Membuat alat pendeteksi kebakaran dengan flame sensor dan lm35

DAFTAR ISI

1. Tujuan

2.Alat dan Bahan

3. Dasar Teori

4. Percobaan

5. Video

6. link Download

1. tujuan

· Mengetahui prinsip kerja sensor suhu LM35 dan Flame Sensor

· Membuat rangkaian menggunakan sensor suhu LM35 dan Flame Sensor

· Memahami komponen Rangkaian LM35 dan Flame Sensor

2. alat dan bahan

1. 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.

2. bahan

1. Sensor LM358

Spesifikasi :
Integrated with two Op-Amps in a single package
Wide power supply Range
Singe supply – 3V to 32V
Dual supply – ±1.5V to ±16V
Low Supply current – 700uA
Single supply for two op-amps enables reliable operation
Short circuit protected outputs
Operating ambient temperature – 0˚C to 70˚C
Soldering pin temperature – 260 ˚C (for 10 seconds – prescribed)
Available packages: TO-99, CDIP, DSBGA, SOIC, PDIP, DSBGA
2. Resistor

Spesifikasi :
Resistance (Ohms) : 220 V
Power (Watts)                 : 0,25 W, ¼ W
Tolerance                           : ± 5%
Packaging                       : Bulk
Composition                   : Carbon Film
Temperature Coefficient : 350ppm/°C
Lead Free Status           : Lead Free
RoHS Status                    : RoHs Complient
3. NTC 10 K

Spesifikasi :

Resistance pada 25DegC = 10 Ohm
Max Steady State Current = 7A
Approx.R @ Max.Cur =0.130 Ohm
Dissipation factor ()(mW/) = 32
Thermal time constant (s) = 150
4.Potensimeter

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.

5. transistor

Transistor Polarity = NPN
Collector Emitter Voltage V(br)ceo = 30 V
Transition Frequency Typ ft = -
DC Collector Current = 800 mA
Power Dissipation Pd = 500 mV
DC Current Gain hFE =100
Operating Temperature Range = -
Transistor Case Style =TO-18
No. of Pins =3
MSL = -

6. battery

Input voltage: AC 100~240V / DC 10~30V
Output voltage: DC 1~35V
Max. input current: DC 14A
Charging current: 0.1~10A
Discharging current: 0.1~1.0A
Balance current: 1.5A/Cell Max
Max. discharging power: 15W
Max. charging power: AC 100W / DC 250W
Jenis batre yg didukung: LiFe, Lilon, LiPo 1~6S, LiHv 1-6S, Pb 1-12S, NiMH, Cd 1-16S
Ukuran:126x115x49mm
Berat:460gr

7. buzzer

Spesifikasi:
Rated voltage = 12V DC
Operation voltage = 3-24V DC
Rated current = < 30mA
Sound output = > 90 dB
Resonant freq = 3000 +/- 500 Hz
Operating temp = -20C s/d +60C
Storage temp = -20C s/d +70C

8. flame sensor

Tegangan operasi antara 3,3 – 5 Vdc
Terdapat 2 output yaitu digital output dan analog output yang berupa tegangan
Sudah terpackage dalam bentuk modul
Terdapat potensiometer sebagai pengaturan sensitivitas sensor dalam mensensing
9. Relay

Relay adalah salah satu komponen elektronika yang berfungsi untuk menyambung dan memutuskan arus listrik dalam sebuah rangkaian. Karena fungsi relay tersebut, itulah mengapa komponen yang satu ini juga disebut sebagai saklar

Spesifikasi Relay umumnya adalah tegangan input 5 VDC, 12 VDC atau 48 VDC. Untuk common dan NO NC umumnya 220 vac dengan arus kerja 10 A. Jika spesifikasi relay sudah didapat kita bisa menggunakan contoh umum rangkaian switching relay dibawah ini. Rangkaian switching ini dibantu transistor sebagai pemicu

