Metal Detector

Referensi : http://electrotruestory.blogspot.com/2016/03/detektor-metal-sederhana-menggunakan-ic.html

 Tujuan

1. Untuk mengetahui cara menggunakan sensor metal.

2. Untuk memahami cara kerja sensor metal.

3. Untuk mempermudah pengecekan terhadap apakah orang tersebut membawa metal

4. Sebagai aplikasi dari gambar 8.14

Alat :

1. Resistor

Resistor adalah perangkat elektronik yang berperan sebagai penghambat tengangan suatu rangkaian. Resistor ini memiliki berbagai variasi hambatan yang satuannya ohm.

2. Ne555

 IC Timer atau IC Pewaktu adalah jenis IC yang digunakan untuk berbagai Rangkaian Elektronika yang memerlukan fungsi Pewaktu dan multivibrator didalamnya. Beberapa rangkaian yang memerlukan IC Timer diantaranya seperti Waveform Generator, Frequency Meter, Jam Digital, Counter dan lain sebagainya. IC Timer atau IC Pewaktu yang paling populer saat ini adalah IC 555 yang dikembangkan oleh Hans R. Camenzind yang bekerja untuk Signetic Corporation pada tahun 1970-an. Pada dasarnya, IC Timer 555 merupakan IC Monolitik pewaktu yang menghasilkan Osilasi (Oscilation) dan Waktu Penundaan (Delay Time) dengan keakuratan dan kestabilan tinggi.

3. Capasitor

komponen elektronika yang dapat menyimpan energi arus listrik itulah kapasitor.

4. Speaker

Speaker adalah perangkat untuk mengeleluarkan suara.

Bahan :

1. Baterai

Baterai merupakan perangkat yang digunakan untuk memberi daya terhadap alat yang membutuhkan listrik. Baterai juga merupakan komponen elektronika penghasil sumber tegangan pada rangkaian. Semua baterai pada spesifikasinya juga pasti selalu terdapat spesifikasi arus yang biasanya diukur dengan satuan mili ampere hours atau disingkat mAH, spesifikasi menunjukkan seberapa lama baterai bisa digunakan pada beban / alat yang digunakan. Misalnya sebuah baterai 1900mAH bisa menyuplai 1900mA ke sebuah rangkain selama 1 jam sebelum akhirnya habis.

Teori

1. Resistor

Empat buah cincin berwarna dipergunakan untuk mengindikasikan nilai tahanan sebuah resistor tetap. Cincin ini ditempatkan saling berdekatan di salah satu ujung badan resistor. Warna tiap-tiap cincin mempresentasikan sebuah bilangan Disamping empat buah cincin tersebut terdapat lagi sebuah cincin pada bagian ujung resistor yang mempresentasikan toleransi. Berikut adalah cara penghitungan resistor :

Berikut adalah lambang resistor :

2. Ne555

Berikut ini adalah susunan dan konfigurasi Kaki IC 555 yang berbentuk DIP 8 kaki.

1. Kaki 1 (GND) : Terminal Ground atau Terminal Negatif sumber tegangan DC.
2. Kaki 2 (TRIG) : Terminal Trigger (Pemicu), digunakan untuk memicu Output menjadi “High”, kondisi High akan terjadi apabila level tegangan pada kaki Trigger ini berubah dari High menuju ke <1/3Vcc (Lebih kecil dari 1/3Vcc).
3. Kaki 3 (OUT) : Terminal Output (Keluaran) yang memiliki 2 keadaan yaitu “Tinggi/HIgh” dan “Rendah/Low”.
4. Kaki 4 (RESET) : Terminal Reset. Apabila kaki 4 digroundkan, Output IC akan menjadi rendah dan menyebabkan perangkat ini menjadi OFF. Oleh karena itu, untuk memastikan IC dalam kondisi ON, Kaki 4 biasanya diberikan sinyal “High”.
5. Kaki 5 (CONT) : Terminal Control Voltage (Pengatur Tegangan), memberikan akses terhadap pembagi tegangan internal. Secara default, tegangan yang ditentukan adalah 2/3 Vcc.Kaki 6 (THRES) : Terminal Threshold, digunakan untuk membuat Output menjadi “Low”. Kondisi “Low” pada Output ini akan terjadi apabila Kaki 6 atau Kaki Threshold ini berubah dari Low menuju > 1/3Vcc (lebih besar dari 1/3Vcc).
6. Kaki 7 (DISCH) : Terminal Discharge. Pada saat Output “Low”, Impedansi kaki 7 adalah “Low”. Sedangkan pada saat Output “High”, Impedansi kaki 7 adalah “High”.
7. Kaki Discharge ini biasanya dihubungkan dengan Kapasitor yang berfungsi sebagai penentu interval pewaktuan. Kapasitor akan mengisi dan membuang muatan seiring dengan impedansi pada kaki 7. Waktu pembuangan muatan inilah yang menentukan Interval Pewaktuan dari IC555.
8. Kaki 8 (Vcc) : Terminal Positif sumber tegangan DC (sekitar 4,5V atau 16V).

