A. Tujuan [kembali]
a. Mampu memahami prinsip kerja dari sensor MQ-2.
b. Mampu mengaplikasikan sensor MQ-2 dan LM-35 dalam kehidupan sehari-hari.
2. B. Alat dan Bahan [kembali]
1. Alat [kembali]
a. Power Supply
b. Dc voltmeter
c. Dc ampermeter
2. Bahan [kembali]
a. Resistor
b. Op-amp 741
c. Relay
Relay adalah komponen yang berfungsi untuk mengalirkan arus listrik yang besar dengan menggunakan kendali listrik arus kecil. Relay memiliki fungsi sebagai saklar atau elektromagnetik switch yang mana dikendalikan oleh magnet listrik.
Konfigurasi pin :
Spesifikasi relay :
d. Motor DC
Buzzer adalah sebuah komponen elektronika yang berfungsi untuk mengubah getaran listrik menjadi getaran suara. Pada dasarnya prinsip kerja buzzer hampir sama dengan loud speaker, jadi buzzer juga terdiri dari kumparan yang terpasang pada diafragma dan kemudian kumparan tersebut dialiri arus sehingga menjadi elektromagnet, kumparan tadi akan tertarik ke dalam atau keluar, tergantung dari arah arus dan polaritas magnetnya, karena kumparan dipasang pada diafragma maka setiap gerakan kumparan akan menggerakkan diafragma secara bolak-balik sehingga membuat udara bergetar yang akan menghasilkan suara.
Spesifikasi:a. Tegangan operasi 4-8V DC
b.Arus <30mA
c. Frekuensi Resonansi 2300Hz
F. Sensor suhu (LM-35)
sensor suhu LM35 adalah sensor yang dapat mengubah besaran menjadi besaran listrik dalam bentuk tegangan. Keluaran pada sensor ini adalah setiap kenaikan suhu 1 derajat maka keluarannya adalah 10mV. Sensor ini banyak digunakan sebagai pengaman dan pemberi peringatan saat terjadi kebakaran
G. Sensor HIH-5030
- Beroperasi hingga 2,7 V, ideal dalam sistem tenaga baterai dengan tegangan 3 V
- Didesain dengan daya rendah
- Akurasi ditingkatkan
- Waktu respon yang cepat
- Stabil, dengan penyimpangan yang rendah
- Tahan dengan zat kimia
- Suhu Operasi -40°C- 85°C (-40°F-185°F)
- Histerisis ±2 RH(Relative Humidity)
- Suplai Arus 5µA
- Output sinyal Tegangan Analog
- Waktu Respon 5s (1/e dalam udara yang bergerak lambat)
I. Led
LED merupakan keluarga dari Dioda yang terbuat dari Semikonduktor. Cara kerjanya pun hampir sama dengan Dioda yang memiliki dua kutub yaitu kutub Positif (P) dan Kutub Negatif (N). LED hanya akan memancarkan cahaya apabila dialiri tegangan maju (bias forward) dari Anoda menuju ke Katoda. LED terdiri dari sebuah chip semikonduktor yang di doping sehingga menciptakan junction P dan N. Yang dimaksud dengan proses doping dalam semikonduktor adalah proses untuk menambahkan ketidakmurnian (impurity) pada semikonduktor yang murni sehingga menghasilkan karakteristik kelistrikan yang diinginkan. Ketika LED dialiri tegangan maju atau bias forward yaitu dari Anoda (P) menuju ke Katoda (K), Kelebihan Elektron pada N-Type material akan berpindah ke wilayah yang kelebihan Hole (lubang) yaitu wilayah yang bermuatan positif (P-Type material). Saat Elektron berjumpa dengan Hole akan melepaskan photon dan memancarkan cahaya monokromatik (satu warna).
Tegangan Maju Led:
Karakteristik:
C. Dasar Teori [kembali]
1. Resistor
Resistor atau hambatan adalah salah satu komponen elektronika yang memiliki nilai hambatan tertentu, dimana hambatan ini akan menghambat arus listrik yang mengalir melaluinya. Satuan Resistor adalah Ohm (simbol: Ω) yang merupakan satuan SI untuk resistansi listrik. Dalam sejarah, kata ohm itu diambil dari nama salah seorang fisikawan hebat asal German bernama George Simon Ohm. Beliau juga yang mencetuskan keberadaan hukum ohm yang masih berlaku hingga sekarang.
Rumus dari Rangkaian Seri Resistor: Rtotal = R1 + R2 + R3 + ….. + Rn
Rumus dari Rangkaian paralel Resistor: 1/Rtotal = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + ….. + 1/Rn
Rumus resistor dengan hukum ohm: R = V/I
Cara menentukan nilai resistor dapat dilihat dengan gelang warna pada tabel berikut:
Berikut contoh cara menghitungnya :
2. IC Op-amp
Penguat operasional atau yang dikenal sebagai Op-Amp merupakan suatu rangkaian terintegrasi atau IC yang memiliki fungsi sebagai penguat sinyal, dengan beberapa konfigurasi. Secara ideal Op-Amp memiliki impedansi masukan dan penguatan yang tak berhingga serta impedansi keluaran sama dengan nol. Dalam prakteknya, Op-Amp memiliki impedansi masukan dan penguatan yang besar serta impedansi keluaran yang kecil.
