BLOG KULIAH TEKNIK ELEKTRO UNAND

Pada sebuah rangkaian elektronikaterdapat pin/kaki dengan tulisan Vcc. Tulisan tersebut sering kita jumpai pada rangkaian elektronika, kadang hal sepele seperti ini menjadi sesuatu yang susah bagi siswa ketika berhubungan langsung pada suatu alat, misal ketika melakukan praktikum, melakukan uji simulasi di komputer atau menemukan pada buku. Secara sederhana, VCC menunjukan pin yang harus disambung pada muatan positif. biasanya berukuran 5V,3V,12V dsb.

2. Multimeter

Multimeter adalah suatu alat ukur listrik yang digunakan untuk mengukur tiga jenis besaran listrik yaitu arus listrik, tegangan listrik, dan hambatan listrik.^[1] Sebutan lain untuk multimeter adalah AVO-meter yang merupakan singkatan dari satuan Ampere, Volt, dan Ohm

bahan;

a. vibration sensor

(Gambar 1. vibration sensor)

Rain sensor atau sensor hujan adalah jenis sensor yang berfungsi mendeteksi terjadinya hujan atau tidak.

b. Transistor NPN

(Gambar 2. Transistor NPN)

Transistor NPN persimpangan Bipolar, Lapisan material N bermuatan negatif dan P bermuatan positif. memiliki lapisan positif diantara dua lapisan negatif. Umum digunakan untuk switching, memperkuat sinyal. memiliki tiga terminal yaitu, B(basis), C(Kolektor), E(emitor) Umum digunakan untuk switching, memperkuat Sinyal.

c. LED- RED

(Gambar 3. LED RED)

fungsi LED dalam rangkaian adalah sebagai indikator atau sinyal indikator/lampu indikator

4. Relay

(Gambar 4. Relay)

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

5. Sound sensor

(Gambar 6. sound sensor)

Sensor suara adalah sensor yang cara kerjanya yaitu merubah besaran suara menjadi besaran listrik.

6. Resistor

(Gambar 6. Resistor)

Resistor berfungsi untuk menghambat dan mengatur arus listrik dalam suatu rangkaian elektronika

7. Inverter

(Gambar 7. Inverter)

Gerbang Logika Inverter adalah salah satu Gerbang Logika dengan satu sinyal masukan dan juga satu sinyal keluaran. Inverter juga disebut sebagai gerbang Komplemen (lawan) dimana sinyal keluaran selalu berlawanan dengan sinyal masukan.

8. MQ-7

MQ 7 merupakan sensor gas yang digunakan dalam peralatan untuk mendeteksi gas karbon monoksida (CO) dalam kehidupan sehari-hari, industri, atau mobil.

9. Touch Sensor

(Gambar 9. touch sensor)

Sensor Sentuh adalah sensor elektronik yang dapat mendeteksi sentuhan. Sensor Sentuh ini pada dasarnya beroperasi sebagai sakelar apabila disentuh, seperti sakelar pada lampu, layar sentuh ponsel dan lain sebagainya.

10. MQ-5

(Gambar 10. Sensor gas MQ-5)

Sensor gas MQ-5 adalah sensor semikonduktor yang digunakan untuk mendeteksi jenis gas butane yang banyak terkandung pada Liquid Premium Gas (LPG)

3. Dasar Teori

[kembali]

a. sensor getar

(Gambar 11. vibration snesor)

   Vibration sensor / Sensor getaran ini memegang peranan penting dalam kegiatan pemantauan sinyal getaran karena terletak di sisi depan (front end) dari suatu proses pemantauan getaran mesin. Secara konseptual, sensor getaran berfungsi untuk mengubah besar sinyal getaran fisik menjadi sinyal getaran analog dalam besaran listrik dan pada umumnya berbentuk tegangan listrik. Pemakaian sensor getaran ini memungkinkan sinyal getaran tersebut diolah secara elektrik sehingga memudahkan dalam proses manipulasi sinyal, diantaranya:
   - Pembesaran sinyal getaran
   - Penyaringan sinyal getaran dari sinyal pengganggu.
   - Penguraian sinyal, dan lainnya.

Sensor getaran dipilih sesuai dengan jenis sinyal getaran yang akan dipantau. Karena itu, sensor getaran dapat dibedakan menjadi:
- Sensor penyimpangan getaran (displacement transducer)
- Sensor kecepatan getaran (velocity tranducer)
- Sensor percepatam getaran (accelerometer).

Pemilihan sensor getaran untuk keperluan pemantauan sinyal getaran didasarkan atas pertimbangan berikut:
- Jenis sinyal getaran
- Rentang frekuensi pengukuran
- Ukuran dan berat objek getaran.
- Sensitivitas sensor
Berdasarkan cara kerjanya sensor dapat dibedakan menjadi:
   - Sensor aktif, yakni sensor yang langsung menghasilkan tegangan listrik tanpa perlu catu daya
   (power supply) dari luar, misalnya Velocity Transducer.
   - Sensor pasif yakni sensor yang memerlukan catu daya dari luar agar dapat berkerja.

