- Memahami dan mengetahui sensor optocoupler dan sensor LM35
- Memahami prinsip kerja sensor optocoupler dan sensor LM35
- Mengaplikasikan sensor optocoupler dan sensor LM35 sebagai kontrol kecepatan motor
2. Komponen [Kembali]
- Sensor optocoupler
Optocopler adalah komponen elektronika yang berfungsi sebagai penghubung berdasarkan cahaya optik.
- Sensor suhu LM35
Sensor suhu LM35 adalah komponen elektronika yang memiliki fungsi mengubah besaran suhu menjadi besaran listrik dalam bentuk tegangan.
- Op - Amp
Op-Amp banyak digunakan dalam sistem analog komputer, penguat video/gambar, penguat audio, oslator, detector, dan laiinya. LM741 biasanya bekerja pada tegangan positif/negatif 12 volt dibawah, dibawah itu IC tidak akan bekerja.
- Resistor
Resistor berfungsi untuk menghambat arus dalam rangkaian listrik.
Cara menghitung nilai resistansi resistor dengan gelang warna :
- Masukkan angka langsung dari kode gelang warna gelang pertama
- Masukkan angka langsung dari kode gelang warna gelang kedua
- Masukkan angka langsung dari kode gelang warna gelang ketiga
- Masukkan jumlah nol dari kode gelang warna gelang ke-4 atau pangkatkan angka tersebut dengan 10 (10^n)
- Gelang terkahir merupakan nilai toleransi dari resistor
- LED
LED berfungsi sebagai lampu indikator.
- Transistor
Transistor berfungsi sebagai penguat, sebagai sirkuit pemutus dan penyambung arus, stabilisasi tegangan, dan modulasi sinyal.
- Motor DC
Motor DC dimanfaatkan sebagai penggerak dalam rangkaian sederhana .
- Potensiometer
Potensiometer berperan sebagai resistor variabel atau rheostat.
- Mosfet
Mosfet adalah sebuah perangkat semikonduktor yang secara luas digunakan sebagai switch dan sebagai penguat sinyal pada perangkat elektronik.
- Relay
Relay digunakan untuk menggerakan kontak saklar sehingga dengan arus listrik yang kecil (low power) dapat menghantarkan listrik yang bertegangan lebih tinggi.
3. Dasar Teori[Kembali]
1). Sensor Optoucopler
Optocoupler adalah komponen elektronika yang berfungsi sebagai penghubung berdasarkan cahaya optik. Pada dasarnya optocoupler terdiri dari 2 bagian utama yaitu Transmitter yang berfungsi sebagai pengirim cahaya optik dan Receiver yang berfungsi sebagai pendeteksi sumber cahaya. Masing-masing bagian optocoupler (Transmitter dan Receiver) tidak memiliki hubungan konduktif rangkaian secara langsung tetapi dibuat sedemikian rupa dalam satu kemasan komponen. Jenis-jenis optocoupler yang sering ditemukan adalah optocopler jenis yang terbuat dari bahan semikonduktor dan terdiri dari kombinasi LED dan phototransistor. Dalam kombinasi ini, LED berfungsi sebagai pengirim sinyal cahaya optik (Transmitter) sedangkan phototransistor berfungsi sebagai penerima cahaya tersebut (Receiver). Jenis-jenis lain dari optocoupler diantaranya adalah kombinasi LED-LASCR dan juga Lamp-Photoresistor. Pada prinsipya, optocoupler dengan kombinasi LED-Phototransistoradalah optocoupler yang terdiri dari sebuah komponen LED yang memancarkan cahaya infra merah (IR LED) dan sebuah komponen semikonduktor yang peka terhadap cahaya (Phototransistor) sebagai bagian yang digunakan untuk mendeteksi cahaya infra merah yang dipancarkan oleh IR LED.
Gambar 1 : Rangkaian internal Optocoupler
Dari gambar diatas dapat dijelaskan bahwa arus listrik yang mengalir melalui IR LED akan menyebabkan IR LED memancarkan sinyal cahaya infra merahnya. Intensitas cahaya tergantung pada jumlah arus listrik yang mengalir pada IR LED tersebut. Kelebihan cahaya Infra Merah adalah pada ketahannannya yang lebih baik jika dibandingkan dengan cahaya yang tampak. Cahaya Infra Merah tidak dapat dilihat dengan mata telanjang. Cahaya Infra Merah yang dipancarkan tersebut akan dideteksi oleh Phototransistor dan menyebabkan terjadinya hubungan atau Switch ON pada Phototransistor. Prinsip kerja Phototransistor hampir sama dengan Transistor Bipolar biasa, yang membedakan adalah terminal basis (base) phototransistor yang merupakan penerima yang peka terhadap cahaya.
