ii Skripsi Skripsi
Untuk memenuhi sebagian persyaratan Untuk memenuhi sebagian persyaratan
mencapai derajat sarjana teknik mencapai derajat sarjana teknik
HALAMA
HALAMA
JUDUL
JUDUL
Program Studi S1 Teknik Elektro Program Studi S1 Teknik Elektro
oleh: oleh:
Praju Tri Atmoko Praju Tri Atmoko
5350401505 5350401505
Kepada Kepada
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG
UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG
2006
2006
ii ii
HALAMAN PENGESAHAN HALAMAN PENGESAHAN
Skripsi dengan judul Sistem Pendeteksi Gas Elpiji
Skripsi dengan judul Sistem Pendeteksi Gas Elpiji , , telah dipertahankan dihadapantelah dipertahankan dihadapan sidang panitia ujian Jurusan Teknik Elektro Universitas Negeri Semarang yang sidang panitia ujian Jurusan Teknik Elektro Universitas Negeri Semarang yang diselenggarakan pada :
diselenggarakan pada :
Hari
Hari : : SabtuSabtu Tanggal
Tanggal : : 14 14 Oktober 2006Oktober 2006
Ketua Sekretaris
Ketua Sekretaris
Drs.
Drs. Djoko Djoko Adi Adi Widodo, Widodo, M.T M.T Drs. Drs. Said Said Sunardiyo, Sunardiyo, MTMT NIP.
NIP. 131 131 570 570 064 064 NIP. NIP. 131 131 961 961 219219 Penguji
Penguji Utama Utama Penguji Penguji Pendamping Pendamping II
Ir.
Ir. Bambang Bambang Sutopo, Sutopo, M.Phil M.Phil Tatyantoro Tatyantoro Andrasto, Andrasto, ST, ST, M.TM.T NIP.
NIP. 130 130 815058 815058 NIP. NIP. 132232153132232153
Penguji Pendamping II Penguji Pendamping II Drs. Suryono, M.T Drs. Suryono, M.T NIP. 131474228 NIP. 131474228
Dekan Fakultas Teknik Dekan Fakultas Teknik
Prof. Dr. Soesanto Prof. Dr. Soesanto NIP. 130 875 753 NIP. 130 875 753
iii iii
Dengan ini saya , menyatakan bahwa dalam skripsi ini tidak terdapat karya Dengan ini saya , menyatakan bahwa dalam skripsi ini tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan disuatu perguruan yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan disuatu perguruan tinggi, dan sepanjang sepengetahuan saya juga tidak terdapat suatu karya atau tinggi, dan sepanjang sepengetahuan saya juga tidak terdapat suatu karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan orang lain, kecuali yang secara pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan orang lain, kecuali yang secara tertulis di acu dalam naskah ini
tertulis di acu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.dan disebutkan dalam daftar pustaka.
Semarang,
Semarang, Oktober Oktober 20062006
Praju Tri Atmoko Praju Tri Atmoko
iv iv INTISARI INTISARI
Praju Tri Atmoko. 2006.
Praju Tri Atmoko. 2006. Sistem Pendeteksi Gas Elpiji.Sistem Pendeteksi Gas Elpiji. Skripsi. Jurusan Teknik Skripsi. Jurusan Teknik Elektro. Fakultas Teknik. Universitas Negeri Semarang.
Elektro. Fakultas Teknik. Universitas Negeri Semarang. Dalam kehidupa
Dalam kehidupan yang n yang serba maju serba maju ini ini sudah sersudah sering sekali ing sekali mendengarmendengar kebakaran yang diakibatkan oleh suatu gas yang mudah terbakar, gas tersebut kebakaran yang diakibatkan oleh suatu gas yang mudah terbakar, gas tersebut sangat berbahaya. Gas yang dimaksud adalah metana, propan, dan butan gas-gas sangat berbahaya. Gas yang dimaksud adalah metana, propan, dan butan gas-gas tersebut telah diproses dan telah dimanfaatkan menjadi gas elpiji sebagai bahan tersebut telah diproses dan telah dimanfaatkan menjadi gas elpiji sebagai bahan bakar untuk memenuhi kebutuhan manusia dalam mencapai kesejahteraannya. bakar untuk memenuhi kebutuhan manusia dalam mencapai kesejahteraannya. Tetapi meskipun bermanfaat juga sangat berbahaya jika dalam pemakaiannya Tetapi meskipun bermanfaat juga sangat berbahaya jika dalam pemakaiannya tidak hati-hati dan kurang terkontrol. Dalam skripsi ini penulis menjelaskan suatu tidak hati-hati dan kurang terkontrol. Dalam skripsi ini penulis menjelaskan suatu sistem pendeteksi gas elpiji yang mudah terbakar. Manakala sensor yang terdapat sistem pendeteksi gas elpiji yang mudah terbakar. Manakala sensor yang terdapat pada alat tersebut mencium adanya gas elpiji maka seketika alarm akan berbunyi pada alat tersebut mencium adanya gas elpiji maka seketika alarm akan berbunyi dan memberikan peringatan kepada siapa saja yang berada pada ruangan tersebut dan memberikan peringatan kepada siapa saja yang berada pada ruangan tersebut untuk cepat bersikap akan adanya kesalahan terhadap gas tersebut. Sehingga untuk cepat bersikap akan adanya kesalahan terhadap gas tersebut. Sehingga kejadian kebakaran dapat diantisipasi.
