Tugas 2: Mengetahui Suhu di Sebuah Tungku Menggunakan Temperature Sensor (LM35)

[menuju akhir]



Mengambil gambar di halaman 258

1.     Tujuan [kembali]

a.      Mempelajari rangkain temperature sensor

b.      Mempelajari simulasi temperature sensor

c.   Mempelajari prinsip kerja temperature sensor

       2. Alat dan Bahan[kembali]

a.     LM35



Spesifikasi LM35 :

·         Dikalibrasi Langsung dalam Celcius (Celcius)

·         Faktor Skala Linear + 10-mV / ° C

·         0,5 ° C Pastikan Akurasi (pada 25 ° C)

·         Dinilai untuk Rentang Penuh −55 ° C hingga 150 ° C

·         Cocok untuk Aplikasi Jarak Jauh

·         Biaya Rendah Karena Pemangkasan Tingkat Wafer

·         Beroperasi Dari 4 V hingga 30 V

·         Pembuangan Arus Kurang dari 60-μA

·         Pemanasan Mandiri Rendah, 0,08 ° C di Udara Diam

·         Hanya Non-Linearitas ± ¼ ° C Tipikal

·         Output Impedansi Rendah, 0,1 Ω untuk Beban 1-mA 


                         Konfigurasi LM35:



b.      LM358




      Spesifikasi LM358 :

·         Penguatan Tegangan DC Besar: tegangan 100 dB

·         Lebar Bandwidth (Penguatan Persatuan): 1 MHz

(Temperatur Terkompensasi)

·         Rentang Catu Daya yang Luas:

·         Area aplikasi termasuk amplifier transduser, dc

           - Pasokan Tunggal: 3V hingga 32V

           - Persediaan Ganda: ± 1.5V hingga ± 16V

·         Pembuangan Arus Pasokan Sangat Rendah (500μA) —Pada dasarnya Independen  dari Tegangan Suplai

·         Tegangan Offset Input Rendah: 2 mV

·         Termasuk Rentang Tegangan Mode Umum Input ground

·         Rentang Tegangan Input Diferensial Sama dengan Tegangan Catu Daya

·         Ayunan Tegangan Output Besar.

 

Konfigurasi LM35 :



c.      NPN

(Bipolar Transistor Primitive)



 

    Spesifikasi dari NPN :

 


                             Konfigurasi NPN :



 

          d. LED

 

               Spesifikasi LED:

 

               Konfigurasi LED:

                       



           

            e. Relay

           



               Spesifikasi Relay:

 


               Konfigurasi relay:




            f. Potentiometer (POT)


                  Spesifikasi Potentiometer:

    ·         Jenis: Rotary a.k.a Radio POT

    ·         Tersedia dalam nilai resistansi yang berbeda seperti 500Ω, 1K, 2K, 5K, 10K, 22K, 47K, 50K, 100K, 220K, 470K, 500K, 1 M.

    ·         Peringkat Daya: 0.3W

    ·         Tegangan Input Maksimum: 200Vdc

    ·         Kehidupan Rotasi: 2000K siklus 


                 Konfigurasi potentiometer:



            g. Battery





                  Spesifikasi Battery:

                        Klasifikasi: Alkaline

Sistem Kimia: Zinc-Manganese Dioxide (Zn / MnO2)

Penunjukan: ANSI 1604A, IEC-6LF22 atau 6LR61

Tegangan Nominal: 9.0 volt

Suhu Operasi: -18 ° C hingga 55 ° C

Berat Khas: 45 gram

Volume Umum: 21 sentimeter kubik

Shelf Life: 5 tahun pada 21 ° C

Terminal: Jepretan Miniatur

 

                   Konfigurasi Battery:





 

h. Resistor



 

     Spesifikasi Resistor:



 

   Konfigurasi Resistor:



 

i.      Ground


j.      Generator mode DC

 

       3. Dasar Teori [kembali]

 

a.       LM35

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 0,5ºC pada suhu 25ºC 

Simbol LM35 di proteus :


                Respon start-up:


 

b.      LM358

      adalah rangkaian elektronik yang dirancang dan dikemas secara khusus sehingga dengan menambahkan komponen luar sedikt saja dapat dipakai untuk berbagai keperluan. Dalam penulisan ini op-amp digunakan sebagai penguat tegangan dari sensor. Pada dasarnya ada dua macam penguatan yaitu inverting dan non-inverting.

