1. TUJUAN [KEMBALI]
Penulisan di blog ini bertujuan untuk:
· Dapat membuat dan mensimulasikan TUGAS SENSOR KIMIA berupa RANGKAIAN RUMAH ANTI KEBAKARAN menggunakan MQ-2, FLAME SENSOR, DAN NTC.
· Dapat memahami TEORI dan PRINSIP KERJA dari RANGKAIAN RUMAH ANTI KEBAKARAN.
2. KOMPONEN [KEMBALI]
ALAT :
1. Voltmeter DC
Voltmeter adalah sebuah alat ukur yang biasa digunakan untuk mengukur besar tegangan listrik yang ada dalam sebuah rangkaian listrik.
Baterai merupakan suatu komponen elektronika yang digunakan sebagai sumber tegangan pada rangkaian.
Power supply atau catu daya adalah suatu alt listrik yang dapat menyediakan energi listrik untuk perangkat listrik maupun elektronika lainnya.
BAHAN :
4. Resistor
Resistor berfungsi untuk menghambat atau membatasi aliran listrik yang mengalir dalam suatu rangkaian elektronika.
5. Transistor BC548
Transistor adalah alat semikonduktor yang dipakai sebagai penguat, sebagai sirkuit pemutus dan penyambung arus (switching), stabilisasi tegangan, dan modulasi sinyal.
Transistor adalah alat semikonduktor yang dipakai sebagai penguat, sebagai sirkuit pemutus dan penyambung arus (switching), stabilisasi tegangan, dan modulasi sinyal.
Spesifikasi :
6. OP-AMP
Berfungsi sebagai penguat tegangan pada rangkaian.
Konfigurasi pin
1. Pin1 & Pin5 (Offset N1 & N2) : Pin untuk mengatur tegangan offset jika perlu
2. Pin2 (IN-) : Pin inverting dari Op Amp
3. Pin3 (IN +) : Pin Non inverting Op Amp
4. Pin4 (Vcc-) : Pin ini terhubung ke ground jika tidak rel negatif
5. Pin6 (Output) : Output daya pin Op-amp
6. Pin7 (Vcc +) : Pin ini terhubung ke + ve rail dari supply tegangan
7. Pin8 (NC) : Tidak ada koneksi
Spesifikasi:
Komponen Input :
7. Push button
8. Sensor MQ-2
Gas Sensor (MQ2) adalah sensor yang berguna untuk mendeteksi kebocoran gas baik pada rumah maupun industri. Sensor ini sangat cocok untuk mendeteksi H2, LPG, CH4, CO2, Alkohol, Asap atau Propane. Karena sensitivitasnya yang tinggi dan waktu respon yang cepat, pengukuran dapat dilakukan dengan cepat.
Spesifikasi:
Spesifikasi sensor pada sensor gas MQ-2 adalah sebagai berikut:
1. Catu daya pemanas : 5V AC/DC
2. Catu daya rangkaian : 5VDC
3. Range pengukuran : 200 - 5000ppm untuk LPG, propane 300 - 5000ppm untuk butane 5000 - 20000ppm untuk methane 300 - 5000ppm untuk Hidrogen
4. Keluaran : analog (perubahan tegangan)
Sensor ini dapat mendeteksi konsentrasi gas yang mudah terbakar di udara serta asap dan keluarannya berupa tegangan analog. Sensor dapat mengukur konsentrasi gas mudah terbakar dari 300 sampai 10.000 sensor ppm. Dapat beroperasi pada suhu dari -20°C sampai 50°C dan mengkonsumsi arus kurang dari 150 mA pada 5V.
Konfigurasi pin dari sensor MQ-2 :
1. Pin 1 merupakan heater internal yang terhubung dengan ground.
2. Pin 2 merupakan tegangan sumber (VC) dimana Vc < 24 VDC.
3. Pin 3 (VH) digunakan untuk tegangan pada pemanas (heater internal) dimana VH = 5VDC.
4. Pin 4 merupakan output yang akan menghasilkan tegangan analog.
Grafik Karakteristik Sensitivitas
9. Flame Sensor
Flame detector merupakan salah satu alat instrument berupa sensor yang dapat mendeteksi nilai intensitas dan frekuensi api dengan panjang gelombang antara 760 nm ~ 1100 nm.