kejadian kebakaran dapat diantisipasi. Kata kunci
v v Elektro. Faculty Of
Elektro. Faculty Of Technique. University Country SemarangTechnique. University Country Semarang
In all life go forward this have very often heard resulted from by fire a In all life go forward this have very often heard resulted from by fire a flammable gas, the gas very dangerous. such gas is methane, propan, and the gas flammable gas, the gas very dangerous. such gas is methane, propan, and the gas butan have been processed and have been exploited to become LPG gas upon butan have been processed and have been exploited to become LPG gas upon which burn to fulfill requirement of human being in reaching its prosperity. But which burn to fulfill requirement of human being in reaching its prosperity. But useful though also very dangerous if in its usage do not beware of and less is useful though also very dangerous if in its usage do not beware of and less is controlled. In this skripsi of writer explain a system detect the existence of controlled. In this skripsi of writer explain a system detect the existence of flammable gas elpiji. at the time of censor found on the appliance kiss the flammable gas elpiji. at the time of censor found on the appliance kiss the existence of gas elpiji hence at once alarm will sound and give just existence of gas elpiji hence at once alarm will sound and give just commemoration to whom which reside in at the room to quickly to behave there commemoration to whom which reside in at the room to quickly to behave there will be its of mistake to the gas. So that occurence of fire can anticipate
will be its of mistake to the gas. So that occurence of fire can anticipate Keyword : Sensor TGS 813, comparators
vi vi
MOTTO DAN PERSEMBAHAN MOTTO DAN PERSEMBAHAN
Motto : Motto :
1.
1. Sebelum tidur, maafkan seluruh manusia, cuci hati denganSebelum tidur, maafkan seluruh manusia, cuci hati dengan pemaafan sebanyak tujuh kali, dan untuk yang kedelapan pemaafan sebanyak tujuh kali, dan untuk yang kedelapan kalinya lumurilah dengan ampunan, niscaya anda akan kalinya lumurilah dengan ampunan, niscaya anda akan mendapatkan kedamaian hati.
mendapatkan kedamaian hati. 2.
2. Ilmu itu teman akrab dalam kesepian, sahabat dalamIlmu itu teman akrab dalam kesepian, sahabat dalam keterasingan, pengawas dalam kesendirian, penunjuk jalan keterasingan, pengawas dalam kesendirian, penunjuk jalan kearah yang benar, penolong disaat sulit dan simpanan setelah kearah yang benar, penolong disaat sulit dan simpanan setelah kematian.
kematian. 3.
3. Jauhilah kesedihan sebab kesedihan adalah racun, jauhilahJauhilah kesedihan sebab kesedihan adalah racun, jauhilah sikap lemah karena sikap lemah adalah kematian, jauhilah sikap lemah karena sikap lemah adalah kematian, jauhilah kemalasan karena kemalasan adalah kegagalan. Dan jauhilah kemalasan karena kemalasan adalah kegagalan. Dan jauhilah pendapat yang tidak lurus karena pendapat seperti itu adalah pendapat yang tidak lurus karena pendapat seperti itu adalah manajemen yang buruk.
manajemen yang buruk. Persembahan :
Persembahan : 1.
1. Ibu dan Bapak tercinta.Ibu dan Bapak tercinta. 2.
2. Kakak dan adikku yang aku sayangi.Kakak dan adikku yang aku sayangi. 3.
3. Yayancq tercintaYayancq tercinta 4.
vii vii
Puji syukur dipanjatkan kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan Puji syukur dipanjatkan kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat, taufiq dan
rahmat, taufiq dan hidayahnya sehingga penyusunan skripsi yang berjudulhidayahnya sehingga penyusunan skripsi yang berjudul ““SistemSistem Pendeteksi Gas Elpiji
Pendeteksi Gas Elpiji””akhirnya dapat diselesaikan dengan baik.akhirnya dapat diselesaikan dengan baik.
Pada kesempatan yang sangat berbahagia ini tidak lupa penulis Pada kesempatan yang sangat berbahagia ini tidak lupa penulis menyampaikan rasa terima kasih yang
menyampaikan rasa terima kasih yang sebesar-besarnya kepada:sebesar-besarnya kepada: 1.
1. Ir. Bambang Sutopo, M.Phil., selaku dosen pembimbing yang telahIr. Bambang Sutopo, M.Phil., selaku dosen pembimbing yang telah memberikan pengarahan dan bimbingan dalam penulisan
memberikan pengarahan dan bimbingan dalam penulisan skripsi ini.skripsi ini. 2.
2. Prof. Dr. Soesanto, M.Pd, selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas NegeriProf. Dr. Soesanto, M.Pd, selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang.
Semarang. 3.
3. Drs. Djoko Adi Widodo, M.T., selaku Ketua Jurusan Teknik ElektroDrs. Djoko Adi Widodo, M.T., selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro Universitas Negeri Semarang.
Universitas Negeri Semarang. 4.
4. Teman-teman Teman-teman TE TE angkatan angkatan ’01.’01. 5.
5. Semua pihak yang telah membantu dalam penulisan skripsi ini yang tidak Semua pihak yang telah membantu dalam penulisan skripsi ini yang tidak dapat penulis sebutkan namanya satu persatu.
dapat penulis sebutkan namanya satu persatu.
Penulis menyadari bahwa tugas akhir ini masih jauh dari sempurna, untuk Penulis menyadari bahwa tugas akhir ini masih jauh dari sempurna, untuk itu kritik dan saran yang bersifat membangun sangat penulis harapkan.
itu kritik dan saran yang bersifat membangun sangat penulis harapkan.
Semarang,
Semarang, September September 20062006
Penulis Penulis
viii viii DAFTAR ISI DAFTAR ISI Halaman Halaman HALAMAN JUDUL HALAMAN JUDUL ... ... ii HALAMAN PENGESAHAN HALAMAN PENGESAHAN ... ... iiii PERNYATAAN
PERNYATAAN ... .... iiiiii INTISARI
INTISARI ... ... iviv ABSTRACT
ABSTRACT ... ... vv MOTTO DAN PERSEMBAHAN
MOTTO DAN PERSEMBAHAN ... .... vivi KATA PENGANTAR
KATA PENGANTAR ... ... iviv DAFTAR ISI
DAFTAR ISI ... ... viiiviii DAFTAR GAMBAR
DAFTAR GAMBAR ... ... xx DAFTAR TABEL
DAFTAR TABEL ... ... xiixii BAB
BAB I I PENDAHULUANPENDAHULUAN 1.1 Latar belakang ...
