SENSOR SUN TRACKER [UAS 2 SENSOR]

  [PENGAPLIKASIAN SENSOR LDR DAN SUHU]

DAFTAR ISI 

1. Tujuan Pembelajaran

2. Alat, Bahan (Komponen), dan Dasar Teori

3. Rangkaian dan Prinsip Kerja Sensor Air

4. Video Perangkaian

5. Download Materi dan Datasheet

 

PENGAPLIKASIAN SENSOR LDR DAN SUHU LM35 SEBAGAI SUN TRACKER ATAU MENDETEKSI CAHAYA MATAHARI 

Tujuan Pembelajaran :

a. Untuk mengetahui apa itu sensor suhu dan ldr

b. Untuk mengetahui bagaimana prinsip kerja dari sensor suhu dan ldr

c. Untuk mempelajari aplikasi dari sensor suhu dan ldr

d. Untuk mempelajari simulasi rangkaian sensor suhu dan ldr menggunakan aplikasi proteus. 

Alat :

    Terminals : Ground

    Instrumens : DC Voltmeter

Bahan/Komponen :

1.       Resistor

2.       Alternator

3.       Diode

4.       Motor 

5.       LDR

6.       LED

7.       Generator DC

8.       Op Amp 741

9.       LM35

10.     Baterai

11.     Relay

12.    Transistor 

 

Dasar Teori 

Sun Tracker/Pelacak cahaya matahari

    Pelacak mengarahkan panel surya atau modul ke arah matahari. Perangkat ini mengubah orientasi mereka sepanjang hari untuk mengikuti jalur matahari untuk memaksimalkan penangkapan energi. Pelacak surya sumbu tunggal berputar pada satu sumbu bergerak bolak-balik dalam satu arah.

     Sensor LDR
 
      Nilai resistansi LDR sangat dipengaruhi oleh intensitas cahaya. Semakin banyak cahaya yang mengenainya, maka semakin menurun nilai resitansinya. Sebaliknya, jika cahaya yang mengenainya sedikit (gelap), maka nilai hambatannya menjadi semakin besar, sehingga arus listrik yang mengalir akan terhambat.

Adapun spesifikasi atau karakteristrik umum dari sensor cahaya LDR adalah sebagai berikut :

1.    Tegangan maksimum (DC): 150V 

2.     Konsumsi arus maksimum: 100mW 

3.    Tingkatan Resistansi/Tahanan : 10Ω sampai 100KΩ 

4.    Puncak spektral: 540nm (ukuran gelombang cahaya)

5.    Waktu Respon Sensor : 20ms – 30ms 

6.    Suhu operasi: -30° Celsius – 70° Celcius

Sensor suhu LM35

 Sensor suhu IC LM 35 merupkan chip IC produksi Natioanal Semiconductor yang berfungsi untuk mengetahui temperature suatu objek atau ruangan dalam bentuk besaran elektrik, atau dapat juga di definisikan sebagai komponen elektronika yang berfungsi untuk mengubah perubahan temperature yang diterima dalam perubahan besaran elektrik. Sensor suhu IC LM35 dapat mengubah perubahan temperature menjadi perubahan tegangan pada bagian outputnya. Sensor suhu IC LM35 membutuhkan sumber tegangan DC +5 volt dan konsumsi arus DC sebesar 60 µA dalam beroperasi. Bentuk fisik sensor suhu LM 35 merupakan chip IC dengan kemasan yang berfariasi, pada umumnya kemasan sensor suhu LM35 adalah kemasan TO-92  seperti terlihat pada gambar dibawah.

Dari gambar diatas dapat diketahui bahwa sensor suhu IC LM35 pada dasarnya memiliki 3 pin yang berfungsi sebagai sumber supply tegangan DC +5 volt, sebagai pin output hasil penginderaan dalam bentuk perubahan tegangan DC pada Vout dan pin untuk Ground.