Konfigurasi pin :
Grafik Sensor :
10. Sensor Thermistor NTC
Komponen Output :
11. Relay
Relay adalah Saklar (Switch) yang dioperasikan secara listrik dan merupakan komponen Electromechanical (Elektromekanikal) yang terdiri dari 2 bagian utama yakni Elektromagnet (Coil) dan Mekanikal (seperangkat Kontak Saklar/Switch).
Konfigurasi Pin :
Spesifikasi:
Datasheet Relay :
12. Motor DC (Fan)
Motor DC digunakan sebagai actuator (output) dari rangkaian. Motor DC(Fan) ini berfungsi untuk mendingankan mesin yang melebihi suhu tertentu.
Pin 1 : Terminal 1
Pin 2: Terminal 2
Catatan: Masing masing terminal jika dipasang terbalik akan menghasilkan putaran yang terbalik juga
Spesifikasi :
13. Led
LED berfungsi sebagai lampu indikator.
Datasheet LED
14. Buzzer
Bel atau penyuara bip adalah perangkat sinyal audio, yang mungkin mekanis, elektromekanis, atau piezoelektrik.
15. Selenoid Valve
Prinsip kerja dari solenoid valve yaitu katup listrik yang mempunyai koil sebagai penggeraknya dimana ketika koil mendapat supply tegangan maka koil tersebut akan berubah menjadi medan magnet sehingga menggerakan piston pada bagian dalamnya ketika piston bertekanan yang berasal dari supply (service unit), pada umumnya solenoid valve pneumatic ini mempunyai tegangan kerja 100/200 VAC namun ada juga yang mempunyai tegangan kerja DC4.
Spesifikasi :
Material: Metal + plastik
Variasi Voltage: AC 220V DAN AC/DC 12V (Optional)
Ukuran Inlet and outlet: 1/2 inchi
Operation mode: normally closed
Kegunaan: air dan fluida viskositas rendah
Komponen Lainnya :
16. Ground
3. DASAR TEORI [KEMBALI]
- Resistor
Resistor adalah komponen elektronika yang berfungsi untuk menghambat atau membatasi aliran listrik yang mengalir dalam suatu rangkain elektronika.
- Transistor
Transistor adalah sebuah komponen di dalam elektronika yang diciptakan dari bahan-bahan semikonduktor dan memiliki tiga buah kaki. Masing-masing kaki disebut sebagai basis, kolektor, dan emitor.
1. Emitor (E) memiliki fungsi untuk menghasilkan elektron atau muatan negatif.
2. Kolektor (C) berperan sebagai saluran bagi muatan negatif untuk keluar dari dalam transistor.
Berfungsi sebagai penguat, sebagai sirkuit pemutus dan penyambung arus (switching), stabilisasi tegangan, dan modulasi sinyal.
Fitur:
1. DC Current gain(hfe) maksimal 800
2. Arus Collector kontinu(Ic) 100mA
3. Tegangan Base-Emitter(Vbe) 6V
4. Arus Base(Ib) maksimal 5mA
Datasheet Transistor BC548 dan BC547
Grafik Respon :
Selain digunakan sebagai penguat, transistor biasanya juga dapat digunakan sebagai saklar dalam rangkaian elektronika. Jika ada arus yang cukup besar di kaki basis, transistor akan mencapai titik jenuh. Pada titik jenuh ini transistor mengalirkan arus secara maksimum dari kolektor ke emitor sehingga transistor seolah-olah short pada hubungan kolektor-emitor. Jika arus base sangat kecil maka kolektor dan emitor bagaikan saklar yang terbuka. Pada kondisi ini transistor dalam keadaan cut off sehingga tidak ada arus dari kolektor ke emitor.
