1. Pendahuluan[kembali]
2. Tujuan[kembali]
- Menjelaskan alat dan bahan yang dibutuhkan dalam pembuatan "Aplikasi Pengontrol Kebakaran Laboratorium Kimia."
- Mensimulasikan rangkaian "Aplikasi Pengontrol Kebakaran Laboratorium Kimia" dengan proteus.
- Menjelaskan prinsip kerja dari "Aplikasi Pengontrol Kebakaran Laboratorium Kimia".
3. Alat dan Bahan[kembali]
- Input voltage: ac 100~240v / dc 10~30v
- Output voltage: dc 1~35v
- Max. Input current: dc 14a
- Charging current: 0.1~10a
- Discharging current: 0.1~1.0a
- Balance current: 1.5a/cell max
- Max. Discharging power: 15w
- Max. Charging power: ac 100w / dc 250w
- Jenis batre yg didukung: life, lilon, lipo 1~6s, lihv 1-6s, pb 1-12s, nimh, cd 1-16s
- Ukuran: 126x115x49mm
- Berat: 460gr
.jpeg)
Untuk menghantarkan arus listrik ke satu arah tetapi menghambat arus listrik dari arah sebaliknya. Oleh karena itu, Dioda sering dipergunakan sebagai penyearah dalam Rangkaian Elektronika. Dioda pada umumnya mempunyai 2 Elektroda (terminal) yaitu Anoda (+) dan Katoda (-) dan memiliki prinsip kerja yang berdasarkan teknologi pertemuan p-n semikonduktor yaitu dapat mengalirkan arus dari sisi tipe-p (Anoda) menuju ke sisi tipe-n (Katoda) tetapi tidak dapat mengalirkan arus ke arah sebaliknya.
3. Transistor
- Bi-Polar Transistor
- DC Current Gain (hFE) is 800 maximum
- Continuous Collector current (IC) is 100mA
- Emitter Base Voltage (VBE) is > 0.6V
- Base Current(IB) is 5mA maximum
4. OP -AMP
Op-Amp adalah salah satu dari bentuk IC Linear yang berfungsi sebagai Penguat Sinyal listrik. Sebuah Op-Amp terdiri dari beberapa Transistor, Dioda, Resistor dan Kapasitor yang terinterkoneksi dan terintegrasi sehingga memungkinkannya untuk menghasilkan Gain (penguatan) yang tinggi pada rentang frekuensi yang luas. Dalam bahasa Indonesia, Op-Amp atau Operational Amplifier sering disebut juga dengan Penguat Operasional.
Komponen Input:
1. Botton
Technical Specifications
- Mode of Operation: Tactile feedback
- Power Rating: MAX 50mA 24V DC
- Insulation Resistance: 100Mohm at 100v
- Operating Force: 2.55±0.69 N
- Contact Resistance: MAX 100mOhm
- Operating Temperature Range: -20 to +70
- Storage Temperature Range: -20 to +70 ℃
Idle State (Keadaan Siaga)
- ID State: 0
- Deskripsi: Sistem berada dalam keadaan siaga, memantau kondisi lingkungan secara terus-menerus.
- Input: Sensor suhu, sensor asap, dan sensor sentuh tidak mendeteksi anomali.
- Output: Tidak ada tindakan diambil, hanya pemantauan rutin.
Alert State (Keadaan Siaga Tinggi)
- Deskripsi: Salah satu sensor mendeteksi anomali, tetapi belum ada konfirmasi kebakaran.
- Input: Sensor suhu atau sensor asap mendeteksi suhu atau konsentrasi asap yang meningkat tetapi belum mencapai ambang batas kritis.
- Output: Sistem mengaktifkan peringatan awal (misalnya, lampu indikator menyala) dan terus memantau situasi.
Pre-Alarm State (Pra-Alarm)
- Deskripsi: Beberapa sensor mendeteksi kondisi yang mendekati ambang batas kritis.
- Input: Kombinasi dari sensor suhu, sensor asap, dan/atau sensor sentuh mendeteksi kondisi yang mencurigakan.
- Output: Sistem mengaktifkan alarm peringatan (misalnya, bunyi sirene dengan intensitas rendah) dan mempersiapkan tindakan lebih lanjut.
Alarm State (Alarm Aktif)
- Deskripsi: Kondisi kebakaran terkonfirmasi berdasarkan data dari beberapa sensor.
- Input: Sensor suhu dan sensor asap mendeteksi suhu tinggi dan konsentrasi asap yang melebihi ambang batas kritis.
- Output: Sistem mengaktifkan alarm kebakaran utama (sirene keras, lampu peringatan berkedip), mengirim notifikasi ke sistem pemantauan jarak jauh, dan mulai mengeksekusi prosedur penanggulangan.
Fire Control State (Penanggulangan Kebakaran)
- Deskripsi: Sistem mengimplementasikan prosedur penanggulangan kebakaran otomatis.
- Input: Konfirmasi kebakaran dari sensor suhu, asap, dan sentuh.
