Mekatronik (Mechatronics)berasal dari kata mechanics dan electronics. Mekatronik adalah sebuah sistem yang terdiri dari bagian mekanik dan elektrik, dilengkapi dengan sensor yang mendapatkan informasi, dengan mikroprosesor yang memproses dan menganalisa informasi ini, dan akhirnya logika yang bereaksi atas informasi, yang bergabung menjadi satu menjadi sebuah sistem mekatronika. Contohnya pada beberapa produk cerdas yang digunakan sebagai barang konsumen biasa dalam kehidupan kita sehari-hari, seperti kamera, perekam video, CD, mesin fotokopi atau mesin cuci, semua yang menggabungkan sensor, mikroprosesor berbasis control dan aktuator yang membuat mereka lebih fleksibel dan mudah digunakan. Mesin otomatis yang digunakan dalam kedokteran, pertanian, pertambangan, perbankan, atau manufaktur yang dapat merasakan, melihat, mempunyai akal, memutuskan dan bertindak juga bisa disebut dengan sistem mekatronika. Ini sangat membantu menciptakan mesin atau alat yang pintar, praktis dan mudah digunakan. Sehingga sumber daya pada manusia seperti waktu dan otak dapat dipakai untuk pekerjaan yang lain.
.png)
Sistem mekatronik memiliki 4 bagian utama yaitu: INPUT, PROSES, OUTPUT dan FEEDBACK. Feedback juga berlaku sebagai INPUT dalam sistem mekatronik tersebut.
Di dunia elektronika terdapat beberapa elemen mekatronika yaitu: sensor, kontroler, jalur data, aktuator dan sumber energi.
a. Mekanisme Mesin/Unit
Mekanisme mesin adalah elemen penyusun pertama pada sistem mekatronika yang harus ada. Semua kebutuhan yang kita inginkan harus dituangkan dulu dalam bentuk mekanisme suatu sistem, hal ini adalah syarat untuk membuat sebuah sistem control.
Gambar 1. 4 Analogi mekanisme mesin dengan beberapa sistem yang ada pada manusia
a. Sensor
Sensor adalah elemen yang bertugas memonitor keadaan objek yang dicontrol. Sensor dilengkapi dengan rangkaian pengkondisi yang berfungsi memproses sebuah informasi menjadi sinyal listrik.
Gambar 1. 5 Analogi sebuah sensor terhadap panca indera manusia
b. Kontroler
Kontroler (Controller) adalah elemen yang mengambil keputusan apakah keadaan objek yang dikontrol telah sesuai dengan kebutuhan yang diinginkan, dan kemudian memproses informasi dari komponen input untuk menetapkan apa yang harus dilakukan untuk merevisi keadaan objek tersebut.
Gambar 1. 6 Analogi sebuah controller dengan otak manusia
c. Jalur data
Jalur data berfungsi menyalurkan sinyal perintah dari kontroler dan menyampaikannya ke aktuator ataupun sebaliknya sesuai dengan perintah dari controller. Contoh umumnya adalah wire dan connector.
Gambar 1. 7 Analogi jalur data dengan syaraf manusia
d. Aktuator
Actuator adalah elemen yang berfungsi mengkonversi energi dari energy listrik ke energi mekanik atau energy yang terlihat. Bentuk konkrit aktuator ini misalnya: motor listrik, solenoid, relay, display, dll.
Gambar 1. 8 Analogi solenoid actuator dengan sistem otot pada manusia
e. Sumber energi.
Sumber energy adalah elemen yang memberikan supply eergi listrik ke semua elemen yang membutuhkannya. Salah satu bentuk sumber energi adalah battery untuk sistem yang bergerak atau movable, atau adaptor AC-DC untuk sistem yang stasioner (diam/tetap). Namun pada alat berat atau otomotif, battery akan tergantikan dengan alternator pada saat engine sudah running.