Rumus transistor NPN:
- Pembagi Tegangan
Pembagi Tegangan adalah suatu rangkaian sederhana yang mengubah tegangan besar menjadi tegangan yang lebih kecil. Fungsi dari Pembagi Tegangan ini di Rangkaian Elektronika adalah untuk membagi Tegangan Input menjadi satu atau beberapa Tegangan Output yang diperlukan oleh Komponen lainnya didalam Rangkaian. Hanya dengan menggunakan dua buah Resistor atau lebih dan Tegangan Input, kita telah mampu membuat sebuah rangkaian pembagi tegangan yang sederhana.Pada dasarnya, Rangkaian Pembagi Tegangan terdiri dari dua buah resistor yang dirangkai secara Seri.
- Relay
Relay merupakan komponen elektronika berupa saklar atau swirch elektrik yang dioperasikan secara listrik dan terdiri dari 2 bagian utama yaitu Elektromagnet (coil) dan mekanikal (seperangkat kontak Saklar/Switch). Komponen elektronika ini menggunakan prinsip elektromagnetik untuk menggerakan saklar sehingga dengan arus listrik yang kecil (low power) dapat menghantarkan listrik yang bertegangan lebih tinggi. Berikut adalah simbol dari komponen relay.
Pada dasarnya, Relay terdiri dari 4 komponen dasar yaitu :
1. Electromagnet (Coil)
2. Armature
3. Switch Contact Point (Saklar)
4. Spring
Gambar dari bagian-bagian relay
Terdapat besi atau yang disebut dengan nama iron core dililit oleh sebuah kumparan yang berfungsi sebagai pengendali. Sehingga ketika kumparan coil diberikan arus listrik maka akan menghasilkan gaya elektromagnet. Gaya tersebut selanjutnya akan menarik armature untuk pindah posisi dari normally close ke normally open. Dengan demikian saklar menjadi pada posisi baru normally open yang dapat menghantarkan arus listrik. Ketika armature sudah tidak dialiri arus listrik lagi maka ia akan kembali pada posisi awal, yaitu normally close.
Fitur:
1. Tegangan pemicu (tegangan kumparan) 5V
2. Arus pemicu 70mA
3. Maksimum beban AC 10A @ 250/125V
4. Maksimum baban DC 10A @ 30/28V
5. Switching maksimum 300 operasi/menit
- Op Amp
Operational Amplifier (Op-Amp) yang ideal memiliki karakteristik sebagai berikut :
1. Penguatan Tegangan Open-loop atau Av = ∞ (tak terhingga)
2. Tegangan Offset Keluaran (Output Offset Voltage) atau Voo = 0 (nol)
3. Impedansi Masukan (Input Impedance) atau Zin= ∞ (tak terhingga)
4. Impedansi Output (Output Impedance ) atau Zout = 0 (nol)
5. Lebar Pita (Bandwidth) atau BW = ∞ (tak terhingga)
6. Karakteristik tidak berubah dengan suhu
Rangkaian dasar Op Amp
*From Engineering Circuit Analysis by William H. Hayt
Komparator Op Amp
Komparator digunakan untuk membandingkan dua tegangan (V non-inverting dan V inverting) dan mengubah outputnya berdasarkan tegangan sumber.
*From Engineering Circuit Analysis by William H. Hayt
Hubungan input-output:
*V1 adalah tegangan input non-inverting; V2 adalah tegangan input non-inverting; Vs adalah tegangan sumber (+Vs/-Vs)
Dari gambar dapat dilihat bahwa op amp digunakan untuk membandingkan Vin terhadap tegangan referensi 2.5V, serta pada op amp dihubungkan sumber tegangan +12V dan -12V. Grafik menunjukkan bahwa jika tegangan Vin lebih besar dari 2.5V maka Vout adalah -12V, sebaliknya jika tegangan Vin lebih kecil dari 2.5V maka Vout adalah +12V.