Karakteristik Sensor suhu IC LM35 adalah :

    - Memiliki sensitivitas suhu, dengan faktor skala linier antara tegangan dan suhu 10 mVolt/ºC, sehingga dapat dikalibrasi langsung dalam celcius.
    -Memiliki ketepatan atau akurasi kalibrasi yaitu 0,5ºC pada suhu 25 ºC.
    -Memiliki jangkauan maksimal operasi suhu antara -55 ºC sampai +150 ºC.
    -Bekerja pada tegangan 4 sampai 30 volt.
    -Memiliki arus rendah yaitu kurang dari 60 µA.
    -Memiliki pemanasan sendiri yang rendah (low-heating) yaitu kurang dari 0,1 ºC pada udara diam.
    -Memiliki impedansi keluaran yang rendah yaitu 0,1 W untuk beban 1 mA.
    -Memiliki ketidaklinieran hanya sekitar ± ¼ ºC.

Tabel karakteristik LM35:

Sensor suhu IC LM35 memiliki keakuratan tinggi dan mudah dalam perancangan jika dibandingkan dengan sensor suhu yang lain, sensor suhu LM35 juga mempunyai keluaran impedansi yang rendah dan linieritas yang tinggi sehingga dapat dengan mudah dihubungkan dengan rangkaian kontrol khusus serta tidak memerlukan seting tambahan karena output dari sensor suhu LM35 memiliki karakter yang linier dengan perubahan 10mV/°C. Sensor suhu LM35 memiliki jangkauan pengukuran -55ºC hingga +150ºC dengan akurasi ±0.5ºC. Tegangan output sensor suhu IC LM35 dapat diformulasikan sebagai berikut :

Vout LM35 = Temperature º x 10 mV

  Komparator non inverting

       Komparator adalah komponen elektronik yang berfungsi membandingkan dua nilai kemudian memberikan hasilnya, mana yang lebih besar dan mana yang lebih kecil.

       1.Non-Inverting Comparator pada Comparator, tegangan input dipasang pada saluran non-inverting (+)  dan tegangan referensi pada saluran inverting (-).

Pada rangkaian Non-Inverting Comparator, jika Vin lebih besar dari Vref, maka tegangan output adalah +Vsat (mendekati tegangan +VCC). Jika Vin lebih kecil dari Vref, maka tegangan output adalah -Vsat (mendekati tegangan -VEE).

      2.Inverting Comparator pada Inverting Comparator  tegangan input (Vin) dihubungkan pada saluran inverting  (-) dan tegangan referensi (Vref) pada saluran non-inverting (+).

Tegangan referensi dapat menggunakan sumber catu daya tegangan konstan atau rangkaian pembagi tegangan.

Pada saat Vin lebih kecil dari Vref, tegangan output Vo adalah +Vsat (≈ +VCC). jika Vin lebih besar dari Vref, maka tegangan output adalah -Vsat (≈ +VEE).

Driver motor dc dengan rangkaian H-bridge transistor

Rangkaian H-bridge transistor dapat kita buat dengan menggunakan 4 buah transistor yang bertipe NPN ataupun PNP sejenis.Jika transistor yang digunakan adalah tipe npn maka diperlukan logika 1 pada basis untuk menyalakannya sedangkan jika menggunakan tipe PNP untuk menyalakan motor diperlukan logika 0.

Op Amp 741

Operasional amplifier (Op-Amp) adalah suatu penguat berpenguatan tinggi yang terintegrasi  dalam sebuah chip IC yang memiliki dua input inverting dan non-inverting dengan sebuah terminal output, dimana rangkaian umpan balik dapat ditambahkan untuk mengendalikan karakteristik tanggapan keseluruhan pada operasional amplifier (Op-Amp). Pada dasarnya operasional amplifier (Op-Amp) merupakan suatu penguat diferensial yang memiliki 2 input dan 1 output.

Prinsip kerja sebuah operasional Amplifier (Op-Amp) adalah membandingkan nilai kedua input (input inverting dan input non-inverting), apabila kedua input bernilai sama maka output Op-amp tidak ada (nol) dan apabila terdapat perbedaan nilai input keduanya maka output Op-amp akan memberikan tegangan output. Operasional amplifier (Op-Amp) dibuat dari penguat diferensial dengan 2 input.

