TEKNIK ELEKTRO: UAS PRIBADI - Sensor MQ8 dan Flame (alat pendeteksi gas dan asap)

Resistor adalah salah satu komponen elektronika pasif yang berfungsi untuk membatasi arus yang mengalir pada suatu rangkaian dan berfungsi sebagai terminal anatar dua komponen elektronika. Tegangan pada suatu resitor sebanding dengan arus yang melewatinya (V=IR)

Motor DC

Motor DC digunakan sebagai output ketika suatu rangkaian yang di atur skalanya dan ditetapkan dan Motor DC adalah motor listrik yang membutuhkan suplai tegangan arus searah atau Dc current pada kumparan medan yang kan diubah menjadi energi mekanik. Kumparan pada motor tersebut disebut stator dan kumparan jangkar disebut rotor.

Relay

Relay adalah Saklar (Switch) yang dioperasikan secara listrik dan merupakan komponen Electromechanical (Elektromekanikal) yang terdiri dari 2 bagian utama yakni Elektromagnet (Coil) dan Mekanikal (seperangkat Kontak Saklar/Switch). Relay menggunakan Prinsip Elektromagnetik untuk menggerakkan Kontak Saklar sehingga dengan arus listrik yang kecil (low power) dapat menghantarkan listrik yang bertegangan lebih tinggi.

Buzzer

Buzzer adalah sebuah komponen elektronika yang berfungsi untuk mengubah getaran listrik menjadi getaran suara getaran listrik menjadi getaran suara.

Transistor

Transistor adalah komponen semikonduktor yang memiliki berbagai macam fungsi seperti sebagai penguat, pengendali, penyearah, osilator, modulator dan lain sebagainya. Transistor merupakan salah satu komponen semikonduktor yang paling banyak ditemukan dalam rangkaian-rangkaian elektronika.

Baterai

Baterai digunakan sebagaisumber tegangan pada suatu rangkaian

LED berfungsi sebagai lampu indikator/output dari tanda suatu rangkaian berjalan

Voltmeter

Difungsikan guna mengukur besarnya tegangan listrik yang terdapat dalam suatu rangkaian listrik. Dimana, untuk penyusunannya dilakukan secara paralel sesuai pada lokasi komponen yang sedang diukur.

Gas sensor (mq-8)

Sensor Gas Hidrogen (MQ-8) adalah salah satu sensor gas yang memiliki sensivitas tinggi terhadap gas hidrogen. Sensor ini juga memiliki kepekaan terhadap alkohol, gas LPG dan asap masakan namun kecil kepekaannya

Sensor Flame

Flame sensor adalah sensor yang dirancang untuk mendeteksi dan menanggapi keberadaan api dan memungkinkan mendeteksi api dimana api tersebut memiliki panjang gelombang antara 760nm-1100nm.

3. Dasar Teori [kembali]

Resistor

Resistor merupakan komponen pasif yang memiliki nilai resistansi tertentu dan berfungsi untuk menghambat jumlah arus listrik yang mengalir dalam suatu rangkaian. Resistor dapat diklasifikasikan menjadi beberapa jenis, diantaranya resistor nilai tetap (fixed resistor), resistor variabel (variabel resistor), thermistor, dan LDR.

Masukkan angka langsung dari kode warna Gelang ke-1
Masukkan angka langsung dari kode warna Gelang ke-2
Masukkan Jumlah nol dari kode warna Gelang ke-3 atau pangkatkan angka 10 (10n)

Merupakan Toleransi dari nilai Resistor tersebut dari kode warna gelang ke-4

Contoh :

Gelang ke 1 : Coklat = 1

Gelang ke 2 : Hitam = 0

Gelang ke 3 : Hijau = 5 nol dibelakang angka gelang ke-2; atau kalikan 105

Gelang ke 4 : Perak = Toleransi 10%

Maka nilai resistor tersebut adalah 10 * 105 = 1.000.000 Ohm atau 1 MOhm dengan toleransi 10%.

DataSheet Resistor

Buzzer

Buzzer Listrik adalah sebuah komponen elektronika yang dapat mengubah sinyal listrik menjadi getaran suara. Pada umumnya, Buzzer yang merupakan sebuah perangkat audio ini sering digunakan pada rangkaian anti-maling, Alarm pada Jam Tangan, Bel Rumah, peringatan mundur pada Truk dan perangkat peringatan bahaya lainnya. Jenis Buzzer yang sering ditemukan dan digunakan adalah Buzzer yang berjenis Piezoelectric, hal ini dikarenakan Buzzer Piezoelectric memiliki berbagai kelebihan seperti lebih murah, relatif lebih ringan dan lebih mudah dalam menggabungkannya ke Rangkaian Elektronika lainnya. Buzzer yang termasuk dalam keluarga Transduser ini juga sering disebut dengan Beeper.