- Output: Aktivasi sistem pemadam kebakaran otomatis (misalnya, sprinkler atau pemadam api), pemutusan aliran listrik di area terdampak, dan penguncian akses ke area tersebut.
Post-Fire State (Pascakebakaran)
- Deskripsi: Kebakaran telah diatasi, sistem dalam proses pemulihan dan evaluasi.
- Input: Sensor menunjukkan bahwa kebakaran telah berhasil dipadamkan.
- Output: Sistem mengirim notifikasi status ke sistem pemantauan jarak jauh, menonaktifkan alarm, dan memulai prosedur evaluasi serta pemulihan.
Maintenance State (Pemeliharaan)
- Deskripsi: Sistem dalam mode pemeliharaan untuk pengecekan dan perbaikan.
- Input: Sistem diaktifkan secara manual untuk pemeliharaan rutin atau setelah insiden kebakaran.
- Output: Semua sensor dan alarm dinonaktifkan sementara untuk memungkinkan pengecekan dan perbaikan oleh teknisi.
Sensor Suara adalah sensor yang memiliki cara kerja merubah besaran suara menjadi besaran listrik. Pada dasarnya prinsip kerja pada alat ini hampir mirip dengan cara kerja sensor sentuh pada perangkat seperti telepon genggam, laptop, dan notebook. Sensor ini bekerja berdasarkan besar kecilnya kekuatan gelombang suara yang mengenai membran sensor yang menyebabkan bergeraknya membran sensor yang memiliki kumparan kecil dibalik membran tersebut naik dan turun. Kecepatan gerak kumparan tersebut menentukan kuat lemahnya gelombang listrik yang dihasilkannya.

- Working voltage: DC 3.3-5V
- Dimensions: 45 x 17 x 9 mm
- Signal output indication
- Single channel signal output
- With the retaining bolt hole, convenient installation
- Outputs low level and the signal light when there is sound
Potensiometer (POT) adalah salah satu jenis Resistor yang Nilai Resistansinya dapat diatur sesuai dengan kebutuhan Rangkaian Elektronika ataupun kebutuhan pemakainya.

Cara kerja flame detector mampu bekerja dengan baik untuk menangkap nyala api untuk mencegah kebakaran, yaitu dengan mengidentifikasi atau mendeteksi nyala apiyang dideteksi oleh keberadaan spectrum cahaya infra red maupun ultraviolet dengan menggunakan metode optic kemudian hasil pendeteksian itu akan diteruskan ke Microprosessor yang ada pada unit flame detector akan bekerja untuk membedakan spectrum cahaya yang terdapat pada api yang terdeteksi tersebut dengan sistem delay selama 2-3 detik pada detektor ini sehingga mampu mendeteksi sumber kebakaran lebih dini dan memungkinkan tidak terjadi sumber alarm palsu.


- Tegangan operasi antara 3,3 – 5 Vdc
- Terdapat 2 output yaitu digital output dan analog output yang berupa tegangan
- Sudah terpackage dalam bentuk modul
- Terdapat potensiometer sebagai pengaturan sensitivitas sensor dalam mensensing
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 memungkinkan alat ini untuk membedakan antara spectrum cahaya pada api dengan spectrum cahaya lainnya seperti spectrum cahaya lampu, kilatan petir, welding arc, metal grinding, hot turbine, reactor, dan masih banyak lagi.
Adapun spesifikasi dari flame detector ini adalah sebagai berikut:
Output= Digital (D0)
Working voltage: 3.3V to 5V
Output format: Digital output (HIGH/LOW)\
Wavelength detection range: 760nm to 1100nm
Using LM393 comparator
Detection angle: About 60 degrees, particularly sensitive to the flame spectrum
Lighter flame detect distance 80cm
Relay adalah suatu peranti yang bekerja berdasarkan elektromagnetik untuk menggerakan sejumlah kontaktor yang tersusun atau sebuah saklar elektronis yang dapat dikendalikan dari rangkaian elektronik lainnya dengan memanfaatkan tenaga listrik sebagai sumber energinya. Kontaktor akan tertutup (menyala) atau terbuka (mati) karena efek induksi magnet yang dihasilkan kumparan (induktor) ketika dialiri arus listrik. Berbeda dengan saklar, pergerakan kontaktor (on atau off) dilakukan manual tanpa perlu arus listrik.
Kapasitas Pengalihan Maksimum:
Baterai (Battery) adalah sebuah alat yang dapat merubah energi kimia yang disimpannya menjadi energi Listrik yang dapat digunakan oleh suatu perangkat Elektronik. Hampir semua perangkat elektronik yang portabel seperti Handphone, Laptop, Senter, ataupun Remote Control menggunakan Baterai sebagai sumber listriknya. Dengan adanya Baterai, kita tidak perlu menyambungkan kabel listrik untuk dapat mengaktifkan perangkat elektronik kita sehingga dapat dengan mudah dibawa kemana-mana. Dalam kehidupan kita sehari-hari, kita dapat menemui dua jenis Baterai yaitu Baterai yang hanya dapat dipakai sekali saja (Single Use) dan Baterai yang dapat di isi ulang (Rechargeable).
