1.
Tujuan [kembali]
- Mengetahui Komponen untuk merangkai sensor
- Menjelaskan prinsip kerja sensor sebagai
sebagai pendeteksi atap bocor dan kabel konslet
- mengetahui bentuk rangkaian sensor
2. Alat dan Bahan [kembali]
alat
* Generator
a. DC
(Gambar 1. DC)
Fungsi DC adalah untuk
mengaliri arus listrik
bahan;
a. Rain sensor
(Gambar 2. rain
sensor)
Rain sensor atau sensor hujan adalah jenis sensor yang
berfungsi mendeteksi terjadinya hujan atau tidak.
b. Transistor NPN
(Gambar 3. 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 4. LED RED)
fungsi LED dalam rangkaian adalah sebagai indikator atau sinyal
indikator/lampu indikator
4. Magnetic Reed
(Gambar 5. sesnsor
magnet)
Sensor Magnet adalah Alat yang akan terpengaruh Medan Magnet dan akan
memberikan perubahan kondisi pada keluaran, seperti layaknya saklar dua kondisi
(on/off) yang digerakkan oleh adanya medan magnet disekitarnya.
5. Relay
(Gambar 6. Relay)
Relay adalah komponen yang berfungsi untuk mengalirkan arus listrik
yang besar dengan menggunakan kendali listrik arus kecil.
6. Buzzer
(Gambar 7. Buzzer)
Buzzer berfungsi untuk
mengubah getaran listrik menjadi geataran suara. Buzzer biasa digunakan sebagai
indikator terjadi suatu kesalahan pada sebuah alarm.
7. Resistor
(Gambar 8. Resistor)
Resistor berfungsi untuk menghambat dan mengatur arus listrik dalam suatu
rangkaian elektronika
3. Landasan Teori [kembali]
a. Rain sensor
(Gambar 9. Rain
sensor)
Rain sensor atau sensor hujan adalah
jenis sensor yang berfungsi mendeteksi terjadinya hujan atau tidak. Pada sensor
ini, terdapat integrated circuit atau IC (komponen dasar yang terdiri
dari resistor, transistor, dan lain-lain) komparator yang berfungsi memberikan
sinyal berupa logika ‘on’ dan ‘off’. Sehingga ketika sensor mendeteksi adanya
hujan, wiper mobil secara otomatis akan berfungsi tanpa harus
mengaktifkan saklar manual.
Sensor hujan juga mampu mengatur
kecepatan wiper saat menyeka air hujan di kaca mobil, mulai dari
posisi low, intermittent, hingga high speed. Pengaturan
tersebut tergantung dari curah hujan yang menerpa kaca mobil.
Komponen Sensor Hujan
1.
Sensor hujan
bermaterial dari FR-04 dengan dimensi 5 centimeter (cm) x 4 cm berlapis nikel.
2.
Lapisan modul pada
sensor mempunyai sigar oksidasi sehingga tahan terhadap korosi.
3.
IC komputer.
4.
Terdapat potensiometer
yang berfungsi mengatur sensifitas sensor.
5.
Dua output digital dan
analog.
Gambar 3.2 grafik rain
sensor
Pin Configuration
1.VCC: 5V DC
2.GND: ground
3.DO: high/low output
4.AO: analog output
Gambar 3.3 PIN
rain sensor
SPECIFICATION
·
Adoptshigh quality of
RF-04 double sidedmaterial.
·
Area:5cm x 4cm
nickel plateon side,
·
Anti-oxidation,anti-conductivity,
with long use time;
·
Comparator output
signal clean waveform is good, driving ability, over 15mA;
·
Potentiometer adjust
the sensitivity;
·
Working voltage 5V;
·
Output format: Digital
switching output (0 and 1) and analog voltage output AO;
·
With bolt holes for
easy installation;
·
Small board PCB size:
3.2cm x 1.4cm;
·
Usesa wide voltage
LM393 comparator
Pada rangkain ini sangat cocok di aplikasikan pada
jemuran otomatis, dimana saat ini di era yang serba modern ini semua aktivitas
manusia dibantu dengan teknologi yang canggih. cara kerjanya jika hari hujan
maka penutup jemuran akan tertutup.
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
10. 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.
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. Sensor magnet (solenoid)
Sensor magnet ialah salah
satu dari beragam jenis sensor, ia bekerja dengan cara memanfaatkan medan
magnet yang ada dan kemudian mengubah medan magnet tersebut menjadi
sinyal-sinyal (pulse) listrik yang kemudian akan dilakukan pemrosesan oleh
rangkaian elektronik. Singkatnya sensor magnetic adalah sebuah transduser yang
mengubah medan magnet menjadi sinyal listrik.