Spesifikasi :
    -Vsuplai : DC 3.3V-5V
    -Arus : 15mA
    -Sensor : SW-420 Normally Closed
    -Output : digital
    -Dimensi : 3,8 cm x 1,3 cm x 0,7 cm
    -Berat : 10 g

Grafik perbandingan frekuensi dengan sensitivitas sensor getaran :

b. Transistor NPN

Transistor NPN adalah komponen elektronika semikonduktor yang memiliki 3 kaki elektroda, yaitu Basis (Dasar), Kolektor (Pengumpul) dan Emitor (Pemancar). Komponen ini berfungsi sebagai penguat, pemutus dan penyambung (switching), stabilitasi tegangan, modulasi sinyal dan masih banyak lagi fungsi lainnya. Selain itu, transistor juga dapat digunakan sebagai kran listrik sehingga dapat mengalirkan listrik dengan sangat akurat dan sumber listriknya.

Berikut ini adalah langkah-langkah untuk menentukan Transistor NPN :

1. Atur posisi saklar pada mode Dioda.

2. Hubungkan Probe Merah (+) pada terminal Basis Transistor.

3. Hubungkan Probe Hitam (-) pada terminal Emitor Transistor. Layar Multimeter akan menunjukan nilai tegangan tertentu.

4. Pindahkan Probe Hitam (-) pada terminal Kolektor Transistor. Layar Multimeter akan menunjukan nilai tegangan tertentu.

5. Jika langkah ke-3 dan ke-4 menunjukan nilai tegangan tertentu, maka Transistor tersebut dapat dipastikan adalah Transistor jenis NPN.

(Gambar 12. Simbol dan struktur untuk transistor NPN)

Emitor = Semikonduktor Tipe N = Katoda pada Dioda.
Basis = Semikonduktor Tipe P = Anoda pada Dioda.
Kolektor = Semikonduktor Tipe N = Katoda pada Dioda.

b. MQ-4

Sensor MQ-4 merupakan hasil produksi Hanwai Electronics. Material sensitif dari sensor gas ini terbuat dari bahan semikonduktor SnO2 yang memiliki konduktivitas lebih rendah ketika berada pada medium udara bersih. Ketika gas target terdeteksi (metan) konduktivitas sensor akan meningkat sebanding dengan peningkatan konsentrasi gas polutan. Spesifikasi dari sensor MQ-4 adalah sebagai berikut :

1. Mampu mendeteksi konsentrasi gas metan dengan jangkauan pengukuran 300 ppm – 10.000 ppm

2. Mampu bekerja pada rentang temperatur -10°C - 50°C.

3. Memiliki tegangan sirkuit dan tegangan pemanas 5 VDC dengan konsumsi daya kurang dari 900 mW.

4. Memiliki hambatan pemanas 31 Ω ± 3Ω (pada temperatur ruangan).

5. . Memiliki kondisi deteksi standar pada temperatur 20°C ± 2°C dan kelembaban relatif 65% ± 5%.

6. Memiliki keluaran data analog berupa perubahan tegangan listrik sensor

Bahan sensitif sensor gas MQ-4 adalah SnO2, yang memiliki konduktivitas lebih rendah di udara bersih. Ketika target gas yang mudah terbakar ada, Konduktivitas sensor lebih tinggi seiring dengan konsentrasi kenaikan gas.

Sensor gas MQ-4 memiliki kepekaan tinggi terhadap Metana, juga terhadap Propana dan Butan. Sensornya bisa jadi digunakan untuk mendeteksi berbagai gas yang mudah terbakar, terutama Metana

karakter

a. Sensitivitas yang baik terhadap gas yang mudah terbakar dalam jangkauan luas

b. Sensitivitas tinggi terhadap gas alam

c. Umur panjang dan biaya rendah

d. Sirkuit penggerak sederhana

aplikasi

a. Detektor kebocoran gas rumah tangga

b. Detektor gas yang mudah terbakar industri

c. Detektor gas portabel

teknikal data dan loop tes dasar

(Gambar 11. tekknikal data dan loop tes standar)

Gambar 12 adalah rangkaian uji dasar dari sensor. Sensor harus diberi tegangan 2, tegangan pemanas VH） dan tegangan uji （VC). VH digunakan untuk memasok pekerjaan bersertifikat suhu ke sensor, sedangkan VC digunakan untuk mendeteksi tegangan (VRL) pada tahanan beban（RL） yang dirangkai dengan sensor. Itu Sensor memiliki polaritas cahaya, Vc membutuhkan DC kekuasaan. VC dan VH dapat menggunakan daya yang sama sirkuit dengan prasyarat untuk memastikan kinerja sensor. Untuk membuatnya sensor dengan kinerja yang lebih baik, nilai RL yang sesuai dibutuhkan: Kekuatan tubuh Sensitivitas (Ps): Ps = Vc^2 × Rs / (Rs + RL)^2 Resistensi sensor (Rs): Rs = (Vc / VRL-1) × RL