Resistor

Resistor memiliki nilai resistansi atau hambatan yang berfungsi untuk menghambat dan mengatur arus listrik yang mengalir dalam rangkaian. Resistor memiliki dua pin untuk mengukur tegangan listrik dan arus listrik, dengan resistansi tertentu yang dapat menghasilkan tegangan listrik di antara kedua pin. Nilai tegangan terhadap resistansi berbanding lurus dengan arus yang mengalir.

LED

Light Emitting Diode atau LED merupakan sebuah komponen yang menghasilkan cahaya monokromatik ketika diberi tegangan. LED terbuat dari semikonduktor dan perbedaan warna yang dihasilkan disebabkan perbedaan bahan semikonduktor yang digunakan.

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

Kontak Poin (Contact Point) Relay terdiri dari 2 jenis yaitu :

• Normally Close (NC) yaitu kondisi awal sebelum diaktifkan akan selalu berada di posisi CLOSE (tertutup)
• Normally Open (NO) yaitu kondisi awal sebelum diaktifkan akan selalu berada di posisi OPEN (terbuka)

Berdasarkan gambar diatas, sebuah Besi (Iron Core) yang dililit oleh sebuah kumparan Coil yang berfungsi untuk mengendalikan Besi tersebut. Apabila Kumparan Coil diberikan arus listrik, maka akan timbul gaya Elektromagnet yang kemudian menarik Armature untuk berpindah dari Posisi sebelumnya (NC) ke posisi baru (NO) sehingga menjadi Saklar yang dapat menghantarkan arus listrik di posisi barunya (NO). Posisi dimana Armature tersebut berada sebelumnya (NC) akan menjadi OPEN atau tidak terhubung. Pada saat tidak dialiri arus listrik, Armature akan kembali lagi ke posisi Awal (NC). Coil yang digunakan oleh Relay untuk menarik Contact Poin ke Posisi Close pada umumnya hanya membutuhkan arus listrik yang relatif kecil.

Beberapa fungsi Relay yang telah umum diaplikasikan kedalam peralatan Elektronika diantaranya adalah :

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).

 Motor

Alternator

    Alternator adalah peralatan elektromekanis yang mengkonversikan energi mekanik menjadi energi listrik arus bolak-balik. Arus bolak-balik (AC/alternating current) adalah arus listrik di mana besarnya dan arahnya arus berubah-ubah secara bolak-balik. Bentuk gelombang dari listrik arus bolak-balik biasanya berbentuk gelombang sinusoida, karena ini yang memungkinkan pengaliran energi yang paling efisien. Namun dalam aplikasi-aplikasi spesifik yang lain, bentuk gelombang lain pun dapat digunakan, misalnya bentuk gelombang segitiga (triangular wave) atau bentuk gelombang segi empat (square wave).

    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.

Dioda

    Dioda (Diode) adalah Komponen Elektronika Aktif yang terbuat dari bahan semikonduktor dan mempunyai fungsi untuk menghantarkan arus listrik ke satu arah tetapi menghambat arus listrik dari arah sebaliknya. Oleh karena itu, Dioda sering dipergunakan sebagai penyearah dalam Rangkaian Elektronika. Dioda pada umumnya mempunyai 2 Elektroda (terminal) yaitu Anoda (+) dan Katoda (-) dan memiliki prinsip kerja yang berdasarkan teknologi pertemuan p-n semikonduktor yaitu dapat mengalirkan arus dari sisi tipe-p (Anoda) menuju ke sisi tipe-n (Katoda) tetapi tidak dapat mengalirkan arus ke arah sebaliknya.

