Mewaspadai Ledakan Akibat Gas Dan Api Serta Gas Beracun CO

 Tujuan

1. Untuk memahami sensor gas dan sensor api

2. Untuk mengetahui cara menggunakan sensor api dan gas

3. Sebagai alat untuk berwaspada akan terjadinya ledakan akibat gas dan api

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.

Alat

1. Resistor

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

2, Sensor Api

Sensor api atau Flame sensor merupakan salah satu alat pendeteksi kebakaran melalui adanya nyala api yang tiba-tiba muncul. Besarnya nyala api yang terdeteksi adalah nyala api dengan panjang gelombang 760 nm sampai dengan 1.100 nm. Transducer yang digunakan dalam mendeteksi nyala api adalah infrared.

3. 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.

4. Transistor

Transistor merupakan salah satu Komponen Elektronika Aktif yang paling sering digunakan dalam rangkaian Elektronika, baik rangkaian Elektronika yang paling sederhana maupun rangkaian Elektronika yang rumit dan kompleks. Transistor pada umumnya terbuat dari bahan semikonduktor seperti Germanium, Silikon, dan Gallium Arsenide.

5. Mq-7

 MQ 7 merupakan sensor gas yang digunakan dalam peralatan untuk mendeteksi gas karbon monoksida (CO) dalam kehidupan sehari-hari, industri, atau mobil. Fitur dari sensor gas MQ7 ini adalah mempunyai sensitivitas yang tinggi terhadap karbon monoksida (CO), stabil, dan berumur panjang. Sensor ini menggunakan catu daya heater : 5V AC/DC dan menggunakan catu daya rangkaian : 5VDC, jarak pengukuran : 20 - 2000ppm untuk ampu mengukur gas karbon monoksida.

6. Dioda

Dioda merupakan salah satu komponen yang dibuat dari bahan semikonduktor. Bahan untuk mempertemukan elemen P dan N akan menentukan karakteristik dioda dan sifat-sifatnya. Saat ini bahan semikonduktor pembuat dioda adalah semikonduktor silikon dan germanium.

Semikonduktor bahan silikon merupakan bahan yang paling banyak digunakan pada jenis dan tipe dioda karena silikon menawarkan beberapa kelebihan seperti kinerja yang tinggi dan biaya produksi yang lebih rendah. Biasanya tegangan jatuh dioda berbahan silikon berkisar 0,7 Volt.

Semikonduktor bahan germanium memiliki jumlah produksi yang lebih sedikit dibandingkan dengan dioda silikon. Kelebihan dari bahan germanium ini adalah memiliki tegangan jatuh dioda yang rendah, yakni berkisar antara 0,2 hingga 0,3 Volt. Namun dibandingkan dengan semikonduktor berbahan silikon, germanium harus dibayar dengan biaya produksi yang lebih mahal meskipun seiring perkembangan teknologi elektronika saat ini, biaya produksi dengan bahan silikon dan germanium tidak jauh berbeda.

7. Led

LED adalah perangkat elektronik yang dapat mengeluarkan cahaya. Strukturnya juga sama dengan dioda, tetapi pada LED elektron menerjang sambungan P-N (Positif-Negatif).

8. 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).

9. Buzzer

Buzzer adalah sebuah komponen elektronika yang berfungsi untuk mengubah getaran listrik menjadi getaran suara.

10. Op Amp

Operational Amplifier atau lebih dikenal dengan istilah Op-Amp adalah salah satu dari bentuk IC Linear yang berfungsi sebagai Penguat Sinyal listrik. 

11. Motor Listrik

Motor listrik seringkali kita jumpai dalam kehidupan sehari-hari dalam berbagai aplikasinya. Motor listrik terdiri atas tiga bagian utama yang disebut stator (bagian yang diam) dan rotor (bagian yang bergerak) dan air gap. Rotor dapat berputar karena adanya medan magnet yang dipengaruhi oleh arus listrik. Air gap adalah bagian yang memisahkan rotor dan stator.

Dasar 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. Sensor Api

Sensor api ini memiliki manfaat yang cukup besar. Salah satu diantaranya adalah mampu meminimalisasi adanya false alarm atau alarm palsu sebagai sebuah tanda akan terjadinya kebakaran. Sensor ini dirancang khusus untuk menemukan penyerapan cahaya pada gelombang tertentu.

