Minggu, 22 November 2020

Kuis 6 : Pertanyaan Berfikir Kritis Bab 11-13

 PERTANYAAN BERFIKIR KRITIS BAB 11-13


BAB 11

1.     Berikan contoh suatu sistem kontrol loop-membuka. Jelaskan mengapa sistem itu disebut sistem-membuka dan identifikasi pengontrol itu dan elemen kontrol akhir!

Jawab: Mesin cuci otomatis, karena Bila kontrol telah mendeteksi waktu cuci habis, motor akan berhenti memutar agitator dan katup buang pun dibuka sehingga air hasil pencucian dibuang keluar. Setelah air buangan di buang, drum tempat pakaian akan berputar untuk membuang sisa-sisa air yang ada di dalam pakain. Setelah itu katup bilas ditutup dan katup air masuk dibuka air pun masuk ke drum mesin cuci, bila level sudah sampai katup air masuk pun ditutup dan mesin cuci pun mulai membilas. Jika waktu bilas sudah habis, maka kontrol akan membuka katup buang dan air bilasan pun keluar. Setelah itu proses pengeringan pun dilakukan dengan jalan memutar drum mesin cuci. Jika waktu pengeringan sudah habis maka mesin cuci pun berhenti secara otomatis dan proses pencucian telah selesai

 

2.     Bagaimana pengontrol ON/OFF merespon jika deadband terlalu sempit?

Jawab: Apabila relai menggigil pada titik penyetelan, maka pengontrol ON/OFF akan merespon dengan kontrol OFF sampai variabel yang diukur dibawah titik penyetelan, lalu elemen akhir berubah kontrol menjadi ON yang bergantung pada kapasitas dan respon waktu.

 

3.     Kapan pada error offset mempunyai effek apa jika gain proses tinggi?

Jawab: Ketika output pengontrol pada error variabel proses besar dari nol

 

4.     Sebutkan keuntungan dari loop arus 4 sampai 20 mA sebagai sinyal input dibandingkan dengan sinyal input 0 -5 v!

Jawab:

-       Dapat mendeteksi kapan kawat putus

-       Kekebalan terhadap kebisingan adalah kekuatan yang dibutuhkan untuk mengganggu suara

-       Dapat memberi daya pada sensor

 

5.     Bagaimana sistem perolehan data dapat dipakai pada station pengukuran petrochemical yang tujannya adalah pengukuran dan pengontrol aliran?

Jawab: Pengukuran suhu cairan dalam industri petrokimia dilakukan oleh elemen suhu (TE). Ini bisa thermocouples  atau Platinum Resistance Temperature Detectors  (RTD's). Yang terakhir digunakan untuk respon suhu yang baik. Indikator suhu lokal (TI) terletak di saluran masuk dan aliran outlet  penyimat  panas untuk memantau kinerja penyimat panas. Dalam aplikasi industri cairan gas atau cair mungkin perlu dipanaskan atau didinginkan. Tugas ini dilakukan dalam penca  exchanger panas, di mana cairandipanaskan atau didinginkan oleh perpindahan panas dengan cairan kedua seperti air, glikol, minyak panas atau cairan proses lain (media pemanasan atau pendinginan). Kontrol suhu digunakan untuk mempertahankan suhu yang diinginkan dari cairan pertama. Pemancar sensor suhu (TT) terletak di cairan pertama di outletnya dari heat exchanger.

 

BAB 12

1.     Rencanakan program PLC dan persiapkan diagram hubungan I/O dan program logika tangga yang akan mengeksekusi dengan benar rangkaian kontrol hard-wired seperti yang diperlihatkan pada Gambar 12-81

 

2.     Rencanakan program PLC dan persiapkan diagram hubungan I/O dan program logika tangga yang akan mengeksekusi dengan benar rangkaian kontrol hard-wired seperti yang diperlihatkan pada Gambar 12-82

 

3.     Rencanakan program PLC dan persiapkan diagram hubungan I/O dan program logika tangga yang akan mengeksekusi dengan benar rangkaian kontrol hard-wired seperti yang diperlihatkan pada Gambar 12-83

 

4.     Tulislah program untuk melakukan hal berikut:

- Menghidupkan lampu pilot 1 (PL1) jika nilai saklar ibu jari kurang dari 4.