1.1 Latar belakang ... ……….……….….…… 1.…… 1 1.2 Maksud dan Tujuan ....
1.2 Maksud dan Tujuan .... ……….……….…… 2… 2 1.3 Pokok Mas
1.3 Pokok Masalah alah ... ………. 2……. 2 1.4 Batasa
1.4 Batasan Masalah n Masalah ... ………..………..…… 3… 3 1.5 Langkah Pe
1.5 Langkah Percobaan rcobaan ... ……….….……….….…… 3… 3 1.6 S
1.6 Sistematika istematika Penulisan Penulisan ... ……….…. ……….…. 44 BAB
BAB II II DASAR DASAR TEORITEORI 2.1.
2.1. Sensor Sensor Gas ...Gas ... ……….….… .….… 66 2.2.
2.2. Komparator ..Komparator .. ……….….. ….….. 1111 Schmitt
ix ix 2.5. Optokopler, Triac, B
2.5. Optokopler, Triac, Buzzer ...uzzer ... ……….…….. 24…….…….. 24 BAB III PERANCANGAN SISTEM
BAB III PERANCANGAN SISTEM 3.1.
3.1. Blok Blok Komparator Komparator ... … … ……….……..…... …….……..…... 3030 3.2. R
3.2. Rangkaian Osangkaian Osilator ... ilator ... ……….…….. ……….…….. 3737 3.3.
3.3. Blok Blok Saklar Saklar Elektronis Elektronis ... ……….……. ……….……. 4040 3.4. Rang
3.4. Rangkaian Catu kaian Catu Daya ...Daya ... … ……… ……….….. ….….. 4141 BAB IV DATA HASIL DAN PEMBAHASAN
BAB IV DATA HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1. Hasil Pengam
4.1. Hasil Pengamatan Tegangan ....atan Tegangan .... ………...… 43…...… 43 4.2.. Pembahasan .... 4.2.. Pembahasan .... ………...………...……....48...……....48 BAB V PENUTUP BAB V PENUTUP 5.1. 5.1. Kesimpulan ...Kesimpulan ... ………...………...…. ....…. 5151 5.2. 5.2. Saran Saran ... ………...……… ...……… 5252 DAFTAR PUSTAKA DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN LAMPIRAN
x x
DAFTAR GAMBAR DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. Blok Sistem
Gambar 1. Blok Sistem Pendeteksi Gas Elpiji ...Pendeteksi Gas Elpiji ... ... 66 Gambar 2. Sensor Gas ...
Gambar 2. Sensor Gas ... ………. 7………. 7 Gambar 3. Rangkaian di dalam
Gambar 3. Rangkaian di dalam Sensor Sensor ... ... 77 Gambar 4. Grafik Perbandingan Konsentrasi Gas dengan Rasio
Gambar 4. Grafik Perbandingan Konsentrasi Gas dengan Rasio Hambatan
Hambatan ... ………. ………. ... 10... 10 Gambar 5. Grafik
Gambar 5. Grafik Perbandingan SuPerbandingan Suhu lingkungan- hu lingkungan- Rasio Hambatan Rasio Hambatan ... ... 1010 Gambar 6.
Gambar 6. Pembanding TePembanding Tegangan secara gangan secara ideal ideal ... ... 1111 Gambar 7. Kurva perpindahan
Gambar 7. Kurva perpindahan tegangan secara ideal ... tegangan secara ideal ... 1111 Gambar 8.
Gambar 8. Detektor ambang Detektor ambang ... ... 1212 Gambar 9. Kurva
Gambar 9. Kurva pergeseran tegangan ...pergeseran tegangan ... ... 1313 Gambar 10. Umpan
Gambar 10. Umpan balik negatif ...balik negatif ... ... 1313 Gambar 11
Gambar 11. Umpan . Umpan balik posbalik positif itif ... ... 1414 Gambar 12. Singl
Gambar 12. Single supply invee supply inverting Schmitt rting Schmitt ... ... 1515 Gambar
Gambar 13. 13. Voltage Voltage Transfers Transfers Curve Curve ... ... 1515 Gambar 14. Rangkaian pengganti Vo = V
Gambar 14. Rangkaian pengganti Vo = VOLOL... ... 1616
Gambar 15. Rangkaian Pengganti Vo = V
Gambar 15. Rangkaian Pengganti Vo = VOHOH ... ... 1616
Gambar 16. Osilator ...
Gambar 16. Osilator ... ... 1818 Gambar 17. Arus emitor ...
Gambar 17. Arus emitor ... ... .19.19 Gambar 18. Rangkaian CE ...
Gambar 18. Rangkaian CE ... ... 2222 Gambar 19. Kurva base ...
xi xi
Gambar 22. Rangkaian ekivalen TRIAC dengan menggunakan 2 Gambar 22. Rangkaian ekivalen TRIAC dengan menggunakan 2
buah
buah SCR SCR ... ... 2929 Gambar 23.
Gambar 23. Simbol TRIAC Simbol TRIAC ... ... 2929 Gambar 24. Blok Diagram P
Gambar 24. Blok Diagram Pendeteksi Gas Elpiji...endeteksi Gas Elpiji... ... 3030 Gambar 25.
Gambar 25. Blok Komparator Blok Komparator tingkat I tingkat I ... ... 3131 Gambar 26. Blo
Gambar 26. Blok Komparator tingkat k Komparator tingkat II II ... ... 3434 Gambar 27. Ra
Gambar 27. Rangkaian Blok Osilator ...ngkaian Blok Osilator ... ... 3838 Gambar 28.
Gambar 28. Blok Saklar Blok Saklar Elektronis Elektronis ... .... 4040 Gambar 29. Rangkaian Cat
Gambar 29. Rangkaian Catu Daya ...u Daya ... ... 4141 Gambar 30. Rangkaian Komparator dan Osilator pada
Gambar 30. Rangkaian Komparator dan Osilator pada Sistem
Sistem Pendeteksi Gas Pendeteksi Gas Elpiji Elpiji ... ... 4343 Gambar 31. Pada titik C ...
