1. Tujuan [Kembali]
- Mampu memahami sensor magnet (Reed Switch)dan sensor vibrasi beserta aplikasinya
- Mampu membuat rancangan sensor magnet (Reed Switch)dan sensor vibrasi di proteus
- Membuat rangkaian sederhana yang dapat berguna dalam kehidupan sehari hari
- Mengetahui prinsip kerja sensor magnet (Reed Switch) dan sensor vibrasi
2. Alat dan Bahan [Kembali]
- Alat
1. Baterai
2. Voltmeter
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.
- Bahan
1. Resistor
2. Relay
Lampu adalah suatu perangkat yang dapat menghasilkan cahaya saat dialiri arus listrik.
Spesifikasi:
Grafik:
4. Buzzer
Konfigurasi Pin
Spesifikasi Transistor:
6. sensor magnet (Reed Switch)
Reed Switch adalah sensor yang berfungsi juga sebagai saklar yang aktif atau terhubung apabila di area jangkauan nya terdapat medan magnet.
Spesifikasi:
Grafik Respon:
7. OP AMP
Konfigurasi Pin
Operational Amplifier atau Op-Amp adalah komponen elektronika yang berfungsi sebagai penguat sinyal input baik DC maupun AC.
Datasheet OP AMP LM741
8. Sensor Vibration
Sensor getaran adalah suatu alat yang berfungsi untuk mendeteksi adanya getaran dan akan diubah dalam ke dalam sinyal listrik.
9. Diode
Dioda adalah komponen elektronika yang terdiri dari dua kutub dan berfungsi menyearahkan arus. Komponen ini terdiri dari penggabungan dua semikonduktor yang masing-masing diberi doping (penambahan material) yang berbeda, dan tambahan material konduktor untuk mengalirkan listrik.
3. Dasar Teori [Kembali]
1. 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:
V = I R
Karakteristik utama dari resistor adalah resistansinya dan daya listrik yang dapat dihantarkan. Karakteristik lain termasuk koefisien suhu, derau listrik (noise), dan induktansi.
Lampu Listrik
adalah suatu perangkat yang dapat menghasilkan cahaya saat dialiri arus
listrik. Arus listrik yang dimaksud ini dapat berasal tenaga listrik yang
dihasilkan oleh pembangkit listrik terpusat (Centrally Generated Electric
Power) seperti PLN dan Genset ataupun tenaga listrik yang dihasilkan oleh
Baterai dan Aki.
Jenis Jenis
Lampu Listrik
Seiring dengan
perkembangan Teknologi, Lampu Listrik juga telah mengalami berbagai perbaikan
dan kemajuan. Teknologi Lampu Listrik bukan saja Lampu Pijar yang
ditemukan oleh Thomas Alva Edison saja namun sudah terdiri dari berbagai jenis
dan Teknologi. Pada dasarnya, Lampu Listrik dapat dikategorikan dalam Tiga
jenis yaitu Incandescent Lamp (Lampu Pijar), Gas-discharge Lamp (Lampu Lucutan
Gas) dan Light Emitting Diode (Lampu LED).
Lampu Pijar
(Incandescent Lamp)
Lampu Pijar atau
disebut juga Incandescent Lamp adalah jenis lampu listrik yang menghasilkan
cahaya dengan cara memanaskan Kawat Filamen di dalam bola kaca yang diisi
dengan gas tertentu seperti nitrogen, argon, kripton atau hidrogen.
Kita dapat menemukan Lampu Pijar dalam berbagai pilihan Tegangan listrik yaitu
Tegangan listrik yang berkisar dari 1,5V hingga 300V.
Lampu Pijar yang
dapat bekerja pada Arus DC maupun Arus AC ini banyak digunakan di Lampu
Penerang Jalan, Lampu Rumah dan Kantor, Lampu Mobil, Lampu Flash dan juga Lampu
Dekorasi. Pada umumnya Lampu Pijar hanya dapat bertahan sekitar 1000 jam
dan memerlukan Energi listrik yang lebih banyak dibandingkan dengan jenis-jenis
lampu lainnya.
