Sistem Peringanatan Kebakaran Menggunakan
Sensor Flame, NTC, dan MQ-2
1. Tujuan
[Kembali]
a. Mampu memahami sistem peringatan kebakaran menggunakan Sensor flame, Sensor NTC dan Sensor MQ-2.
b. Mampu memahami cara kerja rangkaian sistem peringatan kebakaran menggunakan Sensor flame, Sensor NTC dan Sensor MQ-2.
c. Mampu membuat simulasi dari rangkaian sistem peringatan kebakaran menggunakan Sensor flame, Sensor NTC dan Sensor MQ-2.
2. Alat dan Bahan
[Kembali]
a. Alat
1. Power Supply
Power supply atau catu daya adalah alat listrik yang menyuplai tenaga listrik ke suatu beban listrik.
Voltmeter
adalah perangkat elektronik yang berfungsi untuk mengukur tegangan
dalam rangkaian listrik. Voltmeter dalam rangkaian dipasang secara
paralel pada dua buah titik yang diukur.
b. Bahan
1. Resistor
Spesifikasi resistor yang digunakan: Resistor 10 kΩ dan 20 kΩ.
2. Flame Sensor
Konfigurasi Pin:
Grafik Respon:
3. IC Op-Amp
Spesifikasi:
4. Sensor MQ-2
Konfigurasi Pin:
Grafik Respon:
5. Buzzer
Spesifikasi:
6. Motor DC
Konfigurasi Pin:
Spesifikasi:
7. Relay
Konfigurasi Pin:
Spesifikasi:
8. Thermistor NTC
Grafik Respon:
Spesifikasi:
3. Dasar Teori
[Kembali]
1. Resistor
Resistor
adalah komponen Elektronika Pasif yang memiliki nilai resistansi atau
hambatan tertentu yang berfungsi untuk membatasi dan mengatur arus
listrik dalam suatu rangkaian Elektronika. Resistor atau dalam bahasa
Indonesia sering disebut dengan Hambatan atau Tahanan dan dilambangkan
dengan huruf R. Satuan Hambatan atau Resistansi Resistor adalah Ohm (Ω).
Tabel Warna Resistor
Cara menghitung nilai resistansi resitor
a. Gelang 4 Warna
2. Flame Sensor
Flame
detector mampu mengaktifkan alarm bila mendeteksi adanya percikan api
yang lebih beresiko menyebabkan bencana kebakaran. Prinsip flame
detector menggunakan metode optic yang bekerja seperti UV (ultraviolet)
dan IR (infrared), pencitraan visual api, serta spektroskopi yang
berfungsi untuk mengidentifikasi api atau flame.flame detector juga mapu
membedakan antara false alarm atau peringatan palsu dengan api
sungguhan melalui komponen system yang dirancang dengan fungsi
mendeteksi adanya penyerapan cahaya yang terjadi pada gelombang
tertentu.
Grafik Respon:
3. IC Op-Amp
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.
a. Buffer
Buffer bergungsi sebagai stabiliser sinyal.
b. Amplifier
- Amplifier Inverting
Penguatan Tegangan:
- Ampilifier Non Inverting
Penguatan Tegangan:
c. Komparator
- Non-Inverting Komparator
Pada
Non-Inverting Comparator, tegangan input dipasang pada saluran
non-inverting (+) dan tegangan referensi pada saluran inverting (-). Pada
rangkaian Non-Inverting Comparator, jika Vin lebih besar dari Vref,
maka tegangan output adalah +Vsat (mendekati tegangan +VCC). Jika Vin
lebih kecil dari Vref, maka tegangan output adalah -Vsat (mendekati
tegangan -VEE).
- Inverting Komparator
Pada
Inverting Comparator tegangan input (Vin) dihubungkan pada saluran
inverting (-) dan tegangan referensi (Vref) pada saluran non-inverting
(+). Tegangan referensi dapat menggunakan sumber catu daya tegangan
konstan atau rangkaian pembagi tegangan. Pada
saat Vin lebih kecil dari Vref, tegangan output Vo adalah +Vsat (≈
+VCC). jika Vin lebih besar dari Vref, maka tegangan output adalah -Vsat
(≈ +VEE).
4. 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, CO, Alkohol, Asap atau Propane.