Gambar 31. Pada titik C ... ... 4545 Gambar 32. Pada titik K ...
Gambar 32. Pada titik K ... ... 4646 Gambar 33. Pada
Gambar 33. Pada titik E titik E ... ... 4646 Gambar 34.
Gambar 34. Pada titik Pada titik II ... ... 4747 Gambar 35.
Gambar 35. Pada titik Pada titik I I ... ... 4747 Gambar 36. Pada titik A...
xii xii
DAFTAR TABEL DAFTAR TABEL
Gambar Tabel 1.
BAB I BAB I
PENDAHULUAN PENDAHULUAN
1.1.
1.1. Latar Belakang MasalahLatar Belakang Masalah
Alam memiliki berbagai jenis gas berbahaya yang bermanfaat bagi Alam memiliki berbagai jenis gas berbahaya yang bermanfaat bagi manusia untuk kesejahteraannya. Dapat diambil contoh gas metana, propana, manusia untuk kesejahteraannya. Dapat diambil contoh gas metana, propana, dan butana yang kemudian sekarang gas-gas tersebut telah diolah menjadi dan butana yang kemudian sekarang gas-gas tersebut telah diolah menjadi gas elpiji. Gas tersebut akan berguna bagi manusia apabila dapat gas elpiji. Gas tersebut akan berguna bagi manusia apabila dapat dikendalikan dalam hal pemakaiannya dan digunakan sebagaimana mestinya. dikendalikan dalam hal pemakaiannya dan digunakan sebagaimana mestinya. Secara sadar atau tidak perlengkapan atau peralatan yang mengunakan gas Secara sadar atau tidak perlengkapan atau peralatan yang mengunakan gas elpiji semakin bertambah banyak.
elpiji semakin bertambah banyak.
Proses di atas disamping bermanfaat bagi manusia juga akan Proses di atas disamping bermanfaat bagi manusia juga akan menimbulkan dampak yang negatif bagi manusia itu sendiri dan alam menimbulkan dampak yang negatif bagi manusia itu sendiri dan alam sekitarnya, juga ada yang menimbulkan bahaya ledakaan dan bahaya sekitarnya, juga ada yang menimbulkan bahaya ledakaan dan bahaya kebakaran. Begitu banyaknya sehingga resiko adanya kesalahan adanya kebakaran. Begitu banyaknya sehingga resiko adanya kesalahan adanya pemakaian gas akibat kebocoran penampung saluran, tempat
pemakaian gas akibat kebocoran penampung saluran, tempat pembakaran danpembakaran dan proses pengiriman dari gudang pusat belanja ke rumah-rumah makin tidak proses pengiriman dari gudang pusat belanja ke rumah-rumah makin tidak dapat dihiraukan begitu saja. Walaupun sudah banyak produk yang dapat dihiraukan begitu saja. Walaupun sudah banyak produk yang mengkonsumsi gas dengan dilengkapi pengaman gas bocor, namun belum mengkonsumsi gas dengan dilengkapi pengaman gas bocor, namun belum seluruhnya orang yang berada disekitar perangkat pembakaran gas tersebut seluruhnya orang yang berada disekitar perangkat pembakaran gas tersebut mengetahui secara pasti bahayanya gas itu jika ter
mengetahui secara pasti bahayanya gas itu jika ter jadi kesalahan.jadi kesalahan.
Suatu pendeteksi adanya gas elpiji ini bekerja seperti alarm tanda Suatu pendeteksi adanya gas elpiji ini bekerja seperti alarm tanda bahaya. Manakala di sekitar sensor mencium adanya gas elpiji maka seketika bahaya. Manakala di sekitar sensor mencium adanya gas elpiji maka seketika
2 2
alarm akan berbunyi dan memberikan peringatan kepada siapa saja yang alarm akan berbunyi dan memberikan peringatan kepada siapa saja yang berada disekitar lokasi tersebut untuk cepat segera bersikap akan adanya berada disekitar lokasi tersebut untuk cepat segera bersikap akan adanya kesalahan terhadap gas yang ada di sekitarnya.
kesalahan terhadap gas yang ada di sekitarnya.
1.2.
1.2. Pokok MasalahPokok Masalah
Perkembangan kehidupan sosial ekonomi pada saat ini terus Perkembangan kehidupan sosial ekonomi pada saat ini terus meningkat pesat, terbukti banyak industri sudah menggunakan gas elpiji meningkat pesat, terbukti banyak industri sudah menggunakan gas elpiji sebagai bahan bakar, tetapi disadari atau tidak begitu banyak resiko adanya sebagai bahan bakar, tetapi disadari atau tidak begitu banyak resiko adanya kesalahan pemakaian gas akibat adanya kebocoran penampung, saluran kesalahan pemakaian gas akibat adanya kebocoran penampung, saluran penampung, tempat pembakaran dan proses pengiriman dari gudang pusat penampung, tempat pembakaran dan proses pengiriman dari gudang pusat penyimpanan menuju rumah-kerumah makin tidak dapat dihiraukan begitu penyimpanan menuju rumah-kerumah makin tidak dapat dihiraukan begitu saja. Maka dari itu dibutuhkan suatu alat yang mampu untuk mendeteksi saja. Maka dari itu dibutuhkan suatu alat yang mampu untuk mendeteksi adanya gas jika terjadi kebocoran yang dalam hal ini bekerja sebagai alarm adanya gas jika terjadi kebocoran yang dalam hal ini bekerja sebagai alarm tanda bahaya.
tanda bahaya.
1.3.
1.3. Maksud dan TujuanMaksud dan Tujuan
Telah diketahui bersama bahwa masalah yang ada semakin lama Telah diketahui bersama bahwa masalah yang ada semakin lama semakin banyak. Salah satunya permasalahan yang terjadi dan bahkan telah semakin banyak. Salah satunya permasalahan yang terjadi dan bahkan telah menjadi masalah dunia adalah tentang pencemaran udara dan gas-gas menjadi masalah dunia adalah tentang pencemaran udara dan gas-gas berbahaya. Disini penulis membuat suatu peralatan “Sistem Pendeteksi Gas berbahaya. Disini penulis membuat suatu peralatan “Sistem Pendeteksi Gas Elpiji” dengan maksud dan tujuan sebagai berikut.
