Pendeteksi Kebocoran Gas Menggunakan Sensor MQ-6 dan Sensor Thermocouple





1. Judul dan Tujuan [KEMBALI]                                
               
             Judul    : Pendeteksi Kebocoran Gas Menggunakan Sensor MQ-6 dan                                                              Sensor Thermocouple
             Tujuan : - Mengetahui saat ada kebocoran gas
                           - Mengetahui cara kerja sensor MQ-6 dan sensor thermocouple

2. Alat dan Bahan [KEMBALI] 

·        Sensor MQ-6

Digunakan untuk mendeteksi LPG, Iso-butane, propane dengan sensitivitas yang tinggi.

 




·        Logicstate

suatu entitas dalam elektronika dan matematika Boolean yang mengubah satu atau beberapa masukan logik menjadi sebuah sinyal keluaran logik.

·        LED

 fungsi utama dalam dunia elektronika sebagai indikator atau sinyal indikator/lampu indikator.



·        Alternator

peralatan elektromekanis yang mengkonversikan energi mekanik menjadi energi listrik arus bolak-balik.



·        Transistor 

sebagai penguat arus, sebagai switch (pemutus dan penghubung), stabilitasi tegangan, modulasi sinyal, penyearah dan lain sebagainya.



·        Relay

berfungsi sebagai saklar atau switch listrik.



·        Resistor

komponen elektronika pasif yang berfungsi untuk menghambat dan mengatur arus listrik dalam suatu rangkaian elektronika.








·        Buzzer

berfungsi untuk mengubah getaran listrik menjadi getaran suara getaran listrik menjadi getaran suara.

·        Thermocouple

adalah alat ukur atau sensor untuk mengukur suhu melalui dua jenis logam konduktor berbeda yang digabungkan pada bagian ujungnya hingga dapat menimbulkan efek “thermo electric.

·        Op-amp

berfungsi sebagai Penguat Sinyal listrik.

·        Voltmeter

untuk mengukur besar tegangan listrik dalam suatu rangkaian listrik.

·        Ground

berfungsi sebagai sistem pertahanan/pengaman jika ada suatu kebocoran listrik.


3. Dasar Teori [KEMBALI]  
sensor gas MQ-6
Sensor gas MQ-6 adalah sensor yang bereaksi terhadap kadar gas LPG, iso-butana, propana dan LNG dalam udara. Modul ini memiliki keluaran data digital serta desain hardware minimalis yang akan memudahkan user untuk proses implementasinya. 
Sensor Gas MQ-6 dapat mendeteksi atau mengukur gas seperti LPG dan butana. Modul sensor MQ-6 dilengkapi dengan Pin Digital yang membuat sensor ini beroperasi bahkan tanpa mikrokontroler dan sangat berguna ketika Anda hanya mencoba mendeteksi satu gas tertentu. Ketika datang untuk mengukur gas dalam ppm pin analog harus digunakan, pin analog juga didorong TTL dan bekerja pada 5V dan karenanya dapat digunakan dengan mikrokontroler paling umum.
 Sensor untuk mendeteksi atau mengukur gas seperti LPG, atau metana dengan atau tanpa mikrokontroler maka sensor ini mungkin menjadi pilihan yang tepat.



Fitur sensor gas MQ-6

•         Operating Voltage is +5V
•         Can be used to detect LPG or Butane gas
•         Analog output voltage: 0V to 5V
•         Digital Output Voltage: 0V or 5V (TTL Logic)
•         Preheat duration 20 seconds
•         Can be used as a Digital or analog sensor
•         The Sensitivity of Digital pin can be varied using the potentiometer 

simbol sensor gas MQ-6 



Logicstate 


               state logika. Logika pengertian, benar atau salah, dari sinyal biner yang diberikan Sinyal biner adalah sinyal digital yang hanya memiliki dua nilai valid. Secara fisik pengertian logis dari sinyal biner ditentukan oleh level tegangan atau nilai arus sinyal, dan ini pada gilirannya ditentukan oleh teknologi perangkat. Dalam sirkuit TTL, misalnya, keadaan sebenarnya diwakili oleh logika 1, kira-kira sama dengan +5 volt pada saluran sinyal; Logika 0 kira-kira 0 volt. Level tegangan antara 0 dan +5 volt dianggap tidak terdefinisi.

