dan komposisi cairan ataupun tekanan. Jenis sensor ini mampu untuk mendeteksi berbagai bahan dielektrik rendah seperti plastik, kaca, ataupun berbagai bahan dielektrik yang lebih tinggi seperti cairan sehingga bisa mendeteksi tingkat banyak bahan dengan melalui kaca, plastik, ataupun komposisi kontainer yang lainnya.

Capacitive proximity sensor ini tidak berbeda jauh dengan inductive proximity sensor, yang membedakan hanyalah sensor ini mampu menghasilkan medan elektrostatik sementara sensor induktif  bisa menghasilkan medan elektromagnetik. Jenis sensor ini bisa digerakan oleh bahan konduktif dan juga bahan non-konduktif.

Elemen aktif sensor jarak kapasitif ini umumnya dibentuk oleh dua elektroda logam yang posisinya sebagai pembentuk ekuivalen (sama dengan) dengan kapasitor terbuka. Elektroda ini berada di suatu rangkaian osilasi yang memiliki frekuensi tinggi.

Saat objek mendekati bagian permukaan sensor jarak kapasitif ini maka medan elektrostatik pelat logam akan langsung terinterupsi sehingga bisa mengubah kapasitansi sensor proximity. Perubahan tersebut mampu untuk mengubah kondisi pada pengoperasioan sensor jarak sehingga bisa digunakan untuk mendeteksi keberadaan objek tersebut.

  1. Sensor Jarak Ultrasonik (Ultrasonic Proximity Sensor)

sensor ultrasonic

Sensor jarak ultrasonik (ultrasonic proximity sensor) merupakan sebuah sensor yang memiliki prinsip operasi sama seperti radar atau sonar, dimana mampu menghasilkan gelombang frekuensi tinggi untuk dapat menganalisis gema yang diterima sesudah terpantul oleh objek yang mendekatinya.

Biaanya sensor jarak ultrasonik akan menghitung waktu antara pengiriman sinyal dan penerimaan sinyal untuk dapat menentukan jarak objek yang terkait. Sensor ini juga biasa digunakan sebagai pendeteksi keberadaan suatu objek serta mengukur jarak objek di proses otomasi pabrik.

  1. Sensor Jarak Fotolistrik (Photoelctric Proximity Sensor)

Sensor Jarak Fotolistrik

Sensor jarak fotolistrik (photoelectric proximity sensor) merupakan sebuah sensor yang menggunakan elemen peka cahaya untuk dapat mendeteksi suatu objek. Jenis sensor jarak ini terdiri dari sumber cahaya (atau yang biasa disebut sebagai emitor) dan penerima (receiver).

Photoelectric proximity sensor ini dapat dibedakan menjadi 3 jenis, diantaranya:

  • Direct Reflection – Emitor dan receiver berada di tempat yang sama, menggunakan cahaya yang dipantulkan secara langsung dari suatu objek untuk dideteksi.
  • Refleksi dengan Reflektor – Emitor dan receiver yang disimpan secara bersamaan serta memerlukan reflektor, suatu obyek akan dideteksi jika obyek tersebut menghalangi berkas cahaya antara sensor dengan reflektor.
  • Thru Beam – Emitor dan receiver yang berada di tempat secara terpisah, sebagai pendeteksi sebuah obyek saat obyek tersebut menghalangi berkas cahaya antara pemancar dengan penerima.

Prinsip Kerja Sensor Proximity

Berdasakan prinsip kerja Proximity dan jenis bahan yang disensor, Proximity Sensor terbagi menjadi:

  1. Proximity Inductive

Proximity jenis ini memiliki sensor yang bekerja berdasarkan induksi magnetik, saat area sensing terdapat benda sejenis logam, maka induksi magnetik dari sensor akan mengalami perubahan, perubahan nilai induksi inilah yang akan menyatakan perubahan jarak benda yang terjadi pada area Sensing.

Proximity sensor Inductive hanya mendeteksi perubahan jarak objek yang berbahan logam, Sehingga sensor masih dapat bekerja meski logam tersebut terhalang benda yang Non logam.

Proximity ini biasa dipakai untuk Logam Detektor, dan sebagainya.

Sebagai contoh, Suatu Sensor proximity yang sudah dipasang sedemikian rupa, dengan diletakkan benda sejenis logam dengan jarak tertentu dari Sensor.

