APLIKASI SENSOR DETEKSI KEBOCORAN BIOGAS
1. Tujuan [kembali]
- Mengetahui cara kerja sensor MQ5
- Membuat rangkaian aplikasi deteksi kebocoran biogas
- Memahami prinsip kerja rangkaian
2. Alat dan Bahan [kembali]
Alat
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.
Ground
Ground berfungsi sebagai penghantar arus listrik langsung ke bumi atau tanah saat terjadi kebocoran isolasi atau percikan api pada konsleting.
Battery
Battery merupakan suatu komponen elektronika yang digunakan sebagai sumber tegangan pada rangkaian
Power
Logic State
Bahan
Sensor Gas MQ5
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.Karena sensitivitasnya yang tinggi dan waktu respon yang cepat, pengukuran dapat dilakukan dengan cepat. Sensitivitas sensor dapat disesuaikan dengan potensiometer.
Transistor
Transistor adalah komponen elektronika semikonduktor yang memiliki 3 kaki elektroda, yaitu basis (Dasar), Kolektor (Pengumpul) dan Emitor (Pemancar). Alat ini dipakai sebagai penguat, sebagai sirkuit pemutus dan penyambung arus (switching), stabilisasi tegangan dan modulasi sinyal.
Resistor
Resistor merupakan salah satu komponen elektronika pasif yang berfungsi untuk membatasi arus yang mengalir pada suatu rangkaian.
Rellay
Relay adalah komponen yang berfungsi untuk mengalirkan arus listrik yang besar dengan menggunakan kendali listrik arus kecil.
Motor DC
Digunakan sebagai output dari rangkaian
Diode
Dioda (Diode) adalah Komponen terbuat dari bahan semikonduktor dan mempunyai fungsi untuk menghantarkan arus listrik ke satu arah tetapi menghambat arus listrik dari arah sebaliknya.
3. Dasar Teori [kembali]
Sensor gas MQ-5 adalah sensor semikonduktor yang digunakan untuk mendeteksi jenis gas butane yang banyak terkandung pada Liquid Premium Gas (LPG) [8]. Bahan penting dari MQ-5 adalah timah dioksida (SnO2), yang memiliki konduktivitas sangat rendah dalam udara bersih. Sensor gas ini tidak hanya memiliki sensitivitas terhadap gas butana tetapi juga jenis gas alam lainnya, seperti asap (CO) dan alkohol. Sensor MQ-5 juga dapat digunakan untuk mendeteksi gas yang mudah terbakar seperti metana.
Spesifikasi dari sensor MQ-5 adalah:
- power supply 5V.
- Output / data keluaran tersedia dua pilihan, Analog atau digital.
- Sensitivitas tinggi terhadap LPG, gas alam.
Untuk mengatur sensitivitas sensor, terdapat potensiometer pada bagian belakang sensor, kita dapat memutar potensio tersebut (kekiri atau kekanan) menggunakan obeng, tapi yang harus diingat, jangan putar terlalu kanan, sampai lampu sensor menyala. Karena kalau kita putar terlalu kanan, indicator sensor menyala terus. kita tidak akan tau kondisi sensor apakah sedang membaca atau tidak.
Resistor atau hambatan adalah salah satu komponen elektronika yang memiliki nilai hambatan tertentu, dimana hambatan ini akan menghambat arus listrik yang mengalir melaluinya. Satuan Resistor adalah Ohm (simbol: Ω) yang merupakan satuan SI untuk resistansi listrik. Dalam sejarah, kata ohm itu diambil dari nama salah seorang fisikawan hebat asal German bernama George Simon Ohm. Beliau juga yang mencetuskan keberadaan hukum ohm yang masih berlaku hingga sekarang.
Rumus dari Rangkaian Seri Resistor: Rtotal = R1 + R2 + R3 + ….. + Rn
Rumus dari Rangkaian paralalResistor: 1/Rtotal = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + ….. + 1/Rn
Rumus resistor dengan hukum ohm: R = V/I
Termasuk dalam komponen semikonduktor aktif adalah transistor, Transistor sebenarnya kepanjangan dari Transfer dan Varistor. Mengenal karakteristiknya transistor terbagi dua kategori ialah bipolar Junction Transistor (BJT) dan Unipolar Transistor. Kerja transistor pada dasarnya difungsikan sebagai saklar elektronik (Switching) dan penguat sinyal (Amplifier).
