Sabtu, 14 Desember 2019

Pembahasan Soal UAS





Soal no 1 [kembali]
Prinsip kerja dan gambar rangkaian aplikasi sensor strain gauge.
Jawab :


Rangkaian menyeleksi benda berdasarkan berat

Prinsip kerja :
Arus dari baterai masuk ke input sensor, kemudian arus keluar melalui output sensor dan menuju op amp non inverting. PAda op amp terjadi peningkatan tegangan, kemudian arus mengalir menuju R5
dan R6. Arus pada R5 menuju ke ground dan pada R6 menuju ke relay. Karena adanya arus yang mengalir dari op amp dan R6 yang menuju ke relay sehingga relay ON. Saat relay ON maka arus mengalir pada lmpu sehingga lampunya akan menyala.


Soal no 3 [kembali]
Prinsip kerja dan gambar rangkaian aplikasi sensor Absolute position encoder.
Jawab :


Penggunaan Incremental Encoder untuk Posisi Motor Analog

Prinsip kerja :
Bagian trigger pada IC 555 memberikan trigger atau perintah dimulai ke ic 555, Vcc pada IC 555 menginputkan tegangan sebesar 5 volt. Terjadi pembagian arus ke R1, C1, dan Motor.
C1 paralel dengan Vcc IC 555 sehingga tegangan di C1 adalah 5 volt, dan diteruskan ke ground. Arus yang masuk ke R1 diteruskan ke potensiometer dan pembagi arus ke R2 dan D1, dan masuk ke C2 yang selanjutnya diteruskan ke ground. Tegangan pada Control Voltage masuk ke C3 yang nilainya  3.33 V karena nilai control voltage biasanya 2/3 V dan arus pada C3 masuk ke motor dan ground.
pin Q yang merupakan output dihubungkan ke R3 dan D2 yang nilainya positif. Tegangan masuk ke motor dari Vcc dan tegangan dari C3 sehingga motor Aktif dan tegangan di motor sama dengan tegangan di Vcc dan C1.


Soal no 5 [kembali]
Prinsip kerja dan gambar rangkaian aplikasi sensor Photodiode and phototransistor.
Jawab :


ketika diberi cahaya lampu mati

Prinsip kerja :
Generator mengalirkan arus ke R3 lalu ke ground,lalu ada arus ke phototransistor ,lalu ada arus kerelay .saat menerima cahaya maka nilai resistansi dari  phototransistor  kecil  sehingga arus akan  mengalir dan cukup untuk menghidupkan LED , lalu arus ke R4 lalu ke ground  dan ada arus mengalir melebihi 0,7 V ke base transistor lalu ke emitter sehingga transistor on,ketika transistor on maka  arus dari relay ke photodioda lalu kekolektor transistor dan ke ground maka relay on lalu switch kekiri  dan lampu mati.

ketika tidak ada cahaya lampu hidup

Prinsip kerja :
Generator mengalirkan arus ke R3 lalu ke ground,lalu ada arus ke phototransistor ,lalu ada arus kerelay .saat tidak menerima cahaya maka nilai resistansi dari  phototransistor besar  sehingga arus akan  mengalir kecil dan tidak cukup untuk menghidupkan LED , karena arus mengalir kecil 0,7 V ke base transistor sehingga transistor off,ketika transistor off maka  arus dari relay tidak terhubung ke ground sehingga  relay off lalu  siwtch akan pindah kekanan dan ke  rangkaian tertutup  lampu dengan begitu lampu hidup.


Soal no 7 [kembali]
Prinsip kerja dan gambar rangkaian aplikasi sensor Ultraviolet.
Jawab :


Prinsip kerja :
Saat sensor LDR menangkap adanya gelombang ultraviolet hingga batas tertentu, maka akan ada arus mengalir ke R1, R2 dan base Q2 . Arus yang mengalir ke Q2 mengakibatkan base Q2 akan aktif. Potensiometer digunakan untuk mengatur arus yang masuk ke base Q2. Arus yang melewati R1 akan masuk ke kolektor Q2 maka akan ada arus yang mengalir dari collector ke emitter Q2. Arus dari emitter Q2 akan masuk ke base Q1 dan mengaktifkan base Q1. Arus yang masuk ke R2 akan mengaktifkan LED. Arus dari baterai akan masuk ke R2 dan ikut membantu pengaktifan LED. 