- Sensor MQ-2
Sensor
jenis ini adalah alat 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 sensitifitasnya dengan memutar trimpotnya.
Sensor ini biasa digunakan untuk mendeteksi kebocoran gas baik di rumah maupun
di industri. Gas yang dapat dideteksi diantaranya : LPG, i-butane, propane,
methane , alcohol, Hydrogen, smoke.
Sensor ini sangat cocok di gunakan untuk alat emergensi sebagai deteksi gas-gas, seperti deteksi kebocoran gas, deteksi asap untuk pencegahan kebakaran dan lain lain.
Prinsip Kerja
Sensor Asap MQ-2 berfungsi untuk mendeteksi keberadaan asap yang berasal dari gas mudah terbakar di udara. Pada dasarnya sensor ini terdiri dari tabung aluminium yang dikelilingi oleh silikon dan di pusatnya ada elektroda yang terbuat dari aurum di mana ada element pemanasnya.
Ketika terjadi proses pemanasan, kumparan akan dipanaskan sehingga SnO2 keramik
menjadi semikonduktor atau sebagai penghantar
sehingga melepaskan elektron dan ketika asap dideteksi oleh sensor dan mencapai
aurum elektroda maka output sensor MQ-2 akan menghasilkan tegangan analog.
Grafik Respon :
- Flame Sensor
merupakan salah satu alat instrument berupa sensor yang dapat mendeteksi nilai intensitas dan frekuensi api dengan panjang gelombang antara 760 nm ~ 1100 nm.
alam suatu proses pembakaran pada pembangkit listrik tenaga uap, flame detector dapat mendeteksi hal tersebut dikarenakan oleh komponen-komponen pendukung dari flame detector. Sensor nyala api ini mempunyai sudut pembacaan sebesar 60 derajat, dan beroperasi normal pada suhu 25 – 85 derajat Celcius.
Grafik :
- Sensor Thermistor NTC
Thermistor adalah salah satu jenis Resistor yang nilai resistansi atau nilai hambatannya dipengaruhi oleh Suhu (Temperature). Thermistor merupakan singkatan dari “Thermal Resistor” yang artinya adalah Tahanan (Resistor) yang berkaitan dengan Panas (Thermal). Thermistor terdiri dari 2 jenis, yaitu Thermistor NTC (Negative Temperature Coefficient) dan Thermistor PTC (Positive Temperature Coefficient).
Nilai Resistansi Thermistor NTC akan turun jika suhu di sekitar Thermistor NTC tersebut tinggi (berbanding terbalik / Negatif). Sedangkan untuk Thermistor PTC, semakin tinggi suhu disekitarnya, semakin tinggi pula nilai resistansinya (berbanding lurus / Positif).
· Simbol dan Gambar Thermistor NTC
Berikut ini adalah Simbol dan Gambar Komponen Thermistor NTC :
Contoh perubahaan Nilai Resistansi Thermistor NTC saat terjadinya perubahan suhu disekitarnya (dikutip dari Data Sheet salah satu Produsen Thermistor MURATA Part No. NXFT15XH103), Thermistor NTC tersebut bernilai 10kO pada suhu ruangan (25°C), tetapi akan berubah seiring perubahan suhu disekitarnya. Pada -40°C nilai resistansinya akan menjadi 197.388kO, saat kondisi suhu di 0°C nilai resistansi NTC akan menurun menjadi 27.445kO, pada suhu 100°C akan menjadi 0.976kO dan pada suhu 125°C akan menurun menjadi 0.532kO. Jika digambarkan, maka Karakteristik Thermistor NTC tersebut adalah seperti dibawah ini :
Pada umumnya Thermistor NTC adalah Komponen Elektronika yang berfungsi sebagai sensor pada rangkaian Elektronika yang berhubungan dengan Suhu (Temperature). Suhu operasional Thermistor berbeda-beda tergantung pada Produsen Thermistor itu sendiri, tetapi pada umumnya berkisar diantara -90°C sampai 130°C. Beberapa aplikasi Thermistor NTC di kehidupan kita sehari-hari antara lain sebagai pendeteksi Kebakaran, Sensor suhu di Engine (Mesin) mobil, Sensor untuk memonitor suhu Battery Pack (Kamera, Handphone, Laptop) saat Charging, Sensor untuk memantau suhu Inkubator, Sensor suhu untuk Kulkas, sensor suhu pada Komputer dan lain sebagainya. Thermistor NTC atau Thermistor PTC merupakan komponen Elektronika yang digolongkan sebagai Komponen Transduser, yaitu komponen ataupun perangkat yang dapat mengubah suatu energi ke energi lainnya. Dalam hal ini, Thermistor merupakan komponen yang dapat mengubah energi panas (suhu) menjadi hambatan listrik.
