Pendeteksi Kebakaran ( MQ-2 Gas Sensor dan Flame Sensor )
- Mampu memahami tentang penggunaan MQ-2 Gas Sensor dan Flame
Sensor sebagai pendeteksi kebakaran
- Mampu mengenali berbagai komponen yang ada pada pendeteksi
kebakaran yang disimulasikan di proteus
- Mampu menggunakan proteus dan pengaplikasiannya untuk mendeteksi
kebakaran
- Mampu merancang rangkaian simulasi pendeteksi kebakaran tersebut
dan mensimulasikannya pada proteus
MQ-2 Gas Sensor
Fungsi : Untuk mendeteksi kebocoran gas
Spesifikasi : GAS1 MQ-2 GAS SENSOR
Fungsi : Sebagai pendeteksi nyala api
Spesifikasi : FLAME1 FLAME SENSOR
a. Baterai
Sebuah alat yang dapat merubah energi kimia yang disimpannya menjadi energi listrik yang dapat digunakan oleh suatu perangkat elektronik
b. Resistor
Resistor atau disebut juga dengan hambatan adalah komponen elektronika pasif yang berfungsi untuk menghambat dan mengukur arus listrik dalam suatu rangkaian elektronika. Satuan dari resistor adalah ohm. Nilai resistor biasanya diawali dengan kode angka ataupun gelang warna yang tedpat di badan resistor. Hambatan resistor disebut juga dengan resistansi.
c. Buzzer
Buzzer merupakan sebuah komponen elektronika yang berfungsi untuk mengkonversikan getaran listrik menjadi getaran suara.Pada dasarnya prinsip kerja Buzzer hampir sama dengan loud speaker, jadi Buzzer juga terdiri dari lilitan yang terpasang pada diafragma dan kemudian lilitan tersebut dialiri arus sehingga menjadi elektromagnet, lilitan ini akan tertarik ke dalam atau keluar, tergantung dari arah arus dan polaritas magnetnya, karena kumparan dipasang pada diafragma maka setiap gerakan kumparan akan menggerakkan diafragma secara bolak balik sehingga membuat udara bergetar yang akan menghasilkan suara
d. Ground
Ground adalah titik yang dianggap sebagai titik kembalinya arus listrik arus searah atau titik kembalinya sinyal bolak balik atau titik patokan (referensi) dari berbagai titik tegangan dan sinyal listrik di dalam rangkaian elektronika.
e. LED
LED atau singkatan dari light emmiting diode merupakan alat yang mengeluarkan cahaya, dalam hal ini kita menggunakan sebagai indicator, apakah rangkaiannya berfungsi atau tidak. Pemasangan kutub pada LED tidak boleh terbalik karena apabila kutubnya terbalik maka LED tersebut tidak akan menyala.LED memiliki karakteristik yang berbeda-beda menurut watna yang dihasilkan. Semakain tinggi arus yang mengalir pada LED maka semakin terang pula cahaya yang dihasilkan, namun perlu diperhatikan bahwa besarnya arus yang diperbolehkan adalah 10 mA – 20 mA dam pada tegangan 1.6 V – 3.5 V menurut karakter warna yang dihasilkan. Apabila arus yang mengalir lebih dari tersebut maka LED akan terbakar.
f. Op-amp
Op-Amp adalah singkatan dari Operational Amplifier. Merupakan salah satu komponen analog yang sering digunakan dalam berbagai aplikasi rangkaian elektronika. IC Op-Amp adalah piranti solid-state yang mampu mengindera dan memperkuat sinyal, baik sinyal DC maupun sinyal AC. Op amp berfungsi sebagai pengindra dan penguat sinyal masukan baik DC maupun AC juga sebagai penguat diferensiasi impedansi masukan tinggi, penguat keluaran impedansi rendah. OpAmp banyak dimanfaatkan dalam peralatan-peralatan elektronik sebagai penguat, sensor, mengeraskan suara, buffer sinyal, menguatkan sinyal, mengitegrasikan sinyal. Selain itu digunakan pula dalam pengaturan tegangan, filter aktif, intrumentasi, pengubah analog ke digital dan sebaliknya
g. Motor
Terdiri atas dua bagian utama yaitu rotor dan stator. Pada tator terdapat lilitan atau magnet permanen , sedangkan rotor adalah bagian yang dialiri dengan sumber arus DC. Arus yang melalui medan magnet inilah yangdapat menyebabkan rotor dapat berputar . arah gaya electromagnet yang ditimbulkan akibat medan magnet yang dilalui oleh arus dapat ditentukan dengan menggunakan kaidah tangan kanan .
Keuntungan utama motor DC adalah sebagai pengendali kecepatan , yang tidak mempengaruhi kualitas pasokan daya.
h. Relay
Relay adalah komponen elektronika berupa saklar elektronik yang digerakkan oleh arus listrik. Secara prinsip, relay merupakan tuas saklar dengan lilitan kawat pada batang besi atau solenoid di dekatnya. Ketika solenoid dialiri arus listrik, tuas akan tertarik karena adanya gaya magnet yang terjadi pada solenoid sehingga kotak saklar akan menutup. Pada saat rus dihentikan, gaya magnet akan dihentikan, gaya magnet akan hilang. Tuas akan kembali ke posisi semuladan kontak saklar kembali terbuka.relay biasanya digunakan untuk menggerakan arus atau tegangan yang besar
Pada dasarnya relay terdiri dari 4 komponen dasar yaitu:
Electromagnet
Armature
Switch contact point (saklar)
Spring
Kontak poin relay terdiri atas dua yaitu :
1. Normally close (NC) yaitu kondisi awal sebelum diaktifkan akan selalu berada di posisi close
2. Normally open (NO) yaitu kondisi awal sebelum diaktifkan akan selalu berada di posisi open
i. Logicstate
Adalah suatu
ensitas dalam elektronika dan matematika boelan
yang mengubah satu atau beberapa masukan logik menjadi sebuah sinyal keluaran logik.
