1. Tujuan[kembali]
Mengetahui pengertian Sensor Vibration SW420 dan Flame sensor
- Mengetahui prinsip kerja Sensor Vibration SW420 dan Flame sensor
- Mengetahui Simulasi rangkaian sensor Vibration SW420 dan Flame sensor dengan menggunakan aplikasi sensor
2. Alat dan Bahan [kembali]
2.1. Alat :
1. Power supply
Power Supply atau dalam bahasa Indonesia disebut dengan Catu Daya adalah suatu alat listrik yang dapat menyediakan energi listrik untuk perangkat listrik ataupun elektronika lainnya.
2 . Voltmeter DC
Difungsikan guna mengukur besarnya tegangan listrik yang terdapat dalam suatu rangkaian listrik. Dimana, untuk penyusunannya dilakukan secara paralel sesuai pada lokasi komponen yang sedang diukur.
2.2. Bahan :
1. Resistor
Resistor merupakan komponen Elektronika Pasif yang memiliki nilai resistansi atau hambatan tertentu yang berfungsi untuk membatasi dan mengatur besarnya arus yang mengalir dalam rangkaian.
Spesifikasi Resistor yang dipakai:
Resistor 10k
Datasheet resistor
2.Transistor(BC547)
Berfungsi sebagai penguat, sebagai sirkuit pemutus dan penyambung arus (switching), stabilisasi tegangan, dan modulasi sinyal. Pada rangkaian water level sensor ini transistor hanya digunakan sebagai saklar, dengan adanya arus di base maka transistor akan "on" sehingga akan ada arus dari kolektor ke emitor.
Spesifikasi Transistor:
Data Sheet Transistor
Grafik respon
3. Sensor Vibration SW420
Sensor getaran adalah suatu alat yang berfungsi untuk mendeteksi adanya getaran dan akan diubah dalam ke dalam sinyal listrik. Sensor ini disebut juga cassing measurement. Sensor yang digunakan adalah sensor seismic transduser, yaitu sensor yang digunakan untuk mengukur kecepatan dan percepatan.
Konfigurasi Pin Sensor Vibration SW420 :
Spesifikasi
4. Sensor flame
Flame sensor adalah sensor yang dirancang untuk mendeteksi dan menanggapi keberadaan api dan memungkinkan mendeteksi api. yang dimana api tersebut memiliki panjang gelombang antara 760nm – 1100nm.
Spesifikasi Flame sensor:
a.Tegangan operasi antara 3,3 – 5 Vdc
b.Terdapat 2 output yaitu digital output dan analog output yang berupa tegangan
c.Sudah terpackage dalam bentuk modul
d.Terdapat potensiometer sebagai pengaturan sensitivitas sensor dalam mensensing
Konfigurasi pin flame sensor:
Datasheet flame sensor
5. Relay
Relay adalah komponen yang berfungsi untuk mengalirkan arus listrik yang besar dengan menggunakan kendali listrik arus kecil. Relay memiliki fungsi sebagai saklar atau elektromagnetik switch yang mana dikendalikan oleh magnet listrik.
6.Motor DC
Digunakan untuk output dari rangkaian dan berjalan jika sensor infrared berlogika 1
Sumber tegangan terbagi menjadi dua yaitu sumber tegangan AC (arus bolak-balik) dan DC (arus searah), yang berfungsi sebagai penghasil tegangan pada rangkaian.Pada rangkaian ini menggunakan sumber tegangan DC.
Spesifikasi battery yang digunakan : 15V dan 25V
Buzzer merupakan sebuah komponen elektronika yang masuk dalam keluarga transduser, yang dimana dapat mengubah sinyal listrik menjadi getaran suara. Nama lain dari komponen ini disebut dengan beeper.
9. Logicstate
Gerbang Logika (Logic Gates) adalah sebuah entitas untuk melakukan pengolahan input-input yang berupa bilangan biner (hanya terdapat 2 kode bilangan biner yaitu, angka 1 dan 0) dengan menggunakan Teori Matematika Boolean sehingga dihasilkan sebuah sinyal output yang dapat digunakan untuk proses berikutnya
3. Dasar Teori [kembali]
1. Resistor
Resistor merupakan komponen pasif yang memiliki nilai resistansi tertentu dan berfungsi untuk menghambat jumlah arus listrik yang mengalir dalam suatu rangkaian. Resistor dapat diklasifikasikan menjadi beberapa jenis, diantaranya resistor nilai tetap (fixed resistor), resistor variabel (variabel resistor), thermistor, dan LDR.