Op-Amp memiliki beberapa karakteristik, diantaranya:
a. Penguat tegangan tak berhingga (AV = ∼)
b. Impedansi input tak berhingga (rin = ∼)
c. Impedansi output nol (ro = 0) d. Bandwidth tak berhingga (BW = ∼)
d. Tegangan offset nol pada tegangan input (Eo = 0 untuk Ein = 0)
Grafik output dan input OP-AMP
Rangkaian dasar OP-AMP
a. OP-AMP inverting
Penguatan yang outputnya berbeda fasa 180° dengan inputnya, bila input positif maka output akan menjadi negative
b. OP-AMP non-inverting
Penguatan yang outputnya sama dengan input yaitu tidak ada pembalikan fasa.
Vout = V1 (1 + Rf / R1)
3. Sensor LM35
4. Sensor HIH-5030
- Beroperasi hingga 2,7 V, ideal dalam sistem tenaga baterai dengan tegangan 3 V
- Didesain dengan daya rendah
- Akurasi ditingkatkan
- Waktu respon yang cepat
- Stabil, dengan penyimpangan yang rendah
- Tahan dengan zat kimia
- Suhu Operasi -40°C- 85°C (-40°F-185°F)
- Histerisis ±2 RH(Relative Humidity)
- Suplai Arus 5µA
- Output sinyal Tegangan Analog
- Waktu Respon 5s (1/e dalam udara yang bergerak lambat)
D. Percobaan [kembali]
1. Prosedur percobaan [kembali]
1. Siapkan semua alat dan bahan yang diperlukan
2. Disarankan agar membaca datasheet setiap komponen
3. Cari komponen-komponen yang diperlukan di proteus
4. Pasang sensor NTC, HIH-5030, LM35, battery, resistor, ic op-amp, relay, motor dc, lamp, red led dan sumber dc sesuai dengan gambar rangkaian di bawah
5. Buat rangkaian pengkondisian sinyal
6. Atur nilai resistor serta nilai sensor LM35, HIH-5030, dan NTC
7. Jalankan rangkaian
b. Rangkaian Simulasi [kembali]
1. Pada rangkaian ini terdapat 3 sensor yang masing-masing memiliki fungsi yang berbeda.
2. Mulai dari sensor NTC. Pada rangkaian tersebut dibuat sedemikian rupa sehingga pada saat suhu 38 derajat celcius akan menyalakan relay 5V. Pertama dari sumber yang terhubung ke sensor NTC yang juga merupakan resistor dimana nilainya berubah tergantung perubahan suhu. Ditambahkan potensiometer untuk memudahkan dalam penentuan suhu yang diinginkan. lalu masuk ke op-amp no-inverting dengan pembesaran sebesar 20k/10k + 1 * vin. Lalu saat tegangan mencapai Vbarier pada transistor yaitu silikon sebesar 0,7 maka arus dapat mengalir dari kolektor ke emitor sehingga relay menjadi on dan menyalakan vanhaust
3. Sensor LM-35 dibuat untuk menghandle suhu dingin, pada saat suhu di bawah 34 maka akan menyalakan lampu penghangat untuk telur. Pada lm-35 sendiri setiap kenaikan suhu akan menaikkan tegangan sebesar 10mV/*C. Karena perubahan tersebut tergolong kecil maka akan mengalir ke op-amp noninverting untuk memperbesar nilai tegangannya dengan pembesaran 80k/10k + 1 * Vin. Saat suhu mencapai 34 derajat maka tegangan barier di basis transistor mencapai 0,71 sehingga arus dapat mengalir dari kolektor ke emitor dan mematikan lampu.
4. Sensor HIH-3050 dibuat untuk menghandle kadar kelembapan. Kelembapan yang baik pada penetasan adalah 52-55. maka saat melebihi tersebut akan menyalakan led dan buzzer. Pertama arus melalui pot dan masuk ke kaki non-inverting op-amp 741, dan dikaki inverting ada tegangan reference untuk komparator opamp741. saat Vin > Vreference maka akan +Vsaturasi dan nilainya lebih dari 0.7V sehingga dapat membuat transistor on dan arus dapat mengalir dari kolektor ke emitor dan jika Vin < Vreference maka akan -Vsaturasi dan nilainya dibawah Vbe sehingga tidak meng on kan transistor.
d. Video [kembali]
e. Download file [kembali]
3. Download datasheet resistor
4. Download datasheet op-amp 741
7. Download datasheet motor DC
10. Download datasheet thermistor NTC
Tidak ada komentar:
Posting Komentar