Soal no 9 [back]
Prinsip kerja dan gambar rangkaian aplikasi sensor Accelerometer.
Jawab :


Pendeteksi gempa 
Sensor ketika tidak mendeteksi adanya getaran (berlogika 0)


Sensor ketika mendeteksi adanya getaran (berlogika 1)

Prinsip kerja :
Ketika sensor menerima adanya getaran dari gempa atau logic state bernilai satu maka arus akan mengalir menuju resistor dan masuk ke kaki inverting pada op amp. Buzzer memiliki tegangan kerja sebesar 12V maka tegangan output dari sensor vibrasi harus diperkuat terlebih dahulu sampai minimal 12V agar buzzer bisa bekerja. Untuk menguatkan tegangan tersebut maka menggunakan op-amp. Op-amp yang digunakan adalah op-amp inverting dengan tambahan vref 12V sehingga besar tegangan yang keluar adalah 15V. Karena tegangan sudah melebihi tegangan kerja buzzer maka buzzer bisa berbunyi dan LED juga menyala sebagai tambahan peringatan gempa. Ketika sensor tidak menerima adanya getaran dari gempa atau  logicstate bernilai 0 maka arus tidak mengalir sehingga buzzer dan LED pun mati.

Aplikasi Uas



1. Tujuan [kembali]

  1. Mengetahui sensor flame, sensor infrared dan sensor MQ-2
  2. Mengetahui prinsip kerja sensor flame , sensor infrared dan sensor MQ-2
  3. Mengerahui dan mampu menggunakan 2 sensor atau lebih pada satu rangkaian

2. Alat dan Bahan [kembali]

1.Sensor Infrared 

Gambar 1.Sensor Infrared

2. Sensor Flame

Gambar 2.Sensor Flame

3. Sensor MQ-2
  
Gambar 3.Sensor MQ-2
4. Resistor
   
Gambar 4.resistor

5. Relay
Gambar 5.Relay


6. Transistor NPN
  
Gambar 6.Transistor
7. Buzzer
  
Gambar 7.Bazzer

8. Saklar
  
Gambar 8.Saklar
 
9. Battery
  
Gambar 9.Battery

10. Op Amp
Gambar 10.Op Amp

11. Alternator
Gambar 11.Alternator

12. Octocouplar treak
Gambar12.Octocouplar treak

13. Lampu
gambar 13.lampu

14. Motor AC (Pompa Air)
  
Gambar 14.Motor AC (Pompa Air)

15. LED
  
Gamabr 15.led

3. Teori [kembali]

a. Sensor Infrared
Sistem sensor infra merah pada dasarnya menggunakan infra merah sebagai media untuk komunikasi data antara receiver dan transmitter. Sistem akan bekerja jika sinar infra merah yang dipancarkan terhalang oleh suatu benda yang mengakibatkan sinar infra merah tersebut tidak dapat terdeteksi oleh penerima. Keuntungan atau manfaat dari sistem ini dalam penerapannya antara lain sebagai pengendali jarak jauh, alarm keamanan, otomatisasi pada sistem. Pemancar pada sistem ini tediri atas sebuah LED infra merah yang dilengkapi dengan rangkaian yang mampu membangkitkan data untuk dikirimkan melalui sinar infra merah, sedangkan pada bagian penerima biasanya terdapat foto transistor, fotodioda, atau inframerah modul yang berfungsi untuk menerima sinar inframerah yang dikirimkan oleh pemancar.

