TEKNIK ELEKTRO: November 2019

[menuju akhir]

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Tujuan

1. Tujuan.[kembali]

a. Mengetahui sensor gas MQ2 dan sensor api

b. Mengetahui cara kerja sensor gas MQ2 dan sensor api
c. Mampu menggunakan dua buah sensor atau lebih dalam satu rangkaian

d. Mengetahui penggunaan Sensor gas MQ2 dan Sensor Api dalam pengaplikasiannya di kehidupan

2. Alat dan Bahan.[kembali]

1. Sensor gas MQ2

2. Sensor Api

3. OP-AMP

4. Transistor NPN

5. Relay

6. Battery 12V

7. 2 Resistor 1k Ohm

8. LED-RED

9. Buzzer

10. Motor (Pompa Air)

3. Dasar Teori.[kembali]

Sensor MQ-2 adalah sensor yang digunakann untuk mendeteksi konsentrasi gas yang mudah terbakar di udara serta asap dan output membaca sebagai tegangan analog. Sensor gas asap MQ-2 dapat langsung diatur sensitifitasnya dengan memutar trimpotnya. Sensor ini biasa digunakan untuk mendeteksi kebocoran gas baik di rumah maupun di industri. Gas yang dapat dideteksi diantaranya : LPG, i-butane, propane, methane , alcohol, Hydrogen, smoke.

Sensor gas MQ-2 ini digunakan untuk mengukur atau deteksi kebocoran gas di udara.
Sensor MQ-2 ini sangat sensitif terhadap gas polutan seperti LPG, iso butane, Propane, Methane, Alkohol, Hidrogen, dan asap.

Sensitivitas tinggi dengan area deteksi luas
Long life
Detection gas : LPG, i-butane, Propane, Methane, Alkohol, Hidrogen
Concentration : 200 - 5000 ppm (LPG dan Propane), 300 - 5000 ppm (Butane), 5000 - 20000 ppm (Methane), 300 - 5000 ppm (Hidrogen), 100 - 2000 ppm (Alkohol)
Circuit Voltage (Vc) : 5V
Heating Voltage (Vh) : 1.4V-5V
Heating Time Th (High) : 60s
Heating Time Th (Low) : 90s
Load Resistence (RL) : Adjustable
Heater resistance (Rh) : 33 ohm
Heater Consumption : <800 mW
Sensing resistance : 3K ohm - 30K ohm (pada 1000 ppm iso Butane)
Preheat time : >24 jam

Gambar grafik sensitivitas sensor MQ2

Sensor api atau flame ini digunakan untuk mendeteksi keberadaan api atau bara api dengan mendeteksi panjang gelombang 760 nm hingga 1100 nm yang dihasilkan oleh api
- Tegangan kerja 3.3V - 5V
- Sudut deteksi sekitar 60 derajat
- Output berupa nilai digital ( 0 atau 1)
- Ukuran board : 32 mm x 14 mm

Penguat Tak-Membalik (Non-Inverting Amplifier) merupakan penguat sinyal dengan karakteristik dasat sinyal output yang dikuatkan memiliki fasa yang sama dengan sinyal input. Rangkain penguat tak-membalik ini dapat digunakan untuk memperkuat isyarat AC maupun DC dengan keluaran yang tetap sefase dengan sinyal inputnya

Transistor NPN, arus akan mengalir dari kolektor ke emitor jika basisnya dihubungkan ke ground (negatif). Arus yang mengalir dari basis harus lebih kecil daripada arus yang mengalir dari kolektor ke emitor, oleh sebab itu maka ada baiknya jika pada pin basis dipasang sebuah resistor.

Relay merupakan komponen elektronika berupa saklar atau switch elektrik yang dioperasikan secara listrik dan terdiri dari 2 bagian utama yaitu Elektromagnet (coil) dan mekanikal (seperangkat kontak Saklar/Switch). Komponen elektronika ini menggunakan prinsip elektromagnetik untuk menggerakan saklar sehingga dengan arus listrik yang kecil (low power) dapat menghantarkan listrik yang bertegangan lebih tinggi. Berikut adalah simbol dari komponen relay.

4. Percobaan[kembali]

A. Kondisi saat tidak ada gas dan tidak ada api

B. Kondisi saat ada gas terdeteksi

C. Kondisi saat ada gas terdeteksi dan api juga terdeteksi

Prinsip Kerja :

Pada saat ada gas lpg terdeteksi oleh sensor MQ2 pada rangkaian akan berlogika 1 sehingga sensor MQ2 mengeluarkan tegangan sebesar 5 volt. Pada rangkaian terdapat Op-Amp yang dirangkai secara non-inverting dengan penguatan tegangan 2x, op amp ini memiliki tegangan input yang berasal dari sensor MQ2 sebesar 5V lalu diperkuat 2x sehingga tegangan keluaran op amp sebesar 10V dengan begitu akan menghidupkan LED-Red dan Buzzer. Apabila pada kejadian tersebut terdapat api, maka sensor api akan mendeteksinya sehingga akan ada tegangan yang keluar dari sensor api. Dengan tegangan tersebut akan mengalir arus menuju basis Q1, karna adanya arus yang mengalir di basis Q1, memicu mengalirnya arus dari tegangan baterai 12V, lalu melalui relay dan kolektor Q1, karna ada arus yang mengalir di relay, relay akan aktif dan arus dari tegangan baterai 12V akan mengalir ke motor, sehingga motor(pompa air) hidup. Air tersebut akan memadamkan api.

