Mengenal Proximity, Sensor Andalan yang dipakai di Industri (Pengertian dan Jenisnya)

Daftar isi

• 1. Introduction
• 2. Jarak Deteksi
• 3. Proximity Induktif
  • 3.1 Cara Kerja Proximity Induktif
• 4. Proximity Kapasitif
  • 4.1 Cara Kerja Proximity Kapasitif
  • 4.2 Aplikasi Proximity Kapasitif
• 5. Proximity Optik

Sensor Proximity merupakan sensor atau saklar yang dapat mendeteksi adanya target (jenis logam atau non logam) tanpa adanya kontak fisik. Sensor jenis ini biasanya terdiri dari devais elektronik solid-stateyang terbungkus rapat untuk melindunginya dari pengaruh getaran, cairan, kimiawi, dan korosif yang berlebihan.

Kehandalan sensor ini adalah dapat diaplikasikan pada kondisi penginderaan pada objek yang dianggap terlalu kecil/lunak untuk menggerakkan suatu mekanis saklar. Prinsip kerjanya adalah dengan memperhatikan perubahan amplitudo suatu lingkungan medan frekuensi tinggi.

Sensor proximity adalah sensor untuk mendeteksi ada atau tidaknya suatu obyek. Dalam dunia industri, sensor proximity luas digunakan sebagai pendeteksi material sesuai klasifikasi sensor. Penerapannya terbanyak pada conveyor dan mesin sorting.

Mengapa Sensor ini menjadi pilihan di Industri ? beberapa alasannya adalah :

• Object yg di deteksi terlalu kecil
• Respons cepat dan kecepatan switching di perlukan
• Objeck yg di deteksi harus di indra atau di deteksi dengan adanya pembatasan non metalik (non logam) seperti kaca, plastik dan karton kertas.
• Lingkungan yg berbahaya, dimana lingkungan tersebut tidak diijinkan adanya kontak mekanik.

Jenis sensor proximity :

1. Sensor jarak induktif, apabila obyeknya adalah logam .Terdiri dari kumparan, osilator, rangkaian detektor dan output elektronis. Kelemahannya sensor ini tidak sensitif terhadap kelembaban, debu dsb. Induktif proximity terdiri dari empat elemen yaitu Sensor coil (ferrite core), oscillator circuit, detection circuit dan solid state output circuit.
2. Sensor jarak kapasitif. Obyeknya dapat konduktif atau non konduktif.Sensor ini dapat diaktifkan dengan bahan non konduktif seperti kayu, tepung, gula, dsb
3. Sensor Photoelectric sensor photoelectric adalah peralatan yang mengkonversikan sinyal yang dibangkitkan oleh emisi cahaya menjadi sinyal listrik
4. Sensor Ultrasonic Gelombang ultrasonik adalah gelombang yang dipancarkan dengan besar frekuensi diatas frekuensi gelombang suara.

Jarak Deteksi

Jarak diteksi adalah jarak dari posisi yang terbaca dan tidak terbaca sensor untuk operasi kerjanya, ketika obyek benda digerakkan oleh metode tertentu.

Pengaturan jarak, Mengatur jarak dari permukaan sensor memungkinkan penggunaan sensor lebih stabil dalam operasi kerjanya, termasuk pengaruh suhu dan tegangan. Posisi objek (standar) sensing transit ini adalah sekitar 70% sampai 80% dari jarak normal sensing.

Nilai output dari Proximity Switch ini ada 3 macam, dan bisa diklasifikasikan juga sebagai nilai NO (Normally Open) dan NC (Normally Close). Persis seperti fungsi pada tombol, atau secara spesifik menyerupai fungsi limit switch dalam suatu sistem kerja rangkaian yang membutuhkan suatu perangkat pembaca dalam sistem kerja kontinyu mesin. Tiga macam ouput Proximity Switch ini bisa dilihat pada gambar dibawah.

Tipe Output Proximity 

Arti warna pada kebel Proximity

Berdasarkan bahannya Proximity Switch ini terbagi dua jenis, yaitu type NPN dan type PNP. Tipe inilah yang nanti bisa dikoneksikan dengan berbagai macam peralatan kontrol semi digital yang membutuhkan nilai nilai logika sebagai input untuk proses kerjanya. Menghubungan sumber tegangan sudah standart warna kabel maupun simbolnya dari segala pabrikan.

Beberapa jenis Proximity Switch ini hanya bisa dikoneksikan dengan perangkat PLC tergantung type dan jenisnya. Sensor ini juga bisa dikoneksikan langsung dengan berbagai macam peralatan kontrol semi digital, dan counter relay digital adalah salah satunya.

Pada prinsipnya fungsi Proximity Switch ini dalam suatu rangkaian pengendali adalah sebagai kontrol untuk menyalakan dan mematikan suatu sistem interlock dengan bantuan peralatan semi digital untuk sistem kerja berurutan dalam rangkaian kontrol.