- Menghidupkan lampu pilot 2 (PL2) jika nilai saklar ibu jari sama dengan 4.

- Menghidupkan lampu pilot 3 (PL3) jika nilai saklar ibu jari lebih besar dari 4.

- Menghidupkan lampu pilot 4 (PL4) jika nilai saklar ibu jari kurang dari atau sama dengan 4.

- Menghidupkan lampu pilot 5 (PL5) jika nilai saklar ibu jari lebih besar dari atau sama dengan 4.

 

5.     Tulislah program untuk melakukan hal berikut.

- Menghidupkan lampu pilot 1 (PL1) jika nilai saklar ibu jari kurang dari 4.

- Menghidupkan lampu pilot 2 (PL2) jika nilai saklar ibu jari sama dengan 4.

- Menghidupkan lampu pilot 3 (PL3) jika nilai saklar ibu jari lebih besar dari 4.

- Menghidupkan lampu pilot 4 (PL4) jika nilai saklar ibu jari kurang dari atau sama dengan 4.

- Menghidupkan lampu pilot 5 (PL5) jika nilai saklar ibu jari lebih besar dari atau sama dengan 4.

  

BAB 13

1.     Tentukan sebanyak mungkin spesifikasi tentang komputer yang ada pada laboratorium eksperimen Anda sebagai berikut:

- Jumlah drive disket floopy

- Jenis drive disket

- Label tujuan untuk tiap drive

- Kapasitas penyimpanan untuk tiap drive

- Waktu akses masing-masing drive

Latihan 5 : Pertanyaan Berfikir Kritis Bab 7-10

 PERTANYAAN BERFIKIR KRITIS BAB 7-10


BAB 7

1.     Mengapa tegangan tarik (pickup) dari EMR umumnya lebih tinggi dibandingkan tegangan lepas (drop out)?

Jawab: Level tegangan pada kumparan relai yang diberi energi, menyebabkan penghubungan kontak yang disebut tegangan pick-up (tegangan tarik). Setelah relai diberi energi, level tegangan pada kumparan relai di mana kontak kembali pada kondisi tidak dioperasikan disebut tegangan drop out (tegangan lepas). Jadi alasan tegangan tarik umumnya lebih tinggi dibandingkan tegangan lepas karena ketika terjadi tegangan tarik kumparan diberi energi, sedangkan pada tegangan lepas kumparan kembali pada kondisi tidak dioperasikan.

 

2.     Suatu relai industri mempunyai kontak dengan batas kerja (rating): 10-A beban ac non induktif terus-menerus, dan 6-A beban induktif pada 120 Vac.

a. Apakah jenis beban yang akan diklasifikasikan sebagai beban non induktif?

b. Apakah jenis beban yang akan diklasifikasikan sebagai beban induktif?

Jawab: 

a. Beban AC non induktif sebesar 10 A secara terus menerus

b. Beban AC  induktif sebesar 6A pada 120 Vac

 

3.     Terangkan mengapa pantulan kontak dapat menjadi sumber masalah? 

Jawab: Semua kontak memantul pada saat penutupan, dan pada level pengoperasian cepat, hal ini dapat menjadi sumber masalah. Karena ketika kontak memantul pada pengoperasian cepat maka siklus membuka dan menutup menjadi tidak beraturan.

 

4.     Terangkan apakah masing-masing spesifikasi katalog yang berikut menunjukkan SSR:

a. Tugas : terus-menerus

b. Suhu kerja -30oC sampai +85oC

c. Isolasi 4000 V rms

d. Arus bocor keadaan OFF: maksimum 10 mA

e. Tegangan keadaan ON: maksimum 1,6 V

f. Waktu hidup (ON): maksimum 8,3 ms

g. Waktu mati (OFF): maksimum 8,3 ms

Jawab: 

a. Ya, karena merupakan SSR-240D

b. Tidak, karena suhu kerjanya antara –20°C to +80°C pada SSR-240D

c. Ya, karena merupakan SSR-240D 

d. Tidak, karena arus kebocoran maksimum pada SSR-240D di 120V, 240V,dan 480V adalah 0.1 dan 0.25

e. Tidak, karena arus maksimumnya adalah 1.35 pada SSR-240D

f. Ya, jika SSR merupakan arus dc

g. Ya, jika SSR merupakan arus ac

 