Elpiji” dengan maksud dan tujuan sebagai berikut. 1.
1. Untuk memenuhi salah satu persyaratan kelulusan program Studi Strata IUntuk memenuhi salah satu persyaratan kelulusan program Studi Strata I Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas
2.
2. Menerapkan ilmu yang telah diperoleh selama mengikuti pendidikan diMenerapkan ilmu yang telah diperoleh selama mengikuti pendidikan di Program Studi Strata I Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Negeri Program Studi Strata I Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang.
Semarang. 3.
3. Dapat membuat suatu alat “Sistem Pendeteksi Gas Elpiji” yang bergunaDapat membuat suatu alat “Sistem Pendeteksi Gas Elpiji” yang berguna untuk mengetahui adanya gas elpiji yang mudah terbakar beserta sistem untuk mengetahui adanya gas elpiji yang mudah terbakar beserta sistem kerjanya
kerjanya 4.
4. Mengetahui manfaat dan fungsinya serta dapat mengaplikasikan dalamMengetahui manfaat dan fungsinya serta dapat mengaplikasikan dalam berbagai keperluan.
berbagai keperluan.
1.4. Batasan Masalah 1.4. Batasan Masalah
Dalam
Dalam perancangan perancangan “Sistem “Sistem Pendeteksi Pendeteksi Gas ElpGas Elpiji” iji” ini ini permasalahanpermasalahan dititik beratkan pada sistem kerja rangkaian komparator dan osilatornya.. dititik beratkan pada sistem kerja rangkaian komparator dan osilatornya.. Dengan pembatasan permasalahan tersebut agar jangan sampai menyimpang Dengan pembatasan permasalahan tersebut agar jangan sampai menyimpang dari topik yang ada pada naskah skripsi ini. Sedangkan hal yang berhubungan dari topik yang ada pada naskah skripsi ini. Sedangkan hal yang berhubungan dengan cara kerja dari alat, tetapi diluar sistem alat tersebut, tidak dipelajari dengan cara kerja dari alat, tetapi diluar sistem alat tersebut, tidak dipelajari secara mendalam. Contohnya adalah tentang polusi udara dan asal mulanya. secara mendalam. Contohnya adalah tentang polusi udara dan asal mulanya.
1.5. Langkah Percobaan 1.5. Langkah Percobaan
Pada skripsi ini ditekankan pada penginderaan gas elpiji oleh suatu Pada skripsi ini ditekankan pada penginderaan gas elpiji oleh suatu sistem yang telah dirancang. Sistem disini akan menunjukan apakah
sistem yang telah dirancang. Sistem disini akan menunjukan apakah di sekitardi sekitar ada gas
ada gas Elpiji atau tidaElpiji atau tidak. Jika k. Jika ternyata ada ternyata ada gas elpiji, mgas elpiji, maka alat akanaka alat akan memberikan isyarat, dengan adanya buzzer sebagai sumber keluaran bunyi memberikan isyarat, dengan adanya buzzer sebagai sumber keluaran bunyi alarm dengan komparator yang telah diatur tegangan referensinya sehingga alarm dengan komparator yang telah diatur tegangan referensinya sehingga
4 4
dapat terhindar dari hal–hal yang tidak diinginkan seperti kebakaran atau dapat terhindar dari hal–hal yang tidak diinginkan seperti kebakaran atau ledakan. Dalam hal ini percobaan yang dilakukan, penulis menggunakan gas ledakan. Dalam hal ini percobaan yang dilakukan, penulis menggunakan gas elpiji, akan tetapi alat ini tidak dapat mengukur kadar gas yang diindera, jadi elpiji, akan tetapi alat ini tidak dapat mengukur kadar gas yang diindera, jadi alat ini hanya sebagai pendeteksi saja.
alat ini hanya sebagai pendeteksi saja.
1.6. Sistematika Penulisan 1.6. Sistematika Penulisan
Inti dari pada skripsi ini dikelompokkan menjadi 5 (lima) bab sebagai Inti dari pada skripsi ini dikelompokkan menjadi 5 (lima) bab sebagai berikut.
berikut. Bab
Bab I I : : PendahuluanPendahuluan
Sebagai pendahuluan yang menguraikan tentang Maksud dan Sebagai pendahuluan yang menguraikan tentang Maksud dan tujuan, Latar Belakang, Batasan Masalah, Metodologi Penelitian tujuan, Latar Belakang, Batasan Masalah, Metodologi Penelitian dan Sistematika Penulisan.
dan Sistematika Penulisan. Bab
Bab II II : : Dasar Dasar TeoriTeori
Dalam dasar teori ini dibahas tentang dasar dari
Dalam dasar teori ini dibahas tentang dasar dari blok-blok yangblok-blok yang membentuknya misalnya blok komparator, blok osilator, saklar membentuknya misalnya blok komparator, blok osilator, saklar elektronis.
elektronis. Bab III
Bab III : Perancanga: Perancangan Sistemn Sistem
Pada bab ini yang dibahas adalah perancangan komparator dan Pada bab ini yang dibahas adalah perancangan komparator dan osilatornya yang ada hubungannya derngan rangkaian sistem osilatornya yang ada hubungannya derngan rangkaian sistem pendeteksi gas elpiji.