1. Resistensi Daya-Nol dari Termistor: (R)
Titik referensi yang nyaman untuk termistor yang disediakan oleh resistansi adalah pada 25 ° C (pada dasarnya pada suhu kamar). Rumus yang digunakan untuk menentukan resistansi termistor:
R = R0 expB (1 / T-1 / T0)
Dimana, R = Resistensi pada suhu lingkungan T (K)
R0 = Resistensi dalam suhu lingkungan T0 (K)
B = Konstanta material
2. Konstanta Material: (B)
Konstanta material B mengontrol kemiringan karakteristik RT seperti yang ditunjukkan pada gambar. Nilai B bervariasi menurut suhu dan ditentukan antara dua suhu 25 ° C dan 85 ° C dengan rumus:
B25 / 85 = ln (R 85 / R 25 ) / (1 / T - 1 / T 0 )
B 25/85 adalah nilai yang digunakan untuk membandingkan dan mengkarakterisasi keramik yang berbeda. Toleransi pada nilai ini disebabkan oleh komposisi material
3. Koefisien suhu Resistensi: ( a )
Nilai ini menunjukkan kepekaan suatu sensor menurut perubahan suhu. Ini didefinisikan sebagai:
a = ? B / T 2
Rumus tersebut menyatakan bahwa toleransi relatif pada a sama dengan toleransi relatif pada nilai B.
4. Konstanta Waktu Termal
Ini adalah periode waktu di mana suhu termistor akan berubah dengan cepat 63,2% perbedaan suhu (T 0 ) dari suhu lingkungan (T 1 ).
5. Konstanta Disipasi Termal
Besarnya daya listrik P (mW) yang dikonsumsi pada T1 (suhu lingkungan) dan T2 (suhu thermistor naik), dengan rumus sebagai berikut:
P = C (T2-T1)
Di mana, C adalah konstanta disipasi termal.
Motor (FAN)
Terdapat dua bagian utama pada sebuah Motor Listrik DC, yaitu Stator dan Rotor. Stator adalah bagian motor yang tidak berputar, bagian yang statis ini terdiri dari rangka dan kumparan medan. Sedangkan Rotor adalah bagian yang berputar, bagian Rotor ini terdiri dari kumparan Jangkar. Dua bagian utama ini dapat dibagi lagi menjadi beberapa komponen penting yaitu diantaranya adalah Yoke (kerangka magnet), Poles (kutub motor), Field winding (kumparan medan magnet), Armature Winding (Kumparan Jangkar), Commutator (Komutator) dan Brushes (kuas/sikat arang).