Jenis Transistor :
1. Bipolar Junction Transistor (BJT)
Bi artinya dua dan Polar asal kata dari polarity yang artinya polaritas, dengan kata lain bipolar junction transistor (BJT) adalah jenis Transistor yang memiliki dua polaritas yaitu hole (lubang) atau elektron sebagai carier (pembawa) untuk menghantarkan arus listrik. Prinsip dasar konstruksinya disusun seperti dari dua buah dioda yang disambungkan pada kutub yang sama yaitu Anoda dengan anoda sehingga menghasilkan transistor jenis NPN atau Katoda dengan katoda yang menjadi transistor jenis PNP.
2. Unipolar Junction Transistor (UJT)
Pada transistor UJT hanya satu polaritas saja yang dijadikan carier/pembawa muatan arus listrik, yaitu elektron saja atau hole/lubangnya saja, tergantung dari jenis transistor UJT tersebut. Karena prinsip kerjanya transistor ini berdasarkan dari efek medan listrik, maka transistor UJT lebih dikenal dengan nama FET (Field Efect Transistor) atau Transistor efek medan.
Rumus :
Rellay
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.
Pada dasarnya, Relay terdiri dari 4 komponen dasar yaitu :
- Electromagnet (Coil)
- Armature
- Switch Contact Point (Saklar)
- Spring
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)
Diode
Dioda adalah komponen elektronik yang mempunyai dua buah elektroda yaitu anoda dan katoda. Anoda untuk polaritas positif dan katoda untuk polaritas negatif. Di dalam dioda terdapat junction (pertemuan) dimana semikonduktor type-p dan semi konduktor type-n bertemu.
Secara umum, jika diuraikan maka fungsi-fungsi diode adalah sebagai berikut:
Penyearah, contoh : dioda bridge
Penstabil tegangan (voltage regulator), yaitu dioda zener
Pengaman /sekering
Sebagai rangkaian clipper, yaitu untuk memangkas/membuang level sinyal yang ada di atas atau di bawah level tegangan tertentu.
Sebagai rangkaian clamper, yaitu untuk menambahkan komponen dc kepada suatu sinyal ac
dll
Prinsip kerja dioda
Untuk dapat memperjelas prinsip kerja Dioda dalam menghantarkan dan menghambat aliran arus listrik, dibawah ini adalah rangkaian dasar contoh pemasangan dan penggunaan Dioda dalam sebuah rangkaian Elektronika.
4. Langkah Percobaan [kembali]
1. Siapkan komponen yang akan digunakan
2. Posisikan komponen sesuai pada gambar
3. Rangkai semua komponen dengan benar dan tepat
4. Untuk sensor jangan lupa memasukkan code hex, agar sensor dapat berfungsi
5. tekan tombol play untuk menjalankan rangkaian
5. Gambar Rangkaian [kembali]
gambar rangkaian ketika logicstate 0
gambar rangkaian ketika logicstate 1
gambar rangkaian ketika logicstate 0
gambar rangkaian ketika logicstate 1
6. Prinsip Kerja Rangkaian [kembali]
Saat tes pin berlogika 0, maka sensor belum mendeteksi adanya kebocoran gas sehingga tidak ada tegangan yang keluar dari kaki Vout sensor MQ-5 dan tidak adanya arus yang mengalir melalui resistor, maka nilai tegangan yang terbaca pada kaki basis transistor bernilai 0 volt dan transistor dalam keadaan off . Sehingga tidak adanya tegangan yang mengalir dan memuat arah switch tidak berpindah, yang membuat tidak adanya arus yang mengalir menuju motor.
saat tes pin berlogika 1, maka sensor akan mendeteksi adanya biogas yang bocor, maka tegangan yang keluar dari Vout sebesar +4,99 volt diteruskan menuju resistor, dan diperkecil ketika menuju kaki basis transistor. sehingga nilai tegangan yang terbaca sebesar +0,78 volt. Teganga sebesar itu cukup untuk mengaktifkan transistor. Maka power +12 akan mengalirkan tegangannya menuju relay ke kaki kolektor transistor lalu ke emitor dan menuju ground. Sehingga relay menjadi aktif membuat arah switch dari kanan ke kiri yang menyebabkan rangkaian loop tertutup,dan arus mengalir hingga motor hidup.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar