FerryZ200118

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Tujuan

2. Alat dan Bahan

3. Dasar Teori

4. Prinsip Kerja

5. Percobaan

6. Download

Kontrol Suhu Air ( Rain Sensor & Sensor Suhu )

1. Tujuan

- Mampu memahami tentang penggunaan Rain Sensor & Sensor Suhu

sebagai kontrol suhu air

- Mampu mengenali berbagai komponen yang ada pada kontrol suhu air yang

disimulasikan di proteus

- Mampu menggunakan proteus dan pengaplikasiannya untuk kontrol suhu air

- Mampu merancang rangkaian simulasi kontrol suhu air tersebut dan

mensimulasikannya pada proteus

2. Alat dan Bahan

Rain Sensor

Fungsi : Untuk mendeteksi adanya air atau hujan

Spesifikasi : RAIN1 RAIN SENSOR

Logic State

Fungsi : Untuk pengolahan input-input yang berupa bilanagan biner

Spesifikasi : 0

Power

Fungsi : Sebagai sumber tegangan

Ground

Fungsi : Sebagai penghantar arus listrik ke tanah

Voltmeter DC

Fungsi : Untuk menunjukkan besar tegangan yang melaluinya

Spesifikasi : Volts

Resistor

Fungsi : Sebagai penghambat arus listrik

Spesifikasi : R1 220, R2 1k, R3 550, R4 550

NPN

Fungsi : Untuk memperkuat sinyal listrik

Spesifikasi : Q1 NPN, Q2 NPN

Relay2P

Fungsi : Untuk melindungi komponen lainnya dari kelebihan tegangan,

memperkecil terjadinya penurunan tegangan, dan mengendalikan

sirkuit tegangan tinggi dengan bantuan dari sinyal tegangan rendah

Spesifikasi : RL1 5V

Battery

Fungsi : Sebagai sumber arus listrik dengan menyimpan energi potensial listrik

Spesifikasi : BAT2 12V, BAT1 12V

NTC

Fungsi : Untuk mendeteksi dan mengontrol suhu

Spesifikasi : RT1 1k

Pot-HG

Fungsi : Sebagai pengatur tegangan dengan mengatur nilai resistansinya

Spesifikasi : RV1 1k

LED

Fungsi : Untuk melihat adanya arus listrik yang mengalir

Spesifikasi : D1 LED-GREEN, D2 LED-RED

Motor

Fungsi : Untuk mengubah energi listrik menjadi energi mekanik

Spesifikasi : DISPENSER 12V

3. Dasar Teori

Rain Sensor (Sensor Hujan)

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.

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.

Gambar 10. Grafik Rain Sensor

Thermistor (NTC dan PTC)

Thermistor adalah salah satu jenis Resistor yang nilai resistansi atau nilai hambatannya dipengaruhi oleh Suhu (Temperature). Thermistor merupakan singkatan dari “Thermal Resistor” yang artinya adalah Tahanan (Resistor) yang berkaitan dengan Panas (Thermal). Thermistor terdiri dari 2 jenis, yaitu Thermistor NTC (Negative Temperature Coefficient) dan Thermistor PTC (Positive Temperature Coefficient).

Komponen Elektronika yang peka dengan suhu ini pertama kali ditemukan oleh seorang ilmuwan inggris yang bernama Michael Faraday pada 1833. Thermistor yang ditemukannya tersebut merupakan Thermistor jenis NTC (Negative Temperature Coefficient). Michael Faraday menemukan adanya penurunan Resistansi (hambatan) yang signifikan pada bahan Silver Sulfide ketika suhu dinaikkan. Namun Thermitor komersil pertama yang dapat diproduksi secara massal adalah Thermistor ditemukan oleh Samuel Ruben pada tahun 1930. Samuel Ruben adalah seorang ilmuwan yang berasal dari Amerika Serikat.

Seperti namanya, Nilai Resistansi Thermistor NTC akan turun jika suhu di sekitar Thermistor NTC tersebut tinggi (berbanding terbalik / Negatif). Sedangkan untuk Thermistor PTC, semakin tinggi suhu disekitarnya, semakin tinggi pula nilai resistansinya (berbanding lurus / Positif).

Simbol dan Gambar Thermistor PTC dan NTC

Berikut ini adalah Simbol dan Gambar Komponen Thermistor PTC dan NTC :

Karaktreristik Thermistor NTC dan PTC

Contoh perubahaan Nilai Resistansi Thermistor NTC saat terjadinya perubahan suhu disekitarnya (dikutip dari Data Sheet salah satu Produsen Thermistor MURATA Part No. NXFT15XH103), Thermistor NTC tersebut bernilai 10kΩ pada suhu ruangan (25°C), tetapi akan berubah seiring perubahan suhu disekitarnya. Pada -40°C nilai resistansinya akan menjadi 197.388kΩ, saat kondisi suhu di 0°C nilai resistansi NTC akan menurun menjadi 27.445kΩ, pada suhu 100°C akan menjadi 0.976kΩ dan pada suhu 125°C akan menurun menjadi 0.532kΩ. Jika digambarkan, maka Karakteristik Thermistor NTC tersebut adalah seperti dibawah ini :

Pada umumnya Thermistor NTC dan Thermistor PTC adalah Komponen Elektronika yang berfungsi sebagai sensor pada rangkaian Elektronika yang berhubungan dengan Suhu (Temperature). Suhu operasional Thermistor berbeda-beda tergantung pada Produsen Thermistor itu sendiri, tetapi pada umumnya berkisar diantara -90°C sampai 130°C. Beberapa aplikasi Thermistor NTC dan PTC di kehidupan kita sehari-hari antara lain sebagai pendeteksi Kebakaran, Sensor suhu di Engine (Mesin) mobil, Sensor untuk memonitor suhu Battery Pack (Kamera, Handphone, Laptop) saat Charging, Sensor untuk memantau suhu Inkubator, Sensor suhu untuk Kulkas, sensor suhu pada Komputer dan lain sebagainya.

4. Prinsip Kerja

Cara kerja rangkaian kontrol suhu air. Pertama, Rain Sensor akan mendeteksi adanya air berupa tespin berlogika 1. Setelah itu, arus mengalir dari output Rain Sensor menuju resistor yang mana terjadi penurunan tegangan setelah melewatinya. Kemudian, arus akan mengalir menuju NPN yang dapat memperkuat sinyal listrik yang mengalir. Selanjutnya, arus dari Power akan mengalir ke Relay dan mengaktifkannya, sehingga mengalihkan arus pada Relay yang terputus menjadi terhubung dengan sumber tegangan dari Battery sebesar 12V. Berikutnya, arus dari Relay mengalir menuju ke outputnya berupa LED dan Motor berupa DISPENSER. Disini kita dapat megatur suhunya dengan menggunakan thermistor NTC. Saat arus dari Power mengalir menuju thermistor NTC yang mana dapat mengatur suhunya yang terdapat hambatan dalamnya. Setelah itu, arus mengalir ke Pot-HG yang mana dapat mengatur tegangannya dengan cara mengatur nilai resistansinya. Kemudian, arus mengalir ke Resistor yang mana terjadi penurunan tegangan. Selanjutnya, arus yang mengalir menuju NPN yang dapat memperkuat sinyal listrik yang mengalir. Terakhir, arus tersebut akan mengatur suhu pada output yang bekerja yang ditandai pada LED dan digerakkan oleh Dispenser.

5. Percobaan

- Foto Rangkaian Simulasi