Bab IV
Bab IV : Data : Data Hasil dan PembahasanHasil dan Pembahasan
Dalam bab ini berisi data hasil pengamatan tegangan dan bentuk Dalam bab ini berisi data hasil pengamatan tegangan dan bentuk gelombang serta pembahasannya.
gelombang serta pembahasannya. Bab
Bab V V : : PenutupPenutup
Dalam bab terakhir ini berisi tentang kesimpulan dari hasil-hasil Dalam bab terakhir ini berisi tentang kesimpulan dari hasil-hasil yang telah diperoleh dari hasil pengamatan dan pembahasan, dan yang telah diperoleh dari hasil pengamatan dan pembahasan, dan juga berisikan saran-saran yang membangun, sehingga pembaca juga berisikan saran-saran yang membangun, sehingga pembaca dapat mengembangkan lebih lanjut. Bagian terakhir disajikan daftar dapat mengembangkan lebih lanjut. Bagian terakhir disajikan daftar pustaka, yang berisi tentang buku-buku yang digunakan sebagai pustaka, yang berisi tentang buku-buku yang digunakan sebagai literature. Disamping ini juga dilampirkan tentang
literature. Disamping ini juga dilampirkan tentang skema rangkaianskema rangkaian dari alat yang dibuat, serta lampiran dari komponen-komponen dari alat yang dibuat, serta lampiran dari komponen-komponen yang dibutuhkan.
6 6 BAB II BAB II DASAR TEORI DASAR TEORI TINGKAT I TINGKAT I TINGKAT II TINGKAT II
Gambar 1. Blok Sistem Pendeteksi Gas Elipiji Gambar 1. Blok Sistem Pendeteksi Gas Elipiji 2.1. Sensor Gas
2.1. Sensor Gas
Sudah bertahun-tahun di pasaran terdapat pengindera gas yang Sudah bertahun-tahun di pasaran terdapat pengindera gas yang beredar, tetapi dengan pengindera gas semikonduktor dari Jepang merk beredar, tetapi dengan pengindera gas semikonduktor dari Jepang merk FIGARO dengan harga dan kemudahannya untuk memdapatkannya, FIGARO dengan harga dan kemudahannya untuk memdapatkannya, maka pengindera gas tersebut dipakai dalam sistem pendeteksi gas elpiji. maka pengindera gas tersebut dipakai dalam sistem pendeteksi gas elpiji. Di sini da
Di sini dapat pat dikemukakan bdikemukakan bahwa pengindera gahwa pengindera gas semacam as semacam itu dapatitu dapat dianggap sebagai resistor NPC. Jadi resistor dengan “
dianggap sebagai resistor NPC. Jadi resistor dengan “ Negatif Pollution Negatif Pollution Coefficient
Coefficient ” singkat dan tegas, semakin tinggi konsentrasi gas yang tidak ” singkat dan tegas, semakin tinggi konsentrasi gas yang tidak diinginkan, semakin rendahlah hambatannya.
diinginkan, semakin rendahlah hambatannya.
Berbagai macam pengindera gas yang beredar di pasaran, antara Berbagai macam pengindera gas yang beredar di pasaran, antara lain adalah TGS 822, TGS 812 dan TGS 813. Ketiga tipe bereaksi lain adalah TGS 822, TGS 812 dan TGS 813. Ketiga tipe bereaksi terhadap
terhadap senyawa halogen, alksenyawa halogen, alkohol, eter, keton, ohol, eter, keton, ester, propane, mester, propane, metana,etana, Sensor
Sensor Gas Gas
Komparator
Komparator Osilator Osilator BuzzerBuzzer
Komparator
Komparator BebanBeban
AC Line AC Line Saklar Saklar Elektronis Elektronis
butana, bensin, dan berbagai senyawa zat lemas organik bentuk gas butana, bensin, dan berbagai senyawa zat lemas organik bentuk gas seperti amoniak, LPG, karbon monoksida dan sebagainya. Beda antara seperti amoniak, LPG, karbon monoksida dan sebagainya. Beda antara ketiga jenis sensor tersebut terletak pada kepekaan yang berlainan bagi ketiga jenis sensor tersebut terletak pada kepekaan yang berlainan bagi beberapa gas tertentu. Misalnya TGS 822 sangat peka terhadap amoniak, beberapa gas tertentu. Misalnya TGS 822 sangat peka terhadap amoniak, alkohol, benzena, TGS 812 sangat peka terhadap amoniak, karbon alkohol, benzena, TGS 812 sangat peka terhadap amoniak, karbon monoksida dan TGS 813 sangat peka terhadap metana, propana dan monoksida dan TGS 813 sangat peka terhadap metana, propana dan butana.
butana.
Gambar 2. sen
Gambar 2. sensor dan gamsor dan gambar 3. rangkaian bar 3. rangkaian di dalam sensor di dalam sensor TGS 813TGS 813 (sensor gas) dapat dilihat sebagai berikut.
(sensor gas) dapat dilihat sebagai berikut.
Gambar 2. Sensor TGS 813 Gambar 2. Sensor TGS 813
Gambar 3. Rangkaian di dalam sensor Gambar 3. Rangkaian di dalam sensor
8 8
Besarnya hambatan yang berada dalam kemasan TGS tergantung Besarnya hambatan yang berada dalam kemasan TGS tergantung dari
dari pada pada tegangan tegangan catu, catu, hambatan hambatan beban beban dan dan pengukuran pengukuran tegangantegangan V
VRLRL. Hal ini . Hal ini dapat dirumuskan sebagai berikut:dapat dirumuskan sebagai berikut:
Rs = R Rs = R LL
⎟⎟⎟⎟
⎠
⎠
⎞
⎞
⎜⎜⎜⎜
⎝
⎝
⎛
⎛
−
−
11 V V V V RL RL cc cc Rs :Rs : Hambatan Hambatan Sensor TSensor TGSGS R
R LL: Hambatan beban: Hambatan beban
V
Vcccc : Tegangan catu: Tegangan catu
V
VRLRL: Tegangan Output: Tegangan Output
Dengan demikian, jika tegangan catu tetap, nilai hambatan beban Dengan demikian, jika tegangan catu tetap, nilai hambatan beban juga tetap, sedangkan tegangan output yang semakin besar yang juga tetap, sedangkan tegangan output yang semakin besar yang diakibatkan semakin tingginya konsentrasi gas, maka Rs akan semakin diakibatkan semakin tingginya konsentrasi gas, maka Rs akan semakin mengecil. Atau boleh dikatakan besarnya Rs berbanding terbalik dengan mengecil. Atau boleh dikatakan besarnya Rs berbanding terbalik dengan tegangan V
tegangan VRLRL..