Baterai dalam sistem PV mengalami berulang kali siklus pengisian dan pengosongan selama umur pakainya. Siklus hidup (cycle life) baterai adalah banyaknya pengisian dan pengosongan hingga kapasitas baterai turun (melemah) dan tersisa 80% dari kapasitas nominalnya. Pabrik baterai biasanya mencantumkan siklus hidup pada spesifikasi teknis baterai. Mencantumkan satu nilai siklus hidup (cycle life) sebenarnya terlalu menyederhanakan informasi, karena siklus hidup baterai juga tergantung pada suhu baterai.
Dari grafik di atas, terlihat pada suhu operasional baterai yang lebih rendah, siklus hidup baterai lebih lama. Siklus hidup baterai juga tergantung dari DoD, artinya baterai yang dikosongkan hanya 50% dari kapasitasnya, berumur lebih lama jika dikosongkan hingga 80%, namun membuat sistem menjadi lebih mahal, karena membutuhkan kapasitas baterai lebih besar untuk mengakomodasi kebutuhan yang sama.

Jika pada suhu operasional lebih rendah, umur baterai lebih lama, namun ada efek negatif berkaitan dengan kapasitas baterai. Pada suhu yang lebih rendah, kapasitas baterai menjadi lebih rendah. Hal ini disebabkan karena pada suhu yang lebih tinggi, reaksi kimia yang terjadi pada baterai bergerak lebih aktif/cepat, sehingga kapasitas baterai cenderung lebih tinggi.
Terkadang, pada suhu yang lebih tinggi, kapasitas baterai justru dapat lebih besar dari angka nominalnya, meskipun pada suhu tinggi, elemen baterai terlalu aktif, juga berakibat buruk pada kesehatan baterai.
Warna | Panjanggelombang [nm] | Material semikonduktor | |
Gallium arsenide (GaAs)Aluminium gallium arsenide (AlGaAs) | |||
610 < λ < 760 | Aluminium gallium arsenide (AlGaAs)Gallium arsenide phosphide (GaAsP)Aluminium gallium indium phosphide (AlGaInP)Gallium(III) phosphide (GaP) | ||
590 < λ < 610 | Gallium arsenide phosphide (GaAsP)Aluminium gallium indium phosphide (AlGaInP)Gallium(III) phosphide (GaP) | ||
570 < λ < 590 | Gallium arsenide phosphide (GaAsP)Aluminium gallium indium phosphide (AlGaInP)Gallium(III) phosphide (GaP) | ||
500 < λ < 570 | Indium gallium nitride (InGaN) / Gallium(III) nitride (GaN)Gallium(III) phosphide (GaP)Aluminium gallium indium phosphide (AlGaInP)Aluminium gallium phosphide (AlGaP) | ||
450 < λ < 500 | Zinc selenide (ZnSe)Indium gallium nitride (InGaN) | ||
400 < λ < 450 | Indium gallium nitride (InGaN) | ||
multiple types | Dual blue/red LEDs, blue with red phosphor, or white with purple plastic | ||
λ < 400 | Diamond (235 nm) Boron nitride (215 nm) Aluminium nitride (AlN) (210 nm) Aluminium gallium nitride (AlGaN)Aluminium gallium indium nitride (AlGaInN) – (down to 210 nm) | ||
multiple types | Blue with one or two phosphor layers: yellow with red, orange or pink phosphor added afterwards, or white with pink pigment or dye. | ||
White | Broad spectrum | Blue/UV diode with yellow phosphor |
Salah satu komponen yang termasuk dalam sensor ini adalah Microphone atau Mic. Mic adalah komponen eletronika dimana cara kerjanya yaitu membran yang digetarkan oleh gelombang suara akan menghasilkan sinyal listrik.
.jpeg)
Untuk menghantarkan arus listrik ke satu arah tetapi menghambat arus listrik dari arah sebaliknya. Oleh karena itu, Dioda sering dipergunakan sebagai penyearah dalam Rangkaian Elektronika. Dioda pada umumnya mempunyai 2 Elektroda (terminal) yaitu Anoda (+) dan Katoda (-) dan memiliki prinsip kerja yang berdasarkan teknologi pertemuan p-n semikonduktor yaitu dapat mengalirkan arus dari sisi tipe-p (Anoda) menuju ke sisi tipe-n (Katoda) tetapi tidak dapat mengalirkan arus ke arah sebaliknya.
12. Transistor
Transistor adalah komponen semikonduktor yang dipakai sebagai penguat, sebagai sirkuit pemutus dan penyambung (switching), stabilisasi tegangan, modulasi sinyal atau sebagai fungsi lainnya. 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.