Berdasarkan Fungsi Dioda, Dioda dapat dibagi menjadi beberapa Jenis, diantaranya adalah :

• Dioda Penyearah (Dioda Biasa atau Dioda Bridge) yang berfungsi sebagai penyearah arus AC ke arus DC.
• Dioda Zener yang berfungsi sebagai pengaman rangkaian dan juga sebagai penstabil tegangan.
• Dioda LED yang berfungsi sebagai lampu Indikator ataupun lampu penerangan
• Dioda Photo yang berfungsi sebagai sensor cahaya
• Dioda Schottky yang berfungsi sebagai Pengendali

Baterai

Baterai merupakan sebuah alat yang mengubah energi kimia yang tersimpan menjadi energi listrik. Pada percobaan kali ini, baterai berfungsi sebagai sumber daya.

Transistor

   Transistor merupakan alat semikonduktor yang dapat digunakan sebagai penguat sinyal, pemutus atau penyambung sinyal (switching), stabilisasi tegangan, dan fungsi lainnya. Transistor memiliki 3 kaki elektroda, yaitu basis, kolektor, dan emitor. Pada rangkaian kali ini digunakan transistor BC548C bertipe NPN. Transistor ini diperumpamakan sebagai saklar, yaitu ketika kaki basis diberi arus, maka arus pada kolektor akan mengalir ke emiter yang disebut dengan kondisi ON. Sedangkan ketika kaki basis tidak diberi arus, maka tidak ada arus mengalir dari kolektor ke emitor yang disebut dengan kondisi OFF. Namun, jika arus yang diberikan pada kaki basis melebihi arus pada kaki kolektor  atau arus pada kaki kolektor adalah nol (karena tegangan kaki kolektor sekitar 0,2 - 0,3 V), maka transistor akan mengalami cutoff (saklar tertutup).

Rangkaian dan Prinsip Kerja Sensor Air

Pertama-tama sensor lm35 akan mendeteksi suhu disekitar solar cell , jika  suhu  >26°C maka arus akan mengalir ke rangkaian komparator lalu menuju relay sehingga relay tertutup sehingga tegangan dapat mengalir dari generator DC ke rangkaian sun tracker. 

  Setelah itu saat Sensor LDR mendeteksi cahaya, maka LDR akan melewatkan tegangan sesuai besar intensitas cahaya yang diterima. LDR memiliki sifat semakin besar intensitas cahaya yang diterima, maka resistansi pada LDR akan semakin kecil sehingga tegangan yang dilewatkan oleh LDR semakin besar. Kemudian tegangan yang dilewatkan dikuatkan oleh opamp non inverting. LED akan aktif sebagai indikator dari LDR menerima cahaya. Tegangan yang telahdikuatkan tersebut juga menuju relay sehingga relay aktif. Saat relay aktif, saat relay aktif, maka pembangkit AC dan motor AC akan closeloop sehingga motor AC akan berputar.

Video Simulasi Rangkaian

Download File :

Materi [Disini]

Video [Disini]

Rangkaian [Disini]

Datasheet 

    Op amp [Disini]

    LDR [Disini]
    LM35 [Disini]

SENSOR KELEMBABAN [UAS 1 SENSOR]

  [PENGAPLIKASIAN SENSOR KELEMBABAN]

DAFTAR ISI 

1. Tujuan Pembelajaran

2. Alat, Bahan (Komponen), dan Dasar Teori

3. Rangkaian dan Prinsip Kerja Sensor 

4. Video Perangkaian

5. Download Materi dan Datasheet

 

PENGAPLIKASIAN SENSOR KELEMBABAN UAP AIR YANG TERKANDUNG DI UDARA

Sumber gambar 17.6 : Peningkatan entropi dari zat sebagai suhu naik dari nol mutlak

Berdasarkan gambar yang menjelaskan mengenai suhu naik dari nol mutlak dengan adanya suhu naik tersebuat saya membuat suatu yang berhubungan dengan kenaikan suhu yaitu sensor kelembaban yang mana salah satu faktor yamg mempengaruhi kelembaban adalah suhu.

Tujuan Pembelajaran :

a. Untuk mengetahui apa itu sensor kelembaban

b. Untuk mengetahui bagaimana prinsip kerja dari sensor kelembaban

c. Untuk mempelajari aplikasi dari sensor kelembaban

d. Untuk mempelajari simulasi rangkaian sensor kelembaban menggunakan aplikasi proteus. 