(a) (b)

(Gambar 13. sensivitas dan pengaruh suhu/kelembapan)

Gambar 14 a menunjukkan karakteristik sensitivitas khas dari MQ-4, rasio rata-rata ordinat resistansi sensor (Rs / Ro), absis adalah konsentrasi gas. Rs berarti resistansi dalam gas yang berbeda, Ro berarti resistansi sensor dalam Metana 1000ppm. Semua pengujian berada di bawah kondisi est standar. P.S .: Kepekaan terhadap asap adalah menyalakan 10 batang rokok dalam 8m^3 ruangan, dan hasilnya sama dengan 200ppm Metana.

Gambar 14 b. menunjukkan karakteristik suhu dan kelembapan yang khas. Ordinate berarti rasio resistansi sensor (Rs / Ro), Rs berarti resistansi sensor dalam 1000ppm menunjukkan karakteristik suhu dan kelembapan yang khas. Ordinate berarti rasio resistansi sensor (Rs / Ro), Rs berarti resistansi sensor dalam 1000ppm Metana di bawah suhu yang berbeda. dan kelembaban Ro berarti resistansi sensor di lingkungan 1000ppm Metana, 20 ℃ / 65% RH

(Gambar 14. struktur dan konfigurasi sensor MQ-4)

Struktur dan konfigurasi sensor gas MQ-4 ditunjukkan pada Gambar 14, sensor yang disusun oleh tabung keramik mikro AL2O3, Timah

Lapisan sensitif Dioksida (SnO2), elektroda pengukur dan pemanas dipasang menjadi kerak yang terbuat dari plastik dan baja tahan karat

bersih. Pemanas menyediakan kondisi kerja yang diperlukan untuk pekerjaan komponen sensitif. MQ-4 yang dibungkus memiliki 6 pin, 4 diantaranya digunakan untuk mengambil sinyal, dan 2 lainnya digunakan untuk menyediakan arus pemanas

c. Relay

(Gambar 14. Lambang relay)

Relay adalah koponen elektronika pada sebuah mobil yang memiliki dua bagian elektromagnetik berupa kontak point dan kumparan. Relay adalah komponen yang berfungsi untuk mengalirkan arus listrik yang besar dengan menggunakan kendali listrik arus kecil.

Relay secara umum memiliki empat buah terminal, diantaranya terminal 87 dan juga terminal 30 yang tersambung pada kontak point dan terminal 85 dan juga terminal 86 yang masih berhubungan dengan elektromagnetik.

Relay memiliki fungsi sebagai saklar atau elektromagnetik switch yang mana dikendalikan oleh magnet listrik. Relay memiliki cara kerja ketika elektromagnetik atau kumparan sedang dialiri arus listrik melalui terminal 86 dan terminal 85, maka kumparan akan menghasilkan gaya kemagnitan. Kemagnetan tersebut yang akan menarik bagian kontak point sehingga terminal 87 dan terminal 30 akan tersambung atau terhubung.

Fungsi relay lainnya untuk melindungi bagian saklar kombinasi dan switch lampu besar yang bisa meleleh yang disebabkan oleh panas. Fungsi Relay juga untuk mempersingkat atau memperpendek arus listrik yang masuk ke dalam lampu dan akan membuat lampu menjadi lebih terang.

Spesifikasi

Dimensi

Referensi Data

d. Resistor

(Gambar 15. Lambang Resistor)

Resistor atau disebut hambatan adalah komponen elektronika pasif yang berfungsi untuk menghambat dan mengatur arus listrik dalam suatu rangkaian elektronika. satuan nilai resistor adalah ohm.nilai resistor biasanya diwakili dengan kode angka ataupun gelang warna yang terdapat di badan resistor. hambatan resistor sering disebut juga dengan resistansi.

Jenis jenis resistor diantaranya adalah:

1. Resistor yang nilainya tetap.

2. Resistor yang nilainya dapat diatur, resistor jenis ini sering disebut juga dengan variabel resistor ataupun potensiometer.

3. Resistor yang nilainya dapat berubah sesuai dengan intensitas cahaya, resistor jenis ini disebut dengan LDR atau Light Dependent Resistor.

4. Resistor yang nilainya dapat berubah sesuai dengan perubahan suhu, resistor jenis ini disebut dengan PTC (Positive Temperature Coefficient) dan NTC (Negative Temperature Coefficient).