Ie = Ic + Ib
Keterangan :
Ie = Arus Emitter
Ic = Arus Collector
Ib = Arus Basis
Pada Transistor BJT nilai arus Ib relatif sangat kecil terhadap Ic, maka Ib ini dapat diabaikan. Sehingga persamaan diatas bisa berubah menjadi
Ie = Ic
Keterangan :
Ie = Arus Emitter
Ic = Arus Collector
Karakteristik input merupakan karakteristik dari tegangan base dan emitter (VBE) sebagai fungsi arus base (IB) dengan VCE dalam keadaan konstan. Karakteristik ini merupakan karakteristik dari junction emitter-base dengan forward bias atau sama dengan karakteristik diode pada forward bias. Pada BJT seluruh pembawa muatan akan melewati junction Base-Emittor menuju Collector maka arus pada basis menjadi jauh lebih kecil dari diode P-N dengan adanya faktor hfe. Penambahan nilai VCE megakibatkan arus IB akan berkurang. Arus IB akan mengalir jika tegangan VBE > 0,7 V
Karakteristik output merupakan karakteristik dengan tegangan emitter (VCE) sebagai fungsi arus kolektor (IC) terhadap arus base (IB) yang tetap seperti ditunjukkan pada Gambar 4. Pada saat IB=0, arus IC yang mengalir adalah arus bocor ICB0 (pada umumnya diabaikan), sedangkan pada saat IB ≠ 0 untuk VCE kecil (<< 0,2 V), pembawa muatan di basis tidak efisien dan transistor dikatakan dalam keadaan saturasi dengan IB > IC / hfe . Pada saat VCE diperbesar IC pun naik hingga melewati level tegangan VCE saturasi (0,2 -1 V) hingga transistor bekerja dalam daerah aktif dengan IB = IC / hfe. Pada saat ini kondisi arus IC relatif konstan terhadap variasi tegangan VCE.
Suatu transistor harus diberi bias dc untuk dapat dioperasikan sebagai penguat. Titik kerja dc harus diatur agar variasi sinyal pada terminal input dapat dikuatkan/ amplifikasi dan secara akurat direproduksi pada terminaloutput. Rangkaian bias tetap (fix bias) untuk transistor ini cukup sederhana karena hanya terdiri atas dua resistor RB dan RC. Kapasitor C1 dan C2 merupakan kapasitor kopling yang berfungsi mengisolasi tegangan dc dari transistor ke tingkat sebelum dan sesudahnya, namun tetap menyalurkan sinyal ac-nya.
- Self bias circuit
Self bias transistor adalah teknik pemberian tegangan basis transistor dan kaki transistor yang berdiri sendiri. Rangkaian self bias transistor ini menggunakan rangkaian pembagi tegangan (voltage divider) dari 2 buah resistor, dimana titik pembagian tegangan diubungkan ke kaki basis transistor. Karena self bias transistor ini menggunakan bias tegangan melalui rangkaian pembagi tegangan maka self bias transistor sering juga disebut dengan bias pembagi tegangan. Pada umumnya penguat transistor 1 tingkat menggunakan bias tegangan jenis pembagi tegangan (self bias) karena memiliki kestabilan yang sangat baik. Rangkaian bias pembagi tegangan (self bias) dapat dilihat pada gambar berikut.
Rangkaian bias pembagi tegangan (self bias) terdiri dari empat buah resistor, yaitu: R1, R2, RC, dan RE. Resistor R1 (yang berada di atas) akan menjamin bahwa hubungan antara kolektor – basis mendapatkan bias mundur, sedangkan resistor R2 (yang berada di bawah) akan menjamin bahwa hubungan basis – emitor mendapatkan bias maju. Oleh karena itu dengan adanya pembagi tegangan R1 dan R2 akan menjamin bahwa transistor dapat bekerja pada daerah aktif. RC sebagai resistansi beban kolektor, dan RE sebagai stabilisasi dc.
Rumus arus basis (IB) : Rumus arus collector (IC) :
Read more at: https://elektronika-dasar.web.id/self-bias-transistor/
Copyright © Elektronika Dasar
Read more at: https://elektronika-dasar.web.id/self-bias-transistor/
Copyright © Elektronika Dasar
Read more at: https://elektronika-dasar.web.id/self-bias-transistor/
Copyright © Elektronika Dasar
Read more at: https://elektronika-dasar.web.id/self-bias-transistor/
Copyright © Elektronika Dasar
Read more at: https://elektronika-dasar.web.id/self-bias-transistor/
Copyright © Elektronika Dasar
Read more at: https://elektronika-dasar.web.id/self-bias-transistor/
Copyright © Elektronika Dasar
Read more at: https://elektronika-dasar.web.id/self-bias-transistor/
Copyright © Elektronika Dasar
Read more at: https://elektronika-dasar.web.id/self-bias-transistor/
Copyright © Elektronika Dasar
Rumus arus collector (IC) :
Emitter Stabilizer Bias
Deskripsi: Emitter stabilizer bias adalah teknik biasing transistor menggunakan resistor emitor untuk memberikan umpan balik negatif, menjaga tegangan bias stabil terhadap perubahan arus.
Fungsi: Fungsi utamanya adalah untuk memberikan stabilitas tegangan bias yang lebih baik dan mengurangi variasi arus basis.
