1. Tujuan
- Mengetahui Rangkaian Sensor gas.
- Mengetahui Rangkaian Flame Sensor.
- Memahami aplikasi proteus
1. Flame sensor
2. Sensor Gas (MQ-2)
3. Resistor
4. Relay
5. Power
6. Battery
7. Led
8. Transistor
9. Logic State
10. Buzzer
11. Motor DC
A.SENSOR GAS
Sensor gas
adalah sensor yang befungsi untuk mengukur senyawa gas polutan yang ada di
udara,seperti karbonmonoksida, hidrokarbon, nitrooksida, dan lain-lain. Sudah
semakin banyak dipasaran telah beredar pengindra ga semikonduktor. Tentunya
dibedakan oleh sensitivitas sensor tersebut, semakin mahal maka sensitivitas
semakin bagus. Pengindra gas tersebut bekerja dengan semakin tinggi konsentrasi
gas maka resistansinya semakin rendah. Banyak sekali type sensor gas yang
digunakan dan tersedia dipasaran, seperti sensor gas untuk mendeteksi gas LPG
yaitu type TGS 2610 dan sensor gas untuk mendeteksi asap rokok yaitu type AF
30. Pada pembahsan ini yang di bahas adalah Sensor Gas Type AF 30.
Sensor AF 30
adalah sensor yang dapat mendeteksi asap rokok. Jenis sensor asap secara umum
dibagi menjadi 3 macam yaitu ionization smoke detector, photoelectric smoke
detector, dan air-sampling smoke detector. Perbedaan dari ketiga jenis smoke
detector tersebut hanyalah pada metode deteksinya.
Pada
dasarnya prinsip kerja dari sensor tersebut adalah mendeteksi keberadaan
gas-gas yang dianggap mewakili asap rokok, yaitu gas Hydrogen dan Ethanol.
Sensor AF-30 mempunyai tingkat sensitifitas yang tinggi terhadap dua jenis gas
tersebut. Jika sensor tersebut mendeteksi keberadaan gas-gas tersebut diudara
dengan tingkat konsentrasi tertentu, maka sensor akan menganggap terdapat asap
rokok di udara. Ketika sensor mendeteksi keberadaan gas-gas tersebut maka
resistansi elektrik sensor akan turun. Dengan memanfaatkan prinsip kerja dsri
sensor AF 30 ini, maka dapat mendeteksi adanya asap di suatu ruangan. Sensor
ini dapat mendeteksi secara akurat gas dengan merasakan unsure yang terkena
untuk satu sisi suatu keramik substrate. Didalamnya mempunyai sejumlah suatu
penyerap keramik untuk perlindungan melawan terhadap debu atau gas yang tidak
diketahui.
Heater pada
sensor ini berfungsi sebagai pemicu sensor untuk dapat mendeteksi target gas
ang diharapkan setelah di beri tegangan 5V. Sehingga dua element logam (2 dan
4) akan bekerja. Dan di antara dua element logam tersebut, terdapat ruang yang
jarakya telah ditentukan. Apabila ada sensor mendeteksi gas, maka kerapatan
ruang yang terdapat antara logam 2 dan 4 akan membesar / mengecil. Saat tahanan
semakin kecil, maka arus akan mengalir dari 2 ke 4 sehinga output tegangan
sensor akan bes
Gambar 1.
Grafik tingkat sensitifitas sensor AF-30 terhadap gas
Dari grafik
pada gambar diatas dapat dilihat bahwa dengan mengukur perbandingan antara
resistansi sensor pada saat terdapat gas dan resistansi sensor pada udara
bersih atau tidak mengandung gas tersebut (Rgas/Rair), dapat diketahui kadar
gas tersebut. Sebagai contoh jika resistansi sensor (RS) pada saat terdapat gas
Hydrogen adalah 1KW maka resistansi sensor (RS) pada saat udara bersih
adalah 10KW.
Rgas/Rair=1000ohm/10000ohm=0,1
Dari
perhitungan diatas serta menurut grafik pada gambar 1, jika Rgas/Rair=0.1 maka
konsentrasi gas Hydrogen pada udara adalah sekitar 100ppm. Untuk mengetahui besarnya
resistansi sensor (RS) saat udara bersih dapat dihitung menggunakan
Sebagai
contoh jika Vout pada saat udara bersih adalah 2,8V dan RL yang digunakan
adalah 10KW, maka dengan rumus diatas diperoleh RS saat udara bersih (Rair)
adalah 7857,14W atau 7857W. Dari hasil perhitungan diatas diperoleh RL=10KW, RS
saat udara bersih (Rair) adalah 7857W dengan Vout saat. udara bersih =2,8V.