5.     Terangkan cara kerja rangkaian logika digital pada Gambar 7-25



Jawab: Combinasional logika sirkuit yang terbuat dari dasar gerbang logika NAND, NOR atau BUKAN "ditambah" atau dihubungkan bersama untuk menghasilkan rangkaian switching yang lebih kompleks. gerbang logika ini adalah blok logika sirkuit konstitusi kombinasional. Sebuah contoh dari rangkaian kombinasional adalah decoder, yang mengubah data kode biner yang terdapat dalam input menjadi sejumlah jalur output yang berbeda, satu persatu menghasilkan kode desimal sama untuk output. Sirkuit logika kombinasi bisa sangat sederhana atau sangat rumit dan setiap sirkuit kombinasional dapat diimplementasikan dengan hanya NAND dan NOR gerbang karena digolongkan sebagai "universal".

Tiga cara utama untuk menentukan fungsi kombinasional logika sirkuit adalah:

1. Boolean Aljabar - Bentuk ekspresi aljabar menunjukkan operasi dari sirkuit logika untuk setiap variabel masukan, Benar atau Salah menghasilkan output logika "1".

2. Tabel Kebenaran - tabel kebenaran mendefinisikan gerbang logika berfungsi dengan memberikan daftar ringkas yang menunjukkan semua status output dalam bentuk tabel untuk setiap kombinasi variabel input yang mungkin dihadapi oleh pintu gerbang.

3. Logika Diagram - Ini adalah representasi grafis dari sirkuit logika yang menunjukkan kabel dan koneksi dari setiap gerbang logika individu, yang diwakili oleh simbol grafis tertentu, yang mengimplementasikan sirkuit logika.

 

BAB 8

1.     Untuk menjalankan dengan aman, mengapa tidak menggunakan kemasan yang tahan ledakan untuk semua aplikasi?

Jawab: karena pada pembungkusan aplikasi dengan kemasan yang tahan ledakan bergantung kepada lingkungan disekitarnya, jika kondisi lingkungannya keras (resiko kecelakaan tinggi) lalu harga kemasan yang mahal untuk kondisi lingkungan yang keras membuat orang-orang tidak menggunakan kemasan itu.

 

2.     Kemasan jenis apakah (jenis lokasi berbahaya atau jenis lokasi tidak berbahaya) yang akan Anda gunakan untuk lingkungan berikut:

a. Pada sudut atau tempat cat

b. Di luar dengan cuaca terbuka

c. Pada penggilingan padi

d. Di dalam pabrik, untuk mengontrol mesin bubut.

Jawab:

a. (Berbahaya) Kontaktor magnetis tertutup untuk lokasi berbahaya

b. (Berbahaya) Kontaktor magnetis tertutup untuk lokasi berbahaya

c. (Tidak Berbahaya) Kontaktor magnetis tertutup untuk lokasi tidak berbahaya

d. (Berbahaya) Kontaktor magnetis tertutup untuk lokasi berbahaya

 

3.     Identifikasikan beberapa penyebab yang mungkin untuk menginvestigasi masing-masing masalah berikut yang dilaporkan dengan kontraktor atau pengasut motor:

a. Magnet yang bersuara

b. Kegagalan kumparan

c. Kerusakan karena pemakaian pada magnet

d. Pemanasan lebih dari kumparan penghembus yang memadamkan

e. Bintik kerucut bunga api yang berbintik-bintik, karena rusak, karena lama dipakai, atau rusak

f. Kegagalan untuk mengambil

g. Umur kontak pendek

h. Shunt fleksibel yang rusak

i. Kegagalan drop out

j. Kegagalan isolasi

k. Kegagalan untuk menghentikan bunga api

l. Overload yang pada arus rendah

m. Gagal njeglek (motor terbakar)

n. Gagal mereset.