 Bahan/Komponen :

1. sensor HIH-5030 

2. ground 

3. resistor 220,500,1k,1k,dan 220 ohm 

4. op-amp 

5. dc voltmeters 

Dasar Teori 

Sensor  kelembaban  adalah  suatu  alat  ukur  yang  digunakan  untuk  membantu dalam proses pengukuran  atau  pendefinisian  yang  suatu  kelembaban  uap air yang  terkandung  dalam  udara.

jenis sensor  kelembaban  diantaranya  Cspacitive  Sensors,  Electrical  conductivity  Sensors, Thermal  Conductivity Sensors,  Optical  Hygrometer,  dan  Oscillating  Hygrometer. 

Jenis-Jenis Sensor Kelembaban:

 

1. Capasitif sensor

    Sebuah kapasitor air-filled/terisi-udara dibuat sebagai suatu sensor kelembaban relative karena uap dalam atmosfer merubah permivitas elektrik udara.Prinsip kerjaMemanfaatkan perubahan kapasitifperubahan posisi bahan dielektrik diantara kedua kepingpergeseran posisi salah satu keping dan luas keping yang berhadapan langsungPerubahan jarak antara kedua keping Contoh sensor Sensor 

Relative Humidity HS-15P  

Sensor Relative Humidity HS-15PKarakteristik sensor HS15P 

1. Bekerja pada rating temperatur 0°C sampai dengan 50°C 

2. Bekerja pada rating kelembaban 20 % sampai dengan 100 % RH 

3. Tegangan kerja adalah tegangan AC 1 Vrms 

4. Frekuensi kerja adalah 50Hz sampai dengan 1 KHz 

5. Konsumsi daya adalah 0,3 mW 

6. Dengan perubahan temperatur dengan kenaikan 5°C maka kurva karakteristik Relative Humidity  akan bergeser berbanding  terbalik (logarimatik) dengan perubahan impedansi.  

2. Electrical Conductivity Sensor 

    sensor kelembaban konduktivitas adalah disebut dengan “Pope  element”, yang terdiri dari polystyrene yang dilakukan/diperlakukan dengan asam sulfur untuk  memperoleh karakteristik surface-resistivitas yang  diinginkan. Contoh Sensor Sensor ABS-300 

    Karakteristik sensor Perubahan kapasitansi 0,2-0,5 pF untuk RH 1% Kapasitansi antara 

100 dan 500 pF sebesar 50% RH pada 25 ° C.Rentang waktu respon antara 30 hingga 

60 s untuk perubahan RH 63%

.

3.Sensor HIH-5030(Data Sheet)

Spesifikasi  teknis

- Suhu Operasi -40 ° C hingga 85 ° C [-40 ° F hingga 185 ° F]

- Histeresis ± 2% RH

- Output Sinyal Tegangan analog

- Waktu Respon 5 detik 1 / e dalam udara yang bergerak lambat

- Tegangan Suplai 3.3 Vdc typ.

- Akurasi (Best Fit Straight Line) ± 3.0% RH

- Tipe Paket Pasang permukaan

- Suplai Arus 500 µA

- Stabilitas pada 50% RH + 1,2% RH

- Fitur Produk Beroperasi hingga 2,7 V, sering ide dalam sistem bertenaga baterai                 di mana pasokan adalah nominal 3 V

·                 -Kemasan tape dan reel memungkinkan untuk digunakan dalam memilih volume                 tinggi dan menempatkan manufaktur (1.000 unit per tape dan reel)

·                 - Moulding perumahan plastik termoset

·                 -Output tegangan linear dekat vs% RH

                  - Desain daya rendah

  

Grafik sensor HIH-5030

Resistor

Resistor merupakan komponen elektronik yang memiliki dua pin dan didesain untuk mengatur tegangan listrik dan arus listrik. 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

Resistor memiliki nilai resistansi atau hambatan yang berfungsi untuk menghambat dan mengatur arus listrik yang mengalir dalam rangkaian. Resistor memiliki dua pin untuk mengukur tegangan listrik dan arus listrik, dengan resistansi tertentu yang dapat menghasilkan tegangan listrik di antara kedua pin. Nilai tegangan terhadap resistansi berbanding lurus dengan arus yang mengalir.