Cara
Cara Kerja Kerja TGSTGS
Penciuman utama dari rangkaian gas detektor ini adalah sebuah Penciuman utama dari rangkaian gas detektor ini adalah sebuah sensor TGS 813 yang di dalamnya terdapat kawat pemanas (
sensor TGS 813 yang di dalamnya terdapat kawat pemanas ( heater heater ) dari) dari bahan nichrome yang berbentuk miniatur. Permukaannya terdapat lapisan bahan nichrome yang berbentuk miniatur. Permukaannya terdapat lapisan
oksida timah (SnO
oksida timah (SnO22) yang merupakan elemen semikonduktor yang) yang merupakan elemen semikonduktor yang
sanggup menerima panas 200
sanggup menerima panas 20000C. Pemanasan terhadap elemenC. Pemanasan terhadap elemen semikonduktor ini menyebabkan dua macam pengaruh: pertama, akan semikonduktor ini menyebabkan dua macam pengaruh: pertama, akan menaikkan aktivitas molekul dan kedua, akan menimbulkan konversi menaikkan aktivitas molekul dan kedua, akan menimbulkan konversi
aliran udara. Sensor ini dilengkapi dua lapis selongsong stinless steel aliran udara. Sensor ini dilengkapi dua lapis selongsong stinless steel mulai dari bawah hingga atas untuk melindungi dari jilatan api langsung mulai dari bawah hingga atas untuk melindungi dari jilatan api langsung pada pemanasan akibat konsentrasi gas berbahaya. Diketahui bahwa pada pemanasan akibat konsentrasi gas berbahaya. Diketahui bahwa sensor TGS 813 ini sangat peka dan cara kerjanya sederhana. Bila sensor sensor TGS 813 ini sangat peka dan cara kerjanya sederhana. Bila sensor TGS yang pada keadaan mula sudah didempeti oleh molekul oksigen TGS yang pada keadaan mula sudah didempeti oleh molekul oksigen atmosfer, kemudian berhubungan dengan gas pembakaran seperti atmosfer, kemudian berhubungan dengan gas pembakaran seperti propan, butan, metan dan sebagainya, maka molekul gas tersebut akan propan, butan, metan dan sebagainya, maka molekul gas tersebut akan menempel pada permukaan semikonduktor dan menyebabkan terjadinya menempel pada permukaan semikonduktor dan menyebabkan terjadinya peralihan elektron yang berlawanan arah dengan molekul oksigen.
peralihan elektron yang berlawanan arah dengan molekul oksigen.
Gejala ini akan menghasilkan kenaikan kerapatan elektron pada Gejala ini akan menghasilkan kenaikan kerapatan elektron pada lapisan ruang muatan semikonduktor dan mempertinggi konduktivitas lapisan ruang muatan semikonduktor dan mempertinggi konduktivitas sensor sebanding dengan konsentrasi gas. Ukuran konduktivitas sensor sensor sebanding dengan konsentrasi gas. Ukuran konduktivitas sensor adalah hambatan sensor R
adalah hambatan sensor R SS. Peristiwa ini dapat berlangsung reversible. Peristiwa ini dapat berlangsung reversible
artinya bila penempelan molekul gas berkurang maka kondutivitas juga artinya bila penempelan molekul gas berkurang maka kondutivitas juga akan menurun.
akan menurun.
Jadi jika gas pembakaran disingkirkan dan diganti dengan udara Jadi jika gas pembakaran disingkirkan dan diganti dengan udara segar maka hambatan sensor akan kembali ke nilai semula. Perbedaan segar maka hambatan sensor akan kembali ke nilai semula. Perbedaan inilah yang dip
inilah yang dipakai pedoman ”penciumakai pedoman ”penciuman” an” bagi Explosive bagi Explosive gas detektor gas detektor ini.
ini.
Perlu diingat bahwa prilaku sensor juga dipengaruhi oleh Perlu diingat bahwa prilaku sensor juga dipengaruhi oleh temperatur
temperatur dan dan kelembaban kelembaban lingkungan. lingkungan. Kenaikan paKenaikan panas linnas lingkungangkungan sebesar 10
sebesar 10oo C dapat mengakibatkan pertambahan nilai R C dapat mengakibatkan pertambahan nilai R SS sebesar 10 %sebesar 10 %
sedangkan perubahan kelembaban dari 65 % menjadi 100 % akan sedangkan perubahan kelembaban dari 65 % menjadi 100 % akan
10 10
mengakibatkan turunnya R
mengakibatkan turunnya R SS 5 %. Berikut adalah grafik perbandingan5 %. Berikut adalah grafik perbandingan
antara konsentrasi gas dan
antara konsentrasi gas dan ratio of resistanceratio of resistance (R (R OO/ / R R SS) serta perubahan) serta perubahan
suhu terhadap hambatan (R suhu terhadap hambatan (R SS).).
Gambar 4. Grafik perbandingan konsentrasi gas dengan rasio Gambar 4. Grafik perbandingan konsentrasi gas dengan rasio
hambatan hambatan
Gambar 5. Grafik perbandingan suhu lingkungan dengan rasio hambatan Gambar 5. Grafik perbandingan suhu lingkungan dengan rasio hambatan
2.2. Komparator (Pembanding) 2.2. Komparator (Pembanding)
Sebuah pembanding adalah rangkaian dengan dua tegangan masuk Sebuah pembanding adalah rangkaian dengan dua tegangan masuk dan satu tegangan keluaran. Bila tegangan positif lebih besar dari tegangan dan satu tegangan keluaran. Bila tegangan positif lebih besar dari tegangan negatif, pembanding menghasilkan tegangan keluaran yang tinggi. Bila negatif, pembanding menghasilkan tegangan keluaran yang tinggi. Bila masukan tegangan positif lebih kecil dari masukan tegangan negatif maka masukan tegangan positif lebih kecil dari masukan tegangan negatif maka tegangan keluarannya rendah.
tegangan keluarannya rendah.
