Aplikasi Rangkaian Simulasi Pendeteksi Cahaya Matahari dengan Sensor Ultraviolet
1. Tujuan
- Untuk mengetahui sensor ultraviolet
- Untuk membuat rangkaian pengaplikasian sensor ultraviolet yang nantinya diterapkan untuk mendeteksi adanya cahaya matahari
2.Alat dan Bahan
Alat :
1.Voltmeter
Volt meter DC merupakan alat ukur yang berfungsi untuk mengetahui beda potensial tegangan DC antara 2 titik pada suatu beban listrik atau rangkaian elektronika.
2.Ground
Ground atau arde pada instalasi listrik berguna sebagai pencegah terjadinya kontak antara makhluk hidup dengan tegangan listrik yang terekspos akibat terjadi kegagalan isolasi.
Bahan :
1.. ResistorSpecifications | |
Resistance (Ohms) | 1K |
Power (Watts) | 0.25W, 1/4W |
Tolerance | ±5% |
Packaging | Bulk |
Composition | Carbon Film |
Temperature Coefficient | 350ppm/°C |
Lead Free Status | Lead Free |
RoHS Status | RoHS Compliant |
2. Led
* Superior weather resistance
* 5mm Round Standard Directivity
* UV Resistant Eproxy
* Forward Current (IF): 30mA
* Forward Voltage (VF): 1.8V to 2.4V
* Reverse Voltage: 5V
* Operating Temperature: -30℃ to +85℃
* Storage Temperature: -40℃ to +100℃
* Luminous Intensity: 20mcd
Konfigurasi Pin :
* Pin 1 : Positive terminal of LED
* Pin 2 : Negative terminal of LED
3.APDS 9002 atau Ambient Light Sensor
* Excellent responsivity which peaks in the humanluminosity curveClose responsivity to the human eye
* Miniature chipLED lead-free surface-mount packageHeight – 0.80 mmWidth – 2.00 mmDepth – 1.25 mm
* Good output linearity across wide illumination range
* Low sensitivity variation across various light sources
* Guaranteed temperature performance-40°C to 85°C
* VCC supply 2.4 to 5.5 V
* Lead-free packageApplications
* Detection of ambient light to control display back lighting Mobile devices – mobile phones, PDAsComputing devices – notebooks, webpadsConsumer devices – TVs, video cameras, digital still cameras
* Automatic residential and commercial lightingmanagement•Electronic signs and signals
* Daylight and artificial light exposed devices
Konfigurasi Pin :
* Pin 1 : IOUT
* Pin 2 : VCC
* Pin 3 : VCC
* Pin 4 : No connect
4.Komperator
* large input voltage range
* no latch-up
* high gain
* short-circuit protection
* no frequency compensation required
* same pin configuration as UA709
Konfigurasi Pin :
* Pin 1 : Offset null 1
* Pin 2 : Inverting input
* Pin 3 : Non inverting input
* Pin 4 : Vcc (-)
* Pin 5 : Offset null 2
* Pin 6 : Output
* Pin 7 : Vcc (+)
* Pin 8 : N.C.
3.Dasar Teori
1. 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:
I=V/R
Resistor digunakan sebagai bagian dari rangkaian elektronik dan sirkuit elektronik, dan merupakan salah satu komponen yang paling sering digunakan. Resistor dapat dibuat dari bermacam-macam komponen dan film, bahkan kawat resistansi (kawat yang dibuat dari paduan resistivitas tinggi seperti nikel-kromium).
2. Ground
Ground atau pertanahan adalah bagian dari peralatan listrik rumah. Namun kebanyakan dari masyarakat Indonesia sudah terbiasa menyebut pertanahan atau gruond ini dengan kata arde. Ground atau arde pada instalasi listrik berguna sebagai pencegah terjadinya kontak antara makhluk hidup dengan tegangan listrik yang terekspos akibat terjadi kegagalan isolasi. Ground dalam rumah terpasang dengan dua macam, yaitu untuk instalasi listrik rumah dan instalasi penangkal petir.
3. VOLTMETER DC
VOLTMETER DC adalah alat ukur yang berfungsi untuk mengetahui beda potensial tegangan DC antara 2 titik pada suatu beban listrik atau rangkaian elektronika.
R shunt
Penambahan sebuah tahanan seri atau pengali (multiplier), mengubah gerakan d’arsonval menjadi sebuah voltmeter arus searah. Tahanan pengali membatasi arus ke alat ukur agar tidak melebihi arus sakala penuh (Idp).
