Sensor Kimia

 

Sensor Kimia

  PEMANTAU KONDISI ADA TIDAKNYA HUJAN DI LINGKUNGAN MENGGUNAKAN SENSOR HUJAN




1. Tujuan (KEMBALI)

 1. Agar memahami tentang fungsi dan kegunaan sensor hujan.   
 2. Agar dapat mengetahui karakteristik dari sensor hujan.
 3. Agar bisa mensimulasikan rangkaian sensor hujan.dengan proteus

2. Komponen yang Digunakan (KEMBALI)
  
   1. Op - Amp (1458) 

Gambar 2.1 Op-Amp

Op - Amp digunakan sebagai rangkaian detector. Pada saat Vout dari sensor lebih kecil dari Vref, maka akan mengahasilkan -Vsat. Dan pada saat Vout sensor lebih besar dari Vref, maka akan menghasilkan +Vsat.

2. LED - Red

Gambar 2.2 LED -Red

LED ini digunakan sebagai komponen indikator apabila terjadinya hujan. jika turun hujan, maka LED ON, dan jika tidak hujan maka LED OFF.

3. Logicstate

Gambar 2.3 Logicstate

Logicstate ini digunakan sebagai sinyal logica High/Low pada sensor. jika logicstate bernilai 1, maka Vout high bertanda hari hujan. jika logicstate bernilai 0, maka Vout low bertanda hari cerah.

4. Rain Sensor

Gambar 2.4 Rain Sensor

Rain sensor adalah alat yang digunakan untuk mendeteksi apakah hari hujan atau tidak.

5. Speaker

Gambar 2.5 Speaker

Speaker ini digunakan sebagai komponen indikator bersama dengan LED. Apabila hari hujan maka speaker mendapat tegangan dan ON, jika tidak turun hujan maka speaker akan OFF.

6. DC Generator

Gambar 2.6 DC Generator

DC Generator ini adalah alat/komponen yang digunakan sebagai pemberi sumber tegangan pada rangkaian.

7. Ground

Gambar 2.7 Ground

Ground adalah komponen yang digunakan untuk men-groundkan tegangan pada rangkaian.

8. Button
Gambar 2.8 Button

Button digunakan sebagai pemutus arus dari Op-Amp ke rangkaian LED dan speaker sebagai penanda bahwa pemilik rumah sudah mengetahui bahwa hari hujan.


3. Dasar Teori (KEMBALI)

Sensor hujan adalah jenis sensor yang berfungsi untuk mendeteksi terjadinya hujan atau tidak, yang dapat difungsikan  dalam segala macam aplikasi dalam kehidupan sehari – hari. Dipasaran sensor ini dijual dalam bentuk module sehingga hanya perlu menyediakan kabel jumper untuk dihubungkan ke mikrokontroler atau Arduino.
Prinsip kerja dari module sensor ini yaitu pada saat ada air hujan turun dan mengenai panel sensor maka akan terjadi proses elektrolisasi oleh air hujan. Dan karena air hujan termasuk dalam golongan cairan elektrolit yang dimana cairan tersebut akan menghantarkan arus listrik.
Pada sensor hujan ini terdapat ic komparator yang dimana output dari sensor ini dapat berupa logika high dan low (on atau off). Serta pada modul sensor ini terdapat output yang berupa tegangan pula. Sehingga dapat dikoneksikan ke pin khusus Arduino yaitu Analog Digital Converter.
Dengan singkat kata, sensor ini dapat digunakan untuk memantau kondisi ada tidaknya hujan di lingkungan luar yang dimana output dari sensor ini dapat berupa sinyal analog maupun sinyal digital.
Gambar 3.1 Rain Sensor
pada (Gambar 3.1) terlihat beberapa terminal input dan output pada sensor yaitu terminal untuk logicstate, terminal Vcc, terminal Gnd, dan terminal Output. 
   
Gambar 3.2 Grafik Rain Sensor

Pada (Gambar 3.2) terlihat grafik dari rain sensor yaitu resistansi linear dengan intensitas hujan. semakin banyak intensitas hujan yang mengenai sensor, maka akan semakin turun resistansi dari sensor dan menyebabkan arus mengalir dan sensor ON. 
Sensor mulai mendeteksi mulai dari 188 - 245 tetes/menit. kemudian, jarak antara sensor dari ON ke OFF adalah rentangan 2 - 5 menit, sebagai waktu yang dibutuhkan sensor untuk mengetahui hujan sudah berhenti.

Spesifikasi sensor hujan :

  1. Sensor ini bermaterial dari FR-04 dengan dimensi 5cm x 4cm berlapis nikel dan dengan kualitas tinggi pada kedua sisinya
  2. Pada lapisan module mempunyai sifat anti oksidasi sehingga tahan terhadap korosi
  3. Tegangan kerja masukan sensor 3.3V – 5V
  4. Menggunakan IC comparator LM393 yang stabil
  5. Output dari modul comparator dengan kualitas sinyal bagus lebih dari 15mA
  6. Dilengkapi lubang baut untuk instalasi dengan modul lainnya
  7. Terdapat potensiometer yang berfungsi untuk mengatur sensitifitas sensor
  8. Terdapat 2 Output yaitu digital (0 dan 1) dan analog (tegangan)
  9. Dimensi PCB yaitu 3.2 cm x 1.4 cm


4. Percobaan (KEMBALI)

1. Langkah Kerja
     1. ambil komponen yang dibutuhkan yaitu :
           1. Generator DC
           2. Op-Amp 1458
           3. Speaker
           4. Red-LED
           5. Ground
           6. Rain Sensor
           7. Logicstate
           8. Button

       2. Rangkai komponen seperti ( Gambar 4.1.1)

Gambar 4.1.1 Rankaian simulasi

        3. Sebelum dimulai, pastikan sensor rain nya telah terdefinisi.
        4. setelah itu, barulah rangkaian dapat dijalankan.

2. Prinsip kerja

Pada saat logicstate bernilai 0, maka sensor OFF. Pada Op-amp tegangan input dideteksi, apabila tegangan input pada non-inverting lebih kecil daripada tegangan pada inverting, maka Vout akan bernlai -Vsat sehingga LED dan Speaker tidak menyala. Seperti terlihat pada (Gambar 4.1)

Gambar 4.2.1 Rangkaian saat logicstate bernilai low (0)

Pada saat logicstate bernilai 1, maka sensor ON. Pada Op-amp tegangan input dideteksi, apabila tegangan input pada non-inverting lebih besar daripada tegangan pada inverting, maka Vout akan bernlai +Vsat sehingga LED dan Speaker menyala. Seperti terlihat pada (Gambar 4.1)

Gambar 4.2.2 Rangkaian saat logicstate bernilai High (1)

3.  Rumus Perhitungan rangkaian detector

Rumus yang digunakan dalam menghitung Vout pada rangkaian detector Non-inverting adalah : 



dimana nilai Vout maks adalah :




Video Simulasi









Link Download (KEMBALI)

File HTML - Download
File Rangkaian Simulasi - Download
File Datasheet rain sensor -Download
File Library rain sensor - Download
Video Rangkaian Simulasi - Download 

Tidak ada komentar:

Posting Komentar

Langganan: Postingan (Atom)