Rumus:
Karakteristik:
- Tegangan Emitor (): Ditentukan oleh arus emitor () dan resistor emitor ()
- Tegangan Basis (): Tegangan emitor () ditambah tegangan basis-emitor ()
13. OP -AMP

Penguat operasional atau yang dikenal sebagai Op-Amp merupakan suatu rangkaian terintegrasi atau IC yang memiliki fungsi sebagai penguat sinyal, dengan beberapa konfigurasi. Secara ideal Op-Amp memiliki impedansi masukan dan penguatan yang tak berhingga serta impedansi keluaran sama dengan nol. Dalam prakteknya, Op-Amp memiliki impedansi masukan dan penguatan yang besar serta impedansi keluaran yang kecil.
Op-Amp memiliki beberapa karakteristik, di antaranya:
a. Penguat tegangan tak berhingga (AV = ∼)
b. Impedansi input tak berhingga (rin = ∼)
c. Impedansi output nol (ro = 0) d. Bandwidth tak berhingga (BW = ∼)
d. Tegangan offset nol pada tegangan input (Eo = 0 untuk Ein = 0)
Rangkaian dasar Op-Amp :
Op-Amp memiliki beberapa karakteristik, di antaranya:
a. Penguat tegangan tak berhingga (AV = ∼)
b. Impedansi input tak berhingga (rin = ∼)
c. Impedansi output nol (ro = 0) d. Bandwidth tak berhingga (BW = ∼)
d. Tegangan offset nol pada tegangan input (Eo = 0 untuk Ein = 0)
Rangkaian dasar Op-Amp :
Op Amp IC 741 adalah sirkuit terpadu monolitik, yang terdiri dari Penguat Operasional tujuan umum. Ini pertama kali diproduksi oleh semikonduktor Fairchild pada tahun 1963. Angka 741 menunjukkan bahwa IC penguat operasional ini memiliki 7 pin fungsional, 4 pin yang mampu menerima input dan 1 pin output. Op Amp IC 741 dapat memberikan penguatan tegangan tinggi dan dapat dioperasikan pada rentang tegangan yang luas, yang menjadikannya pilihan terbaik untuk digunakan dalam integrator, penguat penjumlahan, dan aplikasi umpan balik umum. Ini juga dilengkapi perlindungan hubung singkat dan sirkuit kompensasi frekuensi internal yang terpasang di dalamnya.
- Voltage followerVoltage follower merupakan rangkaian op-amp yang tegangan keluarannya sama dengan tegangan masukan (“mengikuti” tegangan masukan). Oleh karena itu op-amp pengikut tegangan tidak memperkuat sinyal masukan dan memiliki penguatan tegangan 1.
Rangkaian pengikut tegangan memiliki impedansi masukan yang sangat tinggi. Karakteristik ini menjadikannya pilihan populer di berbagai jenis rangkaian yang memerlukan isolasi antara sinyal masukan dan keluaran. Non-inverting adder amplifier adalah jenis penguat operasional yang memungkinkan sinyal input dari beberapa sumber untuk ditambahkan tanpa mengubah polaritasnya. Prinsip kerjanya didasarkan pada hukum superposisi, di mana setiap sinyal input dihitung secara terpisah dan kemudian dijumlahkan untuk memberikan sinyal output yang diinginkan.
Sinyal input dari setiap sumber dihitung secara terpisah dengan menggunakan rumus V = I x R, di mana V adalah tegangan input, I adalah arus yang mengalir melalui resistor masukan, dan R adalah nilai resistor masukan. Tegangan ini kemudian dikalikan dengan faktor penguatan yang ditentukan oleh resistor umpan balik positif.
Sinyal output kemudian dihitung menggunakan rumus Vout = (1 + Rf/Ri)(R2 V1/(R1+R2) + R1 V2/(R1+R2) +...), di mana V1, V2, ..., Vn, adalah sinyal input dari setiap sumber, R1, R2, ..., Rn adalah nilai resistor masukan untuk setiap sinyal input, dan Rf adalah nilai resistor umpan balik positif.
- Detector non inverting a. Dengan Vref = 0 Volt
Rangkaian detektor non inverting dengan tegangan input Vi berupa gelombang segitiga dan tegangan referensi Vref = 0 Volt adalah seperti gambar 75.
Rangkaian pengikut tegangan memiliki impedansi masukan yang sangat tinggi. Karakteristik ini menjadikannya pilihan populer di berbagai jenis rangkaian yang memerlukan isolasi antara sinyal masukan dan keluaran.
Sinyal input dari setiap sumber dihitung secara terpisah dengan menggunakan rumus V = I x R, di mana V adalah tegangan input, I adalah arus yang mengalir melalui resistor masukan, dan R adalah nilai resistor masukan. Tegangan ini kemudian dikalikan dengan faktor penguatan yang ditentukan oleh resistor umpan balik positif.
