Tugas 5
Membuat Rangkaian Sensor Suhu
Mengetahui Rangkaian Sensor Suhu
Mengetahui Fungsi Sensor Suhu
Alat :
a. Voltmeter DC
Voltmeter terdiri dari dua macam diantaranya ada volmeter Analog dan Digital. Pada sebuah voltmeter terpasang secara parallel, dan untuk suatu rangkaian dapat dijadikan patokan sebagai cara untuk mengetahui tegangan pada listrik tersebut. Kutub alat ukur ini pun harus searah dengan arus baik kutub positif maupun kutub negatif.
b. Thermistor PTC
Komponen termistor PTC (Positive Temperatur Coefficient) adalah suatu resistor yang mempunyai koefisien temperatur positif yang sangat tinggi. Dimana nilai resistansi PTC akan semakin tinggi pada saat perubahan suhu disekitar PTC semakin tinggi. PTC memiliki sifat yang berkebalikan dengan NTC. PTC akan memeberikan perubahan resistansi semakin rendah pada saat suhu disekitar body PTC semakin dingin.
Bahan :
a. Resistor
Empat buah cincin berwarna dipergunakan untuk menyatakan nilai tahanan sebuah resistor tetap. Cincin ini ditempatkan saling dekat di salah satu ujung badan resistor. Warna tiap-tiap cincin mempresentasikan sebuah bilangan Disamping empat buah cincin tersebut terdapat lagi sebuah cincin pada bagian ujung resistor yang mempresentasikan toleransi
Cincin 1 orange berarti: 3
Cincin 2 orange berarti: 3
Cincin 3 putih berarti: 9
Cincin 4 hitam berarti pengalinya 100 = 1
Cincin 5 coklat berarti toleransinya = 1%
Maka nilai resistor tersebut adalah = 339 x 1 = 339 ± 3,39 Ohm
Atau berkisar antara: 335,61 ÷ 442,39 Ohm.
b. LED
Tegangan LED menurut warna yang dihasilkan:
- Infra merah : 1,6 V.
- Merah : 1,8 V – 2,1 V.
- Oranye : 2,2 V.
- Kuning : 2,4 V.
- Hijau : 2,6 V.
- Biru : 3,0 V – 3,5 V.
- Putih : 3,0 – 3,6 V.
- Ultraviolet : 3,5 V
a. Voltmeter DC
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).
Tahanan Pengali (Multiplier Resistor) Penambahan sebuah tahanan seri atau pengali (multiplier), mengubah gerakan d’arsonval menjadi sebuah voltmeter arus searah. Tahanan pengali membatasi arus kealat ukur agar tidak melebihi arus sakala penuh (Idp). Sebuah voltmeter arus searah mengukur beda potensial antara dua titik dalam sebuah rangkaian arus searah dan dengan demikian dihubungkan paralel terhadap sebuah sumber tegangan atau komponen rangkaian. Biasanya terminal-termianal alat ukur ini diberi tanda positif dan negatif karena polaritas harus ditetapkan.
Nilai tahanan pengali yang diperlukan untuk memperbesar batas ukur tegangan ditentukan dari gambar berikut, dimana :
V = Im (Rs + Rm)
Dengan :
Im = arus defleksi dari alat ukur
Rm = tahanan dalam alat ukur
Rs = tahanan pengali
V = tegangan rangkuman maksimum dari instrumen
Gambar Rangkaian Dasar Voltmeter Arus Searah
Biasanya untuk batas ukur sampai 500 V pengali dipasang didalam kotak voltmeter. Untuk tegangan yang lebih tinggi, pengali tersebut dipasang pada sepasang probe kutub diluar kotak yakni untuk mencegah kelebihan panas dibagian dalam voltmeter.
Voltmeter Rangkuman Ganda
Penambahan sejumlah pengali beserta sebuah saklar rangkuman membuat instrumen mampu digunakan bagi sejumlah rangkuman tegangan. Sebuah voltmeter rangkuman ganda yang menggunakan sebuah sakelar empat posisi (V1, V2, V3, dan V4 ) dan empat pengali (R1, R2, R3, dan R4). Nilai dari pada tahanan-tahanan pengali dapat ditentukan dengan metoda sebelumnya, atau dengan metoda sensitivitas.
Sensitivitas voltmeter
Sensitivitas (S), adalah kebalikan dari defleksi skala penuh alat ukur yaitu:
S = 1 / Idp
Sensitivitas (S) dapat digunakan pada metode sensitivitas untuk menentukan tahanan pengali voltmeter arus searah.
R = (S x V) – Rm
Dimana :
S = sensitivitas voltmeter,ohm/volt
V = rangkuman tegangan yang ditentukan oleh posisi sakelar
Rm = tahanan-dalam alat ukur (ditambah tahanan seri)
Rs = tahanan pengali
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.
Tindakan pencegahan yang umum bila menggunakan sebuah voltmeter adalah:
- Periksa polaritas yang benar. Polaritas yang salah (terbalik) menyebabkan voltmeter menyimpang kesumbat mekanis dan ini dapat merusak jarum.
