Aplikasi Pendeteksi Gempa Pada Suatu Ruangan

  1. Merangkai rangkaian dengan menggunakan sensor Vibration
  2. Menguji rangkaian sensor asap apabila mendeteksi asap maka pompa akan bekerja sehingga bisa untuk memadamkan api

a. Vibration Sensor

        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

        Spesifikasi : 
        
  • Miniature size - 3.3 mm x 6.9 mm
  • Simple interface - No signal conditioning required
  • Nano-power - As little as 50 nA
  • Surface mount - RoHS & REACH complaint, lead free, Halogen free
  • Made in USA - fully automated production, 100% testing, worldwide quality and price leader


b. Resistor
      
      Resistor atau disebut juga dengan Hambatan adalah komponen elektronika pasif yang berfungsi untuk menghambat dan mengatur arus listrik dalam suatu rangkaian elektronika. Satuan nilai Resistor atau Hambatan adalah Ohm

      Spesifikasi dari resistor adalah resistansinya dan daya listrik yang dapat dihantarkan. Karakteristik lain termasuk koefisien suhu, derau listrik (noise), dan induktansi. Resistor dapat diintegrasikan kedalam sirkuit hibrida dan papan sirkuit cetak, bahkan sirkuit terpadu.

                

WarnaPita pertamaPita keduaPita ketiga
(pengali)
Pita keempat
(toleransi)
Pita kelima
(koefisien suhu)
Hitam00× 100
Cokelat11×101± 1% (F)100 ppm
Merah22× 102± 2% (G)50 ppm
Jingga (oranye)33× 10315 ppm
Kuning44× 10425 ppm
Hijau55× 105± 0.5% (D)
Biru66× 106± 0.25% (C)
Ungu77× 107± 0.1% (B)
Abu-abu88× 108± 0.05% (A)
Putih99× 109
Emas× 10−1± 5% (J)
Perak× 10−2± 10% (K)
Kosong± 20% (M)


c. Vcc

        VCC menyatakan tegangan (Voltage) pada kaki Collector. Jadi istilah VCC pada awalnya merujuk kepada tegangan di Collector ini. Sedangkan tegangan pada Emiter disebut VEE. Dan di kaki Base adalah ground

        

        

d. Voltmeter
        
        Voltmeter adalah alat/perkakas untuk mengukur besar tegangan listrik dalam suatu rangkaian listrik. Voltmeter disusun secara paralel terhadap letak komponen yang diukur dalam rangkaian

        Spesifikasi : 
        
  • Terminal positif dan negatif.
  • Batas ukur.
  • Setup pengatur fungsi.
  • Jarum penunjuk.
  • Skala tinggi dan rendah



e. Op-amp

        Penguat operasional (bahasa Inggris: operational amplifier) atau yang biasa disebut op-amp merupakan suatu jenis penguat elektronika dengan sambatan (bahasa Inggris: coupling) arus searah yang memiliki bati (faktor penguatan atau dalam bahasa Inggris: gain) sangat besar dengan dua masukan dan satu keluaran.

        Spesifikasi : 
        
  • Penguatan Tegangan Open-loop atau Av = ∞ (tak terhingga)
  • Tegangan Offset Keluaran (Output Offset Voltage) atau Voo = 0 (nol)
  • Impedansi Masukan (Input Impedance) atau Zin= ∞ (tak terhingga)
  • Impedansi Output (Output Impedance ) atau Zout = 0 (nol)
  • Lebar Pita (Bandwidth) atau BW = ∞ (tak terhingga)
  • Karakteristik tidak berubah dengan suhu


f. 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.

        Spesifikasi :     
        
- Tegangan Kerja : 9 -15 VDC
- Tegangan Karakteristik : 12 VDC
- Arus maksimal : 40 mA
- Frekuensi : 2.8 Khz
- Kenyaringan Minimal : 85 dBa
- Seri : KIB-18
A. Vibration Sensor 
        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

Velocity Sensor

        Sensor ini memiliki fungsi mengukur getaran suatu mesin atau alat dengan kecepatan sebagai parameternya. Cara menggunakannya juga mudah, cukup menempelkan ujung sensor ini pada benda yang akan diukur getarannya.

Cara Kerja Sensor Velocity

        Cara kerjanya berdasarkan hukum fisika yaitu ketika suatu kumparan/konduktor yang berada dikelilingi medan magnet kemudian konduktor tersebut bergerak terhadap konduktor begitu juga sebaliknya maka akan menghasilkan tegangan induksi pada konduktor tersebut.

        Jika transducer ini diletakan pada mesin yang sedang bergetar, maka transducer ini juga ikut bergetar dengan begitu kumparan yang ada di dalamnya ikut bergerak terhadap medan magnet sehingga dapat menimbulkan kumparan listrik pada bagian ujung kawatnya. Kemudian, sinyal listrik pada transducer akan diolah untuk mendapatkan nilai getarannya.