Jawab:

a. Karena tidak adanya celah permanen pada rangkaian magnet yang membuat adanya jangkar dari magnet sisa, sehingga magnet tersebut bersuara

b. karena kumparan bayangan kurang mampu untuk menahan jangkar kumparan kontaktor ac dan beroperasi tidak berada pada kisaran 80 % - 110 %

c. Alat pilot memiliki kapasitas tidak cukup untuk menangani arus kumparan, sehingga jangkar kumparan kontaktor ac mempunyai kecenderungan turun atau bergetar (menggigil) sehingga dapat merusak bagian yang bergerak

d. Arus yang mengalir cukup besar yang diakibatkan pelurusan jangkar tidak tetap atau terhambat

e. Busi yang memercikkan bunga api secara terus menerus maka pada bagian elektroda tengah busi akan mengalami keausan. Semakin aus elektroda tengah busi maka akan menambah besar celah busi, semakin besar celah busi maka busi memerlukan tegangan listrik yang lebih tinggi untuk menghasilkan nyala api yang besar, karena tegangan tinggi yang dihasilkan oleh koil pengapian relatif konstan 

f. 

g. Penggunaan kontak secara terus menerus yang membuat kumparan tidak mampu menahan arus yang mengalir

h. Pemasangan kontak yang tidak benar

i. 

j.  Karena arus yang bocor diakibatkan tegangan tinggi pada kumparan kontaktor

k. Karena jarak yang dicapai pada tegangan lin-penuh antara kontak tidak cukup

l.  Karena ketidaktepatan dalam mensetting thermal overload relay 

m. Karena Low Resistans

n.  Karena relai terputus pada kontak beban lebih NC

 

BAB 9

1.     Lihat Gambar 9-4. Berapa lama waktu yang diperlukan oleh relai thermal beban-lebih untuk lepas jika arus kesalahan empat kali dari arus kerja  

Jawab : Setelah interval 10 detik

 

2.     Lihat Gambar 9-1. Metode pengasutan manakah yang dapat menyediakan arus awal motor yang paling rendah?

Jawab: Alat pemutus yang mempunyai kemampuan ampere paling tidak sebesar 115% dari arus kerja beban - penuh motor. Alat pemutusan tersebut akan membuka semua penghantar suplai bawah tanah dan akan menjadi gang yang dioperasikan, sehingga satu mekanisme pengoperasian membuka semua kutub secara bersamaan.

 

3.     Lihat Gambar 9-21. Pada kondisi yang bagaimana jumper R akan dilepas?

Jawab: Pada saat motor DC besar harus dilengkapi dengan sarana untuk membatasi arus awal untuk harga yang pantas dan menghubungkan resistor yang diberi tap yang dihubungkan seri dengan jangkar.

 

4.     Lihat Gambar 9-25 (c). Anggaplah kontak NC pada tombol tekan forward adalah tidak sempurna dan membuka pada setiap waktu. Bagaimana operasi forward dan reverse dari motor akan terpengaruh?   

Jawab: Saat tombol forward ditekan maka kontaktor 1 (KF) akan bekerja dan motor akan berputar kearah kanan, namun saat tombol reverse ditekan, kontaktor 2 (KR) akan tetap mati dan kontaktor 1 (KF) tetap menyala karena jalur yang menuju ke kontaktor 2 telah diputus oleh kontak NC pada kontaktor 1 (KF). Begitu pula sebaliknya jika tombol reverse ditekan maka kontaktor 2 (KF) akan bekerja dan motor berputar ke kiri, dan ketika tombol forward ditekan maka kontaktor 1 (KF) akan tetap mati karena jalur ke kontaktor 1 telah diputus oleh kontak NC kontaktor 2 dan kontaktor 2 (KR) tetap bekerja.

 

5.     Lihat Gambar 9-28 . Anggap bahwa kumparan relai CR menjadi hubungan terbuka. Bagaimana operasi RUN dan JOG dari motor akan terpengaruh?