Relay

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.

Simbol relay:

Transistor

Transistor merupakan salah satu Komponen Elektronika Aktif yang paling sering digunakan dalam rangkaian Elektronika, baik rangkaian Elektronika yang paling sederhana maupun rangkaian Elektronika yang rumit dan kompleks. Transistor pada umumnya terbuat dari bahan semikonduktor seperti Germanium, Silikon, dan Gallium Arsenide. Secara umum, Transistor dapat dibagi menjadi 2 kelompok Jenis yaitu Transistor Bipolar (BJT) dan Field Effect Transistor (FET).

Karakteristik dari masing-masing daerah operasi transistor tersebut dapat diringkas sebagai berikut:

• Daerah Potong (cutoff):

Dioda Emiter diberi prategangan mundur. Akibatnya, tidak terjadi pergerakan elektron, sehingga arus Basis, IB = 0. Demikian juga, arus Kolektor, IC = 0, atau disebut ICEO (Arus Kolektor ke Emiter dengan harga arus Basis adalah 0).

• Daerah Saturasi

Dioda Emiter diberi prategangan maju. Dioda Kolektor juga diberi prategangan maju. Akibatnya, arus Kolektor, IC, akan mencapai harga maksimum, tanpa bergantung kepada arus Basis, IB, dan βdc. Hal ini, menyebabkan Transistor menjadi komponen yang tidak dapat dikendalikan. Untuk menghindari daerah ini, Dioda Kolektor harus diberi prateganan mundur, dengan tegangan melebihi VCE(sat), yaitu tegangan yang menyebabkan Dioda Kolektor saturasi.

• Daerah Aktif

Dioda Emiter diberi prategangan maju. Dioda Kolektor diberi prategangan mundur. Terjadi sifat-sifat yang diinginkan, dimana:

atau:

Flame sensor

Flame detector mampu mengaktifkan alarm bila mendeteksi adanya percikan api yang lebih beresiko menyebabkan bencana kebakaran. Prinsip flame detector menggunakan metode optic yang bekerja seperti UV (ultraviolet) dan IR (infrared), pencitraan visual api, serta spektroskopi yang berfungsi untuk mengidentifikasi api atau flame.flame detector juga mapu membedakan antara false alarm atau peringatan palsu dengan api sungguhan melalui komponen system yang dirancang dengan fungsi mendeteksi adanya penyerapan cahaya yang terjadi pada gelombang tertentu.

Grafik Respon:

Sensor MQ8

Image result for simbol sensor mq 8 pada proteus

Sensor secara umum didefenisikan sebagai alat yang mampu menangkap fenomena kimia atau fisika, kemudian mengubahnya menjadi sinyal listrik baik arus listrik ataupun tegangan. Fenomena kimia yang dimaksud dapat berupa konsentrasi dari bahan kimia baik cairan maupun gas. Dari defenisi ini maka sensor merupakan alat elektronik yang begitu banyak dipakai dalam kehidupan manusia saat ini. Sedangkan sensor semikondutor adalah sejumlah komponen elektronik yang menggunakaan sifat-sifat materi semikonduktor, diantaranya Silikon, Germanium, dan Gallium arsenide. Elemen sensor yang digunakan pada sensor gas semikonduktor adalah material Timah oksida (SnO₂). Sensor gas memiliki bobot yang ringan, kecil, sudah tersedia luas dan memiliki sensitifitas tinggi. Mekanisme utama untuk reaksi gas dengan metal oksida terjadi pada temperatur tinggi yaitu 200°C – 600ºC (Oktorizal, 2010).

Cara Kerja :

Bila suatu kristal oksida logam seperti SnO₂ dipanaskan pada suhu tinggi tertentu di udara, oksigen akan teradsorpsi pada permukaan kristal dengan muatan negatif. Elektron-elektron donor pada permukaan kristal ditransfer ke oksigen terabsorbsi, sehingga menghasilkan suatu lapisan ruang bermuatan positif. Akibatnya potensial permukaan terbentuk, yang akan menghambat aliran elektron. Di dalam sensor, arus listrik mengalir melalui bagian-bagian penghubung (batas butir) kristal-kristal mikro SnO₂. Pada batas-batas antar butir, oksigen yang terabsorbsi membentuk penghalang potensial yang menghambat muatan bebas bergerak. Tahanan listrik sensor disebabkan oleh penghalang potensial ini. Gambar 2. menunjukkan model penghalang potensial antar butir kristal mikro SnO₂ pada

keadaan tanpa adanya gas yang dideteksi.