Gambar 2 : Grafik hubungan kecepatan dan waktu pada sensor optocoupler
2). Sensor Ultrasonik
Sensor suhu LM35 adalah komponen elektronika yang memiliki fungsi mengubah besaran suhu menjadi besaran listrik dalam bentuk tegangan. LM35 memiliki keakuratan tinggi dan kemudahan perancangan jika dibandingkan dengan sensor suhu yan lain. LM35 mempunyai keluaran impedansi yang rendah dan linieritas yang tinggi sehingga dapat dengan mudah dihubungkan dengan rangkaian kendali khusus serta tidak memerlukan penyetelan lanjutan. Sensor suhu LM35 pada dasarnya mimiliki 3 pin yang berfungsi sebagai sumber supply tegangan DC +5 volt, sebagai pin output hasil penginderaan dalam bentuk perubahan tegangan DC pada Vout dan pin untuk Ground.
Karakteristik Sensor LM35:
a. Memiliki sensitivitas
suhu, dengan faktor skala linier antara tegangan dan suhu 10 mVolt/ºC, sehingga
dapat dikalibrasi langsung dalam celcius.
b. Memiliki ketepatan
atau akurasi kalibrasi yaitu 0,5ºC pada suhu 25 ºC
c. Memiliki jangkauan
maksimal operasi suhu antara -55 ºC sampai +150 ºC.
d Bekerja pada tegangan
4 sampai 30 volt.
e. Memiliki arus rendah
yaitu kurang dari 60 µA.
f. Memiliki pemanasan
sendiri yang rendah (low-heating) yaitu kurang dari 0,1 ºC pada udara
diam.
g. Memiliki impedansi
keluaran yang rendah yaitu 0,1 W untuk beban 1 mA.
h. Memiliki ketidaklinieran
hanya sekitar ± ¼ ºC.
Gmabar 3 : Grafik respon sensor LM35
Adapun keistimewaan
dari IC LM 35 adalah : ·
1. Kalibrasi
dalam satuan derajat celcius. ·
2. Lineritas +10
mV/ ºC. ·
3. Akurasi
0,5 ºC pada suhu ruang. ·
4. Range
+2 ºC – 150 ºC. ·
5. Dioperasikan
pada catu daya 4 V – 30 V. ·
6. Arus yang
mengalir kurang dari 60 μA
Maka dapat disimpulkan prinsip kerja sensor
LM35 sebagai berikut:
- Suhu lingkungan di deteksi menggunakan
bagian IC yang peka terhadap suhu
- Suhu lingkungan ini diubah menjadi
tegangan listrik oleh rangkaian di dalam IC, dimana perubahan suhu berbanding lurus
dengan perubahan tegangan output.
- Pada seri LM35
Vout = 10 mV/°C
Tiap perubahan 1®C akan
menghasilkan perubahan tegangan output sebesar 10mV
4. Prinsip Kerja [Kembali]
Ketika sensor mendeteksi suhu di bawah 32
derajat celcius, maka akan ada tegangan yang keluar dari sensor dan arus akan
mengalir ke kaki inverting op amp dimana fungsinya sebagai detektor inverting.
Karena tegangan input di kaki inverting lebih kecil dari tegangan di kaki non
inverting, maka output yang dikeluarkan mendekati +Vcc. Kemudian arus mengalir
ke R1 lalu ke U1, karena U1 aktif D1 juga aktif. Arus dari baterai menuju ke
R7, Q1, R3, dan relay. Arus dari R7 masuk ke pin 5 U1 lalu dikeluarkan melalui
pin 4 dan menuju Q1 yang mengakibatkan transistor tersebut aktif sehingga ada
arus yang mengalir dari kolektor ke emiter dan ke ground. Arus dari basis Q1
menuju U2 yang menyebabkan U2 aktif dan arus menuju pin 2 lalu ke ground. Arus
dari R3 menuju pin 5 U2 lalu dikeluarkan melewati pin 4 dan menuju basis Q2 yang
menyebabkan Q2 aktif sehingga arus yang mengalir dari sumber ke relay ke
kolektor, ke emitor dan ground. Hal ini mnegakibatkan relay aktif dan rangkaian
pun menjadi tertutup yang mnegakibatkan motor dan buzzer aktif. Ketika
sensor mendeteksi suhu di 32 derajat celcius ke atas, maka akan ada tegangan
yang keluar dari sensor dan arus akan mengalir ke kaki inverting op amp dimana
fungsinya sebagai detektor inverting. Karena tegangan input di kaki inverting
lebih besar dari tegangan di kaki non inverting, maka output yang dikeluarkan
mendekati -Vcc atau mendekati nol. Karena arus output kecil sehingga U1 tidak
aktif, mengakibatkan Q1, U2, dan Q2 tidak aktif juga. Jika Q2 tidak aktif, maka
arus dari sumber, ke relay, tidak bisa melewati Q2 sehingga relay off dan motor
serta buzzer juga off.
5. Bentuk Rangkaian [Kembali]
6. Video [Kembali]
7. Link Download [Kembali]
Download materi klik disini
Download file rangkaian klik disini
Download Video klik disini
Download data sheet relay klik disini
Download data sheet LM35 klik disini
Download data sheet optocoupler klik disini
Download data sheet transistor BC548 klik disini
Tidak ada komentar:
Posting Komentar