SISTEM PENGAMANAN RUANG PENYIMPANAN GAS

Tujuan

Mengetahui dan memahami penggunaan sensor kimia
Mampu menjelaskan prinsip kerja dari sensor kimia pada sistem pengamanan ruangan
Mampu mengaplikasikan sensor mq-6 dan flame sensor sistem pengamanan ruangan

Alat dan Bahan

Alat

1. Power Supply DC

 

Generator DC atau generator arus searah (DC) adalah salah satu jenis mesin listrik, dan fungsi utama mesin generator DC adalah mengubah energi mekanik menjadi listrik DC (arus searah). Proses perubahan energi menggunakan prinsip gaya gerak listrik yang diinduksi secara energi.

 
 

 

 

2. DC Voltmeter

Voltmeter DC yaitu alat ukur biasa digunakan untuk mengukur tegangan DC dengan cara mengukur beda potensial dari tegangan DC antara 2 titik suatu beban listrik atau rangkaian elektronika. Penambah sebuah tahanan seri atau pengali (multiplier), mengubah gerakan d’arsonval menjadi sebuah voltmeter arus searah.

 

 Bahan

1. Relay

relay berfungsi sebagai switch  yang akan menutup dan membuka, sehingga arus dapat diputus. yang dibutuhkan pada rangkaian adalah relay 5 V dan relay doble chanel 5 V.

 

 

2. Resistor

Resistor merupakan komponen elektronik yang memiliki dua pin dan didesain untuk mengatur tegangan listrik dan arus listrik. Resistor yang digunakan  yaitu 

• • 2 buah resistor 1kohm
  • 4 buah resistor 10kohm
  • 2 buah resistor 100kohm
  • 2 buah resistor 330ohm
  
  

3.Flame sensor

Flame Sensor, Modul ini adalah sensor api yang sensitif terhadap spektrum api,

 
 

4.Transistor BC547

BC547 adalah Transistor NPN yang seringkali ditemukan dalam berbagai rangkaian elektronik, seperti untuk Amplifier dan Switch. Ini adalah Transistor yang memiliki terminal Basis, Emitor dan Colector.

Spesifikasi

1. DC current gain maksimal 800

2. Arus Collector kontinu (Ic) 100mA

3. Tegangan Base-Emitter (Vbe) 6V

4. Arus Base maksimal 5mA

 

 

 

 

5. Dioda(1n4002)

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.

 

   

 

 

 

 6.LED

 

berfungsi sebagai indikator 

 

7. Motor kipas

 

 

8. sensor gas (mq-6)

9. LM358N

 

10. Potensiometer

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Dasar Teori

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, berdasarkan persamaan hukum Ohm. Berikut cara membaca resistor

Kode Warna Resistor

    1. Resistor dengan 4 cincin kode warna

        Maka cincin ke 1 dan ke 2 merupakan digit angka, dan cincin kode warna ke 3 merupakan faktor           pengali kemudian cincin kode warnake 4 menunjukan nilai toleransi resistor.

    2. Resistor dengan 5 cincin kode warna

         Maka cincin ke 1, ke 2 dan ke 3 merupakan digit angka, dan cincin kode warna ke 4 merupakan           faktor pengali kemudian cincin kode warna ke 5 menunjukan nilai toleransi resistor.

    3. Resistor dengan 6 cincin warna

        Resistor dengan 6 cicin warna pada prinsipnya sama dengan resistor dengan 5 cincin warna dalam       menentukan nilai resistansinya. Cincin ke 6 menentukan coefisien temperatur yaitu temperatur              maksimum yang diijinkan untuk resistor tersebut

Kode Huruf Resistor

    

        Kode Huruf Untuk Nilai Resistansi :

•     R, berarti x1 (Ohm)

•     K, berarti x1000 (KOhm)

•     M, berarti x 1000000 (MOhm)

         Kode Huruf Untuk Nilai Toleransi :

•     F, untuk toleransi 1%

•     G, untuk toleransi 2%

•     J, untuk toleransi 5%

•     K, untuk toleransi 10%

•     M, untuk toleransi 20%

 

B. Transistor BC547

     Transistor BC547 adalah negatif-positif-negatif (NPN) transistor yang digunakan untuk berbagai tujuan. Bersama dengan komponen elektronik lainnya, seperti resistor, kumparan, dan kapasitor, dapat digunakan sebagai komponen aktif untuk switch dan amplifier. Seperti semua transistor NPN lain, jenis ini memiliki terminal emitor, basis atau terminal kontrol, dan terminal kolektor. Dalam konfigurasi biasa, arus mengalir dari dasar ke emitor mengontrol arus kolektor.

 

  

C. Flame sensor

    Flame sensor merupakan sensor yang mempunyai fungsi sebagai pendeteksi nyala api yang dimana api tersebut memiliki panjang gelombang antara 760nm – 1100nm. Sensor ini menggunakan infrared sebagai tranduser dalam mensensing kondisi nyala api.