simbol logicstate 




Lamp 

Lampu adalah sebuah peranti yang memproduksi cahaya. Kata "lampu" dapat juga berarti bola lampu. Lampu pertama kali ditemukan oleh Sir Joseph William Swan. Lihat pencahayaan untuk pembahasan lebih lanjut. Lampu  berfungsi sebagai penerang, lampu memiliki bentuk seperti botol dengan rongga yang berisi kawat kecil yang akan menyalah apabila disambungkan ke aliran listrik. 
Pada rangkaian ini lampu berfungsi untuk memberi peringatan adanya kebocoran gas.


Simbol lampu 



alternator


Alternator adalah peralatan elektromekanis yang mengkonversikan energi mekanik menjadi energi listrik arus bolak-balik. Pada prinsipnya, generator listrik arus bolak-balik disebut dengan alternator, tetapi pengertian yang berlaku umum adalah generator listrik pada mesin kendaraan. Alternator pada pembangkit listrik yang digerakan dengan turbin uap disebut turbo alternator.  

Simbol alternator 


  BC546BP



BC546 diproduksi dalam kasing plastik TO-92. Ketika melihat sisi datar dengan mengarah mengarah ke bawah, tiga mengarah muncul dari transistor, dari kiri ke kanan, kolektor, basis, dan lead emitor. Berikut adalah gambar yang menunjukkan diagram pin dari transistor ini.


Karakteristik transistor bipolar BC546
  • Type - NPN
  • Collector-Emitter Voltage: 65 V
  • Collector-Base Voltage: 80 V
  • Emitter-Base Voltage: 6 V
  • Collector Current: 0.1 A
  • Collector Dissipation - 0.5 W
  • DC Current Gain (hfe) - 110 to 800
  • Transition Frequency - 150 MHz
  • Noise Figure - 2 dB
  • Operating and Storage Junction Temperature Range -65 to +150 °C
  • Package - TO-92
Simbol Transistor BC546



Relay 



Relay adalah Saklar (Switch) yang dioperasikan secara listrik dan merupakan komponen Electromechanical (Elektromekanikal) yang terdiri dari 2 bagian utama yakni Elektromagnet (Coil) dan Mekanikal (seperangkat Kontak Saklar/Switch). Relay menggunakan Prinsip Elektromagnetik untuk menggerakkan Kontak Saklar sehingga dengan arus listrik yang kecil (low power) dapat menghantarkan listrik yang bertegangan lebih tinggi. Sebagai contoh, dengan Relay yang menggunakan Elektromagnet 5V dan 50 mA mampu menggerakan Armature Relay (yang berfungsi sebagai saklarnya) untuk menghantarkan listrik 220V 2A. 

Pada dasarnya, Relay terdiri dari 4 komponen dasar  yaitu :
  1. Electromagnet (Coil)
  2. Armature
  3. Switch Contact Point (Saklar)
  4. Spring
  fungsi relay :
  1. Relay digunakan untuk menjalankan Fungsi Logika (Logic Function)
  2. Relay digunakan untuk memberikan Fungsi penundaan waktu (Time Delay Function)
  3. Relay digunakan untuk mengendalikan Sirkuit Tegangan tinggi dengan bantuan dari Signal Tegangan rendah.
  4. Ada juga Relay yang berfungsi untuk melindungi Motor ataupun komponen lainnya dari kelebihan Tegangan ataupun hubung singkat (Short).
simbol Relay