Secara umum, prinsip kerja sensor api cukup sederhana, yaitu memanfaatkan sistem kerja metode optik. Optik yang mengandung ultraviolet, infrared, atau pencitraan visual api, dapat mendeteksi adanya percikan api sebagai tanda awal kebakaran. Jika telah terjadi reaksi percikan api yang cukup sering, maka akan terlihat emisi karbondioksida dan radiasi dari infrared. Siap yang dapat mendeteksi ini sebaga sebuah kebakaran? Tentunya ultraviolet yang terkandung dalam sensor api.

Simbol :

3. Sensor Mq-2

Sensor gas ini tersusun oleh senyawa SnO2, dengan sifat conductivity rendah pada udara yang bersih, atau sifat penghantar yang tidak baik. Sifat conductivity semakin naik jika konsentrasi gas asap semakin tinggi di sekitar sensor gas. Lebih jelas nya bisa dilihat di datasheet sensor ini. 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 Sensor MQ-2

MQ-2 Pinout

Sensor MQ-2 terdapat 2 masukan tegangan yakni VH dan VC. VH digunakan untuk tegangan pada pemanas (Heater) internal dan Vc merupakan tegangan sumber serta memiliki keluaran yang menghasilkan tegangan berupa tegangan analog. Berikut konfigurasi dari sensor MQ-S :

Pin 1 merupakan heater internal yang terhubung dengan ground.

Pin 2 merupakan tegangan sumber (VC) dimana Vc < 24 VDC.

Pin 3 (VH) digunakan untuk tegangan pada pemanas (heater internal) dimana VH = 5VDC.

Pin 4 merupakan output yang akan menghasilkan tegangan analog.

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.

Sensor MQ-2 ini memiliki 6 buah masukan yang terdiri dari tiga buah power supply (Vcc) sebasar +5 volt untuk mengaktifkan heater dan sensor, Vss (Ground), dan pin keluaran dari sensor tersebut.

Simbol :

4. Transistor

Fungsi-fungsi Transistor diantaranya adalah :

sebagai Penyearah,
sebagai Penguat tegangan dan daya,
sebagai Stabilisasi tegangan,
sebagai Mixer,
sebagai Osilator
sebagai Switch (Pemutus dan Penyambung Sirkuit)
Struktur Dasar Transistor

Pada dasarnya, Transistor adalah Komponen Elektronika yang terdiri dari 3 Lapisan Semikonduktor dan memiliki 3 Terminal (kaki) yaitu Terminal Emitor yang disingkat dengan huruf “E”, Terminal Base (Basis) yang disingkat dengan huruf “B” serta Terminal Collector/Kolektor yang disingkat dengan huruf “C”. Berdasarkan strukturnya, Transistor sebenarnya merupakan gabungan dari sambungan 2 dioda. Dari gabungan tersebut , Transistor kemudian dibagi menjadi 2 tipe yaitu Transistor tipe NPN dan Transistor tipe PNP yang disebut juga dengan Transistor Bipolar. Dikatakan Bipolar karena memiliki 2 polaritas dalam membawa arus listrik.

NPN merupakan singkatan dari Negatif-Positif-Negatif sedangkan PNP adalah singkatan dari Positif-Negatif-Positif.

Berikut ini adalah gambar tipe Transistor berdasarkan Lapisan Semikonduktor yang membentuknya beserta simbol Transistor NPN dan PNP.

Cara Mengukur Transistor

Kita dapat menggunakan Multimeter Analog maupun Multimeter Digital untuk mengukur ataupun menguji apakah sebuah Transistor masih dalam kondisi yang baik. Perlu diingatkan bahwa terdapat perbedaan tata letak Polaritas (Merah dan Hitam) Probe Multimeter Analog dan Multimeter Digital dalam mengukur/menguji sebuah Transistor.

Berikut ini adalah Cara untuk menguji atau mengukur Transistor dengan Mengunakan Multimeter Analog dan Multimeter Digital.

A. Mengukur Transistor dengan Multimeter Analog

Cara Mengukur Transistor PNP dengan Multimeter Analog
1. Atur Posisi Saklar pada Posisi OHM (Ω) x1k atau x10k
2. Hubungkan Probe Merah pada Terminal Basis (B) dan Probe Hitam pada Terminal Emitor (E), Jika 3. jarum bergerak ke kanan menunjukan nilai tertentu, berarti Transistor tersebut dalam kondisi baik
4. Pindahkan Probe Hitam pada Terminal Kolektor (C), jika jarum bergerak ke kanan menunjukan nilai tertentu, berarti Transistor tersebut dalam kondisi baik.