Gambar 1. 9 Analogi sumber battery dengan sumber makanan manusia
B. Sinyal.
Sinyal adalah teori dasar yang kita perlukan untuk memahami sistem mekatronika, misalkan sebuah coolant temperature sensor mendeteksi suhu coolant agar selalu termonitor, data sensor tersebut akan diproses menuju kontroler. Pada saat suhu coolant melebihi batas temperatur yang di tentukan, maka engine akan menurunkan putarannya. Data-data yang dikirimkan dari sensor ke controller tersebut berbentuk sinyal, karena itu kita perlu untuk mengetahui beberapa jenis sinyal untuk menunjang studi mekatronik ini.Sinyal adalah sebuah fungsi besaran yang berubah terhadap waktu.
Gerak gelombang sering ditemui didalam pembahasan setiap cabang ilmu fisika. Pengenalan akan gelombang air, gelombang bunyi, gelombang cahaya, gelombang radio, gelombang elektrik, dll. Sinyal ini juga tergolong dalam bentuk gelombang.Sebuah sinyal juga mempunyai identifikasi untuk mengenalinya seperti yang ditunjukkan gambar dan keterangan di bawah ini.
Gambar 1. 10 Bagian-bagian sinyal
· Amplitude (A) :Simpangan terjauh (Ymaks)
· Panjang Gelombang/ Wave length (λ) :Panjang dari awal siklus positif (Crest/bukit) sampai akhir siklus negative (Trough/Lembah)
· Periode (T) :Waktu yang dipelukan untuk perambatan sebuah gelombang
· Frekuensi (f) :Banyaknya gelombang untuk setiap waktunya sekon (Hertz)
Sinyal elektrik digolongkan dalam 2 tipe yaitu digital dan analog.
Gambar 1. 11 Pembagian sinyal
1. Sinyal Analog
Sinyal analog adalah sinyal yang nilai perubahannya sangat bervariasi dan semua nilai yang ada sangat berarti. Bisa kita analogikan perubahan sekecil apapun pada sinyal analog maka masih ada lagi nilai tengahnya, begitu seterusnya. Bila dianalogikan sebagai alat ukur, maka alat ukurnya harus memiliki ketelitian yang tanpa batas. Sinyal analog bisa disebut juga sinyal yang bernilai mentah. Dalam kehidupan sehari-hari, misalkan saja kita berjabat tangan dengan seseorang mulai dari genggaman yang paling lemah ke yang paling kuat. Gaya yang kita butuhkan untuk berjabat tangan tadi berubah sesuai dengan kuat tidaknya genggaman, kita tidak tahu berapa gaya yang dibutuhkan tersebut dan hanya bisa memperkirakan saja. Contohnya dalam alat beratadalah sinyal yang langsung dihasilkan oleh pressure sensor atau temperature sensor.
2. Sinyal Digital
Sinyal digital adalah sinyal yang hanya memperhatikan perubahan diwaktu tertentu saja, sesuai dengan permintaan pada saat kapan kita membutuhkan nilai tersebut. Nilai yang didapatkan dari sinyal digital tersebut bisa dikirimkan sebagai data. Dalam kehidupan sehari-hari kita umpamakan saja saat bermain petak umpet, saat kita harus menghitung sambil menunggu teman-teman yang lain berpindah. Dari kegiatan tersebut kita tidak mengetahui perpindahan teman yang lain, tetapi hanya mengetahui posisi terakhir saat kita menemukan teman kita. Contoh pada alat berat adalah sinyal yang dihasilkan oleh sensor yang masuk ke controller, dan juga ada sinyal yang langsung keluar dari sensor yaitu speed sensor.
Gambar 1. Pengambilan sample sinyal analog, hanya pada waktu tertentu saja
Gambar 2. Hasil yang didapat dari pengambilan sample sinyal analog (sinyal digital)
Pengaplikasian sistem mekatronika dalam otomotif
Comments(0) 
.png)
.png)
.png)
.png)
.png)
.png)
.png)
.png)
.png)
.png)
.png)
.png)