Sinyal output kemudian dihitung menggunakan rumus Vout = (1 + Rf/Ri)(R2 V1/(R1+R2) + R1 V2/(R1+R2) +...), di mana V1, V2, ..., Vn, adalah sinyal input dari setiap sumber, R1, R2, ..., Rn adalah nilai resistor masukan untuk setiap sinyal input, dan Rf adalah nilai resistor umpan balik positif.
Rangkaian detektor non inverting dengan tegangan input Vi berupa gelombang segitiga dan tegangan referensi Vref = 0 Volt adalah seperti gambar 75.
Adapun kurva karakteristik Input-Ouput (I-O) adalah seperti gambar 77. Dengan Vi > 0 maka Vo = +Vsat dan sebaliknya bila Vi < 0 maka Vo = -Vsat.
b. Dengan Vref = bertegangan positif
Rangkaian detektor non inverting dengan tegangan input Vi berupa gelombang segitiga dan tegangan referensi Vref > 0 Volt adalah seperti gambar 78.
Adapun kurva karakteristik Input-Ouput (I-O) adalah seperti gambar 80. Dengan Vi > 0 maka Vo = +Vsat dan sebaliknya bila Vi < 0 maka Vo = -Vsat.
c. Dengan Vref = bertegangan negatif
Rangkaian detektor non inverting dengan tegangan input Vi berupa gelombang segitiga dan tegangan referensi Vref < 0 Volt adalah seperti gambar 81.
Adapun kurva karakteristik Input-Ouput (I-O) adalah seperti gambar 83. Dengan Vi > 0 maka Vo = +Vsat dan sebaliknya bila Vi < 0 maka Vo = -Vsat.

14. Sensor LM35
Sensor suhu LM35 adalah komponen elektronika yang memiliki fungsi untuk mengubah besaran suhu menjadi besaran listrik dalam bentuk tegangan. Sensor Suhu LM35 yang dipakai dalam penelitian ini berupa komponen elektronika yang diproduksi oleh National Semiconductor. LM35 memiliki keakuratan tinggi dan kemudahan perancangan jika dibandingkan dengan sensor suhu yang lain, LM35 juga mempunyai keluaran impedansi yang rendah dan linieritas yang tinggi sehingga dapat dengan mudah dihubungkan dengan rangkaian kendali khusus serta tidak memerlukan penyetelan lanjutan. IC LM 35 ini tidak memerlukan pengkalibrasian atau penyetelan dari luar karena ketelitiannya sampai lebih kurang seperempat derajat celcius pada temperature ruang. Jangka sensor mulai dari –55°C sampai dengan 150°C, IC LM35 penggunaannya sangat mudah, difungsikan sebagai kontrol dari indikator tampilan catu daya terbelah. IC LM35 dapat dialiri arus 60 μA dari supplay sehingga panas yang ditimbulkan sendiri sangat rendah kurang dari 0°C di dalam suhu ruangan. Untuk mendeteksi suhu digunakan sebuah sensor suhu LM35 yang dapat dikalibrasikan langsung dalam C (celcius), LM35 ini difungsikan sebagai basic temperature sensor. Spesifikasi :- Dikalibrasi Langsung dalam Celcius (Celcius)
- Faktor Skala Linear + 10-mV / ° C
- 0,5 ° C Pastikan Akurasi (pada 25 ° C)
- Dinilai untuk Rentang Penuh −55 ° C hingga 150 ° C
- Cocok untuk Aplikasi Jarak Jauh
- Biaya Rendah Karena Pemangkasan Tingkat Wafer
- Beroperasi Dari 4 V hingga 30 V
- Pembuangan Arus Kurang dari 60-μA
- Pemanasan Mandiri Rendah, 0,08 ° C di Udara Diam
- Hanya Non-Linearitas ± ¼ ° C Tipikal
- Output Impedansi Rendah, 0,1 Ω untuk Beban 1-mA
Grafik respon
Sensor suhu LM35 adalah komponen elektronika yang memiliki fungsi untuk mengubah besaran suhu menjadi besaran listrik dalam bentuk tegangan. Sensor Suhu LM35 yang dipakai dalam penelitian ini berupa komponen elektronika yang diproduksi oleh National Semiconductor. LM35 memiliki keakuratan tinggi dan kemudahan perancangan jika dibandingkan dengan sensor suhu yang lain, LM35 juga mempunyai keluaran impedansi yang rendah dan linieritas yang tinggi sehingga dapat dengan mudah dihubungkan dengan rangkaian kendali khusus serta tidak memerlukan penyetelan lanjutan.
