Accelerometer : Pengertian, Fungsi dan Contoh

Pengertian Accelerometer

Accelerometer merupakan sebuah sensor yang digunakan untuk mengukur kecepatan. Karena inilah sering disebut sebagai sensor accelerometer atau alat vibration sensor.

Pengukur percepatan ini mampu mengidentifikasi atau mengukur, baik statis maupun dinamis. Pengukuran dilakukan berdasarkan objek bergerak dan bergravitasi. Alat ukur kecepatan statis terjadi dengan menitikberatkan pada gravitasi bumi, sedangkan pengukuran dinamis berfokus pada objek yang sedang bergerak.

Dengan kata lain, getaran dan gravitasi mempengaruhi perintah otomatis sebuah benda yang di dalamnya ditanamkan akselerometer.

Sebenarnya manfaat yang diberikan alat ini sudah dirasakan dalam kehidupan sehari-hari. Misalnya, dalam penggunaan gadget.

Cara Kerja Accelerometer

Akselerator memegang prinsip percepatan sebuah per dan beban. Keduanya dilepaskan hingga beban bergerak dengan percepatannya sampai kondisi tertentu sampai berhenti.

Yang terjadi ketika keduanya dilepaskan adalah beban akan berayun ketika terjadi goncangan. Ini akan menghasilkan pengukuran pada chip akselerometer. Supaya bisa mendeteksi 3 dimensi objek, diperlukan 3 alat yang terpasang tegak lurus dalam masing-masing chip tersebut.

Jenis Accelerometer

Untuk jenisnya sendiri, terdapat 6 jenis berbeda accelerometer yang digunakan secara praktis, yaitu :

• Capacitive

Capacitive merupakan lempengan logam pada sensor yang memproduksi sejumlah kapasitansi dan perubahan kapasitansi akan mempengaruhi percepatan.

• Piezoeletric

Piezoeletric yaitu pada Kristal piezoelectric yang terdapat pada sensor accelerometer ini mampu mengeluarkan tegangan yang selanjutnya dapat dikonversi menjadi percepatan.

• Piezoresistive

Piezoresistive yaitu dengan lempengan yang memiliki nilai hambatan atau resistansi yang akan berubah sesuai dengan perubahan percepatan.

• Hall Effect

Hall Effect yaitu perubahan percepatan yang dikonversikan menjadi sinyal elektrik dengan cara mengukur setiap perubahan pergerakan yang terjadi pada daerah yang terinduksi magnet.

• Magnetoresistive

Magnetoresistive yaitu perubahan percepatan diketahui berdasarkan besarnya nilai hambatan material karena adanya daerah yang terinduksi oleh magnet.

• Heat Transfer

Heat Transfer yaitu nilai percepatan dapat diketahui dari lokasi sebuah benda yang dipanaskan dan diukur ketika terjadi percepatan dengan sensor temperature.

Spesifikasi Accelerometer

• Spesifikasi Dinamis

• • Sensitivitas.
  • Toleransi sensitivitas.
  • Noise.
  • Amplitude puncak.
  • Respon frekuensi.
  • Resonansi frekuensi.
  • Temperature output dari sensitivitas.
  • Range temperature output.

• Spesifikasi Elektrik

• • Tegangan input.
  • Arus input.
  • Tegangan bias.
  • Waktu yang dibutuhkan untuk menghidupkan accelerometer.
  • Pelindung.

• Spesifikasi Mekanis

• • Range temperature.
  • Berat.
  • Material untuk sensor.
  • Desain sensor.
  • Material pelapis (Casing).

Fungsi Accelerometer pada Ponsel

Akselerometer sudah sering dimasukkan dalam perangkat smartphone pribadi untuk berbagai fungsi, yaitu :

• Motion input

Tidak hanya berfungsi pada sport watch, alat pendeteksi getaran ini juga bisa diakses perangkat lunak seperti aplikasi olahraga. Alat inilah yang menghitung jumlah langkah saat berjalan seharian dan berapa lama bergerak. Tidak hanya itu, karena maka bisa mengetahui berapa kecepatan saat berlari menggunakannya.

• Shake control

Antar muka pada layar ponsel juga diatur oleh accelerometer, sehingga tampilan HP menyesuaikan posisi layar saat dibolak-balikkan ke atas dan ke samping. Jadi, saat menggoyangkan telepon, arah fiturnya juga berubah dan tetap berfungsi dengan baik.

Selain rotasi juga bisa menggunakannya untuk mengganti playlist dalam aplikasi musik dengan cara menggerakkannya.

• Sensing orientation

Penggunaan accelerometer pada ponsel juga dapat berfungsi untuk memaksimalkan sensor kemiringan. Misalnya, saat mendeteksi gerakan sensitive dari games yang dimainkan di aplikasi. Karena inilah tampilan aplikasi games bisa sesuai dengan perintah yang diinginkan. Jika ingin objek permainan bergerak hanya perlu memutarnya hingga arah kemiringannya sesuai dengan yang ditentukan.

• Sound recording

Selain merespon gerakan rotasi dan sensitivitas kemiringan, accelerator dalam ponsel juga dapat merespon getaran tekanan udara melalui mikrofonnya. Ini menyebabkan percepatan sehingga perangkat HP bisa digunakan untuk merekam.