Proximity akan mengirimkan sinyal ke sistem kontrol atau otomatisasi, jika terjadi perubahan nilai induksi magnetik, yang dapat disebabkan oleh beberapa faktor, antara lain:
Benda logam yang diletakkan sebelumnya, mengalami pergeseran jarak, bertambah jauh atau bertambah dekat.
Terdapat benda logam lainnya, yang masuk ke area sensing alat proximity tersebut.

  1. Proximity Capacitive

Proximity jenis ini dapat digunakan untuk mendeteksi jarak atau kedekatan berbagai objek dengan bahan dari Logam maupun Non Logam (Kayu, Plastik, Beton, Kaca, dsb).

  1. Photo-Electric Proximity

Proximity ini dapat digunakan untuk mendeteksi jarak (kedekatan) benda dari berbagai bahan jenis padat, baik Logam maupun Non-Logam.

Selain itu, Sensor jenis Photo-Electric dapat digunakan untuk sensor benda yang berada atau memiliki jarak cukup jauh dari posisi sensor, bahkan dapat mendeteksi perubahan jarak benda sejauhu belasan Meter.

Berdasarkan Tegangan kerjanya (Supply Voltage), Proximity Sensor dibagi menjadi:

  1. Proximity Sensor dengan Tegangan kerja 10-30 VDC
  2. Proximity Sensor dengan Tegangan kerja 24-240 VAC

Berdasarkan Output (Nilai keluaran) dari Proximity Switch, terbagi beberapa jenis, antara lain:

Output NPN NO
Output NPN NC
Output PNP NO
Output PNP NC
Output PNP NO+NC
Output NPN NO+NC
Output NO
Output NC
Output NO+NC
Output Lights On/Off

Dengan mengenal serta mengetahui fungsi dan prinsip kerja dari perangkat yang disebut dengan Proximity, kita dapat mengembangkan penggunaannya untuk berbagai kebutuhan dan tepat sasaran.

Baca juga: Rangkaian Sensor Sentuh

Fungsi Proximity Sensor pada Smartphone

Fungsi Proximity Sensor (Sensor Jarak) pada Smartphone

Seperti yang telah kami sebutkan diatas, proximity sensor atau yang biasa disingkat dengan p-sensor merupakan salah satu perangkat wajib yang digunakan oleh sebagai besar produsen ponsel pintar atau smartphone sekarang ini. Ketika pengguna smartphone ingin melakukan panggilan telepon ataupun menerima telepon, maka smartphone harus didekatkan dengan telinga.

Dengan begitu, proximity sensor akan langsung mendeteksi keberadaan objek yang mendekatinya serta memberikan sinyal dengan tujuan untuk dapat mematikan fungsi layar sentuh. Sehingga layar sentuh nantinya tidak akan bisa melakukan respon apapun jika tersentuh langsung dengan telinga maupun anggota tubuh yang lainnya.

Namun jika panggilan atau penerimaan telepon sudah selesai dan smarthpone sudah dijauhkan dari telinga maka sensor proximity akan langsung mengirimkan sinyal dengan tujuan supaya fungsi layar sentuh bisa menjadi aktif kembali.

Jadi fungsi layar sentuh bisa aktif kembali dan layarnya juga bisa hidup kembali. Sensor proximity atau sensor jarak ini sendiri pada umumnya berada di bagian atas atau kepala ponsel. Namun kebanyakan berada di sebelah kamera depan.

Fungsi Proximity Sensor pada Mesin Pengemasan

sensor proximity pada mesin

Sensor proximity biasanya digunakan untuk mesin pengemasan produk. Misalnya, produk minuman gelas, kalengan, botol dan lainnya. Dengan adanya sensor ini, proses pengemasan dari produk yang siap dikemas menjadi lebih cepat dan presisi.

Sistem kerjanya sama saja seperti pada smartphone dimana apabila ada objek atau produk yang mendekat, sensor proximity akan mengirimkan sinyal kepada mesin pengepres sehingga ketika produk mendekat akan dipress, misalnya pada penutup botol, label produk, dan lain-lain.

Namun tidak ada yang sempurna, kesalahan sensor proximity pada mesin pengemasan juga bisa saja terjadi. Hal ini karena performa mesin semakin lama semakin berkurang dan menjadi tidak responsif.

Akibat dari kesalahan sensor proximity, pengemasan pada produk menjadi tidak pas dan akan terlihat cacat di beberapa pekerjaan. Misalnya, pada penutup minuman gelas yang mana sebagian informasi terpotong.

Leave a Comment