[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

Latihan 4

Kuis 4

 

 

    LATIHAN & KUIS 4 (RANGKAIAN)

  Membuat Aplikasi memakai Sensor(Per kelompok) & Aplikasi Memakai 2 Sensor (Per mhs)

LATIHAN 4[kembali]

Alat Pendeteksi Api kebakaran Manggunakan Sensor Flame

1. Tujuan
    - merangkai rangkaian dengan menggunakan sensor flame atau api
    - menguji rangkaian sensor api apabila mendeteksi api

2. Alat dan Bahan

Alat 

      - Baterai

• Bahan        

       - Sensor flame

 Flame Sensor

Spesifikasi Flame sensor :

Output= Digital (D0)

Working voltage: 3.3V to 5V

Output format: Digital output (HIGH/LOW)\

Wavelength detection range: 760nm to 1100nm

Using LM393 comparator

Detection angle: About 60 degrees, particularly sensitive to the flame spectrum

Lighter flame detect distance 80cm

      - Relay

 Relay

Spesifikasi :

tipe relay: 5VDC-SL-C

Tegangan coil: DC 5V

Struktur: Sealed type

Sensitivitas coil: 0.36W

Tahanan coil: 60-70 ohm

Kapasitas contact: 10A/250VAC, 10A/125VAC, 10A/30VDC, 10A/28VDC

Ukuran: 196154155 mm

Jumlah pin: 5

 

       - Motor

   - Transistor NPN

                   

        

             FEATURES 

• Low current (max.50 mA)
• High voltage (max.300V)
• Telephony and profes

   - Resistor

Spesifikasi :

• Carbon Film Resistor
• 4-band Resistor
• Resistor value varies based on  selected parameter
• Power rating varies based on selected parameter

- Logicstate 

 

3. Dasar Teori

a. Baterai

      Baterai merupakan sebuah alat yang mengubah energi kimia yang tersimpan menjadi energi listrik. Pada percobaan kali ini, baterai berfungsi sebagai sumber daya.

b.  Pengertian Sensor

   Flame detector sendiri digunakan untuk mendeteksi keberadaan api dengan memakai sensor optik. Pada prinsipnya api bisa dideteksi berdasar keberadaan spektrum cahaya infrared maupun ultra violet. Namun,ada sumber cahaya lain yang bukan api dan turut menyumbang emisi cahaya pada gelombang infrared ataupun ultraviolet,seperti kilatan petir,welding arc,metal grinding,hot turbine,reactor,dll. Sumber lain ini dapat mempengaruhi kinerja flame detector dan dapat menimbulkan alarm palsu. Untuk mencegah alarm palsu,produk flame detector saat ini menggunakan kombinasi antara pendeteksi gelombang infrared maupun ultra violet supaya tidak terjadi false alarm, biasanya orang nyebutnya UV/IR Flame Detector.   

 Flame Sensor

- Detektor ultraviolet

Detektor ultraviolet (UV) bekerja dengan mendeteksi radiasi UV yang dipancarkan pada saat penyalaan. Sementara mampu mendeteksi kebakaran dan ledakan dalam 3-4 milidetik, penundaan waktu 2-3 detik sering dimasukkan untuk meminimalkan alarm palsu yang dapat dipicu oleh sumber UV lain seperti petir, pengelasan busur, radiasi, dan sinar matahari. Detektor UV biasanya beroperasi dengan panjang gelombang lebih pendek dari 300 nm untuk meminimalkan efek radiasi latar belakang alami. Pita panjang gelombang UV surya buta juga mudah dibutakan oleh kontaminan berminyak.

- Near infrared (IR) array flame detector (0,7 hingga 1,1 μm), juga dikenal sebagai detektor nyala visual, menggunakan teknologi pengenalan api untuk mengkonfirmasi api dengan menganalisis radiasi IR dekat menggunakan perangkat charge-coupled device (CCD). Sensor near infrared (IR) khususnya dapat memantau fenomena nyala api, tanpa terlalu banyak hambatan dari air dan uap air. Sensor piroelektrik yang beroperasi pada panjang gelombang ini bisa relatif murah. Beberapa saluran atau sensor array pixel yang memantau api di pita IR dekat merupakan teknologi yang paling andal yang tersedia untuk mendeteksi kebakaran. Emisi cahaya dari api membentuk gambar nyala api pada saat tertentu. Pemrosesan gambar digital dapat dimanfaatkan untuk mengenali api melalui analisis video yang dibuat dari gambar IR yang dekat.

