Kontrol Pengantar Makanan
1. Tujuan [kembali]
- Mengetahui Komponen untuk merangkai sensor
- Menjelaskan prinsip kerja sensor getar dan sensor suara
- Mengetahui rangkaian sensor getar dan sensor suara sebagai kontrol pengantar makanan
- Mampu membuat simulasi rangkaian di proteus
Alat :
a. Generator DC
(Gambar 1. DC)
Fungsi generator DC adalah untuk mengaliri arus listrik
Bahan :
a. vibration sensor
(Gambar 1. vibration sensor)
Rain sensor atau sensor hujan adalah jenis sensor yang berfungsi mendeteksi terjadinya hujan atau tidak.
(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
d. Relay
(Gambar 4. Relay)
Relay adalah komponen yang berfungsi untuk mengalirkan arus listrik yang besar dengan menggunakan kendali listrik arus kecil.
e. Sound sensor
(Gambar 6. sound sensor)
Sensor suara adalah sensor yang cara kerjanya yaitu merubah besaran suara menjadi besaran listrik.
f. Resistor
(Gambar 6. Resistor)
Resistor berfungsi untuk menghambat dan mengatur arus listrik dalam suatu rangkaian elektronika
a. sensor getar
(Gambar 7. Resistor)
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 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
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 8. 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 9. 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 10. 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 11. 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 12. 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 13. 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.
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 14. 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
4. Percobaan
[kembali]
a) Prosedur percobaan
1. siapkan alat dan bahan untuk membuat rangkaian pada proteus
2. Rangkai sensor getar pada proteus
3. masukkan code HEX pada sensor
4. nyalakan proteus
5. apabila sensor getar mendeteksi adanya getaran maka logicstate kan berlogika 1 dan akan membunyikan buzzer
6. apabila sound sensor mendeteksi adanya suara piring pecah maka sound sensor akan berlogika 1 dan akan membunyikan buzzer dan memutar motor
b) prinsip kerja rangkaian
Rangkaian vibration sensor menggunakan logicstate sebagai logikanya. saat logicstate berlogika 1 yaitu vibration sensor mendeteksi adanya getaran, maka arus akan mengalir dari power sebesar 5 volt menuju input vibration sensor dan keluar di outputnya menuju op amp dan mengalami penguat sinyal. lalu menuju ke resistor sebesar 10k 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 buzzer, LED, dan motor yang sebagaipenggerak makanannya akan bergerak sehingga akan menjalankan makanan. apabila ada suara piring pecah maka logicstate pada sound sensor akan berlogika 1 dan tegangan akan keluar melalui outputnya menuju ke basis transistor dan menyebabkan aktifnya transistor. karena transistor aktif maka tegangan akan mengalir dari power melalu relay menuju kolektor dan emitor dan ke ground. akibatnya relau menjadi aktif dan membuat adanya penghalang pada sekitar piring pecah tersebut.
5. Video
[kembali]
6. Link Download
[kembali]
a. download datasheet
Download vibration sensor datasheet >> sini
b. download rangkaian
Download File Rangkaian >> sini
c. download library proteus
Download library vibration sensor >> sini
Download library sound sensor >> sini
d. Download Video
Download Video Simulasi >> sini
Tidak ada komentar:
Posting Komentar