Tugas UAS

Sensor Gas dan Sensor Photodiode

(Aplikasi Sensor sebagai Pendeteksi Kebocoran Gas dan Kebakaran)

[KEMBALI KE MENU UTAMA]

DAFTAR ISI

1. Tujuan

2. Alat dan Bahan

3. Dasar Teori

4. Prinsip Kerja

5. Video Simulasi

6. Link Download

1. Tujuan

• Mengetahui Prinsip kerja dari sensor gas dan sensor photodiode
• Menggabungkan sensor gas dan sensor photodiode degan komponen lain untuk aplikasi sederhana
• Mampu mensimulasikan rangkaian aplikasi sederhana
• Membuat aplikasi rangkaian sederhana yang berguna untuk kehidupan sehari-hari

2. Alat dan Bahan

• Sensor Gas
  
  
• Sensor Photodiode
  
  
  
  
• Dioda
  
  
  
  
• Logic State
  
  
  
  
• Kapasitor
  
  
  
  
• Motor DC
  
  
  
  
• Potentiometer
  
  
  
  
• Gerbang OR
  
  
  
  
• Resistor
  
  
  
  
• IC Pewaktu 555
  
  
  
  
• MOSFET N-CH 100V TO-205AF
  
  

3. Dasar Teori

• Sensor Gas
  
  
  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 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 ini sangat cocok di gunakan untuk alat emergensi sebagai deteksi gas-gas, seperti deteksi kebocoran gas, deteksi asap untuk pencegahan kebakaran dan lain lain.
  
             Sensor gas ini tersusun oleh senyawa SnO2, dengan sifat conductivity rendah pada udara yang bersih, atau sifat penghantar yang tidak baik. Sifat conductivity semakin naik jika konsentrasi gas asap semakin tinggi di sekitar sensor gas. 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 .
  
             Sensor Asap MQ-2 berfungsi untuk mendeteksi keberadaan asap yang berasal dari gas mudah terbakar di udara. Pada dasarnya sensor ini terdiri dari tabung aluminium yang dikelilingi oleh silikon dan di pusatnya ada elektroda yang terbuat dari aurum di mana ada element pemanasnya. Ketika terjadi proses pemanasan, kumparan akan dipanaskan sehingga SnO2 keramik menjadi semikonduktor atau sebagai penghantar sehingga melepaskan elektron dan ketika asap dideteksi oleh sensor dan mencapai aurum elektroda maka output sensor MQ-2 akan menghasilkan tegangan analog.
  
  Sensor MQ-2 terdapat 2 masukan tegangan yakni VH dan VC. VH digunakan untuk tegangan pada pemanas (Heater) internal dan Vc merupakan tegangan sumber serta memiliki keluaran yang menghasilkan tegangan berupa tegangan analog. Berikut konfigurasi dari sensor MQ-S :
  

  
  

  1. Pin 1 merupakan heater internal yang terhubung dengan ground.

  2. Pin 2 merupakan tegangan sumber (VC) dimana Vc < 24 VDC.

  3. Pin 3 (VH) digunakan untuk tegangan pada pemanas (heater internal) dimana VH = 5VDC.

  4. Pin 4 merupakan output yang akan menghasilkan tegangan analog.
  
  
  
  Grafik sensitivitas sensor gas terhadap beberapa gas
  
  Konfigurasi Sensor Gas
   
  Spesifikasi:
  A. Kondisi Standar Bekerja
  

  • Tegangan Sirkuit(Vc) : 5V ± 0.1 AC atau DC
  • Tegangan Pemanasan(Vh) : 5V ± 0.1 AC atau DC
  • Resistansi Load(PL) : 20kΩ
  • Konsumsi Pemanasan(Ph) : kurang dari 750mw

  B. Kondisi Lingkungan
  

  • Suhu Penggunaan : -10℃ hingga 50℃
  • Suhu Penyimpanan : -20℃ hingga 70℃
  • Kelembapan Terkait : Kurang dari 95% Rh
  • Konsentrasi Oksigen : 21%(Kondisi Standar) konsentrasi oksigen dapat mempengaruhi sensitivitas

  C. Karakteristik Sensitivitas
  

  • Resistansi Pengindraan(Rs) : 10KΩ- 60KΩ (1000ppm LPG )
  • Kondisi Standar Deteksi : Temp: 20℃±2℃ Vc:5V±0.1 Humidity: 65%±5% Vh: 5V±0.1
  • Jangkauan Deteksi : 200-10000ppm LPG , iso-butane,propane,LNG

  
  

  Pengaturan Sensitivitas
  Nilai resistansi MQ-6 adalah perbedaan untuk berbagai jenis dan berbagai konsentrasi gas. Jadi, Bila menggunakan komponen ini, penyesuaian sensitivitas sangat diperlukan. Disarankan untuk mengkalibrasi detektor untuk 1000ppm konsentrasi LPG di udara dan menggunakan nilai resistansi beban (RL) sekitar 20KΩ (10KΩ sampai 47KΩ). Ketika akurat mengukur, titik alarm yang tepat untuk detektor gas harus ditentukan setelah mempertimbangkan pengaruh suhu dan kelembaban.
  
  Catatan Tambahan
     Sama seperti Sensor Gas MQ lainnya, di pasaran biasanya dijual hanya murni sensor tetapi ada juga yang sudah ditambahkan sebuah modul yang dilengkapi dengan resistor variabel yang digunakan untuk mengatur tingkat sensitivitas, sehingga pengguna tidak perlu membuat rangkaian sensor dan tinggal menggunakannya saja.
   
• Sensor Photodioda
  
  
  
  
• Ic pewaktu 555