Cara membaca nilai resistor
Cara menghitung nilai resistansi resistor dengan gelang warna :
1. Masukan angka langsung dari kode warna gelang pertama.
2. Masukan angka langsung dari kode warna gelang kedua.
3. Masukan angka langsung dari kode warna gelang ketiga.
4. Masukkan jumlah nol dari kode warna gelang ke-4 atau pangkatkan angka tersebut dengan 10 (10^n).
5. Gelang terakhir merupakan nilai toleransi dari resistor
2. Transistor
Transistor PNP
Pada transistor PNP, semikonduktor tipe-N diapit oleh dua semikonduktor tipe-P. Transistor PNP juga dapat dibentuk dengan menghubungkan katoda dari dua dioda sebagai base dan anoda sebagai kolektor dan emitor. Hubungan emitter-base foward bias sementara collector-base reverse bias. Jadi, arus mengalir dari emitor ke kolektor karena potensial emitor lebih besar daripada base dan kolektor.
Transistor NPN
Pada transistor NPN, semikonduktor tipe-P diapit oleh dua semikonduktor tipe-N. Transistor NPN juga dapat dibentuk dengan menghubungkan anoda dari dua dioda sebagai base dan katoda sebagai kolektor dan emitor. Arus mengalir dari kolektor ke emitor karena potensial kolektor lebih besar daripada base dan emitor.
Transistor sebagai saklar
Jika ada arus yang cukup besar di kaki basis, transistor akan mencapai titk jenuh (saturasi). Pada titk 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. Nilai resistor terhubung ke base (Rb) dapat dihitung dengan;
Rb = Vbe / Ib
Transistor sebagai penguat
Transistor sebagai penguat jika bekerja dalam daerah aktif. Tegangan, arus, dan daya dapat diperkuat dengan beberapa konfigurasi seperti common emitter, common colector, dan common base.
DC Current Gain = Collector Current (Ic) / Base Current (Ib)
3. Sensor Vibration SW420
Vibration Sensor (SW-420) adalah sensor getaran non-directional dengan sensitivitas yang tinggi. Ketika modul ini dalam keadaaan stabil, rangkaian akan bekerja dan menghasilkan output berlogika high. Ketika terjadi gerakan atau getaran, rangkaian akan tertutup sebentar dan menghasilkan output berlogika low. Pada saat yang sama, juga dapat menyesuaikan sensitivitas sesuai dengan kebutuhan.
Grafik Respon Sensor Vibration SW420:
Skematik
Sensor ini sensitiv terhadap api dan radiasi. Biasanya digunakan pada rangkaian alarm kebakaran atau kejuaraan robot pendeteksi kebakaran. Dapat mendeteksi cahaya dengan panjang gelombang dalam jarak tertentu
Spesifikasi:
a. Mendeteksi cahaya dengan rentang panjang gelombang 760-1100 nm
b. Jarak deteksi : 20cm (4.8V) hingga 100 cm (1V)
c. Sudut deteksi : 60°
d. Tegangan operasi : 3.3-5V
e. Tegangan keluaran : analog
Respons terhadap nyala api yang terdeteksi bergantung pada pemasangan, tetapi dapat mencakup membunyikan alarm, menonaktifkan saluran bahan bakar (seperti propana atau saluran gas alam), dan mengaktifkan sistem pencegah kebakaran. Ketika digunakan dalam aplikasi seperti tungku industri, perannya adalah untuk memberikan konfirmasi bahwa tungku bekerja dengan benar; dalam hal ini mereka tidak melakukan tindakan langsung di luar memberi tahu operator atau sistem kontrol. Detektor api seringkali dapat merespon lebih cepat dan lebih akurat daripada detektor asap atau panas karena mekanisme yang digunakan untuk mendeteksi nyala api.
Grafik Respon Sensor:
Temperatur terus naik akibat proses perpindahan kalor melalui udeara sehingga sensor dapat menyerap kalor yang di pancarkan oleh api sehingga semakin lama api menyala semakin panas temperatur pada ruangan tersebut . dan disini semakin dekat jarak sensor dengan api maka semakin tinggi yang dibaca oleh alat ukur sensor begitu sebaliknya jika semakin jauh sensor dengan jarak api maka pembacaan oleh alat ukur maka kecil .