Fungsi resistor

1. Fungsi resistor membatasi arus listrik yang mengalir

2. Fungsi resistor untuk aplikasi DC yang membutuhkan keakuratan yang sangat tinggi. Contoh aplikasi penggunaan resistor ini adalah DC Measuring equipment, dan reference gulators untuk voltage regulator dan decoding Network.

3. Fungsi resistor sebagai standart didalam verifikasi keakuratan dari suatu alat ukur resistive.

4. Fungsi resistor untuk pengatur tegangan output pada power supplay.

5. Fungsi resistor untuk aplikasi power karena membutuhkan frekuensi respon yang baik, daya yang tinggi dan nilai yang lebih besar daripada power wirewound resistor.

6. resistor pembagi tegangan.

Grafik

e. Buzzer

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. Buzzer biasa digunakan sebagai indikator bahwa proses telah selesai atau terjadi suatu kesalahan pada sebuah alat (alarm).

Buzzer adalah jenis Buzzer yang menggunakan efek Piezoelectric untuk menghasilkan suara atau bunyinya. Tegangan listrik yang diberikan ke bahan Piezoelectric akan menyebabkan gerakan mekanis, gerakan tersebut kemudian diubah menjadi suara atau bunyi yang dapat didengar oleh telinga manusia dengan menggunakan diafragma dan resonator.

Berikut ini adalah gambar bentuk dan struktur dasar dari sebuah Buzzer.

(Gambar 16. Lambang buzzer)

Buzzer dapat digerakan hanya dengan menggunakan output langsung dari sebuah IC TTL.Buzzer dapat bekerja dengan baik dalam menghasilkan frekuensi di kisaran 1 – 5 kHz hingga 100 kHz untuk aplikasi Ultrasound. Tegangan Operasional Buzzer yang umum biasanya berkisar diantara 3Volt hingga 12 Volt.

Spesifikasi

Grafik

f. Touch sensor

(Gambar 17. Touch sensor)

Touch Sensor atau Sensor Sentuh adalah sensor elektronik yang dapat mendeteksi sentuhan. Sensor Sentuh ini pada dasarnya beroperasi sebagai sakelar apabila disentuh, seperti sakelar pada lampu, layar sentuh ponsel dan lain sebagainya. Sensor Sentuh ini dikenal juga sebagai Sensor Taktil (Tactile Sensor). Seiring dengan perkembangan teknologi, sensor sentuh ini semakin banyak digunakan dan telah menggeser peranan sakelar mekanik pada perangkat-perangkat elektronik.

JENIS-JENIS SENSOR SENTUH

Berdasarkan fungsinya, Sensor Sentuh dapat dibedakan menjadi dua jenis utama yaitu Sensor Kapasitif dan Sensor Resistif. Sensor Kapasitif atau Capacitive Sensor bekerja dengan mengukur kapasitansi sedangkan sensor Resistif bekerja dengan mengukur tekanan yang diberikan pada permukaannya.

(Gambar 18. jenis touch sensor)

Sensor Kapasitif

Sensor sentuh Kapasitif merupakan sensor sentuh yang sangat populer pada saat ini, hal ini dikarenakan Sensor Kapasitif lebih kuat, tahan lama dan mudah digunakan serta harga yang relatif lebih murah dari sensor resistif. Ponsel-ponsel pintar saat ini telah banyak yang menggunakan teknologi ini karena juga menghasilkan respon yang lebih akurat.

Berbeda dengan Sensor Resistif yang menggunakan tekanan tertentu untuk merasakan perubahan pada permukaan layar, Sensor Kapasitif memanfaatkan sifat konduktif alami pada tubuh manusia untuk mendeteksi perubahan layar sentuhnya. Layar sentuh sensor kapasitif ini terbuat dari bahan konduktif (biasanya Indium Tin Oxide atau disingkat dengan ITO) yang dilapisi oleh kaca tipis dan hanya bisa disentuh oleh jari manusia atau stylus khusus ataupun sarung khusus yang memiliki sifat konduktif.

Pada saat jari menyentuh layar, akan terjadi perubahaan medan listrik pada layar sentuh tersebut dan kemudian di respon oleh processor untuk membaca pergerakan jari tangan tersebut. Jadi perlu diperhatikan bahwa sentuhan kita tidak akan di respon oleh layar sensor kapasitif ini apabila kita menggunakan bahan-bahan non-konduktif sebagai perantara jari tangan dan layar sentuh tersebut.

Sensor Resistif

Tidak seperti sensor sentuh kapasitif, sensor sentuh resistif ini tidak tergantung pada sifat listrik yang terjadi pada konduktivitas pelat logam. Sensor Resistif bekerja dengan mengukur tekanan yang diberikan pada permukaannya. Karena tidak perlu mengukur perbedaan kapasitansi, sensor sentuh resistif ini dapat beroperasi pada bahan non-konduktif seperti pena, stylus atau jari di dalam sarung tangan.

