Blog Kuliah

Aplikasi Rangkaian Pendeteksi Api (Sensor Flame)

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Tujuan

terinspirasi dari gambar bab 13 pada halaman 562

1. Tujuan [kembali]

a. Memahami tentang cara kerja sensor Flame
b. Mampu memahami rangkaian.
c. Mampu megaplikasikan rangkaian pada proteus.
d. Memahami setiap komponen yang digunakan.

2. Alat dan bahan [kembali]

A. Sensor Flame

Sensor Flame merupakan salah satu alat instrument berupa sensor yang dapat mendeteksi nilai intensitas dan frekuensi api dengan panjang gelombang antara 760 nm ~ 1100 nm.

B. OP-AMP

Operasional amplifier (Op-Amp) adalah suatu penguat berpenguatan tinggi yang terintegrasi dalam sebuah chip IC yang memiliki dua input inverting dan non-inverting dengan sebuah terminal output, dimana rangkaian umpan balik dapat ditambahkan untuk mengendalikan karakteristik tanggapan keseluruhan pada operasional amplifier (Op-Amp)

C. Transistor

D. Resistor

Resistor merupakan komponen elektronik yang memiliki dua pin dan didesain untuk mengatur tegangan listrik dan arus listrik. Resistor mempunyai nilai resistansi (tahanan) tertentu yang dapat memproduksi tegangan listrik di antara kedua pin dimana nilai tegangan terhadap resistansi tersebut berbanding lurus dengan arus yang mengalir, berdasarkan persamaan hukum Ohm

E.Potensiometer

Potensiometer adalah resistor tiga terminal dengan sambungan geser yang membentuk pembagi tegangan dapat disetel. Jika hanya dua terminal yang digunakan, potensiometer berperan sebagai resistor variabel atau Rheostat.

F. Speaker

Speaker atau pengeras suara memiliki fungsi untuk merubah gelombang elektrik atau listrik menjadi audio atau gelombang suara. Fungsi tersebut bisa berjalan normal selama komponen-komponen di dalamnya bekerja dengan baik dan sebagaimana mestinya.

G Power

(Bisa berupa baterai maupun dari sumber listrik yang sudah di sesuaikan dengan rangkaian)

3. Dasar Teori [kembali]

A. Sensor Flame

Cara kerja sensor ini yaitu dengan mengidentifikasi atau mendeteksi nyala api dengan menggunakan metode optik. Pada sensor ini menggunakan tranduser yang berupa infrared (IR) sebagai sensing sensor. Tranduser ini digunakan untuk mendeteksi akan penyerapan cahaya pada panjang gelombang tertentu.

Yang dimana memungkinkan alat ini untuk membedakan antara spectrum cahaya pada api dengan spectrum cahaya lainnya seperti spectrum cahaya lampu.

Spesifikasi :
Tipe : Flame sensor isi 5 sensor
Vin : DC 3.3V-9V
Range sensor : 120°
Output : Digital
Tiap sensor memiliki lampu indikator
Mendeteksi api lilin dengan range panjang gelombang 700-1100nm
Dimensi : panjang 4 cm x lebar 4 cm
Berat : 50 gram

Simbol Flame sensor :

B. OP-AMP

Penguat operasional (bahasa Inggris: operational amplifier) atau yang biasa disebut op-amp merupakan suatu jenis penguat elektronika dengan sambatan (bahasa Inggris: coupling) arus searah yang memiliki bati (faktor penguatan atau dalam bahasa Inggris: gain) sangat besar dengan dua masukan dan satu keluaran.

Spesifikasi :

Penguatan Tegangan Open-loop atau Av = ∞ (tak terhingga)
Tegangan Offset Keluaran (Output Offset Voltage) atau Voo = 0 (nol)
Impedansi Masukan (Input Impedance) atau Zin= ∞ (tak terhingga)
Impedansi Output (Output Impedance ) atau Zout = 0 (nol)
Lebar Pita (Bandwidth) atau BW = ∞ (tak terhingga)
Karakteristik tidak berubah dengan suhu

Simbol Op-amp :

Jenis sensor sentuh:

C. Transistor

Transistor adalah alat semikonduktor yang dipakai sebagai penguat, sebagai sirkuit pemutus dan penyambung arus (switching), stabilisasi tegangan, dan modulasi sinyal. Transistor dapat berfungsi semacam kran listrik, di mana berdasarkan arus inputnya (BJT) atau tegangan inputnya (FET), memungkinkan pengaliran listrik yang sangat akurat dari sirkuit sumber listriknya.
Transistor merupakan komponen yang sangat penting dalam dunia elektronik modern. Dalam rangkaian analog, transistor digunakan dalam amplifier (penguat). Rangkaian analog melingkupi pengeras suara, sumber listrik stabil (stabilisator) dan penguat sinyal radio. Dalam rangkaian-rangkaian digital, transistor digunakan sebagai saklar berkecepatan tinggi. Beberapa transistor juga dapat dirangkai sedemikian rupa sehingga berfungsi sebagai logic gate, memori dan fungsi rangkaian-rangkaian lainnya.