               Persamaan invertering:

                       

                        Vout = - Rf . Vin                                                                                                                                                                                        Rin

                  Persamaan Non-inventering:

                       

                        Vout = Rin + Rf . Vin = ( 1 + Rf ) . Vin                                                                                                                                                    Rin               (       Rin)

                        


                  Simbol LM358 di proteus:



 

c.      NPN

Transistor NPN adalah transistor bipolar yang menggunakan arus listrik kecil dan tegangan positif pada terminal Basis untuk mengendalikan aliran arus dan tegangan yang lebih besar dari Kolektor ke Emitor.

Rumus dari Transitor adalah :

hFE = iC/iB

dimana, iC = perubahan arus kolektor 

iB = perubahan arus basis 

hFE = arus yang dicapai

 

Simbol NPN di proteus :


          d. LED

LED atau singkatan dari Light Emitting Diode adalah salah satu komponen elektronik yang tidak asing lagi di kehidupan manusia saat ini. LED saat ini sudah banyak dipakai, seperti untuk penggunaan lampu permainan anak-anak, untuk rambu-rambu lalu lintas, lampu indikator peralatan elektronik hingga ke industri, untuk lampu emergency, untuk televisi, komputer, pengeras suara (speaker), hard disk eksternal, proyektor, LCD, dan berbagai perangkat elektronik lainnya sebagai indikator bahwa sistem sedang berada dalam proses kerja, dan biasanya berwarna merah atau kuning. LED ini banyak digunakan karena komsumsi daya yang dibutuhkan tidak terlalu besar dan beragam warna yang ada dapat memperjelas bentuk atau huruf yang akan ditampilkan. dan banyak lagi

Pada dasarnya LED itu merupakan komponen elektronika yang terbuat dari bahan semi konduktor jenis dioda yang mampu memencarkan cahaya. LED merupakan produk temuan lain setelah dioda. Strukturnya juga sama dengan dioda, tetapi belakangan ditemukan bahwa elektron yang menerjang sambungan P-N. Untuk mendapatkna emisi cahaya pada semikonduktor, doping yang pakai adalah galium, arsenic dan phosporus. Jenis doping yang berbeda menghasilkan warna cahaya yang berbeda pula.

   Rumus mencari resistor pada LED:

            R = (VS – VL) / I

Dimana :
R   = Nilai Resistor yang diperlukan (dalam Ohm (Ω))
VS = Tegangan Input (dalam Volt (V))
VL = Tegangan LED (dalam Volt (V))
I    = Arus Maju LED (dalam Ampere (A))

                 Simbol LED di Proteus:


            e. 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.

   
Kapasitas Pengalihan Maksimum:

      Simbol Relay di Proteus:

           

            f. Potentiometer (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. Secara struktur, Potensiometer terdiri dari 3 kaki Terminal dengan sebuah shaft atau tuas yang berfungsi sebagai pengaturnya.

Simbol potentiometer di proteus:


            g. Battery

Baterai (Battery) adalah sebuah sumber energi yang dapat merubah energi kimia yang disimpannya menjadi energi listrik yang dapat digunakan seperti perangkat elektronik. Hampir semua perangkat elektronik yang portabel seperti handphone, laptop, dan maianan remote control menggunakan baterai sebagai sumber listriknya. Dengan adanya baterai, sehingga tidak perlu menyambungkan kabel listrik ke terimanal untuk dapat mengaktifkan perangkat elektronik kita sehingga dapat dengan mudah dibawa kemana-mana. Setiap baterai terdiri dari terminal positif (Katoda) dan terminal negatif (Anoda) serta elektrolit yang berfungsi sebagai penghantar. Output arus listrik dari baterai adalah arus searah atau disebut juga dengan arus DC (Direct Current). Pada umumnya, baterai terdiri dari 2 jenis utama yakni baterai primer yang hanya dapat sekali pakai (single use battery) dan baterai sekunder yang dapat diisi ulang (rechargeable battery).

