Pendeteksi Api ( Sensor Flame dan Sensor Pir )

1. Tujuan

 -  Mampu memahami tentang penggunaan sensor flame dan sensor pir sebagai pendeteksi

     api

 -  Mampu mengenali berbagai komponen yang ada pada pendeteksi api yang disimulasikan 

     menggunakan proteus

 -  Mampu menggunakan proteus dan pengaplikasiannya untuk mendeteksi api seperti

     pendeteksi api

 -  Mampu merancang rangkaian simulasi pendeteksi api tersebut dan mensimulasikannya 

     pada proteus

2. Alat dan Bahan

PIR Sensor

Fungsi : Untuk mendeteksi pergerakan  

Spesifikasi : PIR1 PIR SENSOR


 Mengenal Sensor PIR ( Passive InfraRed ) – Abu Dawud

FLAME Sensor 

Fungsi : Sebagai pendeteksi nyala api

Spesifikasi :  FLAME1 FLAME SENSOR

Logicstate

Fungsi : Untuk pengolahan input-input yang berupa bilangan biner

Spesifikasi : 1   1

 

 

Resistor 

Fungsi : Sebagai penghambat arus listrik

Spesifikasi : 

 

Fungsi Resistor Pada Rangkaian Elektronika » Skemaku.com 

 LM741

Fungsi : Sebagai amplifier

Spesifikasi : U1 LM741

 

 

 LED-BIRG

Fungsi : Untuk melihat adanya arus listrik yang mengalir

Spesifikasi : D1 LED-BIRG

 

Pengertian, Cara Kerja, dan Kegunaan Light Emmiting Diode (LED ... 

2N2222A

Fungsi : Sebagai amplifier

Spesifikasi : Q1 2N2222A, Q2 2N2222A

 

 

1N4148

Fungsi : Untuk mengubah tegangan bolak-balik (AC) menjadi tegangan searah (DC)

Spesifikasi : D2 1N4148

 

 

Cap

Fungsi : Untuk menyimpan muatan listrik

Spesifikasi :C1 0.01

 

 

Relay

Fungsi : Untuk melindungi komponen lainnya dari kelebihan tegangan, memperkecil 

              terjadinya penurunan tegangan

Spesifikasi :  RL1 RLY-SPCO

 

AT-MO PRODUCTION: Cara Merangkai Relay 5v dan 12v buat Arduino Uno ... 

Fan-DC

Fungsi : Untuk mendinginkan / menurunkan suhu yang terlalu panas 

Spesifikasi : KRPM

 

Battery 

Fungsi : Sebagai sumber arus listrik dengan menyimpan energi potensial listrik

Spesifikasi : BAT1 12V


3. Dasar Teori

Sensor PIR

Deskripsi PIR

Sensor PIR 
Sensor PIR (Passive InfraRed)
                     
Sensor PIR merupakan sensor yang dapat mendeteksi pergerakan, dalam hal ini sensor PIR banyak digunakan untuk mengetahui apakah ada pergerakan manusia dalam daerah yang mampu dijangkau oleh sensor PIR. Sensor ini memiliki ukuran yang kecil, murah, hanya membutuhkan daya yang kecil, dan mudah untuk digunakan. Oleh sebab itu, sensor ini banyak digunakan pada skala rumah maupun bisnis. Sensor PIR ini sendiri merupakan kependekan dari “Passive InfraRed” sensor.

Cara Kerja PIR

Sensor PIR 
Pyroelectric Sensor

Pada umumnya sensor PIR dibuat dengan sebuah sensor pyroelectric sensor (seperti yang terlihat pada gambar disamping) yang dapat mendeteksi tingkat radiasi infrared. Segala sesuatu mengeluarkan radiasi dalam jumlah sedikit, tapi semakin panas benda/mahluk tersebut maka tingkat radiasi yang dikeluarkan akan semakin besar. Sensor ini dibagi menjadi dua bagian agar dapat mendeteksi pergerakan bukan rata-rata dari tingkat infrared. Dua bagian ini terhubung satu sama lain sehingga jika keduanya mendeteksi tingkat infrared yang sama maka kondisinya akan LOW namun jika kedua bagian ini mendeteksi tingkat infrared yang berbeda (terdapat pergerakan) maka akan memiliki output HIGH dan LOW secara bergantian.

Sinar InfraRed Manusia 
 Sinar InfraRed Manusia

Inilah mengapa sensor PIR dapat mendeteksi pergerakan manusia yang masuk pada jangkauan sensor PIR, hal ini disebabkan manusia memiliki panas tubuh sehingga mengeluarkan radiasi infrared seperti yang ditunjukkan pada gambar disamping.

 

Bagian-Bagian Sensor PIR

Gambar berikut menunjukkan bagian-bagian dari sensor PIR yang perlu untuk diketahui

Bagian Sensor PIR 
 Bagian Sensor PIR
  1. Pengatur Waktu Jeda : Digunakan untuk mengatur lama pulsa high setelah terdeteksi terjadi gerakan dan gerakan telah berahir. *
  2. Pengatur Sensitivitas : Pengatur tingkat sensitivitas sensor PIR *
  3. Regulator 3VDC : Penstabil tegangan menjadi 3V DC
  4. Dioda Pengaman : Mengamankan sensor jika terjadi salah pengkabelan VCC dengan GND
  5. DC Power : Input tegangan dengan range (3 – 12) VDC (direkekomendasikan menggunakan input 5VDC).
  6. Output Digital : Output digital sensor
  7. Ground : Hubungkan dengan ground (GND)
  8. BISS0001 : IC Sensor PIR
  9. Pengatur Jumper : Untuk mengatur output dari pin digital.