Grafik Respon:
5. Buzzer
Buzzer
Listrik adalah sebuah komponen elektronika yang dapat mengubah sinyal
listrik menjadi getaran suara. Pada umumnya, Buzzer yang merupakan
sebuah perangkat audio ini sering digunakan pada rangkaian anti-maling,
Alarm pada Jam Tangan, Bel Rumah, peringatan mundur pada Truk dan
perangkat peringatan bahaya lainnya. Jenis Buzzer yang sering ditemukan
dan digunakan adalah Buzzer yang berjenis Piezoelectric, hal ini
dikarenakan Buzzer Piezoelectric memiliki berbagai kelebihan seperti
lebih murah, relatif lebih ringan dan lebih mudah dalam menggabungkannya
ke Rangkaian Elektronika lainnya. Buzzer yang termasuk dalam keluarga
Transduser ini juga sering disebut dengan Beeper.
6. Relay
Relay
merupakan komponen elektronika berupa saklar atau switch 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.
Simbol relay:
7. Motor DC
Motor Listrik DC atau DC Motor adalah suatu perangkat yang mengubah energi listrik menjadi energi kinetik atau gerakan (motion).
Motor DC ini juga dapat disebut sebagai Motor Arus Searah. Seperti
namanya, DC Motor memiliki dua terminal dan memerlukan tegangan arus
searah atau DC (Direct Current)
untuk dapat menggerakannya. Motor Listrik DC ini biasanya digunakan
pada perangkat-perangkat Elektronik dan listrik yang menggunakan sumber
listrik DC seperti Vibrator Ponsel, Kipas DC dan Bor Listrik DC.
8. Thermistor NTC
Thermistor
merupakan resistor yang sensitif terhadap perubahan suhu dalam listrik.
Resistansi akan berubah jika temperature badan sensor berubah.
Thermistor
NTC memiliki nilai koefisien negatif dimana apabila temperatur naik
maka nilai tahanan thermistor PTC akan menurun dan sebaliknya, nilai
tahanannya akan turun apabila temperatur naik. Dengan kata lain, thermistor tipe PTC ini akan berbanding terbalik antara kenaikan tahanan dengan kenaikan temperaturnya.
4. Percobaan
[Kembali]
a. Prosedur Percobaan
- Sediakan alat dan bahan yang akan digunakan.
- Rangkailah komponen-komponen seperti rangkaian di bawah pada aplikasi proteus.
- Hubungkan semua komponen dan atur nilai masing-masing komponen sesuai kebutuhan.
- Jalankan simulasi rangkaian .
b. Rangkaian
c. Prinsip Kerja
Pada
saat simulasi dijalankan, jika sensor flame tidak mendeteksi adanya
percikan api maka tidak ada arus yang mengalir pada rangkaian sehingga
tidak ada tegangan pada relay dan relay tetap dalam keadaan off sehingga
mengakibatkan motor dc juga ikut off. Jika
sensor flame mendeteksi adanya percikan api maka arus akan mengalir
pada rangkaian dari sensor kemudian masuk ke rangkaian amplifier
inveting. Pada rangkaian amplifier inverting ini, tegangan diperkuat 2
kali. Tegangan awal sebelum diperkuat sebesar 4.99 V. Setelah diperkuat 2
kali menjadi 9.98 V. arus tersebut kemudian mengalir ke relay, sehingga
tegangan pada relay terbaca 9.98 V dan kemudian relay akan on dan motor
akan berputar untuk mengeluarkan air agar bisa memadamkan api.
Kemudian, arus akan mengalir ke ground untuk dinetralkan.
Pada rangkaian menggunakan sensor MQ-2. Jika tidak ada kebocoran gas,
maka tidak ada arus yang mengalir pada rangkaian sehingga buzzer dalam
keadaan off. Sebaliknya, jika terdeteksi adanya kebocoran gas, maka arus
akan mengalir dari sensor MQ-2 kemudian masuk ke op-amp. Pada op-amp
ini tegangan akan diperkuat 3 kali karena op-amp disini digunakan
sebagai rangkaian amplifier non inverting. Setelah tegangan diperkuat,
maka arus akan mengalir ke relay dan tegangan menjadi 15 V(sebelum
diperkuat: 5V). Relay kemudian on dan buzzer akan berbunyi sebagai
peringatan bahwa terjadinya kebocoran gas. Kemudian, arus akan mengalir
ke ground untuk dinetralkan.
d. Video
Tidak ada komentar:
Posting Komentar