Sistem Mekatronika

Mekatronika berasal dari kata mekanika, elektronika dan informatika. Istilah mekatronika pertama kali dikenalkan oleh Yaskawa Electric. Pertama dipublikasikan pada tahun 1969. Lalu pada tahun 1972 terdaftar sebagai merk dagang dan 1982 dibebaskan penggunaannya.

Pengertian mekatronika menurut beberapa ahli dan sumber (setelah di translate ke Bahasa) :

“Integrasi sistem kontrol mikroprosesor, sistem kelistrikan dan sistem mekanis. ” (Bolton)

“Kombinasi presisi sinergis teknik mesin, kontrol elektronik dan sistem berpikir dalam desain produk dan proses manufaktur. ” (Journal Of Mechatronics)

“Bidang interdisipliner teknik yang berurusan dengan desain produk yang fungsinya bergantung pada integrasi sinergis mekanis dan komponen elektronik yang dikoordinasikan oleh aarsitektur kontrol. ” (Alciatore & Histand)

“Penggunaan sinergis teknik presisi, teori kontrol , ilmu komputer, dan sensor dan teknologi aktuator untuk merancang produk dan proses yang lebih baik ” (ME Magazine)

Tiga ilmu utama dalam mekatronika adalah elektronika, infomatika dan mekanika. Ketiga ilmu tersebut saling bersinergi antara satu dengan yang lainnya. Lingkup penerapan mekatronika ada dua yaitu proses manufaktur dan produk.

Ada beberapa aplikasi mekatronika yaitu aplikasi mekatronika dalam bidang otomotif, aplikasi mekatoika dalam bidang produk, dan aplikasi mekatronika dalam bidang industri manufaktur. Komponen utama dalam mekatronika adalah :

  • Sensor untuk menginfomasikan keadaan lingkungan.
  • Aktuator sebagai penggerak.
  • Kontroler sebagai pengendali dan pemrosesan data

Berikut ini adalah contoh aplikasi mekatronika :

Automated Manual Transmissions (AMT)

AMT digunakan dalam bidang otomotif. Sensor yang digunakan adalah sensor elektronik. Proses transmisi sebagai aktuator dan tuas kopling sebagai kontroler.

Warehouse

Warehouse atau yang bisa di sebut yang disebut gudang industri digunakan dalam bidang industri dan produksi. Sensor yang digunakan adalah sensor ukuran atau unit. Motor listrik dan driver sebagai aktuator dan operator (manusia) sebagai kontroler.

Suspensi sistem F1

Sistem F1 digunakan dalam bidang otomotif. Sensor yang digunakan adalah sensor suhu. Elektro hidrolik sebagai actuator dan pembalap sebagai kontroler.

Sinyal Analog dan Sinyal Digital

Pada kesempatan kali ini, saya akan menjelaskan sedikit tentang apa itu sinyal analog dan sinyal digital. Sinyal analog dapat diartikan sebagai sinyal data yang berbentuk gelombang kontinyu. Gelombang kontinyu adalah gelombang yang memiliki nilai disetiap waktunya (berkelanjutan) dan gelombang ini akan membawa infomasi yang telah didapatkan dengan mengubah karakteristik dari gelombang tersebut. Karakteristik yang dimiliki oleh sinyal analog adalah amplitudo dan frekuensi. Pada sinyal analog, gelombang sinus merupakan gelombang dasar untuk semua bentuk sinyal analog.

Pada sinyal analog, gelombang sinus memiliki 3 variabel dasar yaitu :

  • Amplitudo

Amplitudo adalah pengukuran antara tinggi dan rendahnya tegangan dari sinyal analog.

  • Frekuensi

Frekuensi adalah jumlah gelombang sinyal analog dengan menggunakan satuan detik.

  • Phase/ Fase

Phase adalah besar sudut dari sinyal analog pada nilai atau waktu tertentu.

Berikut adalah merupakan gambar dari sinyal analog atau sinyal kontinyu :

 

Sinyal analog bisa dikatakan sebagai sebuah sistem yang jadul. Namun begitu sinyal analog mempunyai kelebihan yaitu :

  • Sistem analog mempunyai jumlah resolusi sinyal yang tak terbatas.
  • Sinyal analog langsung diproses oleh komponen analog meskipun beberapa proses tidak bisa kecuali dalam bentuk digital.
  • Selain itu juga, sinyal analog mempunyai kepadatan yang tinggi dan pengolahan sinyal dapat dilakukan lebih sederhana dibandingkan pengolahan pada sinyal digital.

Sinyal yang berikutnya yang akan dibahas adalah sinyal digital. Sinyal digital adalah sinyal yang datanya dalam bentuk pulsa atau digit biner yang hanya mempunyai 2 keadaan yaitu 0 dan 1. Sinyal data dalam bentuk pulsa ini dapat berubah nilainya secara tiba-tiba. Hal ini dapat dikatakan sinyal tersebut merupakan sinyal diskrit yang nilainya dapat berubah sewaktu-waktu. Dengan 2 keadaan ini, maka sinyal yang dikirimkan atau yang diterima tidak mudah terganggu oleh noise atau derau. Tetapi, transmisi dengan menggunakan sinyal digital hanya dapat mengirimkan data dengan jarak jangkauan yang relatif dekat.

Pada dasarnya, sinyal digital di kode kan dalam bentuk biner atau hexa. Besarnya nilai sebuah sistem digital dibatasi oleh lebarnya pita (bandwidth) atau bisa disebut juga jumlah bit nya. Jumlah bit yang digunakan sangat mempengaruhi nilai akurasi dalam sistem digital. Semakin banyak jumlah bit semakin kecil nilai akurasinya.

Kelebihan dari sinyal digital ini sangat banyak karena di era teknologi tinggi pada saat ini banyak yang menggunakan sistem digital. Beberapa kelebihan sinyal digital adalah :

  • Sinyal mampu mengirim dengan kecepatan cahaya sehingga informasi dapat dikirim dengan kecepatan tinggi.
  • Penggunaan yang berulang tidak mempengaruhi kulitas dan kuantitas infomasi.
  • Informasi lebih mudah diproses dan dimodifikasi dalam berbagai bentuk.
  • Kebal terhadap perubahan temperatur.
  • Penyimpanan data lebih mudah karena dapat menggunakan media digital seperti CD, DVD, FlashDisk maupun Hardisk.

Berikut ini adalah contoh gambar dari sinyal digital atau sinyal diskrit :

Sumber :