Jawab: Rangkaian ini ada dua tombol ON, saat tombol ON Running ditekan maka arus listrik akan menuju coil kontaktor, lalu listrik dari kontaktor akan menuju ke motor sehingga motor listrik berputar dan tak akan berhenti hingga tombol STOP ditekan. Selanjutnya ketika kita menekan tombol ON Jogging, maka kontaktor akan bekerja dan motor listrik akan beroperasi, namun saat tombol dilepas, kontaktor akan melepas kontaknya dan motor listrik berhenti beroperasi. Kenapa demikian?? Karena jika kita lihat pada rangkaian kontrol, arus listrik yang mengalir dari kontak 13 14 kontaktor yang menuju coil A1 A2 telah diputus oleh kontak NC milik push button ON Jogging, jadi saat ON Jogging ditekan maka kontak NC akan menjadi NO,oleh karena itu kontaktor tidak akan bisa mengunci yang akhirnya saat tombol ON Jogging dilepas maka kontaktor juga akan ikut mati secara otomatis.

 

BAB 10 

1.     Lihat Gambar 10-1. Anggap bahwa selama operasi normal saklar limit LS2 mendapat pukulan pada posisi digerakkan. Bagaimana ini akan mempengaruhi operasi conveyor (pembawa)? 

Jawab: Sistem kerja bermula dari buah ditumpahkan sedikit demi sedikit ke jalur konveyor buah. dengan diatur operator kemudian konveyor buah bergerak (dengan sistem penggerak motor) yang diatur secara manual oleh operator yang membawa buah menuju lorong ruang tempat fruit shredder atau tempat penghancur buah. Di bagian proses tersebut sering terjadi permasalahan jika operator kurang tertib (human error). Pengaturan pemberian beban buah yang tidak baik terhadap konveyor buah akan berakibat buah-buah dapat berjubel memenuhi jalur konveyor tersebut , sehingga buah yang masuk ke fruit shredder dapat berjubel . Berjubelnya buah tersebut dapat berakibat lebih lanjut yaitu, buah-buah tersebut akan masuk ke lorong penghancur buah secara penuh sesak. Hal tersebut berakibat motor penggerak yang dihubungkan dengan poros fruit shreeder bergerak sangat lambat (akibat beban buah yang berat) bahkan berakibat motor sering trip, yang merupakan akibat dari overload. Jika hal ini berlangsung terus menerus maka akan dapat menyebabkan motor penggerak poros as fruit shredder dapat terbakar karena kelebihan beban yang harus ditanggung. 

 

2.     Lihat Gambar 10-2. Dengan menganggap bahwa dengan daya dan tekanan yang benar, piston tidak akan bergerak forward dari posisi A ketika tombol start ditekan. Sebutkan tujuh-kesalahan listrik yang mungkin menyebabkan kesalahan ini?

Jawab:

- Kumparan CR tidak diberi tenaga

- Saklar tombol tekan start ditekan tertutup lama

- Pada posisi A , saklar prox-A dan B terbuka

- Kontak relai CR2 tidak memberikan tenaga keran solenoid

- Prox-A tidak bekerja membuka kontak NO

- Kontak relai CR2 tidak menghilangkan energi solenoid

- Pegas keran tidak berada pada posisi awalnya 

 

3.     Lihat Gambar 10-6. Anggap bahwa Anda diminta memasang tombol-tekan pengamanan yang harus ditekan, selain tombol-tekan untuk menstart operasi “stamping”. Jenis tombol-tekan apakah yang akan digunakan dan bagaimana ini dihubungkan pada rangkaian?

Jawab: Tombol tekan start , dimana tombol tekan start pada rangkaian control ditekan tertutup sebentar yang menyebabkan transfer tenaga ke keran solenoid dan Kumparan CR

 

4.    Lihat Gambar 10-7. Anggap bahwa kontak normally closed CRI-3 defektif atau cacat, dan akibatnya bertahan membuka secara permanen. Bagaimana ini akan mempengaruhi operasi piston A dan piston B?

Jawab: Tenaga tidak diberikan pada kumparan relai CR 1, karena saklar tobol tekan start ditekan tertutup sebentar, piston tidak bergerak dan tidak mencapai benda kerja 

 

5.  Lihat Gambar 10-9. Dengan menganggap bahwa suhu mengambil waktu berlebihan untuk menaikkan pada titik yang disetel. Pembukaan pada satu tumpukan-pemanas dicurigai. Pengujian listrik apakah yang dapat Anda lakukan untuk mengkonfirmasi hal tersebut?