- Hubungkan voltmeter paralel terhadap rangkaian atau komponen yang akan diukur tegangannya.
- Bila menggunakan rangkuman ganda, gunakan selalu rangkuman tertinggi dan kemudian turunkan sampai diperoleh pembacaan naik yang baik.
- Selalu hati-hati terhadap efek pembebanan. Efek ini dapat diperkecil dengan menggunakan rangkuman setinggi mungkin (dan sensitivitas paling tinggi).
- Ketepatan pengukuran berkurang bila penunjukan berada pada skala yang lebih rendah.
b. Thermistor PTC
Komponen termistor PTC (Positive Temperatur Coefficient) adalah suatu resistor yang mempunyai koefisien temperatur positif yang sangat tinggi. Dimana nilai resistansi PTC akan semakin tinggi pada saat perubahan suhu disekitar PTC semakin tinggi. PTC memiliki sifat yang berkebalikan dengan NTC. PTC akan memeberikan perubahan resistansi semakin rendah pada saat suhu disekitar body PTC semakin dingin.
Dalam beberapa hal PTC ini berbeda dengan NTC seperti yang dituliskan berikut ini :
- Koefisien temperatur dari termistor PTC akan positif hanya antara daerah temperatur tertentu. Diluar daerah temperatur ini, koefisien temperaturnya bisa nol ataupun negatif.
- Harga koefisien temperatur mutlak dari termistor PTC, hampir dalam seluruh kejadian jauh lebih besar daripada yang dimiliki oleh termistor NTC.
Fisik dan simbol PTC
Grafik Karakteristik PTC
Perlu dicatat bahwa skala resistansi adalah dalam logaritmik dan resistansinya berubah mulai dari beberapa ratus ohm pada temperatur 75 oC dan beberapa ratus kilo ohm pada temperatur 150 oC.
Termistor PTC terbuat dari BaTiO3 , cairan zat padat dari BaTiO3 dan SrTiO3 adalah analog dengan metode yang digunakan untuk persiapan membuat termistor NTC. Sejumlah ekstra tertentu pada ion-ion Ti dibangkitkan dengan memasukkan ion-ion lain yang mempunyai valensi yang berbeda.
Karakteristik arus dan tegangan statis menarik karena kurva ini bisa menunjukkan dengan jelas kemampuan arus limit dari termistor PTC.
Sampai level tegangan tertentu , karakteristik arus dan tegangannya merupakan garis lurus dan mengikuti hukum ohm, tetapi begitu PTC terpanasi dengan arus yang besar yaitu temperatur sudah sampai pada daerah switching , disini resistansi membesar.Kejadian ini bisa dilihat pada gambar berikut.
Karakteristik Tegangan dan Arus dari Termistor PTC
Tentu saja karakteristik tegangan dan arus ini bergantung pada temperatur sekitarnya, dan juga bergantung pada koefisien transfer panas yang ada disekelilingnya.
PTC dengan variasi resistansi yang sangat tinggi dalam daerah temperatur yang agak terbatas, pada dasarnya digunakan sebagai “Threshold detector“.
Cara Mengukur PTC Menggunakan Multimeter
- Seting multimeter sebagai ohm meter
- Hubungkan kedua probe multimeter pada kaki PTC, multimeter harus menunjuk sutu nilai resistansi sesui dengan nilai resistansi PTC yang tertera pada body PTC.
- Berikan perubahan suhu menggunakan solder pada body PTC dan amati perubahan resistansinya. Dengan memberikan perubahan suhu semakin panas maka resistansi kedua kaki PTC harus bertambah semakin besar.
c. Resistor
Resistor atau hambatan yaitu salah satu komponen elektronika yang punya nilai hambatan tertentu, dimana hambatan ini akan menghambat arus listrik yang mengalir melaluinya. Sebuah resistor biasanya terbuat dari bahan campuran Carbon. Tapi, gak sedikit juga resistor yang terbuat dari kawat nikrom, sebuah kawat yang punya resistansi yang cukup tinggi dan tahan pada arus kuat. Contohnya, penggunaan kawat nikrom bisa dilihat pada elemen pemanas setrika. Kalo elemen pemanas tersebut dibuka, maka ada seutas kawat spiral yang biasa disebut dengan kawat nikrom. Satuan Resistor yaiti Ohm (Ω) yang merupakan satuan SI buat Resistansi listrik.
Ada beberapa fungsi dari Resistor, yaitu:
- Fungsi resistor yaitu buat membatasi arus listrik yang mengalir.
- Fungsi resistor buat aplikasi DC yang membutuhkan keakuratan yang sangat tinggi. Contoh, aplikasi penggunaan resistor ini yaitu DC Measuring equipment, dan reference gulators buat voltage regulator dan decoding Network.
- Fungsi resistor sebagai standart didalam verifikasi keakuratan dari suatu alat ukur resistive.