Dengan
melihat grafik gambar 1 dan hasil perhitungan diatas, maka nilai Vout untuk
tiap-tiap nilai perbandingan Rgas/Rair dapat diketahui sehingga tingkat
konsentrasi dari gas tersebut juga diketahui pula. Misalnya untuk gas Hydrogen
dengan tingkat konsentrasi 10ppm, dari grafik gambar 1 Rgas/Rair @ 0,29 maka
Rgas/Rair
@ 0,29
Rair
= 7857W
Rgas
= Rair x (Rgas/Rair)
= 7857W x 0,29
= 2279W
= 7857W x 0,29
= 2279W
Dari hasil
perhitungan diatas diperoleh nilai Rgas pada saat konsentrasi gas Hydrogen
10ppm. Karena Rgas adalah sama dengan resistansi sensor (RS), maka berdasarkan
nilai Rgas yang diperoleh tersebut, maka dari rumus mencari nilai RS, nilai
Vout pada saat konsentrasi Hydrogen 10ppm dapat diperoleh:
Rgas
= 2279W
Vc
= 5V
RL
= 10KW
Maka, dapat
dihitung dengan meggunakan
Jadi nilai Vout pada saat sensor mendeteksi nilai konsentrasi Hydrogen 10ppm adalah sebesar 4,072V.
Jadi nilai Vout pada saat sensor mendeteksi nilai konsentrasi Hydrogen 10ppm adalah sebesar 4,072V.
KARAKTERISTIK
v
Tegangan konstan 5V
v
Sensitivitas yang tinggi
Sensor AF 30
terbuat dari bahan thick film element, lebih sedikit ketergantungan pada
temperature, perlawanan getaran dan goncangan superior, rangkaian pengarah
sederahan. Target gas dari sensor ini adalah gas-gas yang di anggap mewakili
asap, diantaranya yaitu hydrogen dan ethanol.
B.FLAME
SENSOR
Salah satu
detektor yang memiliki fungsi terpenting adalah detektor api atau yang biasa
disebut dengan Flame Detector yang mampu mengaktifkan alarm bila mendeteksi
adanya percikan api yang berisiko menyebabkan bencana kebakaran. Namun, saat
memilih Flame Detector, pengguna diharuskan telah benar-benar paham atas
prinsip dari alat detektor tersebut dan meninjaunya demi mendapatkan Flame
Detector yang sesuai dengan aktivitas di dalam lokasi dan tingkat kebutuhannya,
serta bagaimana konsekuensi risiko yang mungkin terjadi.
Prinsip
Flame Detektor tersebut menggunakan metode optik yang bekerja seperti UV
(ultraviolet) dan IR (infrared), pencitraan visual api, serta spektroskopi yang
berfungsi untuk mengidentifikasi percikan api atau flame. Reaksi intens bahan
yang memicu kebakaran dapat ditandai dari UV, terlihatnya emisi karbondioksida,
dan radiasi dari infrared. Flame Detector juga mampu membedakan antara False
Alarm atau peringatan palsu dengan api kebakaran sungguhan melalui komponen
sistem yang dirancang dengan fungsi mendeteksi adanya penyerapan cahaya yang
terjadi pada gelombang tertentu.
Tingkat
potensi risiko kebakaran dari setiap jenis bahan semakin meluas mengingat
semakin canggihnya teknologi penginderaan api atau teknologi Flame Sensing.
Pada umumnya bahan bakar industri yang tergolong mudah terbakar antara lain:
bensin, hidrogen, belerang, alkohol, LNG/LPG, minyak tanah, kertas, disel,
kayu, jet bahan bakar, tekstil, ethylene, dan pelarut.
Data Sheet
:
4. Rangkaian
Prinsip
Kerja :
A. Pada saat
MQ-2 Berlogika 1
Maka pada
outputnya mengalir arus yang akan menghidupkan D3 Kemudian menuju Ground. Arus
Juga mengalir ke kaki basis Q2, dan juga karena ada arus yang mengalir ke kaki
kolektor Q2 dari sumber tegangan +12 volt, maka Transistor akan On, sehingga
akan mengaktifkan Relay, dan membuat Buzzer dan D1 akan On.
B. Pada Saat
Flame Detector Berlogika 1
Maka pada
outputnya mengalir arus yang Kemudian Mengaktifkan D2 kemudian menuju ground.
Arus Juga Mengalir ke Basis Transistor Q1, Arus juga akan Masuk ke kaki
kolektor Q1 yang berasal dari sumber tegangan +12v, Karena arus masuk Ke Basis
dan Juga Kolektor, maka Arus Juga akan Mengalir pada Emitter dari Q1, sehingga
membuat Q1 On, Karena Q1 on, maka akan mengaktifkan Relay sehingga Motor
Bergerak dan juga menghidupkan Buzzer.
C. Pada Saat
MQ-2 dan Flame Sensor Sama sama Berlogika 1
Sama seperti
kondisi a dan b, Yakni D3 On, D2 on, Sehingga Relay1 On yang kemudian Membuat
Motor On dan Buzzer juga on dan relay 2 juga on sehingga Buzzer dan D1 akan On.
Video Rangkaian
5. Link Download
Download Rangkaian [ disini ]
Download Data Sheet Sensor Gas [ disini ]
Download Data Sheet Flame Sensor [disini ]
Download Video Simulasi Rangkaian [ disini ]
Download Library Sensor Gas [ disini ]
Download Library Flame Sensor [ disini ]
Tidak ada komentar:
Posting Komentar