op-amp

 


Ruangan bebas asap rokok

(sensor gas MQ-2 dan sensor suara)



1.      Tujuan[Kembali]

·         Mengetahui cara kerja sensor MQ-2 dan suara

·         Memahami cara kerja sensor MQ-2 dan suara

·         Mempu mensimulasikan rangkaian pada proteus 

2.      Alat dan bahan[Kembali]

·         Alat

a.       DC voltmeter

VOLTMETER DC adalah alat ukur yang berfungsi untuk mengetahui beda potensial tegangan DC antara 2 titik pada suatu beban listrik atau rangkaian elektronika.

·         Bahan

a.       Baterai

Baterai merupakan alat yang mengubah energi kimia yang tersimpan menjadi energi listrik. Pada percobaa ini, baterai berfungsi sebagai sumber daya.

b.     Sensor gas MQ-2

Sensor gas MQ-2 digunakan untuk mendeteksi konsentrasi gas yang mudah terbakar di udara serta asap dan output membaca sebagai tegangan analog. Gas yang dapat dideteksi diantaranya : LPG, i-butane, propane, methane , alcohol, Hydrogen, smoke. Sensor ini sangat cocok di gunakan untuk alat emergensi sebagai deteksi gas-gas, seperti deteksi kebocoran gas, deteksi asap untuk pencegahan kebakaran dan 

 Spesifikasi dari sensor gas:

                                    ·         Tegangan kerja: DC 3.3-5V

                                    ·         Sensitivitas yang Dapat Disesuaikan

                                    ·         Dimensi: 32 x 17 mm

                                    ·         Indikasi keluaran sinyal

                                    ·         Output sinyal saluran tunggal

                                    ·         Dengan lubang baut penahan, pemasangan yang mudah

                                    ·         Mengeluarkan level rendah dan sinyal menyala ketika ada suara

                                   ·         Output berupa digital switching output (0 dan 1 high dan low)

 

c.       Sensor suara

Sensor Suara adalah sensor yang memiliki cara kerja merubah besaran suara menjadi besaran listrik. Sensor ini bekerja berdasarkan besar kecilnya kekuatan gelombang suara yang mengenai membran sensor yang menyebabkan bergeraknya membran sensor yang memiliki kumparan kecil dibalik membran tersebut naik dan turun. Kecepatan gerak kumparan tersebut menentukan kuat lemahnya gelombang listrik yang dihasilkannya.

 Spesifikasi dari Sound Sensor:

                                    ·         Tegangan kerja: DC 3.3-5V

                                    ·         Sensitivitas yang Dapat Disesuaikan

                                    ·         Dimensi: 32 x 17 mm

                                    ·         Indikasi keluaran sinyal

                                    ·         Output sinyal saluran tunggal

                                    ·         Dengan lubang baut penahan, pemasangan yang mudah

                                    ·         Mengeluarkan level rendah dan sinyal menyala ketika ada suara

                                   ·         Output berupa digital switching output (0 dan 1 high dan low)

d.      Resistor

Resistor adalah komponen elektronika yang berfungsi untuk menghambat atau membatasi aliran listrik yang mengalir dalam suatu rangkain elektronika.

e.       Motor

Motor Listrik DC atau DC Motor adalah suatu perangkat yang mengubah energi listrik menjadi energi kinetik atau gerakan (motion). Motor DC ini juga dapat disebut sebagai Motor Arus Searah. Seperti namanya, DC Motor memiliki dua terminal dan memerlukan tegangan arus searah atau DC (Direct Current) untuk dapat menggerakannya.

f.        Buzzer

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

g.       Transistor

Transistor adalah alat semikonduktor yang dapat digunakan sebagai penguat sinyal, pemutus atau penyambunng sinyal (switching). Transistor memiliki tiga kaki elektroda, yaitu basis, kolektor, dan emitor.Pada rangkaian kali ini digunakan transistor 2SC1162 bertipe NPN. Transistor ini diumpamakan 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).

h.      Op-amp

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

i.        Ground

Berfungsi sebagai penghantar arus listrik langsung ke bumi atau tanah saat terjadi kebocoran isolasi atau percikan api pada konsleting, sebagai proteksi perlatan elektronik sehingga dapat mencegah kerusakan saat terjadi kebocoran tegangan, dan sebagai penetralisir noise (cacat) yang disebabkan oleh daya maupun kualitas komponen tidak standar.

j.        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). Relay menggunakan Prinsip Elektromagnetik untuk menggerakkan Kontak Saklar sehingga dengan arus listrik yang kecil (low power) dapat menghantarkan listrik yang bertegangan lebih tinggi.

k.      Logic state

Sebagai pemberi kondisi,jika diberi logika1 maka sensor aktif sedangkan logika 0 sensor tidak aktif.