Nilai tahanan pengali yang diperlukan untuk memperbesar batas ukur tegangan ditentukan dari gambar berikut,
V = Im (Rs + Rm)
Rs= – Rm
Im = arus galvanometer
Rm = tahanan dalam alat ukur
Rs = tahanan pengali
V = Batas ukur yang diinginkan
Efek pembebanan
Bila sebuah voltmeter dihubungkan antara dua titik di dalam sebuah rangkaian tahanan tinggi, dia bertindak sebagai shunt bagi bagian rangkaian sehinga memperkecil tahanan ekivalen dalam bagian rangkaian tersebut. Berarti voltmeter akan menghasilkan penunjukan tegangan yang lebih rendah dari yang sebenarnya sebelum dihubungkan. Efek ini disebut efek pembebanan instrumen yang terutama disebabkan oleh sensitivitas rendah
4,Sensor Ultraviolet
*Ultraviolet (UV) adalah gelombang elektromagnetik yang memiliki panjang gelombang sebesar 380-200 nm. Cahaya ini sulit untuk dilihat dengan mata telanjang. Cahaya ini biasanya dipancarkan oleh matahari.
* Sensor Ultraviolet
Sensor cahaya ultraviolet adalah sensor cahaya yang hanya merespon perubahan intensitas cahaya ultraviolet yang mengenainya. Sensor ini menerima input dalam bentuk intensitas cahaya ultraviolet dan menghasilkan output dalam bentuk perubahan besaran listrik.
* Ambient Light Sensor
Sensor yang dapat mengukur besar intensitas cahaya. Pada umumnya terletak di dalam HP yang kalau terkena cahaya matahari, cahaya yang dipancarkan oleh layar HP semakin terang. Input yang diterima berupa cahaya dan output yang akan dihasillkan berupa tegangan yang dapat memicu nyala pada rangkaian yang di sini pada umumnya digunakan pada layar HP atau Smartphone. Penggunaan Ambient Light Sensor harus disertai dengan Op-Amp dikarenakan keluaran yang dihasilkan oleh Ambient Light Sensor tidak sampai sebesar 5 Volt.
4.Komperator
Komparator yang digunakan di sini adalah Op-Amp tipe 741 yang terdiri dari 8 kaki dan untuk membuat rangkaian ini, yang digunakan hanyalah kaki 2 yang merupakan kaki inverting, kaki 3 yaitu kaki non inverting, kaki 4 sebagai penghubung ke ground, kaki 6 mengarah kepada output yang mana output dalam rangkaian ini berupa tegangan yang dapat menyalakan LED, dan kaki 7 sebagai input tegangan atau tempat terhubung dengan VCC yang berfungsi sebagai supply energi bagi Op-Amp tersebut.
Tipe Op-Amp yang digunakan berupa Op-Amp non-inverting, ditandai dengan terhubungnya kaki inverting terhadap ground dan kaki non-inverting terhadap input.
Fungsi Op-Amp di sini sebagai penguat tegangan bagi rangkaian yang akan dibuat.
5.Voltmeter
Volt meter DC merupakan alat ukur yang berfungsi untuk mengetahui beda potensial tegangan DC antara 2 titik pada suatu beban listrik atau rangkaian elektronika. Konsep yang digunakan dalam sebuah volt meter DC hampir sama dengan konsep pada ampere meter. Pada volt meter arus searah atau DC volt meter tahanan shunt atau shunt resistor dipasang seri dengan kumparan putar magnet permanen (permanent magnet moving coil) PMMC yang berfungsi sebagai pengali (multiplier).
6.Power Supply
Power supply atau pencatu daya adalah sebuah alat elektronik yang berfungsi memberikan tegangan dan arus listrik pada komponen-komponen lainnya. Pada dasarnya power supply membutuhkan sumber listrik yang kemudian diubah menjadi sumber daya yang dibutuhkan oleh berbagai perangkat elektronik lainnya. Arus listrik yang disalurkan oleh power supply ini adalah jenis arus bolak-balik (AC). Namun karena kelebihan dari power supply ini, maka alat ini juga dapat mengubah arus bolak-balik (AC) menjadi arus searah (DC).
7.Sensor Grafik Respon dari Sensor UV
4. PERCOBAAN
Prosedur percobaan:
1. Siapkan komponen yang dibutuhkan
2. hubungkan semua alat
3.Atur seperti gambar berikut
Pada saat cahaya diterima oleh Ambient Light Sensor (input berupa energi cahaya), maka akan diterima dalam bentuk tegangan balik, yang akan dialirkan ke kaki Op-amp non inverting untuk memperkuat tegangan balik menjadi tegangan searah, dimana besarnya penguatan tegangan tersebut tergantung kepada nilai R2 dan R3 yang dipasang, sehingga nilai yang terbaca pada voltmeter adalah tegangan dalam bentuk positif dan LED dapat menyala (output berupa tegangan).
Cara kerja pada api yaitu apabila sensor mendeteksi adanya cahaya dari api maka LED akan menyala, dan sebaliknya apabila sensor tidak mendeteksi adanya cahaya api rokok maka LED tidak menyala.
5.Video
Tidak ada komentar:
Posting Komentar