Lampu Lucutan
Gas (Gas discharge Lamp)
Lampu lucutan
gas menghasilkan cahaya dengan mengirimkan lucutan elektris melalui gas
yang terionisasi, misalnya pada plasma. Sifat lucutan gas sangat tergantung
pada frekuensi atau modulasi arus listriknya. Biasanya, lampu lampu ini
menggunakan gas mulia (argon, neon, kripton, dan xenon) atau campuran dari
gas-gas tersebut. Sebagian besar lampu-lampu ini juga mengandung bahan-bahan
tambahan, seperti merkuri, natrium, dan/atau halida logam.
Lampu
LED (Light Emitting Diode)
Lampu LED adalah
komponen elektronika yang dapat memancarkan cahaya monokromatik ketika
diberikan tegangan maju. LED merupakan keluarga Dioda yang terbuat dari bahan
semikonduktor. Warna warna Cahaya yang dipancarkan oleh LED tergantung pada
jenis bahan semikonduktor yang dipergunakannya. LED juga dapat memancarkan
sinar inframerah yang tidak tampak oleh mata seperti yang sering kita jumpai
pada Remote Control TV ataupun Remote Control perangkat elektronik lainnya.
Transistor merupakan alat semikonduktor yang dapat digunakan sebagai penguat sinyal, pemutus atau penyambung sinyal, stabilisasi tegangan, dan fungsi lainnya. Transistor memiliki 3 kaki elektroda, yaitu basis, kolektor, dan emitor. Pada rangkaian kali ini digunakan transistor 2SC1162 bertipe NPN. Transistor ini diperumpamakan sebagai saklar, yaitu ketika kaki basis diberi arus, maka arus pada kolektor akan mengalir ke emiter yang disebut dengan kondisi ON. Sedangkan ketika kaki basis tidak diberi arus, maka tidak ada arus mengalir dari kolektor ke emitor yang disebut dengan kondisi OFF. Namun, jika arus yang diberikan pada kaki basis melebihi arus pada kaki kolektor atau arus pada kaki kolektor adalah nol (karena tegangan kaki kolektor sekitar 0,2 - 0,3 V), maka transistor akan mengalami cutoff (saklar tertutup).
Transistor adalah sebuah komponen di dalam elektronika yang diciptakan dari bahan-bahan semikonduktor dan memiliki tiga buah kaki. Masing-masing kaki disebut sebagai basis, kolektor, dan emitor.
Emitor (E) memiliki fungsi untuk menghasilkan elektron atau muatan negatif.
Kolektor (C) berperan sebagai saluran bagi muatan negatif untuk keluar dari dalam transistor.
Basis (B) berguna untuk mengatur arah gerak muatan negatif yang keluar dari transistor melalui kolektor.
Karakterisitik I/O
5. Op Amp LM741
Simbol
Karakteristik IC OpAmp
· 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
Inverting Amplifier
Rumus:
NonInverting
Rumus:
Komparator
Rumus:
Adder
Rumus:
Bentuk Gelombang
Sensor magnet adalah sensor yang mudah terpengaruh dan peka terhadap medan magnet kemudian memberikan perubahan kondisi output. Prinsip kerja Sensor magnet yaitu akan aktif ketika konduktor mempengaruhi medan magnet, sehingga magnet tersebut tertolak atau tertarik sesuai dengan pengaruh konduktor yang diberikan.
Sensor Magnet atau disebut juga relai buluh, adalah alat yang akan terpengaruh medan magnet dan akan memberikan perubahan kondisi pada keluaran. Seperti layaknya saklar dua kondisi (on/off) yang digerakkan oleh adanya medan magnet di sekitarnya. Biasanya sensor ini dikemas dalam bentuk kemasan yang hampa dan bebas dari debu, kelembapan, asap ataupun uap.