(*) Catatan: Pin nomor 1 dan 2 digunakan untuk melakukan kalibrasi sensor PIR dengan mengatur posisi potentiometer pada posisi label MIN atau MAX.

Penggunaan / Aplikasi Sensor PIR

Sensor PIR sangat cocok digunakan pada projek-projek yang membutuhkan deteksi kapan seseorang memasuki atau meninggalkan are tertentu. Hal ini karena sensor PIR membutuhkan daya yang rendah, murah, memiliki jangkauan yang luas, dan mudah digunakan dengan berbagai sistem kontrol.

Catatan: Sensor PIR tidak dapat digunakan untuk mengetahui berapa orang yang berada pada jangkauan sensor atau seberapa dekat objek dengan sensor dan sensor PIR juga dapat dipengaruhi oleh binatang peliharaan.

Informasi Dasar

Setiap sensor PIR memiliki spesifikasi dan kriteria yang berbeda-beda namun hampir kebanyakan dari sensor PIR memiliki spesifikasi yang mirip (Direkomendasikan untuk mengacu pada datasheet). Berikut spesifikasi sensor PIR pada umumnya.

  • Bentuk : Persegi
  • Output : Pulsa digital HIGH (3V) ketika mendeteksi pergerakan dan LOW ketika tidak ada pergerakan.
  • Rentang Sensitivitas : Sampai dengan 6 meter sebagaimana gambar berikut
Jangkauan Sensor PIR
Jangkauan Sensor PIR
  • Power Supply : 5V-12V (direkomendasikan 5VDC).


Sensor Flame

Flame detector merupakan salah satu alat instrument berupa sensor yang dapat mendeteksi nilai intensitas dan frekuensi api dengan panjang gelombang antara 760 nm ~ 1100 nm. 



Gambar. Panjang Gelombang Cahaya

Dalam suatu proses pembakaran pada pembangkit listrik tenaga uap, flame detector dapat mendeteksi hal tersebut dikarenakan oleh komponen-komponen pendukung dari flame detector. Sensor nyala api ini mempunyai sudut pembacaan sebesar 60 derajat, dan beroperasi normal pada suhu 25 – 85 derajat Celcius. Adapun unit flame detector dapat dilihat pada gambar dibawah ini:


Gambar. Flame Detector untuk Arduino

Cara kerja flame detector mampu bekerja dengan baik untuk menangkap nyala api untuk mencegah kebakaran, yaitu dengan mengidentifikasi atau mendeteksi  nyala apiyang dideteksi oleh keberadaan spectrum cahaya infra red maupun ultraviolet dengan menggunakan metode optic kemudian hasil pendeteksian itu akan diteruskan ke Microprosessor yang ada pada unit flame detector akan bekerja untuk membedakan spectrum cahaya yang terdapat pada api yang terdeteksi tersebut dengan sistem delay selama 2-3 detik pada detektor ini sehingga mampu mendeteksi sumber kebakaran lebih dini dan memungkinkan tidak terjadi sumber alarm palsu.


Pada sensor ini menggunakan tranduser yang berupa infrared (IR) sebagai sensing sensor. Tranduser ini digunakan untuk mendeteksi akan penyerapan cahaya pada panjang gelombang tertentu, yang memungkinkan alat ini untuk membedakan antara spectrum cahaya pada api dengan spectrum cahaya lainnya seperti spectrum cahaya lampu, kilatan petir, welding arc, metal grinding, hot turbine, reactor, dan masih banyak lagi.


Adapun spesifikasi dari flame detector ini adalah sebagai berikut:

Output= Digital (D0)
Working voltage: 3.3V to 5V
Output format: Digital output (HIGH/LOW)\
Wavelength detection range: 760nm to 1100nm
Using LM393 comparator
Detection angle: About 60 degrees, particularly sensitive to the flame spectrum
Lighter flame detect distance 80cm

4. Prinsip Kerja

Cara kerja dari rangkaian simulasi pendeteksi api menggunakan sensor pir dan sensor flame.

Pertama, arus akan mengalir menuju sensor pir untuk mendeterksi adanya pergerakan. 

Setelah itu, arus akan mengalir melewati resistor sebanyak 8 buah yang dimana arus yang 

mengalir di setiap resistor akan semakin berkurang. Kemudian, arus tersebut melewati 

LM741 yang berfungsi sebagai amplifier. Selanjutnya, arus akan mengalir menuju

2N2222A yang juga berfungsi sebagai amplifier. 


Setelah itu, arus tersebut akan menuju ke sensor flame yang dimana akan mendeteksi api 

pada rangkaian. Terakhir, sebagai dampak terdeteksi adanya api, maka Fan-DC pun hidup

sebagai motornya.

5. Percobaan

- Foto Rangkaian Simulasi


- Video Simulasi Rangkaian


6. Download 

Download HTML
 
Download Button

Download Foto Komponen Rangkaian Simulasi

Download Button

Download Foto Rangkaian Simulasi

Download Button

Download Video Simulasi Rangkaian 

 
 Download Datasheet  

Download Button

Download Library Sensor

Tidak ada komentar:

Posting Komentar

                    ELEKTRONIKA OLEH: Ferry Zilfandi 2010952051 Dosen Pengampu: Darwison,MT Referensi: ...