5.Vidio.[kembali]

6. Link Download[kembali]

File HTML -klik

rangkaian simulasi-klik

vidio rangkaian simulasi -klik
   datasheet MQ2- klik
   datasheet sensor api-klik
   datasheet sensor hujan-klik
   library MQ2 -klik
   library sensor api-klik
   library sensor hujan-klik

[menuju awal]

[menuju akhir]

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Tujuan.[kembali]

Sensor untuk membuka pintu secara otomatis
mengetahui prinsip kerja sensor sentuh

2. Alat dan Bahan.[kembali]

Baterai 5v
Sensor sentuh (piezoelektrik)
Resistor
Transistor NPN
Kapasitor
IC555
Relay
Motor
Variabel resistor
LED
Dioda

3. Dasar Teori.[kembali]
Komponen dari sensor pembuka pintu otomatis :

1) Baterai 5v, sebagai sumber tegangan

2) Piezoelektrik

Piezoelektrik berasal dari bahasa Yunani yaitu piezo yang artinya tekanan dan elektrik yang berarti listrik. Bahan piezoelektrik adalah suatu bahan yang apabila diberi stress (tekanan) mekanik akan menghasilkan medan listrik sebaliknya apabila medan listrik diterapkan pada bahan piezoelektrik akan terjadi deformasi mekanik (perubahan dimensi bahan). Sifat yang reversibel ini membuat material piezoelektrik dapat berfungsi sebagai transduser dan aktuator (Sharma, 2006).
Di dalam sebuah kristal piezoelektrik, muatan listrik positif dan muatan listrk negatif terpisah namun terdistribusi simetris sehingga kristal keseluruhan secara elektris bersifat netral. Ketika diterapkan stress (tekanan), maka distribusi muatan yang simetris akan terganggu sehingga muatan menjadi tidak simetris lagi, dan muatan yang tidak simetris inilah yang menimbulkan medan listrik Sebaliknya, ketika medan listrik diterapkan pada material piezoelektrik akan terjadi deformasi mekanik yang menyebabkan material berubah dimensi (struktur kristalnya dari kubik menjadi tetragonal atau rhombohedral). Peristiwa ini dikarenakan pada saat medan listrik melewati material, molekul yang terpolarisasi akan menyesuaikan dengan medan listrik, dihasilkan dipole yang terinduksi dengan molekul atau struktur kristal materi. Penyesuaian molekul inimengakibatkan material berubah dimensi.

Gambar 1. Sensor Piezoelektrik

3) IC 555
susunan dan konfigurasi Kaki IC 555 yang berbentuk DIP 8 kaki.

Kaki 1 (GND) : Terminal Ground atau Terminal Negatif sumber tegangan DC.

Kaki 2 (TRIG) : Terminal Trigger (Pemicu), digunakan untuk memicu Output menjadi “High”, kondisi High akan terjadi apabila level tegangan pada kaki Trigger ini berubah dari High menuju ke <1/3Vcc (Lebih kecil dari 1/3Vcc).

Kaki 3 (OUT) : Terminal Output (Keluaran) yang memiliki 2 keadaan yaitu “Tinggi/HIgh” dan “Rendah/Low”.

Kaki 4 (RESET) : Terminal Reset. Apabila kaki 4 digroundkan, Output IC akan menjadi rendah dan menyebabkan perangkat ini menjadi OFF. Oleh karena itu, untuk memastikan IC dalam kondisi ON, Kaki 4 biasanya diberikan sinyal “High”.

Kaki 5 (CONT) : Terminal Control Voltage (Pengatur Tegangan), memberikan akses terhadap pembagi tegangan internal. Secara default, tegangan yang ditentukan adalah 2/3 Vcc.

Kaki 6 (THRES) : Terminal Threshold, digunakan untuk membuat Output menjadi “Low”. Kondisi “Low” pada Output ini akan terjadi apabila Kaki 6 atau Kaki Threshold ini berubah dari Low menuju > 1/3Vcc (lebih besar dari 1/3Vcc).