- Detektor api inframerah (IR) atau inframerah pita lebar (1,1 µm dan lebih tinggi) memantau pita spektrum inframerah untuk pola tertentu yang dilepaskan oleh gas panas. Ini dirasakan menggunakan kamera pencitraan api pemadam kebakaran khusus (TIC), sejenis kamera termografi. Alarm palsu dapat disebabkan oleh permukaan panas lainnya dan radiasi termal latar belakang di area tersebut. Air pada lensa detektor akan sangat mengurangi akurasi detektor, karena akan terkena sinar matahari langsung. Rentang frekuensi khusus adalah 4,3 hingga 4,4 μm. Ini adalah frekuensi resonansi CO2. Selama pembakaran hidrokarbon (misalnya, bahan bakar kayu atau fosil seperti minyak dan gas alam) banyak panas dan CO2 dilepaskan. CO2 panas memancarkan banyak energi pada frekuensi resonansinya 4,3 μm. Ini menyebabkan puncak dalam total emisi radiasi dan dapat dideteksi dengan baik. Selain itu, CO2 "dingin" di udara menjaga agar sinar matahari dan radiasi IR lainnya disaring. Ini membuat sensor dalam frekuensi ini "buta surya"; Namun, sensitivitas berkurang oleh sinar matahari. Dengan mengamati frekuensi kedipan api (1 hingga 20 Hz), detektor dibuat kurang sensitif terhadap alarm palsu yang disebabkan oleh radiasi panas, misalnya disebabkan oleh mesin panas.

Detektor api inframerah (IR) atau inframerah pita lebar (1,1 µm dan lebih tinggi) memantau pita spektrum inframerah untuk pola tertentu yang dilepaskan oleh gas panas. Ini dirasakan menggunakan kamera pencitraan api pemadam kebakaran khusus (TIC), sejenis kamera termografi. Alarm palsu dapat disebabkan oleh permukaan panas lainnya dan radiasi termal latar belakang di area tersebut. Air pada lensa detektor akan sangat mengurangi akurasi detektor, karena akan terkena sinar matahari langsung. Rentang frekuensi khusus adalah 4,3 hingga 4,4 μm. Ini adalah frekuensi resonansi CO2. Selama pembakaran hidrokarbon (misalnya, bahan bakar kayu atau fosil seperti minyak dan gas alam) banyak panas dan CO2 dilepaskan. CO2 panas memancarkan banyak energi pada frekuensi resonansinya 4,3 μm. Ini menyebabkan puncak dalam total emisi radiasi dan dapat dideteksi dengan baik. Selain itu, CO2 "dingin" di udara menjaga agar sinar matahari dan radiasi IR lainnya disaring. Ini membuat sensor dalam frekuensi ini "buta surya"; Namun, sensitivitas berkurang oleh sinar matahari. Dengan mengamati frekuensi kedipan api (1 hingga 20 Hz), detektor dibuat kurang sensitif terhadap alarm palsu yang disebabkan oleh radiasi panas, misalnya disebabkan oleh mesin panas.

Detektor api Triple-IR membandingkan tiga band panjang gelombang spesifik dalam wilayah spektral IR dan rasio mereka satu sama lain. Dalam hal ini satu sensor melihat rentang 4,4 mikrometer sedangkan sensor lainnya melihat panjang gelombang referensi baik di atas maupun di bawah 4,4. Ini memungkinkan detektor untuk membedakan antara sumber IR non-nyala dan nyala api aktual yang memancarkan CO2 panas dalam proses pembakaran. Akibatnya, jangkauan deteksi dan kekebalan terhadap alarm palsu dapat meningkat secara signifikan. Detektor IR3 dapat mendeteksi api panci bensin 0.1m2 (1 kaki2) hingga 65 m (215 kaki) dalam waktu kurang dari 5 detik. Triple IR, seperti jenis detektor IR lainnya, rentan terhadap pembutakan oleh lapisan air pada jendela detektor.

Kebanyakan detektor IR dirancang untuk mengabaikan radiasi IR latar belakang yang konstan, yang ada di semua lingkungan. Sebagai gantinya mereka dirancang untuk mendeteksi sumber radiasi yang tiba-tiba berubah atau meningkat. Ketika terkena perubahan pola radiasi IR non-api, detektor IR dan UV / IR menjadi lebih rentan terhadap alarm palsu, sementara detektor IR3 menjadi agak kurang sensitif tetapi lebih kebal terhadap alarm palsu.