Sensor sentuh resistif terdiri dari dua lapisan konduktif yang dipisahkan oleh jarak atau celah yang sangat kecil. Dua lapisan konduktif (lapisan atas dan lapisan bawah) ini pada dasarnya terbuat dari sebuah film. Film-film umumnya dilapisi oleh Indium Tin Oxide yang merupakan konduktor listrik yang baik dan juga transparan (bening).

Cara kerjanya hampir sama dengan sebuah sakelar, pada saat film lapisan atas mendapatkan tekanan tertentu baik dengan jari maupun stylus, maka film lapisan atas akan bersentuhan dengan film lapisan bawah sehingga menimbulkan aliran listrik pada titik koordinat tertentu layar tersebut dan memberikan signal ke prosesor untuk melakukan proses selanjutnya.

g. gerbang inverter

Dalam logika digital, inverter atau gerbang NOT adalah gerbang logika yang menerapkan negasi logis . Dalam logika matematika itu setara dengan operator negasi logis (¬). The tabel kebenaran ditunjukkan di sebelah kanan.

Sirkuit inverter mengeluarkan tegangan yang mewakili level logika yang berlawanan dengan inputnya. Fungsi utamanya adalah untuk membalikkan sinyal input yang diterapkan. Jika input yang diterapkan rendah maka output menjadi tinggi dan sebaliknya. Inverter dapat dibangun menggunakan transistor NMOS tunggal atau transistor PMOS tunggal yang digabungkan dengan resistor . Karena pendekatan 'resistif-drain' ini hanya menggunakan satu jenis transistor, maka dapat dibuat dengan biaya rendah. Namun, karena arus mengalir melalui resistor di salah satu dari dua keadaan, konfigurasi pengurasan resistif kurang menguntungkan untuk konsumsi daya dan kecepatan pemrosesan. Atau, inverter dapat dibangun menggunakan dua transistor komplementer dalam CMOSkonfigurasi. Konfigurasi ini sangat mengurangi konsumsi daya karena salah satu transistor selalu mati di kedua keadaan logika. Kecepatan pemrosesan juga dapat ditingkatkan karena resistansi yang relatif rendah dibandingkan dengan perangkat tipe NMOS saja atau PMOS saja. Inverter juga dapat dibangun dengan transistor sambungan bipolar (BJT) dalam konfigurasi logika resistor-transistor (RTL) atau logika transistor-transistor (TTL).

Sirkuit elektronik digital beroperasi pada level tegangan tetap yang sesuai dengan logika 0 atau 1 (lihat biner ). Rangkaian inverter berfungsi sebagai gerbang logika dasar untuk menukar antara dua level tegangan tersebut. Implementasi menentukan tegangan aktual, tetapi level umum termasuk (0, +5V) untuk sirkuit TTL.

Inverter adalah blok bangunan dasar dalam elektronik digital. Multiplexer, decoder, state machine, dan perangkat digital canggih lainnya dapat menggunakan inverter.

The hex inverter adalah sirkuit terpadu yang berisi enam ( hexa- ) inverter. Misalnya, chip 7404 TTL yang memiliki 14 pin dan chip CMOS 4049 yang memiliki 16 pin, 2 di antaranya digunakan untuk daya/referensi, dan 12 di antaranya digunakan untuk input dan output keenam inverter (4049 memiliki 2 pin tanpa koneksi).

$f(a)=1-a$ adalah representasi analitik dari gerbang NOT:

Gambar 19. Representasi Inverter)

(Gambar 20. Kurva transfer tegangan untuk inverter)

h. MQ 5

Sensor MQ-5memiliki sensitif yang tinggi terhadap gas LPG dan gas kota, tetapi memiliki sensitif kecil terhadap alkohol dan asap. Sensor gas MQ-5 terbuat dari kramik mikro (AL2O3), TinDioxide (SnO2) yang sensitif, elektroda dan kepalanya terbuat dari plastik serta stainlessteel. kepala sensornya dapat bekerja dengan baik dan merupakan komponen yang sangat sensitif. MQ-5 memiliki 6 pin, 4 diantaranya digunakan untuk mengambil sinyal, dan 2 lainnya digunakan untuk menyediakan arus pemanas.

Sensor gas ini tidak sesensitif sensor gas lainnya (misalnya: untuk mendeteksi LPG yang utamanya terdiri atas propana dan butana, MQ-6 lebih sensitif. Untuk gas metana dan gas alam, MQ-4 lebih sensitif. Untuk mendeteksi alkohol paling baik menggunakan MQ-3. Sebagai pendeteksi asap, gunakan MQ-2), namun kelebihannya adalah sifatnya yang universal yang mampu mendeteksi tipe gas yang lebih luas.