Kaki 7 (DISCH) : Terminal Discharge. Pada saat Output “Low”, Impedansi kaki 7 adalah “Low”. Sedangkan pada saat Output “High”, Impedansi kaki 7 adalah “High”. Kaki Discharge ini biasanya dihubungkan dengan Kapasitor yang berfungsi sebagai penentu interval pewaktuan. Kapasitor akan mengisi dan membuang muatan seiring dengan impedansi pada kaki 7. Waktu pembuangan muatan inilah yang menentukan Interval Pewaktuan dari IC555.

Kaki 8 (Vcc) : Terminal Positif sumber tegangan DC (sekitar 4,5V atau 16V).

Gambar 2. IC555

4) Relay

Relay adalah suatu peranti yang bekerja berdasarkan elektromagnetik untuk menggerakan sejumlah kontaktor yang tersusun atau sebuah saklar elektronis yang dapat dikendalikan dari rangkaian elektronik lainnya dengan memanfaatkan tenaga listrik sebagai sumber energinya. Kontaktor akan tertutup (menyala) atau terbuka (mati) karena efek induksi magnet yang dihasilkan kumparan (induktor) ketika dialiri arus listrik. Berbeda dengan saklar, pergerakan kontaktor (on atau off) dilakukan manual tanpa perlu arus listrik.

SPDT (Single Pole Double Pole)
Relay ini memiliki lima terminal, yaitu dua terminal kumparan atau koil dan tiga terminal saklar (A,B, dan C) yang dapat terhubung dan terputus dengan satu terminal pusat. Jika suatu saat terminal (misal A) terputus dengan terminal pusat (C) maka terminal lain (B) terhubung dengan terminal pusat tersebut (C), demikian juga sebaliknya.

Gambar 3. Relay 5 kaki

5) Resistor

Fungsi resistor adalah sebagai pengatur dalam membatasi jumlah arus yang mengalir dalam suatu rangkaian. Berfungsi untuk menahan sebagian arus listrik agar sesuai dengan kebutuhan suatu rangkaian elektronika. Berfungsi untuk menurunkan tegangan sesuai dengan yang dibutuhkan oleh rangkaian elektronika.

6) Variabel Resistor

Fungsi variabel resistor adalah sebagai pengatur dalam membatasi jumlah arus yang mengalir dalam suatu rangkaian. Berfungsi untuk menahan sebagian arus listrik agar sesuai dengan kebutuhan suatu rangkaian elektronika. Berfungsi untuk menurunkan tegangan sesuai dengan yang dibutuhkan oleh rangkaian elektronika. Besar tahanan dari variabel resistor dapat di atur sesuai dengan besar resistansi yang dibutuhkan.

Gambar 4. Variabel Resistor

7) Transistor NPN

Transistor NPN mengalirkan arus dari kolektor ke emitor. Dan pada NPN, untuk mengalirkan arus tersebut dibutuhkan sambungan ke sumber positif (+) pada kaki basis. Cara kerja NPN adalah ketika tegangan yang mengenai kaki basis, hingga dititik saturasi, maka akan menginduksi arus dari kaki kolektor ke emitor. Dan transistor akan berlogika 1 (aktif). Dan apabila arus yang melalui basis berkurang, maka arus yang mengalir pada kolektor ke emitor akan berkurang, hingga titik cutoff. Penurunan ini sangatlah cepat karena perbandingan penguatan yang terjadi antara basis dan kolektor melebihi 200 kali.

Gambar 5. Transistor NPN

8) Kapasitor
Kapasitor Elektrolit atau Elco adalah kapasitor yang bahan isolatornya terbuat dari elekrolit (semacam minyak kimia dengan beberapa zat padat lainnya) dan memiliki bentuk tabung atau silinder. Elco ini termasuk dalam jenis kapasitor yang memiliki kapasitansi tinggi yaitu sekitar 02 μF hingga 20.000 μF bahkan lebih. Kapasitor ini memiliki polaritas arah sehingga apabila pemasangannya terbalik bisa meledak. Kapasitor elektrolit ini digunakan dihampir semua rangkaian elektronik seperti power supply, amplifier dan lain sebagainya.

Gambar 6. Simbol Kapasitor

9) Dioda
Dioda adalah piranti elektronik yang hanya dapat melewatkan arus/tegangan dalam satu arah saja, dimana dioda merupakan jenis vacuum tube yang memiliki dua buah elektroda. Karena itu, dioda dapat dimanfaatkan sebagai penyearah arus listrik, yaitu piranti elektronik yang mengubah arus atau tegangan bolak-balik (AC) menjadi arus atau tegangan searah (DC).