Cara Mengukur Transistor NPN dengan Multimeter Analog

1. Atur Posisi Saklar pada Posisi OHM (Ω) x1k atau x10k
2. Hubungkan Probe Hitam pada Terminal Basis (B) dan Probe Merah pada Terminal Emitor (E), Jika 3. jarum bergerak ke kanan menunjukan nilai tertentu, berarti Transistor tersebut dalam kondisi baik
4. Pindahkan Probe Merah pada Terminal Kolektor (C), jika jarum bergerak ke kanan menunjukan nilai tertentu, berarti Transistor tersebut dalam kondisi baik.

Catatan :
Jika Tata letak Probe dibalikan dari cara yang disebutkan diatas, maka Jarum pada Multimeter Analog harus tidak akan bergerak sama sekali atau “Open”.

B. Mengukur Transistor dengan Multimeter Digital

Pada umumnya, Multimeter Digital memiliki fungsi mengukur Dioda dan Resistansi (Ohm) dalam Saklar yang sama. Maka untuk Multimeter Digital jenis ini, Pengujian Multimeter adalah terbalik dengan Cara Menguji Transistor dengan Menggunakan Multimeter Analog.

Cara Mengukur Transistor PNP dengan Multimeter Digital
1. Atur Posisi Saklar pada Posisi Dioda
2. Hubungkan Probe Hitam pada Terminal Basis (B) dan Probe Merah pada Terminal Emitor (E), Jika Display Multimeter menunjukan nilai Voltage tertentu, berarti Transistor tersebut dalam kondisi baik
3. Pindahkan Probe Merah pada Terminal Kolektor (C), jika Display Multimeter nilai Voltage tertentu, berarti Transistor tersebut dalam kondisi baik.

Cara Mengukur Transistor NPN dengan Multimeter Digital
1. Atur Posisi Saklar pada Posisi Dioda
2. Hubungkan Probe Merah pada Terminal Basis (B) dan Probe Hitam pada Terminal Emitor (E), Jika Display Multimeter menunjukan nilai Voltage tertentu, berarti Transistor tersebut dalam kondisi baik
4. Pindahkan Probe Hitam pada Terminal Kolektor (C), jika Display Multimeter menunjukan nilai Voltage tertentu, berarti Transistor tersebut dalam kondisi baik.

Catatan :
Jika Tata letak Probe dibalikan dari cara yang disebutkan diatas, maka Display Multimeter Digital harus tidak akan menunjukan Nilai Voltage atau “Open”.

Simbol Tansistor

5. Mq-7

Kondisi Standar Sensor Bekerja

- VC/(Tegangan Rangkaian) = 5V±0.1

- VH (H)/ Tegangan Pemanas (Tinggi) = 5V±0.1

- VH (L)/ Tegangan Pemanas (Rendah) = 1.4V±0.1

- RL/Resistansi Beban Dapat disesuaikan

- RH Resistansi Pemanas = 33Ω±5%

- TH (H) Waktu Pemanasan (Tinggi) = 60±1 seconds

- TH (L) Waktu Pemanasan (Rendah) = 90±1 seconds

- PH Konsumsi Pemanasan = Sekitar 350mW

Kondisi Lingkungan

- Tao/Suhu Penggunaan = -20℃-50℃

- Tas/Suhu Penyimpanan = -20℃-50℃

- RH/Kelembapan Relatif = kurang dari 95%RH

- O2 Konsentrasi Oksigen = 21%(stand condition) (Konsentrasi Oksigen dapat mempengaruhi sensitivitas)

Karakteristik Sensitivitas

- Rs/ Tahanan Permukaan Terhadap Tubuh = 2-20k pada 100ppm Carbon Monoxide(CO)

- a(300/100ppm)/ Tingkat Konsentrasi Kemiringan = Kurang dari 0.5 Rs (300ppm)/Rs(100ppm)

- Standar Kondisi Bekerja = Temperature -20℃±2℃ Kelembapan 65%±5% , RL:10KΩ±5%, Vc:5V±0.1V VH:5V±0.1V, VH:1.4V±0.1V

- Waktu Panaskan Tidak kurang dari 48 jam

- Jarak Deteksi: 20ppm-2000ppm carbon monoxide

Struktur, Konfigurasi, dan Dasar Rangkaian Pengukuran

   Struktur dan konfigurasi MQ-7 sensor gas ditunjukkan pada gambar. 1 (Konfigurasi A atau B), sensor disusun oleh mikro AL2O3 tabung keramik, Tin Dioksida (SnO2) lapisan sensitif, elektroda pengukuran dan pemanas adalah tetap menjadi kerak yang dibuat oleh plastik dan stainless steel bersih. Pemanas menyediakan kondisi kerja yang diperlukan untuk pekerjaan komponen sensitif. MQ-7 dibuat dengan 6 pin, 4 dari mereka yang digunakan untuk mengambil sinyal, dan 2 lainnya digunakan untuk menyediakan arus pemanasan.