Resistor 



         Resistor merupakan komponen elektronik yang memiliki dua pin dan didesain untuk mengatur tegangan listrik dan arus listrik. 
   Nilai tegangannya berbanding dengan arus listrik yang mengalir sesuai dengan hukum ohm yaitu V=IR. Biasanya didalam jejaring elektronik dan sirkuit elektronik banyak menggunakan resistor. Resistor ini memang paling banyak dan sering digunakan dalam komponen lain. Dalam resistor tidak ada kutub negatif dan positif, tetapi memiliki ciri utama yakni toleransi, tegangan kerja maksimum, power rating dan resistensi. Daya listrik dan resistensinya dapat dihantarkan. Ciri lainnya adalah induktansi, koefisien suhu, dan kebisingan. Satuan dari resistensi sebuah resistor bersifat resistif dilambangkan dengan Ohm dengan simbol Ω (Omega). fungsi resistor yang sering diketahui adalah sebagai penghambat arus listrik yang mengalir suatu rangkaian elektronik. Selain itu fungsi resistor dapat membagi arus, membagi tegangan, dan mengatur arus dalam suatu rangkaian. 
    Resistor mempunyai nilai resistansi (tahanan) tertentu yang dapat memproduksi tegangan listrik di antara kedua pin dimana nilai tegangan terhadap resistansi tersebut berbanding lurus dengan arus yang mengalir, berdasarkan persamaan hukum Ohm: 

Cara membaca Resistor : 

Simbol resistor 



Buzzer 



            Buzzer adalah sebuah komponen elektronika yang dapat mengubah sinyal listrik menjadi getaran suara. Buzzer ini biasa dipakai pada sistem alarm. Juga bisa digunakan sebagai indikasi suara. Buzzer adalah komponen elektronika yang tergolong tranduser. Sederhananya buzzer mempunyai 2 buah kaki yaitu positive dan negative. Untuk menggunakannya secara sederhana kita bisa memberi tegangan positive dan negative 3 - 12V. Pada dasarnya prinsip kerja buzzer hampir sama dengan loud speaker, jadi buzzer juga terdiri dari kumparan yang terpasang pada diafragma dan kemudian kumparan tersebut dialiri arus sehingga menjadi elektromagnet, kumparan tadi akan tertarik ke dalam atau keluar, tergantung dari arah arus dan polaritas magnetnya, karena kumparan dipasang pada diafragma maka setiap gerakan kumparan akan menggerakkan diafragma secara bolak-balik sehingga membuat udara bergetar yang akan menghasilkan suara.




Thermocouple

Thermocouple adalah suatu jenis sensor suhu yang mendteksi dan mengukur suhu melalui dua buah logam konduktor yang berbeda. Ujung dari kedua logam tersebut kemudian didekatkan sehingga terjadi efek yang disebut dengan Thermo-electric.

Thermocouple memiliki prinsip kerja yang sederhana, dua logam konduktor yang berbeda dihubungkan pada ujung logam. Satu logam sebagai refrensi referensi dengan suhu konstan (tetap), dan logam yang lain berfungsi untuk mendeteksi suhu panas.

 

Berdasarkan Gambar diatas, ketika kedua persimpangan atau Junction memiliki suhu yang sama, maka beda potensial atau tegangan listrik yang melalui dua persimpangan tersebut adalah “NOL” atau V1 = V2. Akan tetapi, ketika persimpangan yang terhubung dalam rangkaian diberikan suhu panas atau dihubungkan ke obyek pengukuran, maka akan terjadi perbedaan suhu diantara dua persimpangan tersebut yang kemudian menghasilkan tegangan listrik yang nilainya sebanding dengan suhu panas yang diterimanya atau V1 – V2. Tegangan Listrik yang ditimbulkan ini pada umumnya sekitar 1 µV – 70µV pada tiap derajat Celcius. Tegangan tersebut kemudian dikonversikan sesuai dengan Tabel referensi yang telah ditetapkan sehingga menghasilkan pengukuran yang dapat dimengerti oleh kita

Op-amp

Penguat operasional atau yang dikenal sebagai Op-Amp merupakan suatu rangkaian terintegrasi atau IC yang memiliki fungsi sebagai penguat sinyal, dengan beberapa konfigurasi. Secara ideal Op-Amp memiliki impedansi masukan dan penguatan yang tak berhingga serta impedansi keluaran sama dengan nol. Dalam prakteknya, Op-Amp memiliki impedansi masukan dan penguatan yang besar serta impedansi keluaran yang kecil.