Prinsip Sensor
Magnet :
Sensor Magnet adalah berdasarkan Hukum Faraday dimana
apabila sebuah penghantar memotong suatu medan magnet maka pada kedua ujung
penghantar tersebut akan menimbulkan Gaya Gerak Listrik (GGL)) atau
Electromagnetic Force (Emf). Besaran Emf tersebut adalah tergantung
kepada kuat medan magnet dan kecepatan pemotongan. Apabila Sensor tersebut
menerima getaran maka batang magnet tersebut akan ikut bergetar dan medan
magnet tersebut akan terpotong-potong oleh gulungan kawat sehingga kedua ujung
gulungan kawat tersebut akan menimbulkan tegangan.
Grafik Respon:
7. Sensor Vibration
Sensor vibrasi SW420 adalah suatu alat yang berfungsi untuk mendteksi adanya getaran dan akan diubah ke sinyal listrik. cara kerja sensor ini dengan menggunakan satu buah pelampung logam yang akan bergetar di tabung yang berisi 2 elektroda ketika sensor menerima getaran. Terdapat 2 output digital (0 dan 1) dan analog output.
- Tegangan operasi 3,3 V hinggan 5V DC
- LED menunjukkan keluaran dan daya
- Desain berbasis LM393
- Mudah digunakan dengan mikrokontroler atau IC digital/analog normal
- Dengan lubang baut untuk memudahkan pemasangan
Grafik Respon:
8. Transistor NPN
Transistor merupakan alat semikonduktor yang dapat digunakan sebagai penguat sinyal, pemutus atau penyambung sinyal, stabilisasi tegangan, dan fungsi lainnya. Transistor memiliki 3 kaki elektroda, yaitu basis, kolektor, dan emitor. Pada rangkaian kali ini digunakan transistor 2SC1162 bertipe NPN. Transistor ini diperumpamakan sebagai saklar, yaitu ketika kaki basis diberi arus, maka arus pada kolektor akan mengalir ke emiter yang disebut dengan kondisi ON. Sedangkan ketika kaki basis tidak diberi arus, maka tidak ada arus mengalir dari kolektor ke emitor yang disebut dengan kondisi OFF. Namun, jika arus yang diberikan pada kaki basis melebihi arus pada kaki kolektor atau arus pada kaki kolektor adalah nol (karena tegangan kaki kolektor sekitar 0,2 - 0,3 V), maka transistor akan mengalami cutoff (saklar tertutup).
Transistor adalah sebuah komponen di dalam elektronika yang diciptakan dari bahan-bahan semikonduktor dan memiliki tiga buah kaki. Masing-masing kaki disebut sebagai basis, kolektor, dan emitor.
Emitor (E) memiliki fungsi untuk menghasilkan elektron atau muatan negatif.
Kolektor (C) berperan sebagai saluran bagi muatan negatif untuk keluar dari dalam transistor.
Basis (B) berguna untuk mengatur arah gerak muatan negatif yang keluar dari transistor melalui kolektor.
Karakterisitik I/O
9. Dioda
Diode (diode) adalah komponen elektronika aktif yang terbuat dari bahan semikonduktor dan mempunyai fungsi untuk menghantarkan arus listrik ke satu arah tetapi menghambat arus listrik dari arah sebaliknya. Berikut ini adalah fungsi dari dioda antara lain:
· Untuk alat sensor panas, misalnya dalam amplifier.
· Sebagai sekering(saklar) atau pengaman.
· Untuk rangkaian clamper dapat memberikan tambahan partikel DC untuk sinyal AC.
· Untuk menstabilkan tegangan pada voltage regulator
· Untuk penyearah
· Untuk indikator
· Untuk alat menggandakan tegangan.
· Untuk alat sensor cahaya, biasanya menggunakan dioda photo.