Displacement Sensor

        Vibration sensor yang juga disebut proximity ini menggunakan efek Edy Current dengan melakukan injeksi gelombang sinusoida yang frekwensinya tinggi ( kurang lebih 3 MHz) yang berperan sebagai carrier atau gelombang pembawa.

Prinsip Kerja Displacement Sensor

        Sensor ini menggunakan oscillator-demodulator yang berfungsi untuk memisahkan gelombang pembawa dengan gelombang getaran yang sedang diukur. Nantinya, gelombang getaran dilanjutkan ke Indicator, Recorder dan layar monitor.

Accelerometer Sensor

        Sensor ini berfungsi untuk mengukur getaran pada mesin dengan mengukur percepatannya. Biasanya sensor accelerometer digunakan untuk mengukur vibrasi pada mobil, instalasi pengamanan dan mesin pada bangunan. Terkadang, sensor ini juga digunakan untuk mengukur aktivitas gempa bumi.

Cara Kerja Sensor Accelerometer

        Cara kerja dari sensor ini menggunakan beberapa elemen untuk mengukur vibrasi yaitu kapasitas (capacitive), piezoelectric, resistan (Piezoresistive), perubahan pada daerah terinduksi magnet, resistivitas magnet dan suhu panas.



B. Resistor

        Resistor merupakan komponen elektronik yang memiliki dua pin dan didesain untuk mengatur tegangan listrik dan arus listrik. Resistor mempunyai nilai resistansi (tahanan) tertentu yang dapat memproduksi tegangan listrik di antara kedua pin dimana nilai tegangan terhadap resistansi tersebut berbanding lurus dengan arus yang mengalir, berdasarkan persamaan hukum Ohm:

                                                            

Symbol Resistor: 

         

Cara menghitung nilai resistansi resistor dengan gelang warna:
1. Masukkan angka langsung dari kode warna gelang pertama
2. Masukkan angka langsung dari kode warna gelang kedua
3. Masukkan 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) 



C. Vcc 
        Sebuah IC memiliki komponen transistor didalamnya. Sebuah Transistor memiliki tiga (3) kaki yaitu kolektor (Colector), Emitor (Emitor), dan Basis (Base). VCC merupakan sebuah tegangan pada kaki Colector, jadi istilah VCC ini ditujukan kepada tegangan pada kaki Colector ini. Sedangkan tegangan pada kaki Emitor disebut VEE, dan pada kaki Basis (Base) adalah Ground.

        Dua istilah VEE dan VCC ini sering terdengar sampai sekarang bahkan pada komponen yang tidak mengandung transistor sekalipun. VCC merujuk pada pada tegangan positif sedangkan VEE merujuk pada tegangan negatif, sedangkan ground adalah netral (0 Volt). Tetapi di zaman millenial ini kita hanya menemukan istilah VCC dan Ground saja.

    VCC merupakan sebuah kaki pin yang disambung ke tegangan positif (+5 Volt DC). Sedangkan Ground merupakan sebuah kaki pin yang disambung ke tegangan negatif (0 Volt).




D. Voltmeter 

        Voltmeter adalah sebuah alat ukur yang biasa digunakan untuk mengukur besar tegangan listrik yang ada dalam sebuah rangkaian listrik. Susunannya paralel sesuai dengan lokasi komponen yang diukur. Ada tiga lempengan tembaga yang ada di dalamnya. Semua lempengan itu terpasang pada Bakelit yang sudah terangkai dalam sebuah tabung plastik maupun kaca. Lempengan luarnya dinamakan anode, sedangkan lempengan tengahnya dinamakan katode. Ukuran tabung yang dimaksud biasanya sekitar 15 x 10 cm (tinggi x diameter).

        Tidak jauh berbeda dengan Amperemeter, desain voltmeter juga dibagi menjadi hambatan seri atau multiplier dan juga galvanometer. Kinerja alat ukur ini akan lebih baik dan bisa meningkat jika ditambah dengan multiplier. Dengan penambahan ini, diharapkan kemampuannya bisa bertambah berkali lipat besar daripada sebelumnya. Jika kuat arus dan medan magnet Saling berinteraksi maka akan timbul gaya magnet. Gaya itulah nanti yang akan menggerakkan jarum. Besar kecil penyimpangan jarum akan dipengaruhi oleh arus listrik yang mengalir.

Fungsi Voltmeter.

        Apa itu fungsi dari voltmeter? Voltmeter merupakan alat ukur yang berfungsi untuk mengukur besar tegangan listrik yang ada di suatu rangkaian listrik. Biasanya, ketika Anda akan menggunakan alat ini, Anda akan menemukan tulisan milivolt (mV), voltmeter (V), mikrovolt, dan juga kilovolt (kV). Tahukah Anda? Alat ini memiliki batasan ukuran yaitu nilai maksimum tegangan yang bisa diukur oleh alat itu. Jika pengukuran melebihi batas yang ditentukan, otomatis alat itu akan rusak.