Op-Amp memiliki beberapa karakteristik, diantaranya:

1.    Penguat tegangan tak berhingga (AV = ∼)

2.    Impedansi input tak berhingga (rin = ∼)

3.    Impedansi output nol (ro = 0) d. Bandwidth tak berhingga (BW = ∼)

4.    Tegangan offset nol pada tegangan input (Eo = 0 untuk Ein = 0)


Grafik input dan output op-amp

 

 

Voltmeter

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).
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

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

 

 

Ground

Ground adalah suatu sistem instalasi listrik untuk melepaskan muatan listrik berlebih dengan cara mengalirkannya ke tanah. Ground betujuan sebagai pelindung terhadap penggunaan peralatan listri pada saat terjadi hal-hal berikut:

·         Kebocoran arus listrik

·         Terjadinya induksi tegangan listrik

·         Isolasi yang kurang baik

·         Melindungi dari listrik statis

·         Melindungi dari tegangan tinggi khususnya petir

·         Sebagai acuan pengukuran tegangan


 

          

4. Prosedur Percobaan [KEMBALI]

        Menggunakan sensor MQ mendeteksi gas sangat mudah. Anda bisa menggunakan pin digital atau pin analog untuk mencapai ini. Cukup aktifkan modul dengan 5V dan Anda akan melihat LED daya pada modul menyala dan ketika tidak ada gas yang terdeteksi, output LED akan tetap dimatikan yang berarti pin output digital akan 0V. Ingatlah bahwa sensor-sensor ini harus disimpan untuk waktu pemanasan awal (disebutkan dalam fitur di atas) sebelum Anda benar-benar dapat menggunakannya. Sekarang, perkenalkan sensor ke gas yang ingin Anda deteksi dan Anda akan melihat output LED menjadi tinggi bersama dengan pin digital, jika tidak menggunakan potensiometer sampai output menjadi tinggi. Sekarang setiap kali sensor Anda diperkenalkan ke gas ini pada konsentrasi tertentu pin digital akan menjadi tinggi (5V) yang lain akan tetap rendah (0V).


Anda juga dapat menggunakan pin analog untuk mencapai hal yang sama. Baca nilai analog (0-5V) menggunakan mikrokontroler, nilai ini akan berbanding lurus dengan konsentrasi gas yang dideteksi sensor. Anda dapat bereksperimen dengan nilai-nilai ini dan memeriksa bagaimana sensor bereaksi terhadap berbagai konsentrasi gas dan mengembangkan program Anda sesuai.

        Nilai Ro adalah nilai resistansi di udara segar dan nilai Rs adalah nilai resistansi dalam konsentrasi Gas. Pertama, Anda harus mengkalibrasi sensor dengan menemukan nilai-nilai Ro di udara segar dan kemudian menggunakan nilai itu untuk menemukan Rs menggunakan rumus:
Rs = (Vc/VRL-1) x RL  

Setelah kita menghitung Rs dan Ro kita dapat menemukan rasio dan kemudian menggunakan grafik yang ditunjukkan di atas kita dapat menghitung nilai PPM yang setara untuk gas tertentu.

5. Rangkaian [KEMBALI]

Rangkaian ketika sensor gas MQ-6 berlogika 1




6. Video [KEMBALI]



7. Download File [KEMBALI] 

   Link video : klik disini 
   Link Rangkaian : klik disini
   Link Materi : klik disini 
   Link HMTL : klik disini
   Link Datasheet MQ-6 : klik disini
   Link Datasheet Transistor : klik disini
   Link Datasheet LED : klik disini
   Link Datasheet Alternator : klik disini
   Link Datasheet Relay : klik disini
   Link Datasheet Resistor : klik disini
   Link Datasheet Buzzer: klik disini
   Link Datasheet Op-Amp : klik disini
   Link Datasheet Voltmeter: klik disini
   Link Library Sensor MQ-6: klik disini
   Link Library Sensor PIR: klik disini

















Tidak ada komentar:

Posting Komentar

Langganan: Postingan (Atom)