Grafik Sensor Infrared

Gambar 16.Grafik Sensor Infrared


b. Sensor Flame

Sensor api atau flame ini digunakan untuk mendeteksi keberadaan api atau bara api dengan mendeteksi panjang gelombang 760 nm hingga 1100 nm yang dihasilkan oleh api

- Tegangan kerja 3.3V - 5V

- Sudut deteksi sekitar 60 derajat

- Output berupa nilai digital ( 0 atau 1)

- Ukuran board : 32 mm x 14 mm


c. Sensor MQ-2
Sensor MQ-2 adalah sensor yang digunakann 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.
Sensor gas MQ-2 ini digunakan untuk mengukur atau deteksi kebocoran gas di udara. Sensor MQ-2 ini sangat sensitif terhadap gas polutan seperti LPG, iso butane, Propane, Methane, Alkohol, Hidrogen, dan asap.
  • Sensitivitas tinggi dengan area deteksi luas
  • Long life
  • Detection gas : LPG, i-butane, Propane, Methane, Alkohol, Hidrogen
  • Concentration : 200 - 5000 ppm (LPG dan Propane), 300 - 5000 ppm (Butane), 5000 - 20000 ppm (Methane), 300 - 5000 ppm (Hidrogen), 100 - 2000 ppm (Alkohol)
  • Circuit Voltage (Vc) : 5V
  • Heating Voltage (Vh)  : 1.4V-5V
  • Heating Time Th (High) : 60s
  • Heating Time Th (Low) : 90s
  • Load Resistence (RL) : Adjustable
  • Heater resistance (Rh) : 33 ohm 
  • Heater Consumption : <800 mW
  • Sensing resistance : 3K ohm - 30K ohm (pada 1000 ppm iso Butane)
  • Preheat time : >24 jam

Grafik sensor MQ-2
Gambar 17.Grafik sensor MQ-2

4. Rangkaian Simulasi dan Prinsip Kerja [kembali] 

a. pada saat seseorang masuk ruangan


Gambar 18.Rangkaian saat seseorang masuk ruangan

b. pada saat terdeteksi kebocoran gas

 
Gambar 19.Rangkaian saat mendeteksi kebocoran gas

c. pada saat ada percikan api

Gambar 20.Rangkaian saat ada percikan api


Prinsip Kerja


Pada saat seseorang memasuki ruangan untuk memperbaiki kompor gas maka sensor infrared mendeteksinya dan berlogika 1 maka akan mengeluarkan tegangan 5 volt lalu akan menuju ke kaki basis karena di kaki basis ada arus maka memicu arus batrai menuju ke kaki kolektor dan di teruskan ke emiter. Arus yang menuju ke kolektor tersebut akan melewati relay sehingga relay aktif dan karena relay aktif maka lamp akan hidup.


Lalu  pada saat memperbaiki kompor gas ternyata ada kesalahan teknis sehingga ada kebocoran gas lalu sensor MQ-2 mendeteksi kebocoran dan berlogika 1 maka mengeluarkan tegangan 5 volt lalu menuju ke kaki basis karena dikaki basis ada arus maka memicu arus batrai menuju kek kaki kolektor dan diteruskan ke emiter. Arus yang menuju ke kolektro tersebut akan melewati relay sehingga relay aktif maka buzzer dan led hidup.


Pada saat kebocoran gas tersebut ternyata timbul percikan api sehingga sensor flame aktif dan berlogika 1 maka mengeluarkan tegangan 5 volt. Dengan tegangan tersebut akan mengalir arus menuju basis Q1, karna adanya arus yang mengalir di basis Q1, memicu mengalirnya arus dari tegangan baterai 9V, lalu melalui relay dan kolektor Q1, karna ada arus yang mengalir di relay, relay akan aktif dan arus dari tegangan baterai 12V akan mengalir ke optocoupler triac, sehingga motor(pompa air) hidup dengan sumber AC dari Vsine.

5. Video [kembali]

6. Link Download [kembali]
Download HTML download
Download Video simulasi  download
Download Rangkaian Simulasi download
Download datasheet sensor infrared download
Download datasheet flame download
Download datasheet MQ2 download
Download library sensor infrared download
Download library sensor flame download
Download library sensor MQ2 download