TRANSDUCER MICRO ELECTRO MECHANICAL SYSTEM (MEMS) DAN HYDROGEN SENSOR

TRANSDUCER

Transducer 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 Transducer.

Disini saya akan memberika dua contoh Transducer, yaitu Microelectromechanical System (MEMS) dan Hydrogen Sensor.

A.   MICRO ELECTRO MECHANICAL SYSTEM (MEMS)

Micro Electro Mechanical System (MEMS) didefenisikan sebagai sebuah miniatur perangkat atau susunan perangkat yang menggabungkan komponen elektrik dan mekanik dengan menggunakan teknik proses batch integrated circuit (IC). MEMS pada dasarnya adalah sebuah sistem mekanik dalam bentuk miniatur yang sangat kecil dan dapat mengkonversikan energi listrik menjadi energi mekanis, demikian pula sebaliknya.

Keuntungan menggunakan MEMS adalah bisa memperkecil ukuran dan massa dari sebuah sensor. Dengan memperkecil sensor maka bisa memperluas kegunaan dari sensor dan mempermurah harga.

MEMS device dibagi menjadi 2 kategori, yaitu :

- Sensor device : untuk mengumpulkan informasi dari sekelilingnya.

- Aktuator device : utnuk memberikan perintah melalui gerakam kontrol tinggi.

Gambar 1. Contoh sensor MEMS yang besarnya dibandingkan dengan koin.

Ada beberapa contoh sensor MEMS, yaitu :

1.   Accelometer MEMS

Accelerometer adalah suatu alat atau transduser untuk mengukur percepatan sehingga dapat mendeteksi adanya perubahan posisi device/perangkat dan berapa banyak perubahan itu terjadi. Accelometer MEMS biasanya digunakan untuk airbag mobil. Cara kerjanya adalah pada saat terjadi benturan, mass pada accelometer akan bergerak keras, setelah itu kan dibaca pergerakan itu dan dikirimkan datanya ke microprosesor dan akan melakukan perintah untuk mengaktifkan airbag.

Gambar 2. Contoh Accelometer MEMS yang dilihat dari mikroskop.

2. Gyroscope MEMS

Giroskop adalah sensor yang mendeteksi kecepatan sudut eksternal. Giroskop memiliki kesamaan prinsip kerja dengan akselerometer. Namun, giroskop dapat mengubah input kecepatan sudut perpindahan massanya. MEMS giroskop ini berukuran sangat kecil (molekul) yang dibuat di atas selembar silikon, bersama dengan elektronik pada permukaannya. Sistem ini bergetar pada tingkat tinggi seperti halnya pada giroskop piezoelektrik.

Gambar 3. Contoh Gyroscope MEMS yang dilihat melalui mikroskop.

3.   Digital Micro Mirror MEMS

Chip Digtal Micro Mirror memiliki permukaan dari beberapa ratus ribu cermin mikroskopis yang disusun dalam bentuk persegi panjang yang sesuai dengan piksel pada gambar yang akan ditampilkan. Cermin dapat diputar secara terpisah ± 10-12 °, ke keadaan on atau off. Pada keadaan on, lampu dari bohlam proyektor tercermin ke dalam lensa sehingga pixel tampil terang di layar. Dalam keadaan off, cahaya diarahkan ke tempat lain, membuat pixel tampak gelap.

Gambar 4. Contoh permukaan DMM yang dilapisi beberapa ratus ribu cermin mikroskopis.

Contoh aplikasi MEMS :

1. Inkjet Printer (menggunakan piezoelectrics MEMS)

2. Airbag pada mobil (menggunakan accelometers MEMS)

3. Video projector (menggunakan Digital Micro Mirror MEMS)

4. Dll.

B.     HYDROGEN SENSOR

Sensor gas merupakan salah satu sensor yang meniru kinerja panca indera manusia yaitu hidung. Pada sensor ini digunakan untuk mendeteksi gas Hidrogen. Sensor ini mempunyai sensitivitas yang tinggi terhadap sensor hidrogen (H2) tetapi tidak sensitif untuk gas lainnya.

Gambar 5. Hydrogen Gas Sensor MQ-8.

Prinsip kerja dari sensor ini adalah :

Hidrogen molekul terbagi menjadi beberapa atom saat terkena permukaan metal pada sensor tersebut dan diserap oleh sensor itu. Atom hidrogen yang diserap akan menaikkan sedikit tegangan dan dikirim ke alat pendeteksinya. Setelah dikirim, dapat memerintahkan keluaran seperti suara atau lampu sebagai tanda di tempat tersebut terdapat gas hidrogen.

Contoh aplikasi Hydrogen sensor :

-SBS-Hydrogen Detector

Gambar 6. SBS-Hydrogen Detector.

- Pendeteksi kebocoran gas hydrogen pada mobil berbahan bakar gas hydrogen.