Grafik Karakteristik Sensitivitas

Menunjukkan karakteristik sensitivitas tipikal dari MQ-7 untuk beberapa gas.

- Suhu: 20 ℃, Kelembaban: 65%, O2 konsentrasi 21%

- RL = 10kΩ

- Ro: resistansi sensor pada 100ppm udara bersih.

- Rs: resistansi sensor pada berbagai konsentrasi gas

Prinsip Operasi

   Hambatan permukaan sensor Rs diperoleh melalui dipengaruhi sinyal output tegangan dari resistansi beban RL yang seri. Hubungan antara itu dijelaskan:

Rs\RL = (Vc-VRL) / VRL

sinyal ketika sensor digeser dari udara bersih untuk karbon monoksida (CO), pengukuran sinyal dilakukan dalam waktu satu atau dua periode pemanasan lengkap (2,5 menit dari tegangan tinggi ke tegangan rendah). Lapisan sensitif dari MQ-7 komponen gas sensitif terbuat dari SnO2 dengan stabilitas, Jadi, ia memiliki stabilitas jangka panjang yang sangat baik. Masa servis bisa mencapai 5 tahun di bawah kondisi penggunaan.

Penyesuaian Sensitivitas

Nilai resistansi MQ-7 adalah perbedaan untuk berbagai jenis dan berbagai gas konsentrasi. Jadi, Bila menggunakan komponen ini, penyesuaian sensitivitas sangat diperlukan. kami sarankan Anda mengkalibrasi detektor untuk CO 200ppm di udara dan menggunakan nilai resistansi beban itu (RL) sekitar 10 KΩ (5KΩ sampai 47 KΩ).

6. Dioda

Tegangan jatuh mundur

Tegangan jatuh mundur merupakan tegangan maksimum dari sebuah dioda pada posisi reverse bias. Biasanya tegangan jatuh mundur dari sebuah dioda relatif besar kecuali untuk dioda jenis tertentu seperti dioda zener yang mempunyai tegangan jatuh mundur yang kecil sesuai dengan batasan tegangan dari tipe dioda itu sendiri.

Arus maju maksimum


Saat merancang sebuah rangkaian elektronika, perlu dipertimbangkan kemampuan arus maju maksimum dari sebuah dioda tidak sampai terlampaui. Biasanya ketika arus maju maksimum dari dioda     melampaui dari batas yang diperbolehkan, maka akan timbul panas yang berlebihan dan dapat menimbulkan kerusakan pada dioda. Biasanya jika spesifikasi arus dari suatu dioda semakin besar maka daya maksimum dioda juga akan semakin besar. Begitu juga dengan bentuk fisik dioda itu sendiri     yang semakin besar.

Arus Bocor Dioda

Arus bocor dioda adalah arus yang mengalir pada saat rangkaian dioda reverse bias. Ketika rangkaian dengan sebuah dioda bekerja, arus bocor dapat saja terjadi meskipun tidak semua dioda dapat mengalirkan arus bocor, tergantung perencanaan pembuatan rangkaian dan kemampuan dari spesifikasi dioda itu sendiri.

Beberapa penentu tingkat kebocoran arus dari sebuah dioda adalah faktor suhu dan jenis bahan semikonduktor yang digunakan. Dioda berbahan semikonduktor silikon memiliki tingkat kebocoran arus yang lebih kecil dibandingkan dengan dioda berbahan semikonduktor germanium. Arus kebocoran dioda termasuk sangat kecil, oleh karena itu biasanya didefinisikan dengan satuan µA, atau bahkan pA (pico Amprere).

Nilai kapasitansi dioda

Dioda sebenarnya memiliki kapasitansi tertentu. Namun hal ini hanya berlaku untuk dioda varactor saja. Nilai aktual kapasitansi sebuah dioda varactor akan bergantung pada besar tegangan yang diberikan pada dioda dengan reverse bias. Besar kapasitansi merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi karakteristik dan spesifikasi dioda secara umum.