Jawab: Pengujian listrik dengan kontrol PID 

  

Rabu, 18 November 2020

UAS KELOMPOK

Aplikasi Alarm Kebakaran Pada Pabrik Industri Dengan Sensor Thermistor, MQ-2, dan ADC





1. Tujuan

  • Dapat membuat rangkaian aplikasi alarm kebakaran dan mensimulasikannya.
  • Dapat mengetahui bagaimana sistem kerja sensor thermistor, MQ-2, dan ADC dalam aplikasi alarm kebakaran
  • Sebagai alat yang mampu memberi peringatan dan pemadam kebakaran pada pabrik industri.


2. Komponen


======================Menghitung Nilai Resistor======================



 1. Resistor Dengan 4 Cincin Kode Warna

Maka cincin ke 1 dan ke 2 merupakan digit angka, dan cincin kode warna ke 3 merupakan faktor pengali kemudian cincin kode warnake 4 menunjukan nilai toleransi resistor.

 2. Resistor Dengan 5 Cincin Kode Warna

Maka cincin ke 1, ke 2 dan ke 3 merupakan digit angka, dan cincin kode warna ke 4 merupakan faktor pengali kemudian cincin kode warna ke 5 menunjukan nilai toleransi resistor.

 3. Resistor Dengan 6 Cincin Warna

Resistor dengan 6 cicin warna pada prinsipnya sama dengan resistor dengan 5 cincin warna dalam menentukan nilai resistansinya. Cincin ke 6 menentukan coefisien temperatur yaitu temperatur maksimum yang diijinkan untuk resistor tersebut.

 

=====================Menghitung Nilai Kapasitor=====================

Untuk membaca nilai kode untuk kapasitor dengan kode 123K. Cara menghitung nilai kapasitor berdasarkan kode tersebut adalah sebagai berikut :

Kode : 123K

Nilai Kapasitor = 12 x 103

Nilai Kapasitor = 12 x 1000

Nilai Kapasitor = 12.000pF atau 47nF atau 0,047µF                                                          

B = 0.10pF

C = 0.25pF

D = 0.5pF

E = 0.5%

F = 1%

G= 2%

H = 3%

J = 5%

K = 10%

M = 20%

Z = + 80% dan -20%

Maka 123K memiliki toleransi 1.230 pF

 =========================================================

A. ALAT 

a. Ampermeter adalah alat yang digunakan untuk mengukur kuat arus listrik yang ada dalam rangkaian tertutup


b. Voltmeter adalah alat yang digunakan untuk mengukur besar tegangan listrik dalam suatu rangkaian listrik.

B. BAHAN

  •  Resistor 1KΩ

            Berfungsi sebagai beban pada rangkaian.


  • Resistor Variabel/Potensiometer 10KΩ

            Berfungsi untuk mengatur besar tahan sesuai keperluan.

  • IC Op Amp
            Berfungsi sebagai penguat atau pembanding tegangan input dengan output.


  • Thermistor 33kΩ

            Berfungsi sebagai indikator panas atau suhu suatu ruangan bila terjadi kebakaran.



  • MQ-2

Sensor MQ-2 merupakan sensor yang digunakan untuk mendeteksi konsentrasi gas yang mudah terbakar di udara serta asap di mana output akan membacanya sebagai tegangan analog. Sensor gas asap MQ-2 dapat langsung diatur sensitifitasnya dengan memutar trimpotnya. Sensor ini biasa digunakan untuk mendeteksi kebocoran gas. Gas yang dapat dideteksi diantaranya : LPG, i-butana, propana, methane , alkohol, Hydrogen, dan asap.

Spesifikasi sensor pada sensor gas MQ-2 adalah sebagai berikut: 

1.    Catu daya pemanas: 5V AC/DC

2.    Catu daya rangkaian: 5VDC

3.    Range pengukuran: 

         200 - 5000ppm untuk LPG, propane

         300 - 5000ppm untuk butane

         5000 - 20000ppm untuk methane

         300 - 5000ppm untuk  Hidrogen

4.    Luaran: analog (perubahan tegangan)

Sensor dapat mengukur konsentrasi gas mudah terbakar dari 300 sampai 10.000 sensor ppm. Dapat beroperasi pada suhu dari -20°C sampai 50°C dan mengkonsumsi arus kurang dari 150 mA pada 5V.