Symbol Transistor :

Fungsi-fungsi Transistor diantaranya adalah :
sebagai Penyearah,
sebagai Penguat tegangan dan daya,
sebagai Stabilisasi tegangan,
sebagai Mixer,
sebagai Osilator
sebagai Switch (Pemutus dan Penyambung Sirkuit)

D. Resistor

Resistor merupakan komponen elektronik yang memiliki dua pin dan didesain untuk mengatur tegangan listrik dan arus listrik. Resistor mempunyai nilai resistansi (tahanan) tertentu yang dapat memproduksi tegangan listrik di antara kedua pin dimana nilai tegangan terhadap resistansi tersebut berbanding lurus dengan arus yang mengalir, berdasarkan persamaan hukum Ohm:

{\begin{aligned}V&=IR\\I&={\frac {V}{R}}\end{aligned}}

Symbol Resistor:

Jenis-jenis resistor di antaranya adalah:

• Resistor yang nilainya tetap.
• Resistor yang nilainya dapat diatur, resistor Jenis ini sering disebut juga dengan variable resistor ataupun potensiometer.
• Resistor yang nilainya dapat berubah sesuai dengan intensitas cahaya, resistor jenis ini disebut dengan LDR atau Light Dependent Resistor.

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

E. Potensiometer

Grounding listrik adalah suatu sistem instalasi listrik yang bisa meniadakan beda potensial sebagai pelepasan muatan listrik berlebih pada suatu instalasi listrik dengan cara mengalirkannya ke tanah sehingga istilah sehari hari yang sering digunakan yaitu pentanahan atau arde. Cara kerja sensor pir adalah ketika tangan berada di depan sensor maka sensor akan menangkap pancara sinar inframerah pasif yang berada pada tangan dengan suhu yang berbeda dengan suhu lingkungan sekitarnya menyebab material pyroelectric bereaksi menghasilkan arus listrik karena adanya energi.

Symbol Potensio Meter :

F. Speaker

Speaker adalah Transduser yang dapat mengubah sinyal listrik menjadi Frekuensi Audio (sinyal suara) yang dapat didengar oleh telinga manusia dengan cara mengetarkan komponen membran pada Speaker tersebut sehingga terjadilah gelombang suara.

4. Percobaan [kembali]

1. Prosedur Perakitan

Siapkan alat dan bahan pada library proteus
letakan alat dan bahan tadi pada papan pcb di proteus
selanjutnya hubungkan setiap komponen pada rangkaian dengan kabel,jangan sampai salah karena jika salah maka rangkaian tidak akan bisa berjalan dengan semestinya.
selanjutnya ubah Baterai menjadi +12 volt.
jangan lupa juga mengubah Poweryang ada menjadi +12 atu - 12 , bisa dilihat pada gambar rnagkaian dibawah.
untuk nilai potensiometer cukup 50%
setelah itu masukan data library Sensor Flame dengan men klick 2x pada sensor dan pilih file pada data c, caripada library aplikasi proteus. jika tidak ada bisa di download pada link dibawah
setelah itu tinggal mengetes rangakaian di proteus.

B. Rangkaian Simulasi
1.Foto Rangkaian

2. Prinsip Kerja

Sensor akan mendeteksi adanya Api pada fekuensi tertentu, dilogikakan dengan logigstate yang bernilai 1. Kemudian sensor akan mengubah sinyal tersebut menjadi arus dan meneruskannya ke ke R1 dilanjutkan ke opamp untuk menguatkan sinyal arus dan di teruskan menuju R2 lalu masuk ke Transistor. Kelebihan arusnya akan di buang ke ground melalui kaki transistor. Arus akan di lanjutkan ke relay yang bekerja sebagai switch ketika tegangan bernilai 12 v. Dan speker pun akan berbunyi jika logicstate berlogika 1 dan akan diam pada logika 0.

5. Video [kembali]

6. Link Download [kembali]

1. Donwload Simulasi Proteus : Klik disini..

2. Download Gambar Rangkaian : Klik disini..

3. Download Video : Klik disini..

4. Download HTML : Klik disini..

5. Datasheet :

Potensiometer : Klik disini..

Resistor : Klik disini..

OP-AMP : Klik disini..

Transistor : Klik disini..

Relay : Klik disini..

6. Download Library Sensor Flame : Klik disini..