Sebelum lebih jauh masuk kepada sensor magnet
alangkah lebih tepatnya jika kita memahami apa itu medan magnet
a. Medan
Magnet
Dalam ilmu fisika, sebuah
medan magnet adalah suatu medan yang terbentu diakibatkan oleh adanya
pergerakan arus listrik yang menyebabkan munculnya gaya di muatan listrik yang
bergerak lainnya. Medan magnet adalah muatan yang besifat muatan vector. Pada
sebuah medan magnet , maka sebuah gaya akan diberikan pada partikel-partikel
electron bergerak yang dekat dengannya. Sehingga menyebabkan kekuatan medan
agnet berbeda-beda tergantung pada lokasi (jarak).
Medan magnet terurai menjadi dua symbol
menurut kaidah “International systems of
units”. Yakni B dan H. Dalam
pemakaiannya B menggunakan satuan tesla atau newton sebagai satuan,
sementara H menggunakan ampere/meter. Cara kerja medan magnet dapat
diuraikan sebagai berikut:
Berdasarkan gambar diatas
dapat dilihat bahwa, medan magnet menggunakan prinsip tangan kanan untuk
menentukan hubungan antara arah arus(I), besaran medan (B) dan jarak (P).
Semakin jauh jarak terhadap kawat maka akan semakin kecil besar medannya.
Berdasarkan rumusan matematik biot savart,
maka untuk menghitung besaran medan magnet digunakan
B=µ0.I.N/2π.a
Dimana:
B : Medan
magnet (T)
Π0 : Permeabilitas
ruang hampa
N :Jumlah
lilitan (n)
I :
Arus Listrik (A)
b. Medan magnet solenoid
Sesuai judul yakni sensor medan magnet
solenoid, maka akan dijelaskan mengenai solenoid itu sendiri.
Sebuah kawat dibentuk
seperti spiral yang selanjutnya disebut kumparan , apabila dialiri arus listrik
maka akan berfungsi seperti magnet batang. Kumparan ini disebut dengan
Solenida.Besarnya medan magnet disumbu pusat (titik O) Solenoida dapat
dihitung:
B=µ0.I.N/L
Dimana:
B : Besar medan
magnet (T)
µ0 : Permeabilitas
I : Besar arus yang
mengalir (A)
N :Banyak lilitan (n)
L :Panjang Solenoida
(M)
4.
Percobaan [kembali]
a) Prosedur percobaan
1. siapkan alat dan bahan untuk membuat
rangkaian pada proteus
2. Rangkai sensor hujan dan magnetic sensor
pada proteus
3. masukkan code HEX pada sensor
4. nyalakan proteus
5. apabila sensor hujan mendeteksi atap bocor
maka logicstate kan berlogika 1 dan akan membunyikan buzzer
6. apabila magnetic sensor mendeteksi adanya
medan magnet yang dihasilkan pada listrik maka logicstate akan berlogika 1
sehingga buzzer akan berbunyi
b) prinsip kerja rangkaian
1. prinsip kerja rangkaian rain sensor
sebagai pendeteksi kebocoran pada atap
rangkaian rain sensor ini
saya menggunakan logicstate sebagai test pinnya yang akan berlogika 1 saat rain
sensor mendeteksi adanya air yang menetes pada atap, maka arus akan mengalir
dari power sebesar 5 volt menuju input rain sensor dan keluar di ouputnya
menuju opamp dan mengalami penguat sinyal. lalu menuju ke resistor kemudian
ke basis transistor dan menyebabkan aktifnya transistor. Karena transistor
aktif maka arus akan mengalir dari power melalui relay menuju kolektor dan
emitor transistor dan ke ground. Akibatnya relay menjadi aktif dan menyebabkan
rangkaian loop terhubung. Sehingga mengaktifkan led red dan buzzer yang
dirangkai paralel. dimana led sebagai penanda adanya kebocoran dan buzzer
sebgai alarmnya.
2. Prinsip kerja sensor magnetic sensor
Sebagai pendeteksi kabel konslet
sensor magnetic ini menggunakan logicstate apabila mendeteksi apakah medan magnet yang dihasilkan pada kabel listrik konslet. Jika sensor mendeteksi adanya medan magnet yang di hasilkan listrik maka logicstate berlogika 1, arus sebesar 3.80 volt akan mengalir dari power ke basis transistor Q2. Mengakibatkan transistor Q2 aktif. Dengan aktifnya transistor Q2, maka arus dari power dengan tegangan positif 15 akan mengalir melalui relay, menuju kolektor dan emitor transistor dan kearah ground. Akibatnya relay menjadi aktif dan membuat rangkaian loop terhubung dan mengaktifkan led dan buzzer. Jika sensor tidak mendeteksi adanya medan magnet yang dihasilkan saat kabel konslet, maka tidak ada arus yang mengalir dari power ke transistor. Menyebabkan transistor off yang relay juga off. Karena relay off maka rangkaian loop tidak terhubung dan buzzer tidak aktif.
VIDEO [kembali]
LINK DOWNLOAD [kembali]
[menuju awal]
Tidak ada komentar:
Posting Komentar