Pada prinsipnya motor listrik DC menggunakan fenomena elektromagnet untuk bergerak, ketika arus listrik diberikan ke kumparan, permukaan kumparan yang bersifat utara akan bergerak menghadap ke magnet yang berkutub selatan dan kumparan yang bersifat selatan akan bergerak menghadap ke utara magnet. Saat ini, karena kutub utara kumparan bertemu dengan kutub selatan magnet ataupun kutub selatan kumparan bertemu dengan kutub utara magnet maka akan terjadi saling tarik menarik yang menyebabkan pergerakan kumparan berhenti.Untuk menggerakannya lagi, tepat pada saat kutub kumparan berhadapan dengan kutub magnet, arah arus pada kumparan dibalik. Dengan demikian, kutub utara kumparan akan berubah menjadi kutub selatan dan kutub selatannya akan berubah menjadi kutub utara. Pada saat perubahan kutub tersebut terjadi, kutub selatan kumparan akan berhadap dengan kutub selatan magnet dan kutub utara kumparan akan berhadapan dengan kutub utara magnet. Karena kutubnya sama, maka akan terjadi tolak menolak sehingga kumparan bergerak memutar hingga utara kumparan berhadapan dengan selatan magnet dan selatan kumparan berhadapan dengan utara magnet. Pada saat ini, arus yang mengalir ke kumparan dibalik lagi dan kumparan akan berputar lagi karena adanya perubahan kutub. Siklus ini akan berulang-ulang hingga arus listrik pada kumparan diputuskan.
- Push Button
Push-Button termasuk momentary-contact switch karena mengandalkan pegas untuk terjadi posisi tekan ataupun lepas.
Simbol
Terdapat dua konfigurasi pada Push-Button Switch (gambar 4.3) yaitu Normally open (NO) dan Normally Closed. Normally Open artinya switch akan tetap terbuka sampai di tekan, Normally Closed artinya pada kondisi tidak di tekan switch dalam keadaan tertutup jika ditekan baru akan terbuka.
- Buzzer
Buzzer listrik adalah sebuah komponen elektronika yang dapat mengubah sinyal listrik menjadi getaran suara.
Simbol
Buzzer dapat bekerja dengan baik dalam menghasilkan frekuensi kisaran 1-5 KHz hingga 100 KHz untuk aplikasi ultrasound. Tegangan operasional buzzer yang umumnya berkisar 3-12 V.
Cara Kerja Buzzer
Tegangan Listrik yang mengalir ke buzzer akan menyebabkan gerakan mekanis, gerakan tersebut akan diubah menjadi suara atau bunyi yang dapat didengar oleh manusia.
- Selenoid valve
Prinsip kerja dari solenoid valve yaitu katup listrik yang mempunyai koil sebagai penggeraknya dimana ketika koil mendapat supply tegangan maka koil tersebut akan berubah menjadi medan magnet sehingga menggerakan piston pada bagian dalamnya ketika piston bertekanan yang berasal dari supply (service unit), pada umumnya solenoid valve pneumatic ini mempunyai tegangan kerja 100/200 VAC namun ada juga yang mempunyai tegangan kerja DC4. Percobaan
4. PROSEDUR PERCOBAAN [KEMBALI]
1) Buka aplikasi proteus
2) Pilih komponen yang dibutuhkan, pada rangkaian ini dibutukan komponen led, Battery, flame sensor, NTC, sensor MQ-2, OPAMP, Relay, Motor, transistor NPN, resistor, DC Fan, Selenoid Valve, opamp, buzzer
3) Rangkai setiap komponen menjadi rangkaian yang diinginkan
4) Ubah spesifikasi komponen sesuai kebutuhan
5) Jalankan simulasi rangkaian.
5. PRINSIP KERJA RANGKAIAN [KEMBALI]
Saat flame sensor mendeteksi api (kebakaran)
Prinsip :
Saat flame sensor mendeteksi api (logika 1) maka tegangan pada output flame sensor sebesar 5V masuk ke pembagi tegangan R8 dan R9 dimana drop tegangan di R89 sebesar 0.79V atau lebih besar dari tegangan yang dibutuhkan untuk mengaktifkan VBE transistor Q2 sebesar 0.7V sehingga transistor on, dengan transistor on maka ada arus dari 5v supply melewati relay RL2 melewati kolektor Q2 melewati emitor Q2 lalu ke ground dengan adanya arus di relay maka switch dari relay akan bergerak ke kiri (on), yang menyebabkan terhubungnya arus dari supply ke LED, buzzer, dan selenoid valve lalu ke ground. Sehingga LED, buzzer, dan solenoid valve hidup.