 

 

D. 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.

 

 

 

 

E. Dioda 

    Dioda adalah komponen/part elektronik aktif yang dibuat dari bahan semikonduktor yang berfungsi utama menyearahkan AC menjadi DC.Dioda mempunyai dua elektroda, yaitu anoda (A) dan katoda (K). Dioda bersifat hanya meluluskan satu potential/ polaritas tegangan dan menahan/tidak meluluskan potential tegangan yang lainnya.Dioda yang digunakan adalah dioda power-rectifier (1n4002) Yaitu dioda penyearah untuk keperluan power-supply (sumber daya). Dioda ini sangat umum dan paling banyak penerapannya di berbagai rangkaian elektronik. Dioda jenis ini mempunyai rating arus max.1A

 

F. potensiometer

Potensiometer (POT) adalah salah satu jenis Resistor yang Nilai Resistansinya dapat diatur sesuai dengan kebutuhan Rangkaian Elektronika ataupun kebutuhan pemakainya. Potensiometer merupakan Keluarga Resistor yang tergolong dalam Kategori Variable Resistor. Secara struktur, Potensiometer terdiri dari 3 kaki Terminal dengan sebuah shaft atau tuas yang berfungsi sebagai pengaturnya.

Prinsip kerjanya, Sebuah Potensiometer (POT) terdiri dari sebuah elemen resistif yang membentuk jalur (track) dengan terminal di kedua ujungnya. Sedangkan terminal lainnya (biasanya berada di tengah) adalah Penyapu (Wiper) yang dipergunakan untuk menentukan pergerakan pada jalur elemen resistif (Resistive). Pergerakan Penyapu (Wiper) pada Jalur Elemen Resistif inilah yang mengatur naik-turunnya Nilai Resistansi sebuah Potensiometer.

 

G. LM358

 LM358 IC adalah kekuatan besar, rendah serta gampang dipakai dual channel op-amp IC. Ini dirancang serta diperkenalkan oleh semikonduktor nasional. Ini terdiri dari dua kompensasi internal, gain tinggi, op-amp independen. IC ini dirancang untuk khusus beroperasi dari catu daya tunggal melewati beberapa tegangan. IC LM358 terdapat dalam paket berkapasitas chip serta software op amp ini tergolong rangkaian op-amp konvensional, blok penguatan DC, serta amplifier transduser.

Komparator membandingkan dua tegangan listrik dan mengubah keluarannya untuk menunjukkan tegangan mana yang lebih tinggi.

• 

di mana V_s adalah tegangan catu daya dan penguat operasional beroperasi di antara + V_s dan − V_s.)

 

H. Sensor MQ-6

Merupakan Sensor gas yang  terdiri dari 2 bagian, yaitu sensor elektrokimia dan sebuah pemanas (internal heater) didalamnya. Sensor ini dapat mendeteksi berbagai tipe gas, dan akan lebih sensitif untuk jenis gas tertentu, tergantung jenis sensor yang terpasang. Semua sensor gas tipe ini harus dikalibrasi dengan mengukurnya pada udara / gas yang telah diketahui konsentrasinya.

 

 

 I. Motor listrik atau Kipas

Motor Listrik DC atau DC Motor adalah suatu perangkat yang mengubah energi listrik menjadi energi kinetik atau gerakan (motion) dengan menggunakan arus searah(DC).Pada prinsipnya motor listrik DC menggunakan fenomena elektromagnet untuk bergerak, ketika arus listrik diberikan ke kumparan, permukaan kumparan yang bersifat utara akan bergerak menghadap ke magnet yang berkutub selatan dan kumparan yang bersifat selatan akan bergerak menghadap ke utara magnet. Saat ini, karena kutub utara kumparan bertemu dengan kutub selatan magnet ataupun kutub selatan kumparan bertemu dengan kutub utara magnet maka akan terjadi saling tarik menarik yang menyebabkan pergerakan kumparan berhenti.

J. LED

Light Emitting Diode atau sering disingkat dengan 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 merupakan keluarga dari Dioda yang terbuat dari Semikonduktor. Cara kerjanya pun hampir sama dengan Dioda yang memiliki dua kutub yaitu kutub Positif (P) dan Kutub Negatif (N). LED hanya akan memancarkan cahaya apabila dialiri tegangan maju (bias forward) dari Anoda menuju ke Katoda.

Percobaan

A. Prosedur Percobaan

 

 1. Persiapkan alat dan bahan

 2. Perhatikan datasheet pada setiap komponen rangkaian

 3. Rangkailah Flame Sensor, resistor, dioda, relay, suplay dc, lm358, transistor BC547, LED, Buzzer, motor dc,MQ-6, potensio, logic state dan ground

 4. lalu coba simulasikan apakah flame sensor dan mq 6  tersebut dapat menghasilan output yang diinginkan, sehingga dapat mengaktifkan relay dan output berupa LED, Buzzer, dan motor dc dapat menyala.