Grafik respon NE555 :

Simbol :

3. Baterai

Daya tahan baterai akan semakin awet jika penggunaan arus nya semakin kecil, pada contoh diatas jika arus yang diperlukan misalnya adalah 190mAH maka baterai tadi akan bertahan selama 10 jam karena pada perhitungannya :


190 mAH x 10 hours = 1900 mAH

Oleh karena itu pada spesifikasi baterai semakin tinggi atau semakin besar kapasitas arus mAH nya maka semakin lama juga umur dari baterai tersebut. Baterai AA biasanya adalah jenis yang memiliki arus paling kecil sedangkan type D bisa bertahan cukup lama karena dari segi fisik pun memang lebih besar dan pastinya lebih mahal.

Simbol baterai :

3. Capasitor

Cara Kerja :

Jika muatan positip (+) diberikan pada salah satu plat dan plat yang lain diberi muatan negatip (-) maka sifat muatan pada kondisi ini akan saling tarik menarik, tetapi karena adanya lapisan isolasi elektron-elektron itu tertahan dan tidak akan pernah mengalir, sehingga muatan listrik akan terjebak pada masing-masing plat dan terserap keseluruh kepingan plat, kepingan plat membutuhkan waktu untuk mengisi muatan (Charge) sehingga mencapai tegangan maksimum yang diberikan, dan selama tidak ada rangkaian konduksi yang dapat menarik atau mengeluarkan muatan listrik dari kapasitor, muatan listrik akan terus tersimpan pada kapasitor.

Sifat :

Kapasitor bersifat menahan arus DC dan melewatkan arus AC. Jika dialiri arus DC maka arus akan diserap oleh kapasitor sehingga mencapai tegangan maksimum power supply (Full Charge), dan karena dihalangi oleh lapisan isolasi yang bersifat non konduktif, arus DC tidak akan pernah tembus mengalir pada kapasitor.. Dan ketika kapasitor dialiri arus AC maka lapisan isolasi dapat ditembus oleh perubahan elektron dari sinyal ac dengan resistansi yang sangat kecil bahkan  tidak ada resistansi (tanpa tahanan) dan sering digunakan sebagai kopling pada rangkaian audio.

Simbol :

4. Speaker

Speaker terbut merupakan komponen yang dapat menghasilkan suara. ketika ada arus atau tegangan maka secara otomatos akan hidup.

Simbol :

Percobaan

1. Persiapkan rangkaian

2. Hubungkan rangkaian dengan sumber daya

3. Dekatkan rangkaian metal detector ke benda besi

4. Speaker pun mengeluarkan bunyi.

Gambar Rangkaian

Prinsip Kerja

Prinsip dari metal detector ini seperti metal detektor sebenarnya yakni kumparan elektromagnetik akan bereaksi terhadap logam dan mengirim pulsa balik ke otak rangkaian IC digital NE 555 yang dikenal sebagai IC clock. IC 555Timer di sini bertindak sebagai generator gelombang persegi dan menghasilkan pulsa dengan frekuensi yang terdengar ke manusia. Kapasitor antara pin 1 dan pin 2 tidak boleh diubah karena dibutuhkan untuk menghasilkan frekuensi. Dalam rangkaian ini ada rangkaian RLC dibentuk oleh 47K resistor, 2.2μF kapasitor, dan 10 mH induktor. Sirkuit RLC ini adalah bagian deteksi logam. Sekarang seperti yang disebutkan sebelumnya di bagian sebelumnya, logam inti induktor memiliki nilai induktansi tinggi melalui udara yang berintikan satu. Ada beberapa hal yang perlu diperhatikan.

     1. Gunakan tegangan suplai lebih tinggi dari 5V .

    2. Ketika logam didekatkan dengan inductor 10mH, maka frekuensi output akan berubah. 

 Perlu diingat kumparan yang digunakan di sini adalah inti udara, sehingga ketika sepotong logam didekatkan kumparan, potongan logam bertindak sebagai inti untuk induktor. Dengan logam ini bertindak sebagai inti, induktansi dari perubahan kumparan atau meningkat jauh. Dengan peningkatan yang mendadak ini induktansi dari kumparan reaktansi keseluruhan atau impedansi dari RLC perubahan dengan jumlah yang cukup bila dibandingkan tanpa potongan logam.

        

Jadi, setiap kali logam didekatkan kumparan, perubahan impedansi RLC akan membuat sinyal untuk mengubah variasi untuk suara yang dihasilkan speaker. Dengan pengukur yang berbeda kita akan memiliki impedansi RLC yang berbeda.

Video

Link Download

File HTML : Download

DataSheet Baterai : Download

DataSheet Resistor : Download

Save File : Download

Video : Download