Saat flame sensor tidak mendeteksi api, tetapi MQ2 mendeteksi gas atau asap
Prinsip :
Di flame sensor
Saat
flame sensor tidak mendeteksi api (logika 0) maka tidak ada tegangan
yang masuk ke
pembagi tegangan R8 dan R9 sehingga tidak adanya tegangan di R89
menyebabkan tidak aktifnya transistor Q2 karena tidak ada tegangan untuk
mengkatifkan VBE transistor Q2 sehingga transistor off, dengan
transistor
off
maka arus dari 5v supply ke relay RL2 namun tertahan di kolektor Q2
sehingga relay off dan switch dari relay tetap di kanan (off).
Karena switch yang berada di kanan maka akan menghubungkan supply ke NTC dan kaki switch kiri RL1
Di NTC
Saat suhu di NTC >23 C
Saat suhu pada NTC besar dari 23 derajat celcius, maka tegangan output dari NTC akan dibagi dengan pembagi tegangan R7 dan R5, lalu tegangan di R57 (> 0.25V) diumpankan kekaki input non inverting amplifier U2 yang akan menyebabkan tegangan output U2 3,5 kali tegangan input U2, selanjutnya tegangan output U2 (> 0.87 V) lalu dihambat oleh R12 yang membuat tegangan menjadi 0,76 V yang selanjutnya menjadi basis transistor yang akan mengaktifkan VBE Q3, karena transistor on maka arus dari supply 5V akan mengalir ke relay lalu ke kolektor Q3 lalu ke emitor Q3 lalu ke groud, karena ada arus yang mengalir ke relay maka switch dari relay akan berpindah ke kiri (on), yang akan menghungkan kutup positif baterai ke dua buah fan lalu ke kutup negatif batrai, sehingga fan hidup.
Saat suhu di NTC < 24 C
Saat suhu pada NTC kecil dari 24 derajat celcius, maka tegangan output dari NTC akan dibagi dengan pembagi tegangan R7 dan R5, lalu tegangan di R57 (< 0.22V) diumpankan kekaki input non inverting amplifier U2 yang akan menyebabkan tegangan output U2 5 kali tegangan input U2, selanjutnya tegangan output U2 (< 0.78 V) lalu dihambat oleh R12 yang membuat tegangan menjadi 0,74 V yang selanjutnya menjadi basis transistor Q3, yang mana tegangan base Q3 tidak akan cukup untuk mengaktifkan VBE transistor Q3 sehingga transistor Q3 mati, karena transistor Q3 mati maka arus dari supply ke relay RL3 tertahan di kolektor Q3 sehingga relay RL3 off. Akibat relay off maka switch tetap di kanan yang akan menghungkan kutup positif baterai ke resistor ke LED lalu ke kutup negatif batrai, sehingga LED hidup.
Di MQ-2
Saat MQ2 mendeteksi gas atau asap (logika 1) maka tegangan pada output flame sensor sebesar 5V masuk ke pembagi tegangan R10 dan R11 dimana drop tegangan di R1011 sebesar 0.79V atau lebih besar dari tegangan yang dibutuhkan untuk mengaktifkan VBE transistor Q1 sebesar 0.7V sehingga transistor on, dengan transistor on maka ada arus dari 5v supply melewati relay RL1 melewati kolektor Q1 melewati emitor Q1 lalu ke ground dengan adanya arus di relay maka switch dari relay akan bergerak ke kiri (on), .yang menyebabkan terhubungnya arus dari supply 12V (karena kondisi off pada relay flame sensor/switch RL2 di kanan) kipas penyedot udara dan ke resistor kemudian ke LED lalu ke ground. Sehingga LED dan kipas penyedot udara hidup.