- Faktor Skala Linear + 10-mV / ° C
- 0,5 ° C Pastikan Akurasi (pada 25 ° C)
- Dinilai untuk Rentang Penuh −55 ° C hingga 150 ° C
- Cocok untuk Aplikasi Jarak Jauh
- Biaya Rendah Karena Pemangkasan Tingkat Wafer
- Beroperasi Dari 4 V hingga 30 V
- Pembuangan Arus Kurang dari 60-μA
- Pemanasan Mandiri Rendah, 0,08 ° C di Udara Diam
- Hanya Non-Linearitas ± ¼ ° C Tipikal
- Output Impedansi Rendah, 0,1 Ω untuk Beban 1-mA
Grafik respon
5. Percobaan[kembali]
a) Prosedur[kembali]
1. Disiapkan alat dan bahan yaitu flame sensor, sound sensor, touch sensor, MQ-5 Gas Sensor, MQ-7 Gas Sensor, logicstate, NPN Transistor, baterai, button, buzzer, LED, relay 1P, relay 2P, power, Op-Amp, diode, resistor, ground, motor, DC voltmeter
2. Letakkan semua alat dan bahan sesuai dengan posisi dimana alat dan bahan terletak.
3. Tepatkan posisi letak nya dengan gambar rangkaian
4. Selanjutnya, hubungkan semua alat dan bahan menjadi suatu rangkaian yang utuh
5. Lalu mencoba menjalankan rangkaian , jika tidak terjadi error, maka motor akan bergerak yang berarti rangkaian pada grden otomatis bekerja
b) Rangkaian simulasi [kembali]
1. sensor analog LM35 di dinding labor
.png)
Ketika berada pada suhu >30 derajat: arus sumber tegangan sebesar 9V masuk ke sensor LM35 sehingga arus akan mengalir menuju ke kaki non inverting op amp, 1° pada sensor lm35 sama dengan 0,01 V sehingga ketika suhu 31 tegangan yg terbaca dikaki non inverting op amp adalah 0,01x31= 0,31V. Rangkaian yang dipakai adalah rangkaian detektor non inverting, dimana pada rangkaian detektor non inverting itu terdapat tegangan referensi yang dapat diatur menggunakan potensiometer dgn maksimal tegangan sebesar 1V. Cara mencari nilai tegangan referensi, persentase potensiometer yang dipakai dikali maksimal tegangan referensi, akan didapatkan (30%x1=0,30V). Kemudian, di rangkaian detektor non inverting, terdapat tegangan saturasi yang dimana ketika tegangan input >= tegangan referensi maka output yg dihasilkan adalah +Vsat, namun apabila tegangan input kecil dari tegangan referensi maka outputnya -Vsat. didapat dgn rumus (+-vsat= +-vs+-2) sehingga yang kita dapatkan pada rangkaian ini, krna tegangan input>= tegangan referensi, kita dapatkan +vsat sebesar 8V. Arus akan melewati R11 dimana pada R11 terdapat hambatan sebesar 1k, kemudian arus memasuki kaki basis transistor sehingga tegangan yg terbaca pada kaki base adalah vbe = vcc-Ib.rb (9-0,008x1000=kurang lebih sekitar 1V an). Karena tegangan pada kaki basis didapat 1,33V, maka transistor akan aktif (transistor aktif ketika tegangan pada kaki basis sebesar >=0,7V). Arus dari sumber tegangan sebesar 9V mengalir menuju relay kemudian ke kaki kolektor lalu emitor dan ke ground. Karena transistor aktif, maka switch relay akan berpindah ke kiri sehingga batrai sebesar 12V mengalir motor dan motor akan bergerak untuk membuka jendela.
Ketika berada pada suhu <30°, maka arus dari tegangan sumber sebesar 9v akan mengalir ke sensor lm35 dan menuju kaki non inverting op amp, tegangan yg terbaca kita ambil 28, sehingga yg keluar adalah 0,28. Namun karena suhu kurang dari 28, arus tidak dapat mengalir sehingga keluaran dari output negatif dan transistor tidak on, sehingga switch pd relay tidak pindah ke kiri dan motor tidak berjalan.
2. Sensor flame diletakkan di dinding labor
.png)
Ketika terdeteksi api, maka sensor akan berlogika satu dan arus akan mengalir dari sensor menuju kaki non inverting op amp, tegangan akan terbaca sebesar 5 volt. Rangkaian yang dipakai adalah rangkaian buffer/voltage follower dimana penguatan (A=vo/vi=1) sehingga vin = vout sebesar 5 volt. Arus dari R5 dan R10 masuk ke kaki basis transistor sehingga tegangan yg terbaca adalah 0.86V. dikatakan fixed bias karena ada resistor yg terhubung ke sumber tegangan dan kaki basis. Transistor akan on, sehingga arus dari tegangan sebesar 8v akan mengalir menuju relay lalu kolektor ke emitor dan ke ground. Switch relay akan berpindah ke kiri dan tegangan baterai sebesar 12V akan mengalirkan arus ke cabang pertama melewati resistor sebesar 220 ohm kemudian masuk ke LED sehingga lampu akan menyala, lalu cabang kedua arus akan mengalir menggerakkan motor untuk membuka kran air, cabang ketiga yaitu arus akan mengalir ke buzzer dan buzzer akan berbunyi sbg alarm kebakaran.