- Fungsi resistor buat pengatur tegangan output pada power supplay.
- Fungsi resistor buat aplikasi power, karena membutuhkan frekuensi respon yang baik, daya yang tinggi dan nilai yang lebih besar dari pada power wirewound resistor.
- Fungsi resistor pembagi tegangan.
Ada beberapa karakteristik utama pada sebuah resistor, yaitu sebagai berikut
- Resistanti terhadap daya listrik yang dapat boros
- Koefisien suhu, desah listrik, dan induktansi.
- Resistor bersifat resistif.
- Terbuat dari bahan karbon.
d. LED - Blue
Light Emitting Diode atau yang sering disingkat LED merupakan sebuah komponen elektromagnetik yang dapat memancarkan cahaya monokromatik melalui tegangan maju. LED terbuat dari bahan semi konduktor yang merupakan keluarga dioda. LED dapat memancarkan berbagai warna, tergantung dari bahan semikonduktor yang digunakan. LED juga dapat memancarkan cahaya inframerah yang tak tampat, seperti pada remote TV.
Bentuk dari LED sendiri mirip dengan lampu bohlam. Dengan bentuknya yang kecil, sehingga dapay dipasangkan dengan mudah ke berbagai perangkat elektronika. Tak seperti lampu pijar, LED tidak menimbulkan panas dalam mnghasilkan cahaya. Hal tersebut dikarenakan LED tidak memerlukan pembakaran filamen. Oleh karena itu LED saat ini banyak digunakan dalam perangkat elektronik, seperti sebagai lampu penerangan pada LCD TV.
CARA KERJA LED
Cara kerja dari LED hampir sama dengan keluarga dioda yang memiliki dua kutub, yaitu Kutub Positif (P) dan Kutub Negatif (N). LED hanya akan memancarkan cahaya apabila dialiri tegangan maju (bias foward) dari Anoda ke Katoda.
LED sendiri terdiri atas sebuah chip semikonduktor yang didopping, sehingga menciptakan junction antara kutub P dan kutub N. Proses dopping dalam semikonduktor adalah proses untuk menambahkan impurity / ketidakmampuan pada semikonduktr yang murni, sehingga dapat emnghasilkan karakteristik kelistrikan yang diinginkan.
Dikarenakan teknologi LED yang dapat menghasilkan cahaya tanpa menimbulkan panas, sehingga banyak digunakan dalam berbagai perangkan elektronik. Terdapat juga kelebihan LED lainnya yaitu tahan lama, tidak mengandung bahan berbahaya seperti merkuri, dan hemat listrik serta bentuknya yang kecil. LED sangat popular dalam bidang pencahayaan.
Terutama pada era digital saat ini, media advertising mulai menggunakan teknologi LED. Salah satunya yaitu Videotron atau Megatron. Bisa juga disebut LED Videotron merupakan sebuah media advertising digital yang dapat menyampaikan informasi (iklan) dengan tampilan yang berbeda dengan media advertising konvensional lainnya. Jangkauan pengelihatan yang dapat dijangkau oleh Videotron jauh lebih canggih dan menarik dengan tampilan yang lebar dan memiliki jarak pandang maupun sudut pandang yang cukup baik dari jarak 40 hingga 200 meter.
Saat ini kita bisa menemui beberapa Videotron terpampang di jalan-jalan utama kota besar, di Mall, Bandara,Rumah Sakit menggunakan Modul dengan 3 Type Pixel Pitch : 10 mm, 12.5 mm dan 16 mm. Dengan LED Full Color (RGB) modul-modul LED disusun menjadi satu kesatuan dalam 1 Kabinet. Dengan penggunaan Outdoor, Videotron mempunyai Visibility Range antara 15 – 270 meter. Brightness yang dihasilkan sangat tinggi sehingga mampu menampilkan gambar pada siang hari, karena Brightness atau kecerahannya bisa mencapai 10,000 Candela.
A. Prosedur Percobaan
- Untuk membuat rangkaian sensor tegangan. Pertama, siapkan alat dan bahan yang bersangkutan, di ambil dari library proteus
- Letakkan semua alat dan bahan sesuai dengan posisi dimana alat dan bahan terletak.
- Tepatkan posisi letak nya dengan gambar rangkaian
- Selanjutnya, hubungkan semua alat dan bahan menjadi suatu rangkaian yang utuh
- Lalu mencoba menjalankan rangkaian , jika tidak terjadi error, maka LED pada rangkaian akan hidup saat rangkaian dijalankan
B. Gambar Rangkaian Sensor Suhu
Prinsip kerja :
melakukan pengukuran terhadap jumlah energi panas/dingin yang dihasilkan oleh suatu obyek sehingga memungkinkan kita untuk mengetahui atau mendeteksi gejala perubahan-perubahan suhu tersebut dalam bentuk output Analog maupun Digital.
Gambar rangkaian download
Video rangkaian download
Tidak ada komentar:
Posting Komentar