Tugas 2

Rangkain Pendeteksi Suhu Dengan Output Led

Dari Gambar 4.13 di Chapter 4.1 - 4.4

Tujuan :

• Mengetahui fungsi komponen yang digunakan.
• Mengetahui prinsip kerja sensor suhu.
• Membuat rangkaian aplikasi "Sensor Suhu" pada aplikasi Proteus.

Alat Dan Bahan

• Baterai 9 V

                

            Merupakan penyuplai energi berupa listrik

• Led

           Infra merah : 1,6 V.

           Merah : 1,8 V – 2,1 V

           Oranye : 2,2 V.
           Kuning : 2,4 V.
           Hijau : 2,6 V.
           Biru : 3,0 V – 3,5 V.
           Putih : 3,0 – 3,6 V.
           Ultraviolet : 3,5 V.

• Potensiometer Slider

 Potensiometer memiliki prinsip kerja yang bisa mengubah nilai dari sebuah                     hambatan secara linier yang dapat mempunyai banyak fungsi seperti :

• Untuk mengatur sebuah volume mixer atau sound system.
• Untuk membagi sebuah tegangan.
• Untuk pengendali sebuah level sinyal.

• LM 35

Berikut ini adalah karakteristik dari sensor LM35:

• Memiliki sensitivitas suhu, dengan faktor skala linier antara tegangan dan suhu 10 mVolt/ºC, sehingga dapat dikalibrasi langsung dalam celcius.
• Memiliki ketepatan atau akurasi kalibrasi yaitu 0,5ºC pada suhu 25 ºC
•  Memiliki jangkauan maksimal operasi suhu antara -55 ºC sampai +150 ºC.
•  Bekerja pada tegangan 4 sampai 30 volt.
•  Memiliki arus rendah yaitu kurang dari 60 µA.
•  Memiliki pemanasan sendiri yang rendah (low-heating) yaitu kurang dari 0,1 ºC pada udara diam.
•  Memiliki impedansi keluaran yang rendah yaitu 0,1 W untuk beban 1 mA.
•  Memiliki ketidaklinieran hanya sekitar ± ¼ ºC.

• Resistor 

            Menghambat daya 

• IC UA741

Spesifikasi dari IC UA741 meliputi berikut ini.

• Supply tegangan ±18V
• Perbedaan tegangan input daya adalah ±15V
• Rasio penolakan mode umum adalah 90dB
• Amplifikasi tegangan diferensial adalah 200V/mv
• Arus supply adalah 1.5mA
• Pin ini dapat diakses dalam berbagai paket seperti paket 8-Pin PDIP, VSSOP, & SOIC

Konfigurasi Pin IC UA741

• Pin1 & Pin5 (Offset N1 & N2): Pin ini digunakan untuk mengatur tegangan offset jika perlu
• Pin2 (IN-): Pin Inverting Op-amp
• Pin3 (IN +): Pin Non-inverting dari Op-amp
• Pin4 (Vcc-): Pin ini terhubung ke ground jika tidak rel negatif
• Pin6 (Output): output daya pin Op-amp
• Pin7 (Vcc +): Pin ini terhubung ke + ve rail dari supply tegangan
• Pin8 (NC): Tidak ada koneksi

• Ground

           

1. Single Grounding

Yaitu dengan menancapkan sebuah batang logam atau pasak biasanya di pasang tegak lurus masuk kedalam tanah. Ada juga yang menggunakan pipa galvanis yang di dalamnya di isi dengan kabel BC, kemudian di hubungkan dengan kabel penyalur melalui bak kontrol.

2. Pararel Grounding  

Bila sistem single grounding masih mendapatkan hasil kurang baik, maka perlu di tambahkan material logam arus pelepas ke dalam tanah yang jarak antara batang logam atau material minimal 2 meter dan dihubungkan dengan kabel BC/BCC.

Penambahan batang logam atau material dapat juga di tanam mendatar dengan kedalaman tertentu, bisa juga mengelilingi bangunan membentuk cincin atau cakar ayam. Kedua teknik ini bisa juga di terapkan secara bersamaan dengan acuan tahanan sebaran/resistansi kurang dari 5 Ohm setelah pengukuran dengan Earth Tester Ground.

 3. Maksimum Ground

Maksimum grounding yaitu dengan memasukkan bahan grounding penangkal petir dalam bentuk lembaran tembaga yang diikat oleh kabel BC, serta dengan memasukkan larutan bentonite pada titik grounding penangkal petir tersebut. Hal ini dengan tujuan untuk meningkatkan serta menjaga kualitas resistensi grounding. Biasanya material ini di gunkan pada daerah yang tekstur tanahnya keras atau berbatu. 

Dasar Teori

sensor suhu merupakan sensor yang digunakan untuk mendeteksi perubahan suhu yang terjadi dengan indikator lampu Led

A. Battery

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

B. Resistor

Resistor memiliki nilai resistansi atau hambatan yang berfungsi untuk menghambat dan mengatur arus listrik yang mengalir dalam rangkaian. Resistor memiliki dua pin untuk mengukur tegangan listrik dan arus listrik, dengan resistansi tertentu yang dapat menghasilkan tegangan listrik di antara kedua pin. Nilai tegangan terhadap resistansi berbanding lurus dengan arus yang mengalir.

C. LED

Light Emitting Diode atau LED merupakan sebuah komponen yang menghasilkan cahaya monokromatik ketika diberi tegangan. LED terbuat dari semikonduktor dan perbedaan warna yang dihasilkan disebabkan perbedaan bahan semikonduktor yang digunakan.