Simbol Dioda :

7. Led

Pemasangan kutub LED tidak boleh terebalik karena apabila terbalik kutubnya maka LED tersebut tidak akan menyala. Led memiliki karakteristik berbeda-beda menurut warna yang dihasilkan. Semakin tinggi arus yang mengalir pada LED maka semakin terang pula cahaya yang dihasilkan, namun perlu diperhatikan bahwa besarnya arus yang diperbolehkan adalah 10mA-20mA dan pada tegangan 1,6V – 3,5 V menurut karakter warna yang dihasilkan. Apabila arus yang mengalir lebih dari 20mA maka LED akan terbakar. Untuk menjaga agar LED tidak terbakar perlu kita gunakan resistor sebagai penghambat arus.

Arah arus konvensional hanya dapat mengalir dari anoda ke katoda. Untuk pemasangan LED pada board mikrokontroller Anoda dihubungkan ke sumber tegangan dan katoda dihubungkan ke ground.

Simbol LED :

8. Relay

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.

Berikut ini merupakan gambar dari bagian-bagian Relay :

Kontak Poin (Contact Point) Relay terdiri dari 2 jenis yaitu :

• Normally Close (NC) yaitu kondisi awal sebelum diaktifkan akan selalu berada di posisi CLOSE (tertutup)
• Normally Open (NO) yaitu kondisi awal sebelum diaktifkan akan selalu berada di posisi OPEN (terbuka)

Berdasarkan gambar diatas, sebuah Besi (Iron Core) yang dililit oleh sebuah kumparan Coil yang berfungsi untuk mengendalikan Besi tersebut. Apabila Kumparan Coil diberikan arus listrik, maka akan timbul gaya Elektromagnet yang kemudian menarik Armature untuk berpindah dari Posisi sebelumnya (NC) ke posisi baru (NO) sehingga menjadi Saklar yang dapat menghantarkan arus listrik di posisi barunya (NO). Posisi dimana Armature tersebut berada sebelumnya (NC) akan menjadi OPEN atau tidak terhubung. Pada saat tidak dialiri arus listrik, Armature akan kembali lagi ke posisi Awal (NC). Coil yang digunakan oleh Relay untuk menarik Contact Poin ke Posisi Close pada umumnya hanya membutuhkan arus listrik yang relatif kecil.

9. Motor Listrik

Motor terdiri atas 2 bagian utama yaitu stator dan motor. Pada stator terdapat lilitan (winding) atau magnet permanen, sedangkan rotor adalah bagian yang dialiri dengan sumber arus DC. Arus yang melalui medan magnet inilah yang menyebabkan rotor dapat berputar. Arah gaya elektromagnet yang ditimbulkan akibat medan magnet yang dilalui oleh arus dapat ditentukan dengan menggunakan kaidah tangan kanan.

          

Keuntungan utama motor DC adalah sebagai pengendali kecepatan, yang tidak mempengaruhi kualitas pasokan daya. Motor ini dapat dikendalikan dengan mengatur:

• Tegangan dinamo : meningkatkan tegangan dinamo akan meningkatkan kecepatan

• Arus medan : menurunkan arus medan akan meningkatkan kecepatan.

 

Mekanisme Kerja Motor DC

Mekanisme kerja untuk seluruh jenis motor secara umum sama

Arus listrik dalam medan magnet akan menimbulkan gaya.

· Jika kawat yang membawa arus dibengkokkan menjadi sebuah lingkaran/loop, maka kedua sisi loop yaitu pada sudut kanan medan magnet akan mendapat gaya pada arah yang berlawanan.

· Pasangan gaya menghasilkan torsi untuk memutar kumparan.

· Motor- motor memiliki beberapa loop pada dinamonya untuk memberikan tenaga putar yang lebih seragam dari medan magnetnya dihasilkan oleh susunan elektromagnetik yang disebut kumparan medan

 

Beberapa kerugian penggunaan motor DC:

-Perawatan intensif karena brush atau sikat pada motor DC akan aus.

-Konversi arus AC menjadi arus DC menggunakan konverter memerlukan biaya yang mahal.

Keuntungan penggunaan motor DC:

-Kecepatannya mudah diatur.

 

Perhitungan pada motor DC :

Daya input      :           Pin= √3 Vrms Irms cosƟ

Daya output    :           Pout= Tout w

w = kecepatan sudut

Tout = torsi output

Efisiensi          :           η (%) = (Pout/Pin) x 100

 

Mengapa terdapat efisiensi pada motor? Karena motor yang digunakan tidak dapat bersifat ideal, artinya pada motor ada kehilangan daya pada setiap prosesnya sehingga daya output akan bernilai lebih kecil daripada daya input. Kehilangan daya ini biasa disebut sebagai rugi-rugi daya dan dapat disebabkan karena mechanical (gesekan dan rotasi) serta electric (hambatan pada belitan).