Logictate atau gerbang logika terutama diimlementasika secara elektronis
menggunakan diode atau transistor, akan tetapi dapat pula dibangun menggunakan
susunan komponen-konponen yang memanfaatkan sifat sifat eletromagnetik, cairan,
optic, bahkan mekanik.
Sensor Gas merupakan sebuah alat untuk membaca keberadaan bermacam jenis gas dalam suatu tempat, biasanya sensor ini di gunakan dalam sebuah sistem keselamatan. Jenis alat sensor ini di gunakan untuk membaca kebocoran gas dan menghubungkan kepada sebuah sistem pengaturan untuk menutup segala proses yang menyebabkan atau mengalami kebocoran gas tersebut. Sensor gas juga dapat membunyikan alarm agar di ketahui oleh pangawas yang berada di sekitar kebocoran gas tersebut terjadi agar para pekerja yang berada di area tersebut dapat segera mengadakan evakuasi sehingga mencegah sesuatu hal yang lebih buruk. Alat ini
sangat penting untuk menghindari kejadian-kejadian yang dapat mengancam nyawa pekerja maupun hewan atau tumbuhan yang berada di sekitar area tersebut, karena beberapa jenis gas bisa sangat membahayakan.
Sensor gas dapat membaca segala jenis gas yang mematikan, seperti gas yang mudah terbakar, gas beracun, gas yang dapat menimbulkan ledakan, dn jika adanya gejala pengurangan oksigen. Sensor ini dapat kita temui di berbagai jenis perusahaan dan tempat, seperti tambang minyak dan sebagainya, alat ini juga mungkin terdapat di stasiun pemadam kebakaran. Biasanya alat ini menggunakan batere untuk beroperasi. Alat ini mengirimkan sinyal peringatan menggunakan suara atau gambaran, seperti sinar lampu flashlight ataupun alarm yang bersuara nyaring saat terdapat konsentrasi gas yang dapat membahayakan bagi area tersebut. Saat alat ini merasakan konsentrasi gas yang membahayakan melebihi level yang telah di atur pada alat tersebut, alarm atau sinyal akan diaktifkan. Pada awalnya, detektor diproduksi untuk mendeteksi hanya satu jenis gas, tetapi alat sensor modern dapat mendeteksi beberapa gas beracun atau mudah terbakar, atau bahkan kombinasi dari kedua jenis.
Sensor gas dapat di golongkan dari cara pengerjaannya (semikonduktor, oksidasi, katalis, infrared, dan lain sebagainya). Ada dua jenis sensor gas, yaitu sensor gas portable dan sensor gas yang terpasang. Jenis sensor yang pertama merupakan alat sensor yang dapat di gunakan selagi berkeliling, yang biasanya di pasang di saku, sabuk atau topi pegawai. Jenis sensor ke dua yaitu alat sensor yang telah terpasang, biasanya alat sensor ini di pasang di dekat ruang control, dan biasanya dapat membaca lebih dari satu jenis gas yang berbahaya.
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
- Prosedur PercobaanSiapkan komponen yang dibutuhkan
Letakkan semua komponen sesuai foto di bawah
Selanjutnya, hubungkan semua komponen yang telah diletakkan
Setelah semua komponen tersusun dan terhubung
Jalankan simulasi rangkaiannya
- Foto Rangkaian Simulasi
- Prinsip Kerja
Cara kerja rangkaian pendeteksi kebakaran. Pertama, MQ-2 Gas Sensor akan mendeteksi adanya kebocoran gas dengan ditandai dengan tespin berlogika 1. Setelah itu, arus dengan tegangan output sensor sebesar 5V akan mengalir menuju ke kaki non inverting dari OPAMP yang mana terjadi penguatan tegangan sebesar 2 kali, sehingga tegangannya berubah menjadi 10V. Selanjutnya, aurs melewati resistor yang mana menghambat arus listrik dan terjadi penurunan tegangan menjadi sebesar 0,81V yang dapat membuat transistornya menjadi aktif. Dengan aktifnya transistor, maka ada tegangan dari kaki kolektor ke kaki emitor base transistor dan menuju Ground yang mana dapat mengaktifkan Relaynya yang ditandai dengan berpindahnya switch Relay dari kiri ke kanan.
Kemudian, apabila kebocoran gas tersebut menimbulkan nyala api, maka Flame Sensor akan mendeteksinya yang ditandai dengan tespin berlogika 1. Setelah itu, arus dengan tegangan output sensor sebesar 5V akan mengalir menuju ke kaki non inverting dari OPAMP yang mana terjadi penguatan tegangan sebesar 2 kali, sehingga tegangannya berubah menjadi 10V. Selanjutnya, arus melewati resistor yang mana menghambat arus listrik dan terjadi penurunan tegangan menjadi sebesar 0,81V yang dapat membuat transistornya menjadi aktif. Dengan aktifnya transistor, maka ada tegangan dari kaki kolektor ke kaki emitor base transistor dan menuju Ground yang mana dapat mengaktifkan Relaynya yang ditandai dengan berpindahnya switch Relay dari kanan ke kiri. Terakhir, arus akan mengalir dari Battery sehingga dapat menghidupkan LED-RED dan mengaktifkan Motor dan Buzzer.
- Download HTML disini
- Download Foto Komponen Rangkaian Simulasi disini
Tidak ada komentar:
Posting Komentar