Saat flame sensor tidak mendeteksi api dan MQ2 tidak mendeteksi gas atau asap
Prinsip :
Di flame sensor
Saat flame sensor tidak mendeteksi api (logika 0) maka tidak ada tegangan yang masuk ke pembagi tegangan R8 dan R9 sehingga tidak adanya tegangan di R89 menyebabkan tidak aktifnya transistor Q2 karena tidak ada tegangan untuk mengkatifkan VBE transistor Q2 sehingga transistor off, dengan transistor off maka arus dari 5v supply ke relay RL2 namun tertahan di kolektor Q2 sehingga switch dari relay tetap berada di kanan (off).
Karena switch yang berada di kanan maka akan menghubungkan supply ke NTC dan kaki switch kiri RL1
Di NTC
Saat suhu di NTC >23 C
Saat suhu pada NTC besar dari 23 derajat celcius, maka tegangan output dari NTC akan dibagi dengan pembagi tegangan R7 dan R5, lalu tegangan di R57 (> 0.25V) diumpankan kekaki input non inverting amplifier U2 yang akan menyebabkan tegangan output U2 3,5 kali tegangan input U2, selanjutnya tegangan output U2 (> 0.87 V) lalu dihambat oleh R12 yang membuat tegangan menjadi 0,76 V yang selanjutnya menjadi basis transistor yang akan mengaktifkan VBE Q3, karena transistor on maka arus dari supply 5V akan mengalir ke relay lalu ke kolektor Q3 lalu ke emitor Q3 lalu ke groud, karena ada arus yang mengalir ke relay maka switch dari relay akan berpindah ke kiri (on), yang akan menghungkan kutup positif baterai ke dua buah fan lalu ke kutup negatif batrai, sehingga fan hidup.
Saat suhu di NTC < 24 C
Saat suhu pada NTC kecil dari 24 derajat celcius, maka tegangan output dari NTC akan dibagi dengan pembagi tegangan R7 dan R5, lalu tegangan di R57 (< 0.22V) diumpankan kekaki input non inverting amplifier U2 yang akan menyebabkan tegangan output U2 5 kali tegangan input U2, selanjutnya tegangan output U2 (< 0.78 V) lalu dihambat oleh R12 yang membuat tegangan menjadi 0,74 V yang selanjutnya menjadi basis transistor Q3, yang mana tegangan base Q3 tidak akan cukup untuk mengaktifkan VBE transistor Q3 sehingga transistor Q3 mati, karena transistor Q3 mati maka arus dari supply ke relay RL3 tertahan di kolektor Q3 sehingga relay RL3 off. Akibat relay off maka switch tetap di kanan yang akan menghungkan kutup positif baterai ke resistor ke LED lalu ke kutup negatif batrai, sehingga LED hidup. Saat flame sensor tidak mendeteksi api (logika 0) maka tidak ada tegangan pada output flame sensor sehingga transistor Q2 tidak aktif, yang mengakibatkan arus dari supply ke relay namun tertahan di kolektor Q2 sehingga switch dari relay tetap berada di kanan (off). Karena switch yang berada di kanan maka arus dari supply ke kipas angin lalu ke ground, sehingga kipas angin hidup.
Di MQ-2
Saat MQ2 tidak mendeteksi gas atau asap (logika 0) maka tidak ada tegangan yang masuk ke pembagi tegangan R10 dan R11 sehingga tidak adanya tegangan di R1011 menyebabkan tidak aktifnya transistor Q1 karena tidak ada tegangan untuk mengkatifkan VBE transistor Q1 sehingga transistor off, dengan transistor off maka arus dari 5v supply ke relay RL1 namun tertahan di kolektor Q1 sehingga switch dari relay tetap berada di kanan (off). Karena switch yang berada di kanan maka penyedot tidak hidup.
6. Vidio [KEMBALI]
7. Download [KEMBALI]
[Rangkaian Rangkaian Anti Kebakaran (MQ-2 DAN FLAME SENSOR) PROTEUS]
[VIDEO]
[DATA SHEET 1N4007]
[DATA SHEET BC547]
[DATA SHEET LDR]
[DATA SHEET RELAY 5V]
Tidak ada komentar:
Posting Komentar