Struktur dan konfigurasi rangkaian pengukuran dasar

Spesifikasi sensor mq 5 :

- Catu daya heater : 5V AC/DC

- Catu daya rangkaian : 5VDC

- Range pengukuran : 20 - 2000ppm

- Dimensi: 0.75" diameter x 0.65" tall excluding leads (19.1mm diameter x 16.55mm tall excluding leads)

- Mampu mengukur gas LPG

- Output : analog (perubahan tegangan) dengan tambahan Rload

A. Kondisi Standar Bekerja

- VC/(Tegangan Rangkaian) = 5V±0.1
- VH / Tegangan Pemanas =5V±0.1
- ketahanan beban = 20 KΩ
- Ketahanan panas = 31±10%
- PH Konsumsi Pemanasan = <800mW

Kurva karakteristik sensitivitas MQ-5

Gambar 21. Grafik Sensitivitas MQ-5

Gambar 22. menunjukkan ketergantungan MQ-5 pada suhu dan kelembaban.

Gambar 10 menunjukkan tipikal karakteristik sensitivitas MQ-5 untuk beberapa gas.

di Temperatur: 20° C 、Kelembaban: 65% 、Konsentrasi O2 21% RL = 20kΩ

Ro: resistansi sensor pada 1000ppm H2 di udara bersih.

Rs: resistansi sensor di berbagai konsentrasi gas.

Gambar 11. menunjukkan ketergantungan MQ-5 pada suhu dan kelembaban.

Ro: resistansi sensor pada 1000ppm H2 di udara pada 33% RH dan 20 derajat.Rs: resistansi sensor pada temperatur yang berbedadan kelembaban.

Semakin besar Rs/ Ro nya (hambatannya) maka makin sensitif kepekaannya terhadap MQ-5

i. MQ 7

Sensor MQ-7 merupakan sensor gas yang digunakan dalam peralatan untuk mendeteksi gas karbon monoksida (CO) dalam kehidupan sehari-hari, industri, atau mobil. Fitur dari sensor gas MQ-7 ini adalah mempunyai sensitivitas yang tinggi terhadap karbon monoksida (CO), stabil, dan berumur panjang. Sensor ini menggunakan catu daya heater : 5V AC/DC dan menggunakan catu daya rangkaian : 5 VDC, jarak pengukuran : 20 - 2000 ppm untuk ampuh mengukur gas karbon monoksida. Sensor MQ-7 dapat dilihat pada Gambar 1.

Gambar 23. Sensor MQ 7

Sensor gas MQ-7 disusun oleh mikro AL2O3 tabung keramik, Tin Dioksida (SnO2) lapisan sensitif, elektroda pengukuran dan pemanas adalah tetap menjadi kerak yang dibuat oleh plastik dan stainless steel bersih. Pemanas menyediakan kondisi kerja yang diperlukan untuk pekerjaan komponen sensitif. Sensor Gas MQ-7 dibuat dengan 6 pin, 4 dari mereka yang digunakan untuk mengambil sinyal, dan 2 lainnya digunakan untuk menyediakan arus pemanasan. Rangkaian dasar sensor gas MQ-7 dapat ditunjukkan pada Gambar 2.

Prinsip Kerja Sensor MQ-7

Gambar 24. Rangkaian Dasar Sensor MQ-7

Hambatan permukaan sensor Rs diperoleh melalui dipengaruhi sinyal output tegangan dari resistansi beban RL yang seri. Hubungan antara itu dijelaskan pada persamaan dibawah:

Rs\RL = (Vc-VRL) / VRL .

Sinyal ketika sensor digeser dari udara bersih untuk karbon monoksida (CO), pengukuran sinyal dilakukan dalam waktu satu atau dua periode pemanasan lengkap (2,5 menit dari tegangan tinggi ke tegangan rendah). Lapisan sensitif dari MQ-7 komponen gas sensitif terbuat dari SnO2 dengan stabilitas. Jadi, MQ-7 memiliki stabilitas jangka panjang yang sangat baik. Masa servis bisa mencapai 5 tahun di bawah kondisi penggunaan. Penyesuaian sensitivitas nilai resistansi MQ7 adalah perbedaan untuk berbagai jenis dan berbagai gas konsentrasi. Ketika secara akurat mengukur, titik alarm yang tepat untuk detektor gas harus ditentukan setelah mempertimbangkan pengaruh suhu dan kelembaban.