Prinsip kerjanya sangat sederhana, power akan menginputkan tegangan sebesar 5V ke thermistor. Selanjutnya arus akan melewati komparator inverting.

 



  •  Kapasitor 10uF
            Berfungsi untuk menyimpan sejumlah tegangan pada rangkaian.


  • LED
            Berfungsi sebagai indikator terjadi kebakaran karena kenaikan suhu.

  • Dioda
            Berfungsi sebagai penyearah arus.


  • Buzzer
            Berfungsi sebagai penghasil bunyi pada kondisi yang ditentukan.


  • Kabel Jumper
            Berfungsi sebagai penghubung antar komponen pada rangkaian


  • Transistor NPN
            Berfungsi sebagai saklar atau penguat.




3. Dasar Teori

  1. Rangkaian alarm kebakaran ini menggunakan beberapa komponen. Komponen utama dari rangkaian ini adalah thermistor NTC yang akan mendeteksi perubahan (kenaikan atau penurunan) suhu pada lingkungan dan mengolah data tersebut untuk mengatur besar tahanan dalam thermistor dan sensor asap MQ-2 yang akan mendeteksi apakah terdapat asap atau tidak pada ruangan. Data yang diperoleh thermistor dan MQ-2 diproses berdasarkan data sheet dari thermistor dan MQ-2 yang dapat diunduh pada kolom terakhir blog ini.

  2. Resistor atau disebut juga dengan Hambatan adalah Komponen Elektronika Pasif yang berfungsi untuk menghambat dan mengatur arus listrik dalam suatu rangkaian Elektronika. Satuan Nilai Resistor atau Hambatan adalah Ohm (Ω). Nilai Resistor biasanya diwakili dengan Kode angka ataupun Gelang Warna yang terdapat di badan Resistor. Hambatan Resistor sering disebut juga dengan Resistansi atau Resistance. Berikut jenis-jenis resistor beserta gambar dan lambangnya.

    Cara menentukan nilai resistor dapat dilakukan sebagai berikut.

    1.Masukkan angka langsung dari kode warna Gelang ke-1 (pertama)

    2.Masukkan angka langsung dari kode warna Gelang ke-2
    3. Masukkan Jumlah nol dari kode warna Gelang ke-3 atau pangkatkan angka tersebut dengan 10 (10n)
    4. Merupakan Toleransi dari nilai Resistor tersebut

     Rumus dari Rangkaian Seri Resistor: Rtotal = R1 + R2 + R3 + ….. + Rn

    Rumus dari Rangkaian paralalResistor: 1/Rtotal = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + ….. + 1/Rn
    Rumus resistor dengan hukum ohm: R = V/I


  3. MQ-2 .Sensor jenis ini adalah alat yang digunakan untuk mendeteksi konsentrasi gas yang mudah terbakar di udara serta asap dan output membaca sebagai tegangan analog. Sensor gas asap MQ-2 dapat langsung diatur sensitifitasnya dengan memutar trimpotnya.

    Sifat conductivity semakin naik jika konsentrasi gas asap semakin tinggi di sekitar sensor gas. Lebih jelas nya bisa dilihat di datasheet sensor ini. Spesifikasi sensor pada sensor gas MQ-2 adalah sebagai berikut:

    Catu daya pemanas : 5V AC/DC

    Catu daya rangkaian : 5VDC

    Range pengukuran : 200 - 5000ppm untuk LPG, propane 300 - 5000ppm untuk butane 5000 - 20000ppm untuk methane 300 - 5000ppm untuk Hidrogen

     Keluaran : analog (perubahan tegangan)

    Sensor ini dapat mendeteksi konsentrasi gas yang mudah terbakar di udara serta asap dan keluarannya berupa tegangan analog. Sensor dapat mengukur konsentrasi gas mudah terbakar dari 300 sampai 10.000 sensor ppm. Dapat beroperasi pada suhu dari -20°C sampai 50°C dan mengkonsumsi arus kurang dari 150 mA pada 5V .