LED

Light Emitting Diode atau LED merupakan sebuah komponen yang menghasilkan cahaya monokromatik ketika diberi tegangan. LED terbuat dari semikonduktor dan perbedaan warna yang dihasilkan disebabkan perbedaan bahan semikonduktor yang digunakan.

Op AMP 741

Penguat operasional (Op-Amp) adalah suatu blok penguat yang mempunyai dua masukan dan satu keluaran. Penguat operasional (Op-Amp) dikemas dalam suatu  rangkaian terpadu (integrated circuit-IC). Salah satu tipe operasional amplifier (Op-Amp) yang populer adalah LM741. IC LM741 merupakan operasional amplifier yang dikemas dalam bentuk dual in-line package (DIP). Kemasan IC jenis DIP memiliki tanda bulatan atau strip pada salah satu sudutnya untuk menandai arah pin atau kaki nomor 1 dari IC tersebut. Penomoran IC dalam kemasan DIP adalah berlawanan arah jarum jam dimulai dari pin yang terletak paling dekat dengan tanda bulat atau strip pada kemasan DIP tersebut. IC LM741 memiliki kemasan DIP 8 pin.Data Sheet 741

Rangkaian dan Prinsip Kerja Sensor Kelembaban

    aplikasi dari rangkaian di atas yaitu, pada saat kelembaban semakin rendah maka LED juga akan semakin redup dan sebaliknya, pada saat kelembaban tinggi maka LED juga akan semakin terang cahayanya. Kita menggunakan beberapa komponen seperti yang di tampilkan di atas, untuk suply sensor kita menggunakan tegangan sebesar 5volt, pada saat suply di aktifkan maka sensor akan aktif, dan dia akan mengoutputkan berupa tegangan yaitu setiap kenaikan 1 RH maka tegangan akan naik sebesar 0,02 volt, pada rangkaian di atas dapat kita lihat, untuk melihat output berupa LED maka kita harus menaikkan tegangan keluaran dari sensor tersebut yaitu dengan menggunakan OP-AMP, kita menggunakan OP-AMP sebanyak 2 buah karena untuk membalikkan tegangan keluarannya berupa tegangan positif (+) setelah dikuatkan, maka kita mendapatkan tegangan keluaran seperti pada gambar diatas, kita menggunakan resistor pada LED supaya pada saat terjadi kelebihan tegangan, LED tidak rusak, dan dapat kita lihat LED dapat hidup pada gambar rangkaian di atas. 

Video Simulasi Rangkaian

Download File :

Materi [Disini]

Rangkaian [Disini]

Video [Disini]

Library [Disini]

Datasheet 

    HIH-5030 [Disini]

SENSOR SUHU THERMOCOUPLE

 [PENGAPLIKASIAN SENSOR SUHU THERMOCOUPLE DENGAN OP AMP 741]

DAFTAR ISI 

1. Tujuan Pembelajaran

2. Alat, Bahan (Komponen), dan Dasar Teori

3. Rangkaian dan Prinsip Kerja Sensor Air

4. Video Perangkaian

5. Download Materi dan Datasheet

 

PENGAPLIKASIAN SENSOR SUHU THERMOCOUPLE DENGAN OP AMP MENDETEKSI SUHU SUATU LARUTAN

Sumber Gambar 25.16 : Ketergantungan laju katalis enzim reaksi pada suhu. Atas suhu optimal pada yang merupakan enzim paling banyak efektif, aktivitasnya turun sebagai konsekuensi dari denaturasi.

Berdasarkan gambar dapat dilihat bahwa suhu mempengaruhi laju katalis dengan itu saya membuat suatu pengaplikasian menggunakan sensor suhu yaitu sensor suhu thermocouple menggunakan op amp untuk mengukur suhu suatu larutan. 

