UAS PRIBADI

RANGKAIAN KONTROL KEBAKARAN PADA LABORATORIUM MENGGUNAKAN SENSOR MQ2, FLAME SENSOR, DAN RAIN SENSOR

DAFTAR ISI

1. Tujuan

2. Alat dan Bahan

3. Dasa Teori

4. Rangkaian 

5. Video

6. File Download

1.Tujuan

a. Mengetahui sensor gas MQ2, sensor hujan dan sensor api

b. Mengetahui cara kerja sensor gas MQ2, sensor hujan dan sensor api

c. Mampu menggunakan dua buah sensor atau lebih dalam satu rangkaian

d. Mengetahui penggunaan Sensor gas MQ2, Sensor Hujan dan Sensor Api dalam pengaplikasiannya di kehidupan

2. Alat dan Bahan 

1. Sensor gas MQ2

kegunaanya pada rangkaian ini ialah sebagai sensor pendeteksi gas metana dan juga gas-gas berbahaya lainnya yang ada pada laboratorium. 

spesifikasi:

1.mendeteksi cahaya dengan rentang panjang gelombang 760-1100 nm

2. jarak deteksi : 20cm (4.8V) hingga 100 cm (1V)

3.sudut deteksi : 60°

4. tegangan operasi : 3.3-5V

5. tegangan keluaran : analog

2. Flame Sensor

spesifikasi 

1.mendeteksi cahaya dengan rentang panjang gelombang 760-1100 nm

2. jarak deteksi : 20cm (4.8V) hingga 100 cm (1V)

3.sudut deteksi : 60°

4. tegangan operasi : 3.3-5V

5. tegangan keluaran : analog

3. Rain Sensor

Digunakan sebagai pendeteksi air yang keluar dari pompa air dan menghasilkan output menyalakan lampu LED sebagai alarm kebakaran.

4. OP-AMP

5. Transistor NPN

Agar lebih sederhana sebuah transistor NPN bisa diibaratkan sebagai sebuah keran air dimana jika keran diputar sebagai basis bisa mengalirkan air yang dialirkan melalui pipa. Kekuatan air yang mengalir keluar dari keran tergantung seberapa besar keran dibuka, dalam istilah teori nya disebut hFE atau penguatan.

6. Relay

Relay merupakan Saklar (Switch) yang dioperasikan dengan 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.

7. Battery 12V

 Baterai (Battery) merupakan suatu komponen yang berupa sebuah alat dan dapat merubah energi kimia yang disimpannya menjadi energi listrik yang dapat digunakan oleh suatu perangkat Elektronik.

8. Resistor

 Resistor digunakan sebagai bagian dari rangkaian elektronik dan sirkuit elektronik yang paling sering digunakan. Resistor dapat dibuat dari bermacam-macam komponen dan film, bahkan kawat resistansi (kawat yang dibuat dari paduan resistivitas tinggi seperti nikelkromium). Karakteristik utama dari resistor adalah resistansinya dan daya listrik yang dapat dihantarkan. Karakteristik lain termasuk koefisien suhu, derau listrik (noise), dan induktansi.

9. LED-RED dan LED-Blue

LED dapat kita definisikan sebagai suatu komponen elektronika yang terbuat dari bahan semikonduktor dan dapat memancarkan cahaya apabila arus listrik melewatinya. Led (Ligth-Emitting Diode) memiliki fungsi utama dalam dunia elektronika sebagai indikator atas sinyal indikator/lampu indikator. Contohnya dapat kita jumpai pada rangkaian-rangkaian elektronika led digunakan sebagaiindikator ON/OFF.

10. Buzzer

digunakan sebagai penanda jika rangkaian sudah berjalan dengan semestinya

11. Sumber AC (Vsine)

digunakan sebagai sumber arus pengganti baterai

12. Motor AC(Pompa Air)

Motor DC merupakan suatu motor listrik yang membutuhkan suplai tegangan arus searah atau arus DC (Direct Current) pada kumparan medan untuk diubah menjadi energi mekanik. Kumparan medan pada motor tersebut disebut stator, dan kumparan jangkar disebut rotor.



3. Dasar Teori 

Sensor MQ-2 adalah sensor yang digunakann untuk mendeteksi konsentrasi gas yang mudah terbakar di udara serta asap dan output membaca sebagai tegangan analog. Sensor gas asap MQ-2 dapat langsung diatur sensitifitasnya dengan memutar trimpotnya. Sensor ini biasa digunakan untuk mendeteksi kebocoran gas baik di rumah maupun di industri. Gas yang dapat dideteksi diantaranya : LPG, i-butane, propane, methane , alcohol, Hydrogen, smoke.

Sensor gas MQ-2 ini digunakan untuk mengukur atau deteksi kebocoran gas di udara.
Sensor MQ-2 ini sangat sensitif terhadap gas polutan seperti LPG, iso butane, Propane, Methane, Alkohol, Hidrogen, dan asap.