    Prinsip kerja:

    Sensor Asap MQ-2 berfungsi untuk mendeteksi keberadaan asap yang berasal dari gas mudah terbakar di udara. Pada dasarnya sensor ini terdiri dari tabung aluminium yang dikelilingi oleh silikon dan di pusatnya ada elektroda yang terbuat dari aurum di mana ada element pemanasnya.

    Ketika terjadi proses pemanasan, kumparan akan dipanaskan sehingga SnO2 keramik menjadi semikonduktor  atau sebagai penghantar sehingga melepaskan elektron dan ketika asap dideteksi oleh sensor dan mencapai aurum elektroda maka output sensor MQ-2 akan menghasilkan tegangan analog.


      


4. Prinsip Kerja

Komparator tegangan Op-amp membandingkan besaran dua input tegangan dan menentukan yang mana yang terbesar dari keduanya. Penguat Operasional Standar dicirikan oleh Gain Loop Terbuka AO dan bahwa tegangan outputnya. Dengan rumusan : Vout = Ao ((V+) - (V-)) dimana V+ dan V- tegangan pada terminal -membalikkan dan membalik. Pembanding tegangan, baik menggunakan umpan balik positif atau tidak ada umpan balik sama sekali (Mode Loop Terbuka) untuk mengalihkan outputnya di antara dua kondisi jenuh, karena dalam mode loop terbuka penguat gain tegangan pada dasarnya sama dengan AVo. Karena Gain Loop Terbuka yang tinggi, output dari komparator mengayun sepenuhnya ke rel pasokan positifnya, +Vcc atau sepenuhnya ke rel pasokan negatifnya, -Vcc pada aplikasi berbagai sinyal input yang melewati beberapa nilai ambang yang telah ditetapkan. Pembanding op-amp dasar menghasilkan output tegangan positif atau negatif dengan membandingkan tegangan inputnya terhadap beberapa tegangan referensi DC yang telah ditetapkan. Pembagi tegangan resistif digunakan untuk mengatur tegangan referensi input dari komparator, tetapi sumber baterai, dioda zener atau potensiometer untuk tegangan referensi variabel.

Sedangkan untuk prinsip kerja thermistor adalah semakin tinggi suhu yang terdeteksi maka melalui komparator lalu ke transistor npn maka arus akan semakin besar, pada nilai atau besaran tertentu relay akan hidup. Pada rangkaian ini saya mengatur agar relay hidup pada suhu 53 derajat suhu ruangan dimana nantinya buzzer akan berbunyi dan pintu akan terbuka.

Saat sensor MQ-2 mendeteksi asap maka logicstate berlogika 1. Lalu outputnya mengalirkan tegangan ke OpAmp dan ke RV1 lalu dialirkan lagi ke R1 sehingga tegangan mengalir ke R2 OpAmp ini sebagai penguat tegangan (10x penguatan). Selanjutnya tegangan terus dialirkan ke Q1 sehingga transistor menjadi ON saat ada arus yang mengalir melewati basis, selanjutnya arus juga melewati emitter ke ground sehingga saat Q1 ON maka arus akan mengalir colector lalu di alirkan dan dihasilkan tersebut akan menginduksi kumparan pada RL1 relay menyebabkan switch berubah posisi. Perubahan posisi switch menyebabkan rangkaian menjadi tertutup sehingga arus mengalir menuju motor DC bergerak dan Buzzer berbunyi.

Jika logicstate berlogika 0 maka tidak ada arus yang dialiri sehingga Q1 transistor OFF dan switch tidak akan berubah posisi maka motor DC tidak bergerak dan buzzer tidak berbunyi. 



5. Gambar Rangkaian






6. Video




7. Link Download


Kuis 8 : Soal Pilihan Ganda Setiap Rangkaian UAS

 SOAL PILIHAN GANDA SETIAP RANGKAIAN UAS  1. Kelompok 1 Soal 1. Gerbang logika yang akan menghasilkan Output 1 jika salah satu dari Inpu...