 Grafik Sensor Api

Gambar 3.2 Grafik Flame Sensor

 

c. Relay

     Relay adalah komponen yang berfungsi untuk mengalirkan arus listrik yang besar dengan menggunakan kendali listrik arus kecil. 

d. Motor

       Motor arus searah dengan belitan medan seri adalah jenis motor traksi tertua. Ini memberikan karakteristik torsi kecepatan yang berguna untuk propulsi, memberikan torsi tinggi pada kecepatan rendah untuk akselerasi kendaraan, dan torsi menurun seiring dengan peningkatan kecepatan. Dengan mengatur belitan medan dengan beberapa tap, karakteristik kecepatan dapat bervariasi, sehingga memungkinkan kontrol akselerasi operator yang relatif mulus. Ukuran kontrol lebih lanjut diberikan dengan menggunakan pasangan motor pada kendaraan dalam kontrol pararel seri ; untuk operasi lambat atau beban berat, dua motor dapat dijalankan secara seri dari suplai arus searah. Dimana kecepatan yang lebih tinggi diinginkan, motor ini dapat dioperasikan secara paralel, membuat tegangan yang lebih tinggi tersedia di masing-masing motor sehingga memungkinkan kecepatan yang lebih tinggi. Bagian dari sistem rel mungkin menggunakan voltase yang berbeda, dengan voltase yang lebih tinggi dalam jangka panjang antar stasiun dan voltase yang lebih rendah di dekat stasiun yang hanya memerlukan pengoperasian lebih lambat.

e. Transistor

     Transistor merupakan alat semikonduktor yang dapat digunakan sebagai penguat sinyal, pemutus atau penyambung sinyal (switching), stabilisasi tegangan, dan fungsi lainnya. Transistor memiliki 3 kaki elektroda, yaitu basis, kolektor, dan emitor. Pada rangkaian kali ini digunakan transistor BC548C bertipe NPN. Transistor ini diperumpamakan sebagai saklar, yaitu ketika kaki basis diberi arus, maka arus pada kolektor akan mengalir ke emiter yang disebut dengan kondisi ON. Sedangkan ketika kaki basis tidak diberi arus, maka tidak ada arus mengalir dari kolektor ke emitor yang disebut dengan kondisi OFF. Namun, jika arus yang diberikan pada kaki basis melebihi arus pada kaki kolektor  atau arus pada kaki kolektor adalah nol (karena tegangan kaki kolektor sekitar 0,2 - 0,3 V), maka transistor akan mengalami cutoff (saklar tertutup).

f. Resistor

    Resistor memiliki nilai resistansi atau hambatan yang berfungsi untuk menghambat dan mengatur arus listrik yang mengalir dalam rangkaian. Resistor memiliki dua pin untuk mengukur tegangan listrik dan arus listrik, dengan resistansi tertentu yang dapat menghasilkan tegangan listrik di antara kedua pin. Nilai tegangan terhadap resistansi berbanding lurus dengan arus yang mengalir.

g. Logicstate

      Gerbang logika atau gerbang logik adalah suatu ensitas dalam elektronika dan metematika Boolean yang mengubah satu atau beberapa masukan logik menjadi sebuah sinyal keluaran logik. Gerbang logika terutama diimplementasikan secara elektronis menggunakan diode atau transistor, akan tetapi dapat elektromagnetik(relay),cairan,optik dan bahkan mekanik.

4. Percobaann

a.) Prosedur Percobaan

• Siapkan alat dan bahan yang akan digunakan di library proteus
• Susunlah alat dan bahan tersebut seperti gambar di bawah ini
• Setelah semua komponen terangkai, maka cobalah untuk menjalankannya.
• Jalankan sensor Flame dengan menekan logicstate yaitu mengubah dari angka nol menjadi satu.
• Jika rangkaian benar, maka sensor flame akan merangsang arus untuk melewati transistor, kemudian menuju resistor, kemudian ke relay, sehingga motor pun bergerak.
• Jika logicstatenya tidak dijalankan atau berlogika 0 maka motor tidak akan bergerak.

b.) Rangkaian Simulasi

Rangkaian Flame Sensor

    Jika flame sensor mendeteksi adanya percikan api , maka keadaan ini dianalogikan dengan logigstate berlogika 1. Maka sumber Vcc akan mengalirkan arus dan akan menghidupkan lampu LED Red sebagai outputnya. Ketika sensor tidak mendeteksi adanya api maka dianalogikan dengan logicstate berlogika 0, sehingga tidak ada arus yang mengalir ke  lampu LED Red tidak akan menyala tidak mengeluarkan suara.

c.) Video

d.) Download file

Rangkaian Simulasi : Klik Disini !!