Karakteristik Sensor MQ-7

Karakteristik sensitivitas sensor Gas MQ-7 adalah sebagai berikut:

Rs/tahanan permukaan terhadap tubuh = 2-20k pada 100ppm Carbon Monoxide(CO).
a(300/100ppm)/tingkat konsentrasi kemiringan = Kurang dari 0.5 Rs (300ppm)/Rs(100ppm).
Standar kondisi bekerja = temperature -20℃±2℃ kelembapan 65%±5%, RL:10KΩ±5%, Vc:5V±0.1V VH:5V±0.1V, VH:1.4V±0.1V.
Waktu panaskan tidak kurang dari 48 jam
Jarak deteksi: 20ppm-2000ppm carbon monoxide

Implementasi Sensor Gas MQ-7 dengan motor DC

Gambar 25. Implementasi Sensor Gas MQ-7 dengan motor DC

Pada Gambar 25. sensor Gas MQ-7 berfungsi sebagai pengatur kecepatan motor DC. Prinsip kerja Gambar 25 adalah output dari sensor Gas MQ-7 yang sangat kecil sekitar mili volt dimasukkan ke rangkaian penguat non inverting, fungsinya adalah untuk menaikkan tegangan sensor Gas MQ-7 menadi 10 kali. Sehingga jika sensor Gas MQ-7 mendeteksi adanya asap kendaraan dengan waktu yang lama maka output yang dihasilkan semakin besar dan putaran motor DC akan semakin cepat.

Implementasi Sensor Gas MQ-7 dengan motor servo

Gambar 26. Implementasi Sensor Gas MQ-7 dengan motor servo

Pada Gambar 26 sensor Gas MQ-7 berfungsi sebagai pengatur kecepatan motor servo. Prinsip kerja Gambar 26 adalah output dari sensor Gas MQ-7 yang sangat kecil sekitar mili volt dimasukkan ke rangkaian penguat non inverting, fungsinya adalah untuk menaikkan tegangan sensor Gas MQ-7 menadi 10 kali. Setelah itu, output dari rangkaian penguat non inverting akan dimasukkan ke astabil multivibrator yang berfungsi untuk menggerakkan motor servo dengan mengubah nilai kapasitansi. Jika output dari rangkaian penguat non inverting semakin besar maka motor servo akan berputar samapai batas derajat tertinggi.

Implementasi Sensor Gas MQ-7 dengan motor stepper

Gambar 27. Implementasi Sensor Gas MQ-7 dengan motor stepper

Pada Gambar 27. sensor Gas MQ-7 berfungsi sebagai pengatur kecepatan motor stepper. Prinsip kerja Gambar 27. adalah output dari sensor Gas MQ-7 yang sangat kecil sekitar mili volt dimasukkan ke rangkaian penguat non inverting, fungsinya adalah untuk menaikkan tegangan sensor Gas MQ-7 menadi 10 kali. Setelah itu, output dari rangkaian penguat non inverting akan dimasukkan multivibrator astabil yang berfungsi menggerakkan motor stepper dengan mengatur nilai kapasitansi. Output dari multivibrator astabil berupa data 0 dan 1 sebagai input dari driver motor stepper yang berupa dua D flip-flop yang nantinya akan mengatur perputaran motor stepper.

Implementasi Sensor Gas MQ-7 dengan Sistem Kendali Analog dan ON/OFF

Gambar 28a. Implementasi Sensor Gas MQ-7 dengan sistem kendali analog

Pada Gambar 28(a) sensor Gas MQ-7 berfungsi untuk menyalakan buzzer. Prinsip kerja Gambar 28(a) adalah output dari sensor Gas MQ-7 yang sangat kecil sekitar mili volt dimasukkan ke rangkaian penguat non inverting, fungsinya adalah untuk menaikkan tegangan sensor Gas MQ-7 menjadi 10 kali. Setelah itu output dari rangkaian penguat non inverting akan dibandingkan dengan rangkaian komparator. Tujuannya adalah jika output rangkaian penguat non inverting lebih besar dari rangkaian komparator maka buzzer akan berbunyi dan sebaliknya.

Gambar 28b Implementasi Sensor Gas MQ-7 dengan sistem kendali ON/OFF

Pada Gambar 28(b) sensor Gas MQ-7 berfungsi untuk menyalakan buzzer. Prinsip kerja Gambar 28 (b) adalah output dari sensor Gas MQ-7 yang sangat kecil sekitar mili volt dimasukkan ke rangkaian penguat non inverting, fungsinya adalah untuk menaikkan tegangan sensor Gas MQ-7 menadi 10 kali. Setelah itu output dari rangkaian penguat non inverting akan dibandingkan dengan rangkaian komparator. Selanjutnya output dari rangkaian komparator akan dimasukkan ke driver relay yang berfungsi sebagai saklar. Tujuannya adalah jika output rangkaian penguat non inverting lebih besar dari rangkaian komparator maka relay akan aktif dan buzzer akan berbunyi dan sebaliknya.