3. dasar teori

. 1.buzzer

Buzzer Listrik adalah sebuah komponen elektronika yang dapat mengubah sinyal listrik menjadi getaran suara. Pada umumnya, Buzzer yang merupakan sebuah perangkat audio ini sering digunakan pada rangkaian anti-maling, Alarm pada Jam Tangan, Bel Rumah, peringatan mundur pada Truk dan perangkat peringatan bahaya lainnya. Jenis Buzzer yang sering ditemukan dan digunakan adalah Buzzer yang berjenis Piezoelectric, hal ini dikarenakan Buzzer Piezoelectric memiliki berbagai kelebihan seperti lebih murah, relatif lebih ringan dan lebih mudah dalam menggabungkannya ke Rangkaian Elektronika lainnya. Buzzer yang termasuk dalam keluarga Transduser ini juga sering disebut dengan Beeper.

2. 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).

3. 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.

4. transistor
Transistor adalah alat semikonduktor yang dipakai sebagai penguat, sebagai sirkuit pemutus dan penyambung arus (switching), stabilisasi tegangan, dan modulasi sinyal. Transistor dapat berfungsi semacam kran listrik, di mana berdasarkan arus inputnya (BJT) atau tegangan inputnya (FET), memungkinkan pengaliran listrik yang sangat akurat dari sirkuit sumber listriknya.
Pada umumnya, transistor memiliki 3 terminal, yaitu Basis (B), Emitor (E) dan Kolektor (C). Tegangan yang di satu terminalnya misalnya Emitor dapat dipakai untuk mengatur arus dan tegangan yang lebih besar daripada arus input Basis, yaitu pada keluaran tegangan dan arus output Kolektor.

5. battery

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

6. Flame sensor

Cara kerja sensor ini yaitu dengan mengidentifikasi atau mendeteksi nyala api dengan menggunakan metode optik. Pada sensor ini menggunakan tranduser yang berupa infrared (IR) sebagai sensing sensor. Tranduser ini digunakan untuk mendeteksi akan penyerapan cahaya pada panjang gelombang tertentu.
Yang dimana memungkinkan alat ini untuk membedakan antara spectrum cahaya pada api dengan spectrum cahaya lainnya seperti spectrum cahaya lampu.
7. LM358
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
Sensor suhu LM35, berfungsi untuk mengubah besaran fisis berupa temperatur sekitar sensor menjadi besaran elektris dalam bentuk perubahan tegangan.
Karakteristiknya:
-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.
Cara kerja sensor suhu:
Sensor LM35 bekerja dengan mengubah besaran suhu menjadi besaran
tegangan. Tegangan ideal yang keluar dari LM35 mempunyai perbandingan
100°C setara dengan 1 volt. Sensor ini mempunyai pemanasan diri (self heating)
kurang dari 0,1°C, dapat dioperasikan dengan menggunakan power supply
tunggal dan dapat dihubungkan antar muka (interface) rangkaian control yang
sangat mudah.
IC LM 35 sebagai sensor suhu yang teliti dan terkemas dalam bentuk
Integrated Circuit (IC), dimana output tegangan keluaran sangat linear terhadap
perubahan suhu. Sensor ini berfungsi sebagai pegubah dari besaran fisis suhu ke
besaran tegangan yang memiliki koefisien sebesar 10 mV /°C yang berarti bahwa
kenaikan suhu 1° C maka akan terjadi kenaikan tegangan sebesar 10 mV.
Gambar Rangkaian Sensor LM35
IC LM 35 ini tidak memerlukan pengkalibrasian atau penyetelan dari luar
karena ketelitiannya sampai lebih kurang seperempat derajat celcius pada
temperature ruang. Jangka sensor mulai dari – 55°C sampai dengan 150°C, IC
LM35 penggunaannya sangat mudah, difungsikan sebagai kontrol dari indicator
tampilan catu daya terbelah. IC LM 35 dapat dialiri arus 60 μ A dari supplay
sehingga panas yang ditimbulkan sendiri sangat rendah kurang dari 0 ° C di dalam
suhu ruangan.
Untuk mendeteksi suhu digunakan sebuah sensor suhu LM35 yang dapat
dikalibrasikan langsung dalam C (celcius), LM35 ini difungsikan sebagai basic
temperature sensor.
Adapun keistimewaan dari IC LM 35 adalah :
– Kalibrasi dalam satuan derajat celcius.
– Lineritas +10 mV/ º C.
– Akurasi 0,5 º C pada suhu ruang.
– Range +2 º C – 150 º C.
– Dioperasikan pada catu daya 4 V – 30 V.
– Arus yang mengalir kurang dari 60 Μa
8. Potensiometer

Nama "potensiometer" adalah kombinasi dari kata-kata Potensi Perbedaan dan Pengukuran, yang berasal dari masa awal pengembangan elektronik.