3. Sound sensor diletakkan di dekat buzzer
.png)
Saat buzzer hidup, sound sensor akan merespon suara buzzer, sehingga sound sensor akan merespon suara buzzer (berlogika 1) mengeluarkan tegangan output 5 volt, tegangan output diumpankan ke input non inverting op-amp, op-amp akan mengkalkulasikan tegangan output sensor, op-amp dirancang menggunakan penguat input non inverting sebesar 2x lipat yaitu diperoleh dari rumus gain = 1 + rf/ ri = 2 sehingga output op-amp menghasilkan 5 volt dikali 2 = 10 volt. Untuk mengatur tegangan pada kerja transistor BC547 pada sensor sound, maka diberi resistor antara output op-amp dan kaki base BC547. Maka tegangan output dari Vout op-amp diteruskan ke resistor R6, lalu tegangan dari resistor R6 diumpankan ke kaki base transistor BC547 Q2, sehingga transistor BC547 Q2 akan aktif. Pada transistor BC547 Q2 menggunakan fixed bias dimana ada resistor yang berada didekat tegangan sumber dan di dekat kaki basis. Saat transistor BC547 Q2 aktif, maka tegangan dari power kaki kolektor akan mengalir tegangan sebesar 8 volt menuju kaki emitor mengaktifkan switch relay 2P, saat relay 2P aktif, maka motor akan mengaktifkan cairan semprot FOAM pemadam api yang akan aktif memadamkan api di dalam laboratorium.
4. Touch sensor diletakkan di dinding dekat pintu
.png)
Ketika seseorang menyentuh sensor di dekat pintu keluar labor, maka sensor akan berlogika satu sehingga arus keluar dari sensor menuju R3 yg besarnya 10k ohm masuk ke kaki non inverting op amp, tegangan yg terbaca pada op amp non inverting sebesar 5 volt, rangkaian yg dipakai adalah non inverting amplifier dimana akan mengalami penguatan dua kali pada vout. rumus dari non inverting amplifier adalah (rf/ri+1) vin sehingga didapatkan (10/10+1)5 = 10 volt. Kemudian arus melewati R7 yg besarnya 10k, dan ada resistor di kaki emitor sehingga disebut emitor bias. Karena tegangan pada kaki basis 0,80 sehingga transistor aktif. Maka arus dari sumber tegangan 9v akan mengalir ke relay lalu ke kolektor, lalu emitor dan ke ground. Switch relay akan berpindah ke kiri dan tegangan baterai sebesar 12v akan mengalirkan arus ke motor sehingga motor akan bergerak membuka pintu.
5. Gas sensor diletakkan di langit langit ruangan
.png)
Ketika sensor merespon asap dan gas, maka sensor akan berlogika satu dan arus akan mengalir dari sensor menuju kaki non inverting op amp, tegangan akan terbaca sebesar 5 volt. Rangkaian yang dipakai adalah rangkaian buffer/voltage follower dimana penguatan (A=vo/vi=1) sehingga vin = vout sebesar 5 volt. Arus dari R2 dan R1 masuk ke kaki basis transistor sehingga tegangan yg terbaca adalah 0.86V. dikatakan fixed bias karena ada resistor yg terhubung ke sumber tegangan dan kaki basis. Transistor akan on, sehingga arus dari tegangan sebesar 8v akan mengalir menuju relay lalu kolektor ke emitor dan ke ground. Switch relay akan berpindah ke kiri dan tegangan baterai sebesar 12V akan mengalirkan arus ke cabang pertama arus akan mengalir menggerakkan motor untuk mengisap gas beracun.
PRINSIP KERJA
Sensor Api (Flame Sensor): Sensor ini mendeteksi keberadaan api atau nyala api di sekitarnya. Ketika sensor ini mendeteksi api, sinyal akan dikirimkan ke sistem kontrol untuk mengambil tindakan preventif.
Sensor Gas: Sensor ini digunakan untuk mendeteksi gas berbahaya di laboratorium. Ketika konsentrasi gas mencapai level berbahaya, sensor ini akan mengirimkan sinyal peringatan untuk mengaktifkan sistem pengaman.
Sensor Suara: Sensor suara digunakan untuk mendeteksi suara-suara abnormal atau tanda-tanda kebakaran seperti ledakan. Ketika sensor ini mendeteksi suara yang mencurigakan, sinyal akan dikirimkan ke sistem untuk evaluasi lebih lanjut.
Sensor Sentuhan (Touch Sensor): Sensor ini dapat digunakan untuk mengaktifkan atau menonaktifkan sistem kontrol dengan sentuhan fisik. Misalnya, tombol atau sakelar sentuh yang digunakan untuk memulai atau menghentikan alarm kebakaran.
Sensor Suhu: Sensor suhu digunakan untuk memantau suhu di sekitar laboratorium. Ketika suhu meningkat di luar batas yang aman, sensor ini akan memberi tahu sistem untuk mengambil tindakan preventif atau alarm.
c) Video Simulasi [kembali]
6. Download File[kembali]







.jpg)
.jpeg)









.png)







.png)


.png)
.png)







.jpg)
























.png)
Comments
Post a Comment