Simbol battery di proteus:      



h. Resistor

Resistor adalah komponen elektronika yang berfungsi untuk menghambat atau membatasi aliran listrik yang mengalir dalam suatu rangkain elektronika. Sebagaimana fungsi resistor yang sesuai namanya bersifat resistif dan termasuk salah satu komponen elektronika dalam kategori komponen pasif. Satuan atau nilai resistansi suatu resistor di sebut Ohm dan dilambangkan dengan simbol Omega (Ω). Sesuai hukum Ohm bahwa resistansi berbanding terbalik dengan jumlah arus yang mengalir melaluinya. Selain nilai resistansinya (Ohm) resistor juga memiliki nilai yang lain seperti nilai toleransi dan kapasitas daya yang mampu dilewatkannya. Semua nilai yang berkaitan dengan resistor tersebut penting untuk diketahui dalam perancangan suatu rangkaian elektronika oleh karena itu pabrikan resistor selalu mencantumkan dalam kemasan resistor tersebut.

Rumus Resistor:

Seri : Rtotal = R1 + R2 + R3 + ….. + Rn

Dimana :
Rtotal = Total Nilai Resistor
R1 = Resistor ke-1
R2 = Resistor ke-2
R3 = Resistor ke-3
Rn = Resistor ke-n

Paralel: 1/Rtotal = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + ….. + 1/Rn

Dimana :
Rtotal = Total Nilai Resistor
R1 = Resistor ke-1
R2 = Resistor ke-2
R3 = Resistor ke-3
Rn = Resistor ke-n

 

 

Simbol Resistor:



i.      Ground

adalah suatu sistem instalasi listrik yang bisa meniadakan beda potensial sebagai pelepasan muatan listrik berlebih pada suatu instalasi listrik dengan cara mengalirkannya ke tanah sehingga istilah sehari hari yang sering digunakan yaitu pentanahan atau arde.

Simbol ground di proteus :


j.      Generator mode DC

perangkat elektronika yang berguna sebagai sumber daya untuk perangkat lain.

Simbol Power di proteus :




       4. Langkah-langkah [kembali]

·         Siapkan alat dan bahan ( LM35, Battery, LM358, NPN transistor, Relay, 2 LED, POT- HG, Resistor, Ground, generator mode dc)

·         Letakkan seperti pada gambar rangkaian (jika mau letakkan sesuai keinginan)

·         Lalu sambungkan Vout LM35 ke Non-inverting LM358

·         Lalu sambungkan terminal tengah POT-HG ke inverting LM358

·         Lalu sambungkan output LM358 ke resistor

·         Lalu sambungkan resistor ke LED red

·         Lalu sambungkan LED red ke basis NPN

·         Lalu sambungkan kolektor NPN ke coil bawah pada relay

·         Lalu sambungkan positif battery ke coil atas pada relay

·         Lalu sambungkan COM relay ke positif battery

·         Lalu sambungkan normally close ke LED green

·         Lalu sambungkan +VS LM35 ke generator mode dc

·         Lalu sambungkan generator mode dc V+ pada LM358

·         Lalu sambungkan generator mode dc bagian atas POT-HG

·         Lalu sambungkan GND LM35 ke ground

·         Lalu sambungkan bagian bawah POT-HG ke ground

·         Lalu sambungkan GND LM358 ke ground

·         Lalu sambungkan emitter NPN ke ground

·         Lalu sambungkan negative battery ke ground

·         Lalu sambungkan LED green ke ground

·         Jalankan simulasinya

·         Lalu atur potensionya 

 

      5. Rangkaian Simulasi [kembali]

 


 

        6.  Prinsip Kerja Rangkaian [kembali]

Dalam rangkaian ini menggunakan temperature sensor LM35 yang mana akan dialirkan ke LM358, dan dihubungkan ke 2 LED yang mana sebagai indicator suhu. Potentiometer di atur persentasenya untuk mengetahui suhunya.

         7.  Video [kembali]

 

 




 



8.  Download File [kembali]

Download html [klik]

Download Rangkaian [klik]

Download Video [klik]

Download Datasheet LM35 [klik]

Download Datasheet NPN Transistor [klik]

Download Datasheet Battery [klik]

Download Datasheet LM358 [klik]

Download Datasheet LED [klik]

Download Datasheet Relay [klik]

Download Datasheet Resistor [klik]

Download Datasheet potentiometer [klik]

 

[menuju awal]

No comments:

Post a Comment

Subscribe to: Posts (Atom)