Saat ini, potensiometer jauh lebih kecil dan jauh lebih akurat daripada resistansi variabel besar dan seperti kebanyakan komponen elektronik, ada banyak jenis dan nama mulai dari resistor variabel, preset, trimmer, rheostat, dan tentu saja variabel potensiometer.

PRINSIP KERJA POTENSIOMETER

Potensio bekerja seperti resistor dengan semakin besar tahanan maka output (volt) semakin kecil, dan sebaliknya semakin kecil tahanan (ohm) maka output (volt) semakin besar.

Ketika digunakan sebagai potensiometer, koneksi dibuat untuk kedua ujungnya serta penghapus, seperti yang ditunjukkan. Posisi penghapus kemudian memberikan sinyal output yang sesuai (pin 2) yang akan bervariasi antara level tegangan yang diterapkan ke satu ujung trek resistif (pin 1) dan yang di sisi lain (pin 3).

FUNGSI POTENSIOMETER

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.
9. Relay

Relay adalah suatu peranti yang bekerja berdasarkan elektromagnetik untuk menggerakan sejumlah kontaktor yang tersusun atau sebuah saklar elektronis yang dapat dikendalikan dari rangkaian elektronik lainnya dengan memanfaatkan tenaga listrik sebagai sumber energinya. Kontaktor akan tertutup (menyala) atau terbuka (mati) karena efek induksi magnet yang dihasilkan kumparan (induktor) ketika dialiri arus listrik. Berbeda dengan saklar, pergerakan kontaktor (on atau off) dilakukan manual tanpa perlu arus listrik.

Simbol Relay :

Cara kerja relay adalah sebagai berikut :
Saat Coil mendapatkan energi listrik (energized) akan menimbulkan gaya elektromanetik
Gaya magnet yang ditimbulkan akan menarik plat/lengan kontak (armature) berpegas (bersifat berlawanan), sehingga menghubungkan 2 titik contact

4. percobaan

1. langkah kerja

1.siapkan semua bahan dan alat
2. hubungkan semua bahan dan alat
3. atur tegangan dan hambatan
4. jalankan simulasi

2. gambar rangkaian

3. prinsip kerja

jika flame sensor mendeteksi adanya percikan api , maka keadaan ini dianalogikan dengan logigstate berlogika 1. Maka sumber Vcc akan mengalirkan arus dan akan menghidupkan Relay . Ketika sensor tidak mendeteksi adanya api maka dianalogikan dengan logicstate berlogika 0, sehingga tidak ada arus yang mengalir ke Relay

Saat komponen NTC tidak dipanaskan dengan api, maka suhu disekitar NTC menjadi besar (> R1) sehingga tidak tegangan dan arus mengalir pada masukan pin 2 IC LM358 . Pin 2 yang mendapatkan tegangan kecil akan memperkecil tegangan keluarannya juga pada pin 1 (prinsip non-inverting) sehingga Relay tidak aktif.

Saat komponen NTC dipanaskan dengan api, maka suhu disekitar NTC menjadi kecil (< R1) sehingga terdapat tegangan dan arus mengalir pada masukan pin 2 IC LM358 . Pin 2 yang mendapatkan tegangan akan memperbesar tegangan keluaran pada pin 1 (prinsip non-inverting) sehingga Relay aktif.

Jika kedua Relay aktif maka akan menghidupkan buzzer. jika hanya salah satu yang aktif maka buzzer tidak akan berbunyi

Blog Kuliah

Membuat alat pendeteksi kebakaran dengan flame sensor dan lm35

1. tujuan