Tujuan Pembelajaran :

a. Untuk mengetahui apa itu sensor suhu

b. Untuk mengetahui bagaimana prinsip kerja dari sensor suhu

c. Untuk mempelajari aplikasi dari sensor suhu

d. Untuk mempelajari simulasi rangkaian sensor suhu menggunakan aplikasi proteus. 

 Bahan/Komponen :

1.       OP AMP 741

2.      TCB

3.      Voltmeter

4.      DC Generator

5.      Resistor

6.      Ground

Dasar Teori 

Operational Amplifier

Operasional amplifier (Op-Amp) adalah suatu penguat berpenguatan tinggi yang terintegrasi  dalam sebuah chip IC yang memiliki dua input inverting dan non-inverting dengan sebuah terminal output, dimana rangkaian umpan balik dapat ditambahkan untuk mengendalikan karakteristik tanggapan keseluruhan pada operasional amplifier (Op-Amp). Pada dasarnya operasional amplifier (Op-Amp) merupakan suatu penguat diferensial yang memiliki 2 input dan 1 output.

Prinsip kerja sebuah operasional Amplifier (Op-Amp) adalah membandingkan nilai kedua input (input inverting dan input non-inverting), apabila kedua input bernilai sama maka output Op-amp tidak ada (nol) dan apabila terdapat perbedaan nilai input keduanya maka output Op-amp akan memberikan tegangan output. Operasional amplifier (Op-Amp) dibuat dari penguat diferensial dengan 2 input.

Sensor  Thermocouple

Thermocouple merupakan sensor yang mengubah besaran suhu menjadi tegangan, dimana sensor ini dibuat dari sambungan dua bahan metallic yang berlainan jenis. Sambungan ini dikomposisikam dengan campuran kimia tertentu, sehingga dihasilkan beda potensial yang berbeda antara sambungan yang akan berubah terhadap suhu yang dideteksi.

Thermocouple didasarkan pada efek seeback, sebuah fenomena dimana tegangan yang sebanding dengan suhu dapat dihasilkan dari rangkaian yang terdiri dari 2 kawat logam yang berbeda.

Prinsip kerja sensor thermocouple

Berdasarkan gambar diatas, ketika junction memiliki suhu yang sama, maka beda potensial yang melalui dua persimpangan tersebut adalah nol (V1=V2). Ketika persimpangan yang terhubung dalam rangkaian diberikan suhu panas atau dihubungkan ke objek pengukuran, maka akan terjadi beda suhu antara 2 persimpangan tersebut yang menghasilkan tegangan listrik dan nilainya sebanding dengan V1-V2.

 

Grafik Respons Sensor

Resistor

Resistor memiliki nilai resistansi atau hambatan yang berfungsi untuk menghambat dan mengatur arus listrik yang mengalir dalam rangkaian. Resistor memiliki dua pin untuk mengukur tegangan listrik dan arus listrik, dengan resistansi tertentu yang dapat menghasilkan tegangan listrik di antara kedua pin. Nilai tegangan terhadap resistansi berbanding lurus dengan arus yang mengalir.

Rangkaian dan Prinsip Kerja Sensor Air

Suhu diukur oleh thermocouple, perbedaan jenis metal pada thermocouple menimbulkan adanya beda potensial pada ujung thermocouple. ujung negatif thermocouple dihubungkan ke pin negatif op-amp, ujung positif thermocouple dihubungkan dengan pin positif op-amp. Tegangan dari thermocouple di inputkan ke op-amp dengan penguatan 100 kali penguatan. Output op-amp berupa tegangan yang sudah mengalami penguatan yang diukur oleh voltmeter.

Semakin tinggi suhu yang diukur thermocouple maka semakin besar pula tegangannya. Begitu pula sebaliknya, semakin rendah suhu yang diukur thermocouple maka semakin rendah tegangan yang terukur.

 

Video Simulasi Rangkaian

Download File :

Materi [Disini]

Video [Disini]

Rangkaian [Disini]

Datasheet 

    Op amp [Disini]

    TCB [Disini]