1. Proximity Inductive

Sensor ini bekerja sama dengan koil elektromagnetik akan mendeteksi kehadiran suatu objek logam. Sensor ini mempunyai empat elemen utama yaitu Koil, Osilator, Rangkaian Trigger, dan sebuah output. 

Osilator berfungsi untuk menghasilkan gelombang frekuensi radio. Medan elektromagnetik yang dihasilkan oleh osilator akan dipancarkan oleh coil melalui permukaan sensor, rangkaian ini akan mendapat umpan balik dari medan yang dideteksi untuk menjaga osilator tetap bekerja.

Inductive Proximity

Sensor ini paling banyak ditemui di industri dimana inductive proximity atau yang kita kenal di ranah industri dengan istilah speed monitor (speedmon), karna biasanya sensor ini dipakai pada belt conveyor yang dipasang di bagian tail pulley untuk safety device. 

Kalau dipabrik semen selain di belt conveyor inductive proximity juga digunakan pada Screw Conveyor, Drag Chain, atau untuk hal-hal yang berkaitan dengan posisi ataupun switch.

Cara kerja Proximiy Inductive

Sensor ini memanfaatkan medan electromagnetic untuk mendeteksi benda logam yang ada didekatnya. Secara sederhana Inductive proximity hanya sensor switch yang memberikan logika true jika mendeteksi logam di dekatnya tapi ada juga jenis yang membutuhkan pulsa artinya sensor ini harus mendeteksi object (logam) berulang-ulang kali agar dapat menghasilkan pulsa dengan nilai frekuensi yang sama atau lebih besar dari setting frekuensi thresholdnya baru kemudian dia akan memberikan logika 1, Sensor jenis inilah yang biasanya dipakai pada belt conveyor. 

Inductive Proximity ada yang 2 kabel ada juga yang tiga kabel ada yang 24 VDC ada juga yang 220 VAC, jadi kembali lagi, tergantung kebutuhan kita dalam pemakaiannya. Gambar Prinsip Kerja Inductive Proximity Sensor.

Proximity Switch atau Sensor Proximity adalah alat pendeteksi yang bekerja berdasarkan jarak obyek terhadap sensor. Karakteristik dari sensor ini adalah menditeksi obyek benda dengan jarak yang cukup dekat, berkisar antara 1 mm sampai beberapa centi meter saja sesuai type sensor yang digunakan. Proximity Switch ini mempunyai tegangan kerja antara 10-30 Vdc dan ada juga yang menggunakan tegangan 100-200VAC.

2. Proximity Capacitive

Sensor kapasitif merupakan sensor elektronika yang bekerja berdasarkan konsep kapasitif. Proximity Capacitive akan mendeteksi semua obyek yang ada dalam jarak sensingnya baik metal maupun non-metal.

Sensor ini bekerja berdasarkan perubahan muatan energi listrik yang dapat disimpan oleh sensor akibat perubahan jarak lempeng, perubhan luas penampang dan perubahan volume dielektrikum sensor kapasitif tersebut.

Capacitive proximity

Konsep kapasitor yang digunakan dalam sensor kapasitif adalah proses menyimpan dan melepas energi listrik dalam bentuk muatan-muatan listrik pada kapasitor yang dipengaruhi oleh luas permukaan, jarak dan bahan dielektrikum.

Sensor kapasitif sama dengan sensor kapasitif yang sudah dibahas sebelumnya. Perbedaan antara sensor kapasitif dengan sensor kapasitif adalah Sensor kapasitif menghasilkan medan elektrostatis tidak medan elektromagnetik seperti pada sensor kapasitif .

Cara kerja proximity kapasitif 

Proximity kapasitif mengukur perubahan kapasitansi medan listrik sebuah kapasitor yang disebabkan oleh objek yang mendekatinya. Proximity kapasitif bisa mendeteksi baik benda logam maupun non logam. 

Jika sebuah benda mendekati sensor ini, maka kedua belah plat konduktif yang berada didalam sensor akan berubah nilainya dalam range tertentu.

Aplikasi Proximity kapasitif

Berfungsi untuk mendeteksi obyek baik metal maupun non-metal. Biasanya dipakai untuk deteksi barang pada ban berjalan atau konveyor. 

Sensor kapasitif bisa mendeteksi material yang terbuat dari logam maupun non logam seperti gelas, cairan, atau baju.

3. Optic Proximity

Sensor proximity optik merupakan sensor yang mendeteksi keberadaan suatu obyek dengan cahaya biasnya atau pantulan cayaha (refleksi) yaitu infra red. Bila terdapat benda dengan jarak yang cukup dekat dengan sensor, maka cahaya yang terdapat pada sensor akan memantul kembali pada penerima (receptor) sehingga penerima akan menangkap sinyal tersebut sebagai tanda bahwa ada obyek yang melewati sensor. 

Optical Proximity tipe Infrared

Salah satu implementasi sensor proximity optik ini yang paling dekat dengan keseharian kita adalah pada penggunaan touch screen pada ponsel.