Sistem instrumentasi elektronika adalah bidang yang menggabungkan pengetahuan tentang instrumentasi dan elektronika yang industri butuhkan. Bukan hanya terkait dengan fisika atau kimia saja, cabang ilmu ini melibatkan elektronika untuk mengukur sekaligus mengendalikan berbagai parameter di berbagai industri.
Baca Juga: Hukum Ohm pada Rangkaian Tertutup, Rumus dan Penerapannya
Selain industri, keberadaan instrumentasi elektronika memegang peranan penting di dalam banyak aplikasi lainnya, seperti penelitian ilmiah, lingkungan, hingga kesehatan. Di bawah ini adalah penjelasan lebih mendalam tentang instrumentasi dan elektronika beserta penerapannya.
Sistem Instrumentasi Elektronika, Komponen dan Penerapannya
Di dalam industri kimia, seperti macam-macam reaksi kimia harus diukur dengan baik dari segi suhu, tekanan, derajat keasaman, volume campuran bahan, dan lainnya. Sedangkan dalam industri baja dan logam, pengukuran suhu yang tinggi perlu menggunakan alat pengukur elektronik sehingga bisa mengendalikan pengepresan logam di ketebalan sesuai keinginan.
Namun, penerapan elektronika dan instrumentasi tidak hanya terbatas pada bidang kimia atau industri baja saja. Namun juga berguna untuk pabrik kertas, pabrik gula, pabrik pemrosesan makanan, instrumentasi kedokteran, hingga pabrik pembuatan alat elektronik seperti komputer atau telepon.
Komponen Instrumentasi Elektronika
Suatu sistem instrumentasi elektronika terbagi atas beberapa komponen atau elemen yaitu seperti berikut.
1. Transduser
Transduser atau sensor merupakan alat yang bisa mengubah besaran fisik menjadi sinyal listrik. Sebagai salah satu komponen kunci dalam instrumentasi, sensor bekerja supaya besaran fisik bisa menjadi sinyal listrik yang dapat diukur.
Penggunaan transduser biasanya terlibat ketika mengukur beberapa parameter seperti kelembapan, tekanan, suhu, cahaya, arus listrik dan lainnya. Contohnya transduser yaitu sensor fotodioda untuk mengukur intensitas cahaya, sensor tekanan untuk mengukur tekanan, atau termokopel untuk mengubah suhu menjadi beda potensial listrik.
2. Catu Daya
Berbagai instrumentasi elektronika membutuhkan sistem sumber daya listrik supaya bisa berfungsi. Sumber daya ini bisa berupa sumber daya listrik AC/DC maupun baterai. Dalam hal ini power supply atau catu daya adalah sumber energi yang berfungsi untuk mengoperasikan transduser.
Contohnya yaitu transformator diferensial yang merupakan transduser untuk mengukur perpindahan (displacement). Transduser ini membutuhkan sumber daya AC untuk mengaktifkan dua kumparan sehingga bisa menghasilkan perubahan medan magnet pada gilirannya.
3. Penguat Sinyal
Signal conditioners merupakan rangkaian-rangkaian elektronika yang mengubah, memanipulasi, atau mengkompensasi output dari transduser supaya bisa menjadi kuantitas listrik yang lebih berguna. Penguat sinyal bekerja dengan cara mengambil sinyal dari sensor dan mengubahnya menjadi kondisi yang sesuai untuk pengendalian atau tampilan.
Modulator, demodulator, differensiator, integrator, dan filter adalah contoh dari rangkaian penguat sinyal yang kerap dipakai dalam sistem instrumentasi elektronika. Kemudian ada pula amplifier yang bertugas memperkuat sinyal dari sensor sebelum dikonversi menjadi data digital.
4. Pengukur dan Perekam
Ini adalah perangkat pengukuran tegangan yang berfungsi untuk menampilkan hasil pengukuran dalam bentuk yang bisa dibaca. Bagian ini meliputi sistem yang menampilkan informasi umumnya dalam bentuk satuan teknik.
Baca Juga: Pengertian Optika Geometri, Pemantulan dan Pembiasan Cahaya
Contohnya adalah voltmeter untuk mengukur tegangan listrik dengan tampilan berupa deretan angka berpendar namun mudah untuk pengguna baca. Selain itu ada ohmmeter untuk mengukur resistansi, amperemeter untuk mengukur arus listrik, dan lain sebagianya.
5. Pengolah Data dan Pengontrol Proses
Pengolah data berperan dalam mengonversi sinyal input analog menjadi sinyal digital. Selanjutnya sinyal tersebut akan melalui tahap pemrosesan pada komputer digital sesuai dengan instruksi pemrograman yang ada.
Sementara pengontrol adalah pengendali yang bertugas untuk mengontrol sistem berdasarkan data yang bersumber dari transduser. Pengontrol proses akan menerima dengan baik sinyal komando atau sinyal yang merupakan hasil pengukuran.
Penerapan Instrumentasi Elektronika
Instrumentasi elektronika mempunyai tujuan utama untuk melakukan pengukuran yang teliti sehingga data yang diperoleh menjadi tepat dan akurat. Tak hanya itu, sistem instrumentasi elektronika juga memungkinkan pengendalian otomatis dalam dunia industri.
Dalam memantau perubahan dan gangguan yang bisa memengaruhi operasi dalam industri secara keseluruhan, maka melibatkan instrumentasi elektronika. Berikut adalah beberapa contoh pengaplikasian instrumentasi elektronika di berbagai bidang.
- Dalam bidang industri, instrumentasi elektronika berguna dalam pemantauan dan proses produksi, contohnya sistem pengendalian otomatis di pabrik.
- Instrumentasi elektronika turut terlibat dalam penelitian ilmiah seperti eksperimen dan studi seperti teleskop untuk pengamatan astronomi.
- Di bidang kesehatan, instrumen elektronika terlibat dalam peralatan medis seperti CT Scan, MRI, atau pemantau detak jantung.
- Fungsi instrumentasi elektronika dalam bidang elektronika, contohnya analyzer spektrum untuk menganalisis frekuensi sinyal.
- Di bidang lingkungan, cabang ilmu ini berguna dalam pengukuran dan pemantauan, seperti sensor kualitas udara.
- Dari sektor otomotif, instrumen elektronika berguna untuk pengukuran kecepatan kendaraan atau tekanan ban.
Baca Juga: Rangkaian Arus Bolak-Balik, Pengertian dan Penerapannya
Sistem instrumentasi elektronika layaknya tulang punggung dalam banyak aspek kehidupan manusia. Inovasi terus-menerus dan penelitian yang selalu berkembang, instrumen elektronika juga akan mengalami kemajuan, membuka pintu penerapan baru dari cabang ilmu ini. (R10/HR-Online)