 

B. Rangkaian simulasi

 

 

 

sistem pengamanan ruang penyimpanan gas, menggunakan 2 sensor yaitu mq-6 sebagai pendeteksi kebocoran gas dan flame sensor sebagai pendeteksi adanya api
 

 

sensor dihubungkan dengan suplay 5v dc, apabila sensor mq-6 mendeteksi adanya kebocoran gas, maka sensor tersebut akan mengeluarkan output sebesar 5v yang akan diteruskan ke resistor 10k dan terhubung pada basis transistor bc547 dan mengaktifkan transitor tersebut karena tegangan besar dari 0,7. sehingga arus dari suplay yang melewati resistor 10 k dan kaki negatif lm358, dan colector Q1 akan terhubung lansung ke ground, sehingga tegangan pada kaki negatif lm358 akan lebih kecil dari kaki negatif, sehingga pada output lm358 akan bernilai high atau mendekati tegangan sumber, dan dihubungkan pada resistor 330ohm dan basis transistor Q2 dan karna teganganya besar dari 0,7 maka transistor dalam kondisi on dan arus dari suplay terhubung ke relay dan masuk ke collctor Q2 dan keluar dari emitor Q2 dan menuju ground. sehingga relay aktif atau relay berpindah kekiri, dan suplay terhubung ke buzzer dan led dan ke ground, sehingga buzzer dan led menyala.

sensor dihubungkan dengan suplay 5v dc, apabila sensor mq-6 mendeteksi tidak adanya kebocoran gas, maka sensor tersebut tidak akan mengeluarkan output  yang akan diteruskan ke resistor 10k dan terhubung pada basis transistor bc547 dan transitor tersebut akan off karena tegangan kecil dari 0,7. sehingga arus dari suplay yang melewati resistor 10 k dan kaki negatif lm358, dan colector Q1 dan tidak terhubung ke emitor dan ground, sehingga tegangan pada kaki negatif lm358 akan lebih besar dari kaki positif, sehingga pada output lm358 akan bernilai low atau mndekati nol, dan dihubungkan pada resistor 330ohm dan basis transistor Q2 dan karna teganganya kecil dari 0,7 maka transistor dalam kondisi off dan arus dari suplay terhubung ke relay dan masuk ke collctor Q2 dan tidak terhubung ke emitor Q2 dan menuju ground. sehingga relay tidak aktif atau relay diposisi kanan, dan suplay tidak terhubung ke buzzer dan led dan ke ground, sehingga buzzer dan led dalam kondisi off.

sensor dihubungkan dengan suplay 5v dc, apabila  flame sensor mendeteksi adanya api, maka sensor tersebut akan mengeluarkan output sebesar 5v yang akan diteruskan ke resistor 10k dan terhubung pada basis transistor bc547 dan mengaktifkan transitor tersebut karena tegangan besar dari 0,7. sehingga arus dari suplay yang melewati resistor 10 k dan kaki negatif lm358, dan colector Q1 akan terhubung lansung ke ground, sehingga tegangan pada kaki negatif lm358 akan lebih kecil dari kaki negatif, sehingga pada output lm358 akan bernilai high atau mendekati tegangan sumber, dan dihubungkan pada resistor 330ohm dan basis transistor Q2 dan karna teganganya besar dari 0,7 maka transistor dalam kondisi on dan arus dari suplay terhubung ke relay dan masuk ke collctor Q2 dan keluar dari emitor Q2 dan menuju ground. sehingga relay aktif atau relay berpindah kekiri, dan suplay terhubung ke  pompa air, buzzer, led merah dan ke ground, sehingga  pompa air, buzzer, dan led merah menyala.

sensor dihubungkan dengan suplay 5v dc, apabila flame sensor mendeteksi tidak adanya api, maka sensor tersebut tidak akan mengeluarkan output  yang akan diteruskan ke resistor 10k dan terhubung pada basis transistor bc547 dan transitor tersebut akan off karena tegangan kecil dari 0,7. sehingga arus dari suplay yang melewati resistor 10 k dan kaki negatif lm358, dan colector Q1 dan tidak terhubung ke emitor dan ground, sehingga tegangan pada kaki negatif lm358 akan lebih besar dari kaki positif, sehingga pada output lm358 akan bernilai low atau mndekati nol, dan dihubungkan pada resistor 330ohm dan basis transistor Q2 dan karna teganganya kecil dari 0,7 maka transistor dalam kondisi off dan arus dari suplay terhubung ke relay dan masuk ke collctor Q2 dan tidak terhubung ke emitor Q2 dan menuju ground. sehingga relay tidak aktif atau relay diposisi kanan, dan suplay tidak terhubung ke pompa air, buzzer, led merah dan ke ground, sehingga pompa air, buzzer, dan led merah dalam kondisi off.

 

C. Vidio

 

 

 

D. Download file