Video Simulasi         : Klik Disini !!

Data Sheet               : Klik Disini !!

Library Flame Sensor  : Klik Disini !!

HTML                         : Klik Disini !!

KUIS 4[kembali]

PENGAMAN RUANGAN UNTUK MENDETEKSI KEBOCORAN AIR DAN GAS

(SENSOR MQ2 DAN RAIN SENSOR)

1. Tujuan
  1. dapat membuat rangkaian dengan Rain Sensor dan Gas Sensor
  2. mengetahui prinsip kerja sensor yang digunakan
  3. mengetahui prinsip kerja rangkaian yang digunakan


2.  Alat dan Bahan
-Alat
a. Buzzer


 
-Bahan
b.Sensor Gas MQ2




c. Sensor Hujan 




d. Resistor



              e. LED



           f. RELAY



           g. SCR ( Silicon Controlled Rectifier )


           h. Motor DC



i. Optocoupler



j. Relay

3. Dasar teori

A. Rain Sensor (Sensor Hujan)

adalah jenis sensor yang berfungsi untuk mendeteksi terjadinya hujan atau tidak, yang dapat difungsikan dalam segala macam aplikasi dalam kehidupan sehari-hari.

Prinsip kerja : pada saat ada air hujan turun dan mengenai panel sensor maka akan terjadi proses elektrolisasi oleh air hujan. Dan karena air hujan termasuk dalam gplongan cairan elektrolit yang dimana cairan tersebut akan menghantarkan arus listrik.

Pada sensor hujan ini terdapat IC Komporator yang dimana output dari sensor ini dapat berupa logika high and low (on/off). Serta pada modul sensor ini terdapat output yang berupa tegangan pula. Sehingga dapat dikoneksikan ke pin khusus Arduino yaitu Analog Digital Converter.

Dengan singkat kata, sensor ini dapat digunakan untuk memantau kondisi ada tidaknya hujan di lingkungan luar yang dimana output dari sensor ini dapat berupa sinyal analog maupun sinyal digital. 

B. Sensor Gas MQ2

adalah sensor yang digunakan 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 sensifitasnya dengan memutar trimpotnya. Sensor ini biasa digunakan untukmendeteksi kebocoran gas baik di rumah maupun di industri. Sensor ini sangat cocok digunakan untuk alat emergensi sebagai deteksi gas-gas, seperti deteksi kebocoran gas, deteksi asap untuk pencegahan kebakaran dan lain-lain.

C.  SCR (Silicon Controlled Rectifier)

SCR atau Thyristor merupakan device semikonduktor yang mempunyai perilaku cenderung tetap on setelah diaktifkan dan cenderung tetap off setelah dimatikan (bersifat histeresis) dan biasa digunakan sebagai saklar elektronik.

4.  Percobaan

a)Prosedur percobaan

• Siapkan alat dan bahan yang akan digunakan di library proteus
• Susunlah alat dan bahan tersebut seperti gambar di bawah ini
• Setelah semua komponen terangkai, maka cobalah untuk menjalankannya.

prinsip kerja

Sensor Hujan berfungsi mendeteksi adanya kebocoran air, ketika air dideteksi oleh sensor maka sensor akan mengeluarkan output 1 berupa adanya tegangan. Kemudian arus mengalir ke OP-AMP untuk dikuatkan sehingga buzzer berbunyi (sebagai penanda adanya kebocoran). Arus juga mengalir ke SCR sehingga trigger, saat SCR on maka arus pada optocoupler dan menyalakan LED sebagai penanda kebocoran.

Sensor Gas. Ketika sensor gas mendeteksi adanya keberadaan gas, maka sensor gas MQ-2 akan memberikan tegangan sinyal melalui tegangan outputnya dan akan memberikan tegangan pada base transistor yang terhubung dengannya, sehingga switch relay tersebut akan berpindah ke kanan dan menyalakan buzzer. Arus juga mengalir ke optocoupler dan motor sebagai exhaust fentilasi udara (untuk mnegeluarkan gas bocor) serta LED menyala sebagai penanda.

b)Rangkaian:

c)Video 

d)Download File

   Download video disini !!!
   Download Rangkaian disini!!!
   Download HTML disini!!!
   Download Datasheet LED disini!!!
   Download Datasheet Rain Sensor disini!!!
   Download Datasheet MQ2 disini!!! 
   Download Datasheet SQR disini!!!
   Download Library Rain Sensor disini!!!

   Download Library MQ-2 disini!!!