a. Mengetahui contoh pengaplikasian dari sensor LM35,
b. Mengetahui temperatur dari udara,
c. Mengetahui peringatan jika temperatur terlalu tinggi.
a. Alat :
1) Generator DC
2) DC Voltmeter
b. Bahan :
1) Resistor
Resistor berfungsi untuk menghambat atau membatasi aliran listrik yang mengalir dalam suatu rangkaian elektronika.
- Spesifikasi Resistor :
- Pada umumnya resistor memiliki 4 sampai 6 pita.
- Pada gelang terakhir merupakam toleransi dari nilai resistansi.
- Daya standar : 1/4 Watts, 1/8 Watts, ½ Watt, 1 Watts, 2 Watts.
2) LED-Red
LED red berfungsi sebagai tanda bahwa temperatur udara panas.
- Spesifikasi LED-Red :
- Ketahanan cuaca yang unggul.
- 5mm Round Standard Directivity.
- Proxy Tahan UV.
- Maju Saat Ini (JIKA): 30mA.
- Tegangan Maju (VF): 1.8V hingga 2.4V.
- Tegangan Terbalik: 5V.
- Suhu Operasional: -30 ℃ hingga + 85 ℃.
- Suhu Penyimpanan: -40 ℃ hingga + 100 ℃.
- Intensitas Luminous: 20mcd.
- 5mm Round Standard Directivity.
- Proxy Tahan UV.
- Maju Saat Ini (JIKA): 30mA.
- Tegangan Maju (VF): 1.8V hingga 2.4V.
- Tegangan Terbalik: 5V.
- Suhu Operasional: -30 ℃ hingga + 85 ℃.
- Suhu Penyimpanan: -40 ℃ hingga + 100 ℃.
- Intensitas Luminous: 20mcd.
3) Pot-HG
Potensiometer berfungsi sebagai pengatur tegangan pada rangkaian power supply, sebagai pembagi tegangan dan sebagai pengendali level sinyal.
- Konfigurasi pin :
- Pin 1 : Fixed End 1 : Ujung ini terhubung ke salah satu ujung jalur resistif.
- Pin 2 : Variabel End : Ujung ini dihubungkan ke wiper, untuk memberikan tegangan variabel.
- Pin 3 : Fixed End 2 : Ujung ini terhubung ke ujung lain dari jalur resistif.
- Spesifikasi Potensiometer :
- Peringkat Daya: 0.3W.
- Tegangan Input Maksimum: 200Vdc.
- Kehidupan Rotasi: siklus 2000K.
- Tegangan Input Maksimum: 200Vdc.
- Kehidupan Rotasi: siklus 2000K.
4) IC Op-Amp
Op-Amp berfungsi sebagai penguat sinyal listrik.
- Konfigurasi Pin :
- Pin 1 : Keluaran (Vout).Masukan non-pembalik non-inverting (+).
- Pin 2 : Masukan pembalik inverting (-).
- Pin 3 : Masukan non-pembalik non-inverting (+).
- Pin 4 : Catu daya negatif (-V).
- Pin 8 : Catu daya positif (+V).
- Spesifikasi Op-Amp :
- 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.
5) Sensor LM35
Sensor LM35 berfungsi untuk mengukur suhu dan mengubah besaran suhu menjadi besaran listrik dalam bentuk tegangan.
- Konfigurasi Pin :
- Pin 1 : Vcc : Tegangan input + 5V untuk aplikasi tipikal.
- Pin 2 : Analog Out : Akan ada peningkatan 10mV untuk kenaikan setiap 1°C. Dapat berkisar dari -1V (-55°C) hingga 6V (150°C).
- Pin 3 : Ground : Terhubung ke ground sirkuit.
- Spesifikasi Sensor LM35 :
- Dapat mengukur suhu mulai dari -55°C hingga 150°C.
- Tegangan keluaran berbanding lurus (Linear) dengan suhu (yaitu) akan ada kenaikan 10mV (0,01V) untuk setiap kenaikan suhu 1°C.
- ± 0,5°C Akurasi.
- Tiriskan arus kurang dari 60uA.
- Sensor suhu biaya rendah.
- Kecil dan karenanya cocok untuk aplikasi jarak jauh.
- Tersedia dalam paket TO-92, TO-220, TO-CAN dan SOIC.
a. 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.
- Cara menentukan nilai resistor :
Cara menghitung nilai dari resistor yaitu dengan melihat warna pita dari resistor tersebut. Umumnya resistor memiliki 4 sampai 6 pita.
- Rumus :
b. LED-Red
A light-emitting diode (LED) adalah sumber cahaya semikonduktor yang memancarkan cahaya saat arus mengalir melaluinya. Elektron dalam semikonduktor bergabung kembali dengan lubang elektron, melepaskan energi dalam bentuk foton. Warna cahaya (sesuai dengan energi foton) ditentukan oleh energi yang dibutuhkan elektron untuk melintasi celah pita semikonduktor.
- Cara menentukan nilai LED :
- Rumus :
Setelah kita mengetahui Tegangan dan Arus Maju untuk LED seperti pada tabel diatas, maka kita dapat menghitung nilai Resistor yang diperlukan untuk rangkaian LED agar LED yang bersangkutan tidak terbakar atau rusak karena kelebihan arus dan tegangan.
c. Pot-HG
Potensiometer adalah resistor tiga terminal dengan sambungan geser yang membentuk pembagi tegangan dapat disetel. Jika hanya dua terminal yang digunakan (salah satu terminal tetap dan terminal geser), potensiometer berperan sebagai resistor variabel atau Rheostat. Potensiometer biasanya digunakan untuk mengendalikan peranti elektronik seperti pengendali suara pada penguat.