Cara Menggunakan Voltmeter:

Jika Anda belum mengetahui cara menggunakan voltmeter ini, berikut dapat Anda simak:

  • Rangkai komponen yang memiliki potensial berbeda secara paralel.
  • Sesuaikan rangkaian arus yang mana harus searah dengan pemasangan kutub-kutub voltmeter.
  • Pastikan bahwa kutub positif dan negatif memiliki potensial yang berbeda. Dari keduanya, kutub positif memiliki potensial yang tinggi.
  • Periksa kabel hitam, biru, dan merah, jika ada penyimpangan mengarah ke kiri berarti pemasangannya terbalik. Namun, hal itu tidak akan menjadi masalah untuk rangkaian arus bolak balik.



E. 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.

        Sebuah rangkaian Op-Amp memiliki dua input (masukan) yaitu satu Input Inverting dan satu Input Non-inverting serta memiliki satu Output (keluaran). Sebuah Op-Amp juga memiliki dua koneksi catu daya yaitu satu untuk catu daya positif dan satu lagi untuk catu daya negatif. Bentuk Simbol Op-Amp adalah Segitiga dengan garis-garis Input, Output dan Catu dayanya seperti pada gambar dibawah ini. Salah satu tipe IC Op-Amp yang populer adalah IC741.



Karakteristik Op-Amp (Operational Amplifier)

        Karakteristik Faktor Penguat atau Gain pada Op-Amp pada umumnya ditentukan oleh Resistor Eksternal yang terhubung diantara Output dan Input pembalik (Inverting Input). Konfigurasi dengan umpan balik negatif (Negative Feedback) ini biasanya disebut dengan Closed-Loop configuration atau Konfigurasi Lingkar Tertutup. Umpan balik negatif ini akan menyebabkan penguatan atau gain menjadi berkurang dan menghasilkan penguatan yang dapat diukur serta dapat dikendalikan. Tujuan pengurangan Gain dari Op-Amp ini adalah untuk menghindari terjadinya Noise yang berlebihan dan juga untuk menghindari respon yang tidak diinginkan. Sedangkan pada Konfigurasi Lingkar Terbuka atau Open-Loop Configuration, besar penguatannya adalah tak terhingga (∞) sehingga besarnya tegangan output hampir atau mendekati tegangan Vcc.


F. 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.



4. Percobaan [kembali]
A. Prosedur Kerja :  
        Pertama tama kita siapkan seluruh komponen ke dalam library proteus. Apabila seluruh komponen telah dimasukkan kedalam library, buatlah rangkaian seperti gambar dibawah, dan tambahkan komponen pembantu pada terminal proteus. Apabila rangkaian tersebut telah siap, maka ujilah dengan caa menghidupkan tombol Swicth. Apabila stelah tombol dinyalakan, maka buzzernya akan berbunyi, dan apabila buzzernya tidak menyala, berarti disana terdapat kesalahan. 
                    
B. Rangkaian Simulasi
  1. Foto : 

  2. Prinsip kerja
  Ketika logic state bernilai satu maka arus akan mengalir menuju resistor dan masuk ke kaki non inverting pada op amp, karena op amp digunakan untuk menaikkan tegangan maka tengangan keluaran akan menjadi lebih besar dan dapat menyalakan buzzer. Buzzer memiliki tegangan kerja sebesar 12V maka tegangan output dari sensor gas harus diperkuat terlebih dahulu sampai minimal 12V agar buzzer bisa bekerja. untuk menguatkan tegangan tersebut maka menggunakan op-amp. op-amp yang digunakan adalah op-amp detektor non inverting sehingga besar tegangan yang keluar adalah 15V. karena tegangan sudah melebihi tegangan kerja buzzer maka buzzer bisa berbunyi. Ketika logicstate bernilai 0 maka arus tidak mengalir dan buzzer pun mati.


            1. Donwload Simulasi Proteus : Klik disini..
            2. Download Gambar Rangkaian : Klik disini..
             3. Download Video : Klik disini.. 
             4. Download HTML : Klik disini..
             5. Download Datasheet Vibration sensor : Klik disini..
             6. Download Datasheet Vcc : Klik disini..
             7. Download Datasheet Resistor : Klik disini..
             8. Download Datasheet Op-amp : Klik disini..
             9. Download Datasheet Buzzer : Klik disini.. 

https://drive.google.com/uc?export=download&id=1dJErrzuf1LjAqXcPiGfqWdc0mgqS_oUC


Tidak ada komentar:

Posting Komentar

SISTEM DIGITAL TAHUN 2022 OLEH : Wahyoe Olfat Pratama 2010952045 JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS ANDALAS PADANG 2021