• Image stabilization

Gambar yang diambil di ponsel juga dijaga oleh alat pengukur ini untuk menstabilkan tangkapan gambar dan menjaganya dari kekaburan. Ia bisa mengurangi gerakan yang menyebabkan blur saat mengambil foto di kamera. Accelerometer juga membuat kamera otomatis memutar gambar ketika akan dilihat.

Kelebihan dan Kekurangan Accelerometer

• Kelebihan accelerometer
  • Harganya yang terjangkau membuatnya banyak dipakai di berbagai sektor.
  • Hasil pengukurannya juga dinilai akurat ketika sistem sedang dalam keadaan statis.
• Kekurangan accelerometer
  • Alat ini membutuhkan listrik dalam jumlah banyak sehingga menyebabkan baterai ponsel cepat habis.
  • Responnya juga cukup lamban karena tidak bisa mengikuti pergerakan yang cepat.
  • Hanya mampu membaca dua sumbu atas dan bawah karena dipengaruhi gravitasi.

Di balik kelemahannya tersebut, tetap saja akselerometer ini begitu berpengaruh besar dalam bidang industri dan juga pengetahuan alam.

Contoh Penggunaan Accelerometer

• Transportasi

Kendaraan bermotor umumnya menggunakan pengukur ini untuk mendeteksi penurunan percepatan drastis yang terjadi ketika tabrakan. Untuk menghindari hal tersebut bisa mengecek kecepatan yang ditampilkan pada kendaraan dari pengukuran akselerometer.

Tidak hanya mobil, chip ini juga digunakan dalam contoh transportasi lain seperti pesawat tempur. Kegunaannya yaitu sebagai komponen sistem navigasi, mendeteksi, serta memonitor getaran pada mesin putarnya.

• Bidang Medis

Selain transportasi, alat ini juga banyak diaplikasikan dalam bidang kesehatan. Memakai sport watch saat berolahraga maka setiap langkah yang terhitung dan ditampilkan jam olahraga tersebut adalah berkat pengukuran akselerometer.

• Peralatan Elektronik

Notebook atau laptop yang dimiliki juga sebenarnya dilengkapi dengan akselerometer untuk mengevaluasi goncangan misalnya saat laptop terjatuh. Saat kondisi ini terjadi, hard drive akan diproteksi sehingga data yang tersimpan tidak akan hilang atau rusak.

Pada laptop premium, penggunaan alat ukur ini juga digunakan untuk mengubah layar menjadi portrait atau landscape.

• Biologi

Accelerometers juga semakin banyak digunakan dalam ilmu biologi. Frekuensi tinggi rekaman bi-aksial atau tri-aksial percepatan (> 10 Hz) memungkinkan diskriminasi pola perilaku sedangkan hewan keluar dari pandangan. Selanjutnya, rekaman percepatan memungkinkan peneliti untuk mengukur tingkat di mana seekor hewan itu mengeluarkan energi di alam liar, baik oleh penentuan ekstremitas-stroke frekuensi atau langkah-langkah seperti percepatan tubuh secara keseluruhan yang dinamis Pendekatan tersebut sebagian besar telah diadopsi oleh para ilmuwan kelautan karena ketidakmampuan untuk mempelajari hewan di alam liar pengamatan visual yang menggunakan, namun peningkatan jumlah ahli biologi terestrial yang mengadopsi pendekatan serupa. Perangkat ini dapat dihubungkan ke amplifier untuk memperkuat sinyal.

• Industri

Accelerometers juga digunakan untuk pemantauan kesehatan mesin berputar peralatan seperti pompa, penggemar, rol, kompresor dan menara pendingin. Program pemantauan getaran terbukti menghemat uang, mengurangi downtime dan meningkatkan keselamatan di pabrik di seluruh dunia dengan mendeteksi kondisi seperti misalignment poros, ketidakseimbangan rotor, kegagalan gigi atau kesalahan bantalan yang dapat menyebabkan perbaikan mahal. Accelerometer vibration memungkinkan pengguna untuk memantau mesin dan mendeteksi kesalahan sebelum peralatan berputar gagal. Program pemantauan getaran yang digunakan dalam industri seperti manufaktur otomotif, aplikasi mesin alat, produksi farmasi, pembangkit listrik, pulp dan kertas, makanan dan minuman produksi, air dan air limbah, tenaga air, petrokimia dan manufaktur baja.

• Navigasi

Inertial Navigation System (INS) adalah navigasi bantuan yang menggunakan sensor komputer dan gerak (akselerometer) untuk terus menghitung melalui perhitungan posisi mati, orientasi dan kecepatan (arah dan kecepatan gerakan) dari objek yang bergerak tanpa perlu eksternal referensi. Istilah lain yang digunakan untuk mengacu pada sistem navigasi inersia atau perangkat erat terkait termasuk sistem bimbingan inersia, platform referensi inersial dan variasi lainnya.

Accelerometer saja tidak cocok untuk menentukan perubahan ketinggian jarak di mana penurunan vertikal gravitasi adalah signifikan, seperti untuk pesawat dan roket. Di hadapan gradien gravitasi, proses reduksi kalibrasi dan data numerik tidak stabil.