- Cara menggunakan potensiometer :
Potensiometer tidak lain adalah resistor dengan satu ujung variabel. Mari kita asumsikan potensiometer 10k, disini jika kita mengukur tahanan antara terminal 1 dan terminal 3 kita akan mendapatkan nilai 10k karena kedua terminal tersebut adalah ujung tetap dari potensiometer. Sekarang, mari kita letakkan wiper tepat pada 25% dari terminal 1 seperti yang ditunjukkan di atas dan jika kita mengukur resistansi antara 1 dan 2 kita akan mendapatkan 25% dari 10k yaitu 2.5K dan pengukuran melintasi terminal 2 dan 3 akan memberikan resistansi sebesar 7.5K.
d. IC Op-Amp
Op-amp merupakan suatu jenis penguat elektronika dengan sambatan (coupling) arus searah yang memiliki bati (faktor penguatan atau gain) sangat besar dengan dua masukan dan satu keluaran. Penguat operasional pada umumnya tersedia dalam bentuk sirkuit terpadu dan yang paling banyak digunakan adalah seri 741.
1) Detektor Inverting
Untuk menghitung berapa tegangan ambang VUT (Upper Threshold Voltage) atau VLT (Lower Threshold Voltage) maka lakukan pemisalan kondisi tegangan output VO sama dengan +Vsat atau –Vsat. Misalkan tegangan output VO = +Vsat seperti gambar di atas maka dapat dihitung tegangan ambang atas VUT:
Misalkan tegangan output VO = -Vsat maka dapat dihitung tegangan ambang bawah VLT:
- Karakteristik I/O :
- Bentuk Gelombang I/O :
2) Detektor Non-Inverting
Untuk menghitung berapa tegangan ambang VUT atau VLT maka lakukan pemisalan kondisi tegangan output VO sama dengan +Vsat atau –Vsat. Misalkan tegangan output VO = +Vsat seperti gambar di atas maka dapat dihitung tegangan ambang atas VLT:
Misalkan tegangan output VO = -Vsat maka dapat dihitung tegangan ambang bawah VUT:
- Karakteristik I/O :
- Bentuk Gelombang I/O :
e. Sensor LM35
Sensor suhu LM35 adalah komponen elektronika yang memiliki fungsi untuk mengubah besaran suhu menjadi besaran listrik dalam bentuk tegangan. LM35 memiliki keakuratan tinggi dan kemudahan perancangan jika dibandingkan dengan sensor suhu yang lain. LM35 juga mempunyai keluaran impedansi yang rendah dan linieritas yang tinggi sehingga dapat dengan mudah dihubungkan dengan rangkaian kendali khusus serta tidak memerlukan penyetelan lanjutan.
Meskipun tegangan sensor ini dapat mencapai 30 volt akan tetapi yang diberikan kesensor adalah sebesar 5 volt, sehingga dapat digunakan dengan catu daya tunggal dengan ketentuan bahwa LM35 hanya membutuhkan arus sebesar 60 µA hal ini berarti LM35 mempunyai kemampuan menghasilkan panas (self-heating) dari sensor yang dapat menyebabkan kesalahan pembacaan yang rendah yaitu kurang dari 0,5 ºC pada suhu 25 ºC .
- Grafik respon :
1) Siapkan alat dan bahan di Proteus.
2) Perhatikan datasheets setiap bahan.
3) Rangkailah Sensor LM35 :
- pin 1 beri power 5V.
- pin 2 hubungkan ke pin non-inverting pada op-amp U1:A.
- pin 3 hubungkan ke Ground.
4) Pasang rangkaian penguat non-inverting dan detektor inverting seperti gambar rangkaian.
5) Hubungkan output U1:A ke pin inverting op-amp 2, kemudian hubungkan pin Vout ke resistor dan pasang LED-Red.
6) Pin non-inverting op-amp 2 hubungkan ke potensiometer.
7) Pasang voltmeter dan tegangan saturasi di setiap op-amp.
8) Jalankan rangkaian.
- Prinsip Kerja Rangkaian Simulasi :
Rangkaian diberi power supply 5V, besar tegangan keluar (Vout) dari sensor LM35 adalah sebesar 10 mV untuk setiap kenaikan 1ºC.
Ketika sensor mendeteksi suhu < 28ºC maka Voutnya < 0,28 V. Tegangan tersebut diperkuat 10 kali oleh rangkaian penguat non-inverting U1:A, sehingga menjadi < 2,8 V. Karena Vout U1:A < Vi U1:B (Vi U1:B = 2,8V), maka arus tidak akan mengalir ke op-amp U1:B sehingga led indikator tidak menyala.
Ketika sensor mendeteksi suhu > 27ºC maka Voutnya > 0,27 V. Tegangan tersebut diperkuat 10 kali oleh rangkaian penguat non inverting U1:A, sehingga menjadi > 2,7 V. Karena Vout U1:A > atau = Vi U1:B (Vi U1:B = 2,8V), maka arus mengalir ke op-amp U1:B sehingga led indikator akan menyala.
No comments:
Post a Comment