Simbol motor listrik

10. Buzzer

Pada dasarnya prinsip kerja buzzer hampir sama dengan loud speaker, jadi buzzer juga terdiri dari kumparan yang terpasang pada diafragma dan kemudian kumparan tersebut dialiri arus sehingga menjadi elektromagnet, kumparan tadi akan tertarik ke dalam atau keluar, tergantung dari arah arus dan polaritas magnetnya, karena kumparan dipasang pada diafragma maka setiap gerakan kumparan akan menggerakkan diafragma secara bolak-balik sehingga membuat udara bergetar yang akan menghasilkan suara. Buzzer biasa digunakan sebagai indikator bahwa proses telah selesai atau terjadi suatu kesalahan pada sebuah alat (alarm).

Simbol :

11. Op Amp

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.

Simbol :

Percobaan :

1. Rangkailah rangkaian tersebut dan hubungkan ke sumber

2. Dekatkan rangkaian tersebut ke api, maka buzzer akan hidup

3. Dekatkan rangkaian dengan asap, maka motor DC hidup.

4. Dekatkan ke ruangan yang memiliki gas CO yang beracun, maka LED pun akan hidup.

Rangkaian :

Cara Kerja : 

Sensor api berfungsi untuk mendeteksi api, untuk menambah keakuratan rangkaian maka digunakan sensor MQ-2 untuk mendeteksi asap serta MQ-7 akan mendeteksi gas karbon monoksida pada asap tersebut. Kaki input sensor api dan MQ-2 dipasang sumber tegangan sebesar 5 V. Sensor api dan MQ-2 bekerja secara bersama.

Saat sensor api mendeteksi adanya api dan sensor MQ-2 mendeteksi adanya asap maka dari kaki output masing-masing sensor akan mengalir tegangan 5 V DC. Tegangan dari kaki output sensor api diteruskan menuju op-amp (komparator) dengan penguatan 2 kali, lalu diteruskan menuju diode dan relay. Tegangan dari kaki output sensor MQ-2 akan mengalir menuju resistor R1 lalu menuju kaki basis transistor Q1 sehingga transistor Q1 aktif karena tegangan Vbe besar dari 0,7 V. Maka tegangan dari sensor api yang menuju relay dapat diteruskan menuju Q1 lalu menuju ground sehingga relay menjadi aktif dan lampu, motor DC (pompa air), serta buzzer terhubung dengan sumber tegangan (aktif).

Saat sensor api mendeteksi adanya api dan sensor MQ-2 tidak mendeteksi adanya asap maka dari kaki output sensor api akan mengalir tegangan 5 V DC. Tegangan dari kaki output sensor api diteruskan menuju op-amp (komparator) dengan penguatan 2 kali, lalu diterukan menuju diode dan relay. Karena tidak ada tegangan dari kaki output sensor MQ-2 sehingga tidak ada tegangan yang mengalir ke kaki basis transistor Q1 maka transistor Q1 tidak aktif. Sehingga tegangan dari sensor api yang menuju relay tidak  dapat diteruskan menuju ground sehingga relay menjadi tidak aktif dan lampu, motor DC(pompa air), serta buzzer tidak terhubung dengan sumber tegangan (tidak aktif). Hal ini juga berlau untuk kebalikanya.

Saat sensor MQ-2 mendeteksi adanya asap, maka tegangan dari kaki output sensor MQ-2 berfungsi sebagai sumber tegangan yang dihubungkan ke kaki input sensor MQ-7 yang berfungsi untuk mendeteksi karbon monoksida (racun) pada asap tersebut. Saat MQ-7 mendeteksi adanya gas karbon monoksida maka dari kaki output mengalir tegangan sebesar 5 V lalu diteruskan menuju resistor dan LED sehingga LED menyala.

Video

Link Download

File HTML : Download

Library flame sensor :  Download

Library gas sensor : Download

Data Sheet  Mq-2 : Download

Data Sheet Mq-7 : Download

Data Sheet Flame Sensor : Download

DataSheet LED : Download

DataSheet Resistor : Download

DataSheet Mini Motor : Download

DataSheet Transistor : Download

DataSheet PhotoDiode : Download

DataSheet Saklar : Download

Video : Download