3.      Dasar teori[Kembali]

Sensor 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.

Spesifikasi sensor pada sensor gas MQ-2 adalah sebagai berikut:

ü  Catu daya pemanas : 5V AC/DC

ü  Catu daya rangkaian : 5VDC

ü  Range pengukuran : 200 - 5000ppm untuk LPG, propane 300 - 5000ppm untuk butane 5000 - 20000ppm untuk methane 300 - 5000ppm untuk Hidrogen

ü   Keluaran : analog (perubahan tegangan)

konfigurasi dari sensor MQ-S :

ü  Pin 1 merupakan heater internal yang terhubung dengan ground.

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

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

ü  Pin 4 merupakan output yang akan menghasilkan tegangan analog.


Berdasarkan grafik diatas, dapat dilihat bahwa konsentrasi minimum yang dapat diuji adalah 100ppm dan maksimumnya 10000ppm atau konsentrasi gasnya antara 0.01% dan 1%. Namun, rumusnya tidak dapat ditentukan karena hubungan grafik antara rasio dan konsentrasi adalah nonlinear.

Sensor suara merupakan module sensor yang mensensing besaran suara untuk diubah menjadi besaran listrik .Module ini bekerja berdasarkan prinsip kekuatan gelombang suara yang masuk. Dimana gelombang suara tersebut mengenai membran sensor, yang berefek pada bergetarnya membran sensor. Dan pada membran tersebut terdapat kumparan kecil yang dapat menghasilkan besaran listrik. Kecepatan bergeraknya membran tersebut juga akan menentukan besar kecilnya daya listrik yang akan dihasilkan. Spesifikasi dari modul sensor suara antara lain:

ü  Sensitivitas dapat diatur (pengaturan manual pada potensiometer)

ü  Condeser yang digunakan memiliki sensitivitas yang tinggi

ü  Tegangan kerja antara 3.3V – 5V

ü  Terdapat 2 pin keluaran yaitu tegangan analog dan Digital output

ü  Sudah terdapat lubang baut untuk instalasi

ü  Sudah terdapat indikator led


Respon frekuensi (frequency responsemicrophone didefinisikan sebagai rentang suara (dari frekuensi terendah hingga tertinggi) yang dapat dihasilkan dan variasinya di antara rentang tersebut.
Pada grafik diatas dapat disimpulkan bahwa makin tinggi frekuensi maka semakin tinggi tingkat sensitivitasnya, atau bisa dikatakan berbanding lurus

4.      Percobaan[Kembali]

a.       Rangkaian[Kembali]

Cara kerja: 

Pada saat di ruangan terdapat seseorang yang merokok, maka sensor mq-2 akan mendeteksi asap,pada saat sensor mq-2 berlogika 1 maka buzzer sebagai alarm berbunyi menandakan adanya asap rokok di ruangan tersebut. Ketika buzzer berbunyi sound sensor akan menangkap suara buzzer dan berlogika 1 yang membuat pintu serta jendela terbuka secara otomatis.

b.      Video[Kembali]

c.       Download[Kembali]

Download html disini

Download rangkaian disini

Download video disini

Download library sensor gas mq-2 disini

Download library sensor suara disini

Download datasheet sensor suara disini

Downlaod datasheet sensor gas mq-2 disini

 

Tidak ada komentar:

Posting Komentar

BAHAN PERSENTASI UNTUK MATAKULIAH ELEKTRONIKA 2020 Oleh: Dichy Syaputra 2010953023 D osen Pengampu :  Darwison M.T   Referensi : a. D...