• Sensitivitas tinggi dengan area deteksi luas
• Long life
• Detection gas : LPG, i-butane, Propane, Methane, Alkohol, Hidrogen
• Concentration : 200 - 5000 ppm (LPG dan Propane), 300 - 5000 ppm (Butane), 5000 - 20000 ppm (Methane), 300 - 5000 ppm (Hidrogen), 100 - 2000 ppm (Alkohol)
• Circuit Voltage (Vc) : 5V
• Heating Voltage (Vh)  : 1.4V-5V
• Heating Time Th (High) : 60s
• Heating Time Th (Low) : 90s
• Load Resistence (RL) : Adjustable
• Heater resistance (Rh) : 33 ohm
• Heater Consumption : <800 mW
• Sensing resistance : 3K ohm - 30K ohm (pada 1000 ppm iso Butane)
• Preheat time : >24 jam

Gambar grafik sensitivitas sensor MQ2

Sensor api atau flame ini digunakan untuk mendeteksi keberadaan api atau bara api dengan mendeteksi panjang gelombang 760 nm hingga 1100 nm yang dihasilkan oleh api
- Tegangan kerja 3.3V - 5V
- Sudut deteksi sekitar 60 derajat
- Output berupa nilai digital ( 0 atau 1)
- Ukuran board : 32 mm x 14 mm

Penguat Tak-Membalik (Non-Inverting Amplifier) merupakan penguat sinyal dengan karakteristik dasat sinyal output yang dikuatkan memiliki fasa yang sama dengan sinyal input. Rangkain penguat tak-membalik ini dapat digunakan untuk memperkuat isyarat AC maupun DC dengan keluaran yang tetap sefase dengan sinyal inputnya

Transistor NPN, arus akan mengalir dari kolektor ke emitor jika basisnya dihubungkan ke ground (negatif). Arus yang mengalir dari basis harus lebih kecil daripada arus yang mengalir dari kolektor ke emitor, oleh sebab itu maka ada baiknya jika pada pin basis dipasang sebuah resistor.

Relay merupakan komponen elektronika berupa saklar atau switch elektrik yang dioperasikan secara listrik dan terdiri dari 2 bagian utama yaitu Elektromagnet (coil) dan mekanikal (seperangkat kontak Saklar/Switch). Komponen elektronika ini menggunakan prinsip elektromagnetik untuk menggerakan saklar sehingga dengan arus listrik yang kecil (low power) dapat menghantarkan listrik yang bertegangan lebih tinggi. Berikut adalah simbol dari komponen relay.

Optocoupler adalah sebuah komponen semi konduktor atau alat yang terdiri dari LED ( Ligh Emitting Diode ) dan Komponen yang sensitif terhadapat cahaya. Biasa nya digunakan untuk isolasi rangkaian satu ke rangkaian yang lain nya. Optocoupler juga sering di kenal dengan nama Optical coupler dan opto isolator. Di sebut sebagai Opto isolator karena LED dengan komponen sensitive cahaya terpisah oleh udara, namun dua komponen ini biasa nya di package dalam satu tempat. Untuk lebih jelas nya bisa di lihat pada gambar di bawah ini.

Biasanya LED ini di hubungkan ke sistem controller atau rangkaian elektronik dengan tegangan rendah dan sensitive terhadap beban tegangan besar. Jadi untuk memproteksi adanya gangguan tegangan feedback maka di gunakan lah isolator ini. Komponen Sensive cahaya ini ( biasanya photo transistor dan photo triac ) dihubungkan untuk mengendalikan beban beban besar seprti Motor DC, Motor AC, Kontaktor, dan lain lain. Contoh komponen yang termasuk sebagai optocoupler adalah ic 4n25, 4n25, MOC3023, PC817 dan lain-lain.

4. Percobaan pada Rangkaian

  A. Kondisi saat tidak ada gas dan tidak ada api

  B. Kondisi saat ada gas terdeteksi

 C. Kondisi saat ada gas terdeteksi dan api juga terdeteksi

D. Kondisi saat adanya air yang keluar dari pompa air dan dideteksi oleh sensor hujan

Prinsip Kerja :

     Pada saat ada gas lpg terdeteksi oleh sensor MQ2 pada rangkaian akan berlogika 1 sehingga sensor MQ2 mengeluarkan tegangan sebesar 5 volt. Pada rangkaian terdapat Op-Amp yang dirangkai secara non-inverting dengan penguatan tegangan 2x, op amp ini memiliki tegangan input yang berasal dari sensor MQ2 sebesar 5V lalu diperkuat 2x sehingga tegangan keluaran op amp sebesar 10V dengan begitu akan menghidupkan LED-Red dan Buzzer. Apabila pada kejadian tersebut terdapat api, maka sensor api akan mendeteksinya sehingga akan ada tegangan yang keluar dari sensor api. Dengan tegangan tersebut akan mengalir arus menuju basis Q1, karna adanya arus yang mengalir di basis Q1, memicu mengalirnya arus dari tegangan baterai 9V, lalu melalui relay dan kolektor Q1, karna ada arus yang mengalir di relay, relay akan aktif dan arus dari tegangan baterai 12V akan mengalir ke optocoupler triac, sehingga motor(pompa air) hidup dengan sumber AC dari Vsine. Air tersebut akan memadamkan api. Air yang keluar dideteksi oleh sensor hujan, sehingga ada output 5V dan menghidupkan LED-Blue sebagai Indikator 

5.Video 

6. File Download 

File Video Rangkaian 

Download video (Download)

File HTML

Download file HTML (Download)

File Materi Rangkaian

Download file Materi (Download)

File Data Sheet Sensor

Download datasheet sensor MQ2 (Download)

Download datasheet sensor api (Download)

Download datasheet sensor Hujan (Download)

File Library

Download Library Sensor MQ2 (Download)

Download Library Sensor Api (Download)

Download Library Sensor Hujan (Download)