Heater pada sensor ini berfungsi sebagai pemicu sensor untuk dapat mendeteksi target gas ang diharapkan setelah di beri tegangan 5V. Sehingga dua element logam (2 dan 4) akan bekerja. Dan di antara dua element logam tersebut, terdapat ruang yang jarakya telah ditentukan. Apabila ada sensor mendeteksi gas, maka kerapatan ruang yang terdapat antara logam 2 dan 4 akan membesar / mengecil. Saat tahanan semakin kecil, maka arus akan mengalir dari 2 ke 4 sehinga output tegangan sensor akan besar.

Motor DC

Prinsip Kerja Motor DC

Terdapat dua bagian utama pada sebuah Motor Listrik DC, yaitu Stator dan Rotor. Stator adalah bagian motor yang tidak berputar, bagian yang statis ini terdiri dari rangka dan kumparan medan. Sedangkan Rotor adalah bagian yang berputar, bagian Rotor ini terdiri dari kumparan Jangkar. Dua bagian utama ini dapat dibagi lagi menjadi beberapa komponen penting yaitu diantaranya adalah Yoke (kerangka magnet), Poles (kutub motor), Field winding (kumparan medan magnet), Armature Winding (Kumparan Jangkar), Commutator (Komutator) dan Brushes (kuas/sikat arang).

Pada prinsipnya motor listrik DC menggunakan fenomena elektromagnet untuk bergerak, ketika arus listrik diberikan ke kumparan, permukaan kumparan yang bersifat utara akan bergerak menghadap ke magnet yang berkutub selatan dan kumparan yang bersifat selatan akan bergerak menghadap ke utara magnet. Saat ini, karena kutub utara kumparan bertemu dengan kutub selatan magnet ataupun kutub selatan kumparan bertemu dengan kutub utara magnet maka akan terjadi saling tarik menarik yang menyebabkan pergerakan kumparan berhenti.

4. Percobaan [kembali]

a. Prosedur Percobaan [kembali]

Buka aplikasi proteus
Sediakan alat dan bahan yang akan digunakan.
Rangkailah komponen-komponen seperti rangkaian di bawah pada aplikasi proteus.
Hubungkan semua komponen dan atur nilai masing-masing komponen sesuai kebutuhan.
Jalankan simulasi rangkaian.

b. Rangkaian [kembali]

c. Prinsip Kerja [kembali]

Saat tidak ada titik api ataupun gas yang terdeteksi, tidak ada arus yang mengalir dari sensor ke transistor. Sehingga relay tidak aktif dan buzzer, motor, dan LED tidak bisa hidup. Saat terdeteksi gas oleh sensor MQ-2 (logic state bernilai 1) maka akan ada arus yang mengalir ke basis transistor Q2 sehingga arus dari baterai B2 bisa mengalir dari kolektor ke emitter Q2 dan kemudian diteruskan ke ground. Hal ini menyebabkan relay aktif sehingga arus dari baterai B1 bisa mengalir ke buzzer, motor, dan LED sehingga dalam keadaan ON. Saat sensor MQ-2 tidak aktif (logic state bernilai 0) maka arus yang mengalir kecil dan kurang dari 0.7 V sehingga tidak bisa mengaktifkan base Q2, maka relay off,

Saat terdeteksi titik api oleh flame sensor (logic state 1) maka akan ada arus yang mengalir ke base transistor Q1 sehingga arus dari baterai B2 akan dapat mengalir menuju kolektor lalu emitter Q1 dan masuk ke kolektor kemudian emittor Q2 dan diteruskan ke ground. Hal ini menyebabkan relay aktif dan arus dari baterai B1 dapat menghidupkan buzzer, motor, dan LED.Saat tidak terdeteksi titik api (logic state bernilai 0) maka arus yang ada sangat kecil sehingga tidak bisa mengaktifkan transistor Q1, yang menyebabkan arus dari baterai B1 tidak dapat mengalir dari kolektor menuju emitter Q1 sehingga Relay off dan menyebabkan motor, buzzer, dan LED off. Saat terdeteksi gas dan titik api maka akan ada arus yang mengalir ke base transistor Q1 sehingga arus dari baterai B2 akan dapat mengalir menuju kolektor lalu emitter Q1 dan masuk ke kolektor kemudian emitter Q2 dan diteruskan ke ground. Juga akan ada arus yang mengalir ke basis transistor Q2 sehingga arus dari baterai B2 bisa mengalir dari kolektor ke emitter Q2 dan kemudian diteruskan ke ground. Hal ini menyebabkan relay aktif dan arus dari baterai B1 dapat menghidupkan buzzer, motor, dan LED.

TEKNIK ELEKTRO

drop

UAS PRIBADI - Sensor MQ8 dan Flame (alat pendeteksi gas dan asap)

Motor DC

Prinsip Kerja Motor DC

Tidak ada komentar:

Posting Komentar

Arsip Blog