Rangkaian Pendeteksi Kebakaran dengan Sensor Gas MQ-2
1. Tujuan
- Mengetahui cara kerja dari sensor gas
- Mengetahui tentang pengaplikasian dan kegunaan sensor gas
- Mampu melakukan simulasi rangkaian menggunakan proteus
2. Komponen
- Alternator
Alternator juga sering disebut dengan dinamo amper. Dimana dinamo amper ini merupakan komponen pada mobil yang berfungsi sebagai penghasil arus listrik bagi seluruh komponen kelistrikan dan sekaligus berfungsi sebagai pengisian aki mobil. Alternator sendiri memanfaatkan prinsip kerja elektromagnetik yang memegang peranan penting pada kelistrikan kendaraan agar tetap awet dan memiliki daya listrik yang cukup.
- Buzzer
Buzzer adalah sebuah komponen elektronika yang berfungsi untuk mengubah getaran listrik menjadi getaran suara getaran listrik menjadi getaran suara. Pada dasarnya prinsip kerja buzzer hampir sama dengan loudspeaker, 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.
- Gas sensor 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. Sensor ini biasa digunakan untuk mendeteksi kebocoran gas baik di rumah maupun di industri. Gas yang dapat dideteksi diantaranya : LPG, i-butane, propane, methane , alcohol, Hydrogen, smoke.
- Logicstate
Gerbang logika atau gerbang logik adalah suatu entitas dalam elektronika dan matematika Boolean yang mengubah satu atau beberapa masukan logik menjadi sebuah sinyal keluaran logik. Gerbang logika terutama diimplementasikan secara elektronis menggunakan diode atau transistor, akan tetapi dapat pula dibangun menggunakan susunan komponen-komponen yang memanfaatkan sifat-sifat elektromagnetik (relay), cairan, optik dan bahkan mekanik.
- Op-Amp
Operational Amplifier atau lebih dikenal dengan istilah Op-Amp adalah salah satu dari bentuk IC Linear yang berfungsi sebagai Penguat Sinyal listrik. Sebuah Op-Amp terdiri dari beberapa Transistor, Dioda, Resistor dan Kapasitor yang terinterkoneksi dan terintegrasi sehingga memungkinkannya untuk menghasilkan Gain (penguatan) yang tinggi pada rentang frekuensi yang luas.
- NPN Transistor
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.
- POT-HG
Potensiometer (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.
- 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.
- Resistor
Resistor adalah komponen Elektronika Pasif yang memiliki nilai resistansi atau hambatan tertentu yang berfungsi untuk membatasi dan mengatur arus listrik dalam suatu rangkaian Elektronika.
- Vsource
Vsource adalah sumber tegangan dalam suatu rangkaian listrik.
- Fan-DC
Berfungsi sebagai pembuang panas.
- AC Voltmeter
Volt meter merupakan suatu alat ukur listrik yang digunakan untuk mengukur besarnyategangan listrik dalam suatu rangkaian listrik. Voltmeter AC digunakan untuk mengukur tegangan bolak balik pada beban sumbertegangan listrik bolak balik. Voltmeter dipasang secara parallel.
3. Dasar Teori
Smoke detector merupakan suatu alat yang digunakan untuk mendeteksi adanya asap sebagai bentuk antisipasi terjadinya kebakaran yang lebih besar. Sensor MQ-2 adalah sensor yang digunakan untuk mendeteksi konsentrasi gas yang mudah terbakar di udara serta asap dan output membaca sebagai tegangan analog. 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.
Pada sensor mq-2 terdapat dua input yakni VH dan VCC. VH digunakan untuk pemanas (heater) internal dan Vcc merupakan tegangan sumber serta memiliki output yang menghasilkan tegangan berupa tegangan analog.
Jenis-Jenis Smoke Detector:
- Ionizatio Smoke Detector: Mendeteksi asap berdasarkan proses ionisasi pada ionisasi pada radioisotop. asap akan terbawa di udara dan menyebabkan isotop terionisasi sehingga memicu alarm
- Optical Smoke Detector: Mendeteksi asap berdasarkan kerapatan cahaya. penggunaan LED dan Photo Transistor.
Pada prinsipnya sebuah penguat operasional (operational amplifier) ideal memiliki impedansi masukan yang sangat besar hingga dinyatakan sebagai impedansi masukkan tak terhingga (infinite input impedance). Kondisi penguat operasional yang memiliki impedansi masukkan tak terhingga tersebut menyebabkan tidak adanya arus yang melewati masukkan membalik (inverting input) pada penguat opersional. Keadaan tak berarus pada masukkan membalik tersebut membuat tegangan jatuh diantara masukkan membalik dan masukkan tak membalik bernilai 0 Volt. Kondisi tersebut menunjukan bahwa tegangan pada masukkan membalik adalah bernilai 0 Volt karena kondisi masukkan tak membalik (non-inverting input) yang di hubungkan ke ground. Kondisi masukkan membalik (inverting input) yang memiliki tegangan 0 Volt tersebut dinyatakan sebagai ground semu (Virtual Ground).
4. Cara Kerja
Ketika sensor mq 2 mendeteksi asap maka logicstate berlogika 1 outputnya alirkan tegangan ke op amp dan ke RV1 lalu dialirkan ke R1 maka tegangan mengalir ke R2 op amp disini sebagai penguat tegangan terjadi 10x penguatan. Selanjutnya tegangan dialirkan ke Q1 sehingga transistor ON saat ada arus yang mengalir melewati basis, arus juga melewati emiter ke ground sehingga saat Q1 on maka arus akan mengalir colector lalu di alirkan dan dihasilkan tersebut akan menginduksi kumparan pada RL1 relay sehingga switch akan berubah posisi. Perubahan posisi switch menyebabkan rangkaian menjadi tertutup sehingga arus mengalir menuju Fan-DC bergerak dan Buzzer berbunyi. Jika logicstate berlogika 0 maka tidak ada arus yang di aliri sehingga Q1 transistor OFF dan switch tidak akan berubah posisi maka Fan-DC tidak bergerak dan buzzer tidak berbunyi.
5. Rangkaian Simulasi
Download file HTML disini
Download file rangkaian disini
Download file video disini
Download datasheet disini
Download materi disini
Tidak ada komentar:
Posting Komentar