4. percobaan

[kembali]

a) Prosedur percobaan

1. siapkan alat dan bahan untuk membuat rangkaian pada proteus

2. Rangkai sensor getar, MQ-2, Mq-7, touch sensor dan sound sensor pada proteus

3. pasang mux demux seperti tampilan

3. masukkan code HEX pada sensor

4. nyalakan proteus

b) prinsip kerja rangkaian

Ketika ada orang masuk lewat pintu maka sensor PIR yang diletakkan dekat pintu akan berlogika 1. logika 1 tersebut akan masuk ke input A pada ic 4556 sehingga output yang aktif adalah pada Q1. karena output ic 4556 merupakan active low maka output tersebut akan berlogika 0 kemudian di inverterkan sehingga logikanya menjadi logika 1. kemudian logika 1 tersebut ke resistor dan kaki base transistor, transistor akan aktif karena besar tegangan lebih besar daripada 0,7 sehingga tegangan dari power sebesar +15 akan mengalirkan arusnya ke relay, kolektor, emitter, dan ground. karena relay dialiri arus maka switch pada relay akan berpindah dari kanan ke kiri sehingga baterai akan mensupply lampu dan 2 motor. dimana motor tersebut berfungsi sebagai pewangi dan pembersih toilet.

Selanjutnya output dari Q1 yang berlogika 0 masuk ke input 1 encoder ic74148 dimana inputnya merupakan active low yaitu akan aktif pada logika 0 sehingga input pada 0 akan aktif dan output A0 akan aktif (berlogika 0). logika 0 tersebut akan masuk ke input decoder. karena LT aktif maka semua output menjadi aktif (berlogika 0 karena output decoder merupaka active low). QA yang berlogika 0 akan diinverterkan sehingga menjadi logika 1 dan menuju ke resistor dan kaki base transistor. karena tegangan pada kaki base transistor lebih besar daripada 0,7 maka transistor akan aktif dan arus akan mengalir dari power menuju relay, kaki kolektro, emitter, dan ground. karena relay dialiri arus maka baterai akan mensupply tegangan untuk mengaktifkan motor (toilet terbuka otomatis).

kemudian ketika touch sensor aktif maka outputnya akan berlogika 1 dan menuju ke resistor dan kaki base transistor. karena tegangan pada kaki base transistor lebih besar daripada 0,7 maka transistor akan aktif dan arus akan mengalir dari power menuju relay, kaki kolektro, emitter, dan ground. karena relay dialiri arus maka baterai akan mensupply tegangan untuk mengaktifkan motor (pembersih otomatis).

ketika infra red mendeteksi tangan maka output pada infra red sensor akan berlogika 1 dan menuju input B pada encoder sehingga output pada Q2 akan aktif (berlogika 0 karena aktive low). logika 0 tersebut kemudian di inverterkan menjadi logika 1 kemudian menuju resistor dan kaki basis transistor. transistor aktif karena tegangan pada kaki basis lebih besar daripada 0,7 sehingga akan ada arus mengalir dari power menuju relay, kaki kolektor, emitter, dan ground. karena relay dialiri arus maka switch akan berubah dari kiri ke kanan sehingga baterai akan mensupply motor (sebagai kran otomatis).

kemudian logika 1 dari inverter masuk ke input x1 mux karena select yang dipilih adalah 01 sehingga input pada x1 disalurkan pada output x. x berlogika 1 akan menuju resistor dan kaki basis transistor. transistor aktif karena tegangan pada kaki basis lebih besar daripada 0,7 sehingga akan ada arus mengalir dari power menuju relay, kaki kolektor, emitter, dan ground. karena relay dialiri arus maka switch akan berubah dari kiri ke kanan sehingga baterai akan mensupply motor (sebagai pengering tangan) dan lampu sebagai indikator pengering tangan aktif.

ketika sound sensor mendetksi suara maka outputnya akan berlogika 1 kemudian menuju ke resistor dan kaki basis. transistor aktif karena tegangan pada kaki basis lebih besar daripada 0,7 sehingga arus akan mengalir dari power, relay, kaki kolektor,kaki emiter, dan ground. karena relay dialiri arus maka switch akan berpindah dari kiri ke kanan sehingga baterai akan mensupply motor (sabun otomatis).

Pada sensor Mq-7 akan aktif ketika mendeteksi adanya asap rokok sehingga outputnya akan berlogika 1 dan masuk ke input mux yaitu pada y1 disini select yang saya pilih adalah 01 sehingga input y1 akan disalurkan ke output y. output y berlogika 1 akan menuju resistor dan kaki basis transistor. transistor aktif karena tegangan pada kaki basis lebih besar daripada 0,7 sehingga akan ada arus mengalir dari power menuju relay, kaki kolektor, emitter, dan ground. karena relay dialiri arus maka switch akan berubah dari kiri ke kanan sehingga baterai akan mensupply motor (sebagai air keluar) dan lampu sebagai indikator air aktif.

BLOG KULIAH TEKNIK ELEKTRO UNAND

Minggu, 10 Juli 2022

1. Tujuan

2. Alat dan Bahan