5. 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). Relay menggunakan Prinsip Elektromagnetik untuk menggerakkan Kontak Saklar sehingga dengan arus listrik yang kecil (low power) dapat menghantarkan listrik yang bertegangan lebih tinggi. Sebagai contoh, dengan Relay yang menggunakan Elektromagnet 5V dan 50 mA mampu menggerakan Armature Relay (yang berfungsi sebagai saklarnya) untuk menghantarkan listrik 220V 2A.
Ada besi atau yang disebut dengan nama inti besi dililit oleh sebuah kumparan yang berfungsi sebagai pengendali. Sehingga kumparan kumparan yang diberikan arus listrik maka akan menghasilkan gaya elektromagnet. Gaya tersebut selanjutnya akan menarik angker untuk pindah dari biasanya tutup ke buka normal. Dengan demikian saklar menjadi pada posisi baru yang biasanya terbuka yang dapat menghantarkan arus listrik. Ketika armature sudah tidak dialiri arus listrik lagi maka ia akan kembali pada posisi awal, yaitu normal close.
Fitur:
1. Tegangan pemicu (tegangan kumparan) 5V
2. Arus pemicu 70mA
3. Beban maksimum AC 10A @ 250 / 125V
4. Maksimum baban DC 10A @ 30 / 28V
5. Switching maksimum
4. Percobaan [kembali]
4.1. Prosedur Percobaan
1. Siapkan semua alat dan bahan yang diperlukan
2. Disarankan agar membaca datasheet setiap komponen
3. Cari komonen yang diperlukan di library proteus
4. Pasang Sensor Vibration SW420, resistor, transistor, relay, motor dc, power suply, buzzer, dan LED sesuai gambar rangkaian dibawah
5. jika ingin mensimulasikan jangan lupa masukkan libarary sensor Infrared ke dalam sensor
6. Coba dijalankan rangkaian apabila ouput hidup/berputar (motor dc) dan buzzer berbunyi maka rangkaian bisa digunakan
4.2. Rangkaian Simulasi
Ketika sensor tidak mendeteksi objek
Jika Sensor Vibrasi mendeteksi getaran maka sensor akan berlogika 1 dan jika flame sensor tidak mendeteksi percikan api maka sensor berlogika 0
Jika Sensor Vibrasi mendeteksi getaran dan Flame Sensor mendeteksi percikan Api maka kedua sensor akan berlogika 1
Vibration Sensor/sensor getar merupakan sensor yang mendeteksi getaran dan mengubahnya ke dalam betuk sinyal listrik. Dimana cara kerja sensor ini adalah dengan menggunakan 1 buah pelampung logam yang akan bergetar didalam tabung yang berisi 2 elektroda ketika modul sensor menerima getaran / guncangan. Ketika logicstate bernilai 1, maka sensor akan mendeteksi getaran dan arus mengalir. Arus mengalir dari vcc sensor ke Output sensor yang terhubung terhubung ke Resistor (R1) dan lalu menuju ke Transistor NPN. Terukur tegangan pada output sensor sebesa 4,83V dan dari kaki Vce transistor arus mengalir menuju relay yang menyebabkan motor dc berputar sedangkan kaki vee transistor akan mengalir ke ground. Terukur tegangan pada transistor sebesar 0,87V. Jika sensor berlogika 0 maka arus listrik tidak mengalir yang mana artinya sensor tidak mendeteksi geteran pada kasus ini yaitu gempa bumi.
Selanjutnya jika setelah terjadi gempa apabila ada timbul percikan api atau kebakaran maka sensor flame akan mendeteksinya. Pada kasus terdeteksi api oleh sensor flame maka sensor akan berlogika 1 yang mana arus akan mengalir dari output sensor menuju R2 yang mana terukur tegangan output sensor sebesar 4.12V lalu arus akan masuk ke transistor NPN.terukur tegangan di transistor sebesar 0,87V. Kaki vce pada transistor akan mengalir ke relay sebesar 12V dan arus akan masuk ke kutub negative baterai lalu menuju buzzer sehingga buzzer berbunyi. Jika tidak terdeteksi percikan api maka sensor akan berlogika 0.
Download HTML dan Materi
Download Library sensor Vibrasi SW420
Download Data Sheet Sensor Vibrasi SW420
Download Data Sheet Transistor BC547
Tidak ada komentar:
Posting Komentar