Simbol dioda adalah :
Untuk menentukan arus zenner berlaku persamaan:
1. Siapkan semua alat dan bahan yang diperlukan
2. Disarankan agara membaca datasheet setiap komponen
3. Cari komonen yang diperlukan di library proteus
4. Pasang Sensor touch dan sensor vibration, resistor , relay, motor dc di analogikan sepagai sepeda motor, potensiometer dan power suply sesuai gambar rangkaian dibawah
5.Buat rangkaian pengkondisi sinyal
6. Atur nilai resistor
7. Coba dijalankan rangkaian apabila ouput hidup(motor dc & Buzzer) maka rangkaian bisa digunakan
5. Rangkaian Simulasi [Kembali]
Prinsip Kerja
Pada rangkaian ini sensor magnet akan berlogika 1 ketika terdeteksi magnet (posisi kotak amal menempel di dinding) dan ketika kotak amal di lepas dari dinding atau di geser dari tempat semula maka sensor magnet akan berjarak, tidak terdeteksi lagi medan magnet, maka sensor berlogika 0, dimana arus akan keluar dari DO( saklar buluh terbuka ), maka output sensor akan mengeluarkan tegangan sebesar 5 volt menuju ke R1.
Kemudian tegangan sebesar 5 volt diteruskan ke input non inverting op amp dengan tegangan yg masuk sebesar 5 volt dan tegangan yg masuk ke inverting nol maka rumus outputnya adalah tegangan 5 volt dikurang 0 yaitu 5 volt maka outputnya plus satu rasi yaitu +15 volt dimana rangkaian ini adalah rangkaian detektor non inverting.
Kemudian pada output op amp yang bertegangan 15V diteruskan ke R3 lalu ke basis Q1 dengan tegangan terukur sebesar 0.88 volt maka transistor on. Kalau transistor on, maka ada arus dari kolektor ke emiter, dengan adanya arus dari kolektor ke emiter maka ada arus dari B2 lalu melewati diode lalu ke relay lalu ke kolektor lalu ke emiter lalu ke ground.
Karena adanya arus lewat relay maka switch relay akan berpindah ke kiri. Sehingga ada arus dari baterai masuk ke lampu sehingga lampu aktif.
Ketika sensor vibrasi mendeteksi getaran, yaitu sensor berlogika 1, maka output sensor akan mengeluarkan tegangan sebesar 5 volt menuju ke R2.
Kemudian tegangan sebesar 5 volt diteruskan ke input non inverting op amp dengan tegangan yg masuk sebesar 5 volt dan tegangan yg masuk ke inverting nol maka rumus outputnya adalah tegangan 5 volt dikurang 0 yaitu 5 volt maka outputnya plus satu rasi yaitu +15 volt dimana rangkaian ini adalah rangkaian detektor non inverting.
Kemudian pada output op amp yang bertegangan 15V diteruskan ke R4 untuk memperkecil arus yang masuk ke kaki basis transistor , maka kaki basis transistor Q2 terukur tegangan sebesar 0.88 volt maka transistor on. Jika transistor Q2 on, maka ada arus dari kolektor ke emiter, dengan adanya arus dari kolektor ke emiter maka ada arus dari B3 melewati diode lalu ke relay lalu ke kolektor lalu ke emiter lalu ke ground.Karena adanya arus lewat relay maka switch relay berpindah ke kanan. Sehingga ada arus dari baterai masuk ke buzer sehingga buzer aktif.
Download HTML klik
Download Video klik
Download Rangkaian Simulasi klik
Download Datasheet Resistor klik
Download Datasheet op amp klik
Download Datasheet Relay klik
Download Datasheet Buzzer klik
Download Datasheet Transistor klik
Download Datasheet Lampu klik
Download Datasheet Sensor Vibration klik
Download Datasheet Sensor magnet klik
Download Datasheet Diode klik
Download Library Sensor Vibration klik
Download Library Sensor magnet klik
Tidak ada komentar:
Posting Komentar