D. Ground

Fungsi Grounding

Sistem grounding pada peralatan kelistrikan dan elektronika adalah untuk memberikan perlindungan pada seluruh sistem. Untuk lebih jelasnya, berikut ini adalah beberapa fungsi dari grounding:

 

1. Untuk keselamatan, grounding berfungsi sebagai penghantar arus listrik langsung ke bumi atau tanah saat terjadi kebocoran isolasi atau percikan api pada konsleting, misalnya kabel grounding yang terpasang pada badan/sasis alat elektronik seperti setrika listrik akan mencegah kita tersengat listrik saat rangkaian di dalam setrika bocor dan menempel ke badan setrika.
2. Dalam instalasi penangkal petir, system grounding berfungsi sebagai penghantar arus listrik yang besar langsung ke bumi. meski sifatnya sama, namun pemasangan kabel grounding untuk instalasi rumah dan grounding untuk pernangkal petir pemasangannya harus terpisah.
3. Sebagai proteksi peralatan elektronik atau instrumentasi sehingga dapat mencegah kerusakan akibat adanya bocor tegangan.
4. Grounding di dunia eletronika berfungsi untuk menetralisir cacat (noise) yang disebabkan baik oleh daya yang kurang baik, ataupun kualitas komponen yang tidak standar.

E. Potensiometer

Potensiometer penggeser, atau pot geser, dirancang untuk mengubah nilai resistansi kontaknya dengan gerakan linier dan dengan demikian terdapat hubungan linier antara posisi kontak penggeser dan resistansi keluaran.

Potensiometer slide terutama digunakan dalam berbagai peralatan audio profesional seperti mixer studio, fader, equalizer grafis, dan konsol kontrol nada audio yang memungkinkan pengguna untuk melihat dari posisi kenop kotak plastik atau pegangan jari pengaturan aktual slide. .

Salah satu kelemahan utama dari potensiometer slider adalah bahwa mereka memiliki slot terbuka yang panjang untuk memungkinkan roda penghapus bergerak bebas dan naik turun di sepanjang trek resistif. Slot terbuka ini membuat trek resistif di dalam rentan terhadap kontaminasi dari debu dan kotoran, atau oleh keringat dan minyak dari tangan pengguna. Penutup dan layar slotted felt dapat digunakan untuk meminimalkan efek kontaminasi trek resistif.

G. Sensor LM 35

Sensor suhu LM35 adalah komponen elektronika yang memiliki fungsi untuk mengubah besaran suhu menjadi besaran listrik dalam bentuk tegangan. Sensor Suhu LM35 yang dipakai dalam penelitian ini berupa komponen elektronika elektronika yang diproduksi oleh National Semiconductor. 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 .

Secara prinsip sensor akan melakukan penginderaan pada saat perubahan suhu setiap suhu 1 ºC akan menunjukan tegangan sebesar 10 mV. Pada penempatannya LM35 dapat ditempelkan dengan perekat atau dapat pula disemen pada permukaan akan tetapi suhunya akan sedikit berkurang sekitar 0,01 ºC karena terserap pada suhu permukaan tersebut. Dengan cara seperti ini diharapkan selisih antara suhu udara dan suhu permukaan dapat dideteksi oleh sensor LM35 sama dengan suhu disekitarnya, jika suhu udara disekitarnya jauh lebih tinggi atau jauh lebih rendah dari suhu permukaan, maka LM35 berada pada suhu permukaan dan suhu udara disekitarnya .

Jarak yang jauh diperlukan penghubung yang tidak terpengaruh oleh interferensi dari luar, dengan demikian digunakan kabel selubung yang ditanahkan sehingga dapat bertindak sebagai suatu antenna penerima dan simpangan didalamnya, juga dapat bertindak sebagai perata arus yang mengkoreksi pada kasus yang sedemikian, dengan mengunakan metode bypass kapasitor dari Vin untuk ditanahkan.

H. IC UA741

IC UA741 adalah monolitik Op-amp ( Penguat Operasional ) dengan kinerja tinggi, dan dirancang pada hanya Si (Silikon) Chip. IC ini digunakan dalam beragam aplikasi analog. Tegangan operasi rentang luas serta gain tinggi memberikan kinerja yang lebih baik dalam aplikasi seperti integrator, umpan balik umum, dan aplikasi summing umplifer. Jaringan pembalasan dalam memastikan kekonstanan dalamrangkaian loop tertutup.

Fitur - fitur pada IC UA741 meliputi yang berikut ini.

• Rentang tegangan input daya sangat besar
• Tidak ada pengait
• Gain tinggi
• Keselamatan konsleting
• Kompensasi frekuensi tidak diperlukan
• Konfigurasi pin sama dengan IC UA709
• Alternatif IC UA741 adalah AD620, LM4871, IC6283, TL081, MC33171N JRC45558, dan LF351N

Percobaan

A. Prosedur percobaan

• Percobaan pertama : Suhu dalam keadaan normal sehingga lampu indikator tidak menyala.
• Percobaan Kedua : Suhu dirubah ( Diturunkan atau dinaikan ) sehingga lampu indikator menyala menandakan terjadinya perubahan suhu di rangkaian.

B. Rangkaian Simulasi

C. Prinsip Kerja

Pada rangkaian ini Sensor suhu yang dipakai adalah sensor LM35. Sensor ini memiliki prinsip kerja merubah suhu menjadi tegangan output, dengan nilai tegangan output berbanding lurus dengan suhu.

Jika suhunya terjadi perubahan maka akan teralirnya tegangan terhadap lampu sehingga lampu led bisa menyala 

D. Video SImulasi

Dwonload Gambar Rangkaian Disini

Dwonload Simulasi Disini

Dwonload Materi Disini

Dwonload rangkain proteus Disini