Gambar 7. Simbol dan Konstruksi Dioda

Prinsip Kerja
Saat sensor piezoelektrik di sentuh, tegangan akan terbangkitkan sehingga Q1 aktif karena akan ada arus yang masuk melewati kaki basis Q1. Tegangan sebesar 5v masuk pada Ic555 melalui kaki no 8, karena Q1 telah aktif mengakibatkan kaki 2 IC555 menjadi terpicu dan mengakibatkan IC555 menjadi aktif juga dan akan mengeluarkan output tegangan pada kaki no 3. Kaki no 3 IC555 terhubung dengan basis Q2, sehingga Q2 menjadi aktif dan mengakibatkan relay menjadi on, akhirnya tegangan dapat mengalir ke motor

4. Percobaan[kembali]

5.Vidio.[kembali]

6. Link Download[kembali]

File HTML -klik

File rangkaian simulasi -klik

vidio rangkaian simulasi - klik
Data Sheet -klik

[menuju awal]

[menuju akhir]

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Tujuan.[kembali]

Sensor untuk mendeteksi kelembapan

2. Alat dan Bahan.[kembali]

Suply 5v
Sensor HIH-5030
Ground
Resistor 220,500,1k,1k,dan 220 ohm
Op-amp

3. Dasar Teori.[kembali]

1) Sensor HIH-5030

Sensor kelembaban adalah suatu alat ukur yang digunakan untuk membantu dalam proses pengukuran atau pendefinisian yang suatu kelembaban uap air yang terkandung dalam udara. Jenis - jenis sensor kelembaban diantaranya Cspacitive Sensors, Electrical conductivity Sensors, Thermal Conductivity Sensors, Optical Hygrometer, dan Oscillating Hygrometer.

Spesifikasi teknis

- Suhu Operasi -40 ° C hingga 85 ° C [-40 ° F hingga 185 ° F]

- Histeresis ± 2% RH

- Output Sinyal Tegangan analog

- Waktu Respon 5 detik 1 / e dalam udara yang bergerak lambat

- Tegangan Suplai 3.3 Vdc typ.

- Akurasi (Best Fit Straight Line) ± 3.0% RH

- Tipe Paket Pasang permukaan

- Suplai Arus 500 µA

- Stabilitas pada 50% RH + 1,2% RH

2) Op-Amp

Operational Amplifier atau lebih dikenal dengan istilah Op-Amp adalah salah satu dari bentuk IC Linear yang berfungsi sebagai Penguat Sinyal listrik. Sebuah Op-Amp terdiri dari beberapa Transistor, Dioda, Resistor dan Kapasitor yang terinterkoneksi dan terintegrasi sehingga memungkinkannya untuk menghasilkan Gain (penguatan) yang tinggi pada rentang frekuensi yang luas. Dalam bahasa Indonesia, Op-Amp atau Operational Amplifier sering disebut juga dengan Penguat Operasional.

3) LED

Light Emitting Diode atau sering disingkat dengan LED adalah komponen elektronika yang dapat memancarkan cahaya monokromatik ketika diberikan tegangan maju. LED merupakan keluarga Dioda yang terbuat dari bahan semikonduktor. Warna-warna Cahaya yang dipancarkan oleh LED tergantung pada jenis bahan semikonduktor yang dipergunakannya. LED juga dapat memancarkan sinar inframerah yang tidak tampak oleh mata seperti yang sering kita jumpai pada Remote Control TV ataupun Remote Control perangkat elektronik lainnya.

4) Resistor

Resistor merupakan salah satu komponen yang paling sering ditemukan dalam Rangkaian Elektronika. Hampir setiap peralatan Elektronika menggunakannya. Pada dasarnya Resistor adalah komponen Elektronika Pasif yang memiliki nilai resistansi atau hambatan tertentu yang berfungsi untuk membatasi dan mengatur arus listrik dalam suatu rangkaian Elektronika. Resistor atau dalam bahasa Indonesia sering disebut dengan Hambatan atau Tahanan dan biasanya disingkat dengan Huruf “R”. Satuan Hambatan atau Resistansi Resistor adalah OHM (Ω). Sebutan “OHM” ini diambil dari nama penemunya yaitu Georg Simon Ohm yang juga merupakan seorang Fisikawan Jerman.

4. Percobaan[kembali]

Saat sensor HIH-5030 mendeteksi kelembaban di sekitar maka logicstate akan berlogika 1, tegangan yang di keluarkan 0,02 volt per 1 RH, lalu tegangan akan mengalir melalui R1 dan akan dikuatkan oleh OP-AMP setelah dikuatkan tegangan akan masuk ke resistor R3 dan akan dikuatkan kembali oleh OP-AMP untuk membalikkan tegangan dari negativ (-) ke positiv (+) setelah itu tegangan akan masuk ke resistor R5 dan LED akan ON. Jika logicstate berlogika 0 maka tidak ada tegangan yang mengalir sehingga LED akan OFF.

5.Vidio.[kembali]

6. Link Download[kembali]

File HTML -klik

rangkaian simulasi -klik

vidio rangkaian simulasi -klik
datasheet-klik

[menuju awal]