Gambar 6. Pembanding tegangan secara ideal Gambar 6. Pembanding tegangan secara ideal
Gambar 7. Kurva perpindahan tegangan secara ideal Gambar 7. Kurva perpindahan tegangan secara ideal
Operasi pembanding dapat dinyatakan sebagai
Operasi pembanding dapat dinyatakan sebagai berikut.berikut. V VOO= V= VOLOL untuk Vuntuk VPP V VOO= V= VOHOH untuk Vuntuk V N N -+ +
Vp
Vp
Vn
Vn
Vo
Vo
V Vdd V VOO V VOHOH V VOLOL12 12
Dimana V
Dimana VOLOL menandakan tingkatan pada keadaan rendah dan Vmenandakan tingkatan pada keadaan rendah dan VOHOH
menandakan keadan tinggi sedangkan untuk V
menandakan keadan tinggi sedangkan untuk Vdd adalah perbedaan teganganadalah perbedaan tegangan
masukan yaitu masukan yaitu V
VPP- V- Vnn. Dapat di buat persamaan lagi bila V. Dapat di buat persamaan lagi bila VOO= V= VOLOLuntuk Vuntuk Vdd< 0, V< 0, VOO= V= VOHOH
untuk V
untuk Vdd > 0. > 0. Pembanding Pembanding dengan ketentdengan ketentuan tersebut uan tersebut dapat dilihat dapat dilihat padapada
gambar 7. gambar 7.
Detektor
Detektor ambang ambang ((Threshold detector Threshold detector ) adalah batas dimana output) adalah batas dimana output akan mengalami perubahan, yaitu jika V
akan mengalami perubahan, yaitu jika Vii melebihi tegangan referensi ataumelebihi tegangan referensi atau
V
VT.T. Dengan VDengan Vii hanya beberapa puluh mikro volt di atas Vhanya beberapa puluh mikro volt di atas VTT keluaran akankeluaran akan
berada pada V
berada pada VSATHSATH = 13 V, Sedangkan V= 13 V, Sedangkan Vii beberapa sepuluh mikro volt di beberapa sepuluh mikro volt di
bawah V
bawah VTTmaka keluaran akan berada pada Vmaka keluaran akan berada pada VSATLSATL = - 13 V. Sehingga dapat= - 13 V. Sehingga dapat
ditemukan rumus: ditemukan rumus: V
VOO= V= VSATLSATL untuk Vuntuk Vii < V< VTT
V
VOO= V= VSATHSATH untuk Vuntuk Vii > V> VTT
Gambar 8. Detektor ambang Gambar 8. Detektor ambang
0 0 -+ + Vi Vi Vo Vo 15 V 15 V VT VT -15 V -15 V
Gambar 9. Kurva pergeseran tegangan (VTC) Gambar 9. Kurva pergeseran tegangan (VTC)
Schmitt triggers Schmitt triggers
Schmitt trigger adalah suatu contoh kategori rangkaian yang dikenal Schmitt trigger adalah suatu contoh kategori rangkaian yang dikenal sebagai pembanding tegangan, rangkaian ini mendeteksi bila suatu tegangan sebagai pembanding tegangan, rangkaian ini mendeteksi bila suatu tegangan telah melintasi suatu peringkat tertentu yang berguna dalam mengubah telah melintasi suatu peringkat tertentu yang berguna dalam mengubah analog-ke digital. Schmitt trigger menghasilkan suatu keluaran segiempat analog-ke digital. Schmitt trigger menghasilkan suatu keluaran segiempat dengan pinggiran naik dan pinggiran turun yang tajam. Waktu bangkit yang dengan pinggiran naik dan pinggiran turun yang tajam. Waktu bangkit yang cepat sangat dibutuhkan karena rangkaian-rangkaian digital dimaksudkan cepat sangat dibutuhkan karena rangkaian-rangkaian digital dimaksudkan untuk bekerja dengan tegangan masukan dua keadaan.
untuk bekerja dengan tegangan masukan dua keadaan.
-+ + Vo Vo R2 R2 Vo Vo 0 0 R1 R1 Gambar
Gambar 10.Umpan 10.Umpan balik balik negatif negatif
13 V 13 V Vo Vo VT VT -13 v -13 v Vi Vi
14 14
Pada umpan
Pada umpan balik negatif balik negatif cenderung untcenderung untuk mempertahankuk mempertahankan suatuan suatu penguatan di dalam daerah yang linier, umpan balik positif memaksanya penguatan di dalam daerah yang linier, umpan balik positif memaksanya
untuk memenuhi. untuk memenuhi. - + + Vo Vo R1 R1 0 0 R2 R2 Vo Vo
Gambar 11. Umpan balik positif Gambar 11. Umpan balik positif
Ringkasan rangkaian umpan balik positif mengijinkan hanya dua Ringkasan rangkaian umpan balik positif mengijinkan hanya dua tempat keadaan stabil, V
tempat keadaan stabil, VOO = = VVSATLSATL dan Vdan Voo = = VVSATHSATH. . Di Di dalam dalam gambar gambar 1010
umpan balik negatif digambarkan dengan suatu bola pada dasar suatu umpan balik negatif digambarkan dengan suatu bola pada dasar suatu mangkuk, umpan balik positif digambarkan bola yang ada di puncak suatu mangkuk, umpan balik positif digambarkan bola yang ada di puncak suatu kubah.
kubah. Jika Jika mangkuk mangkuk di di guncangkan guncangkan untuk untuk menirukan menirukan suara suara gaduhgaduh elektronik,
elektronik, bola bola akan jatuakan jatuh dimah dimanapun napun sisi sisi tempatnya tempatnya dan dan secepatnyasecepatnya kembali keseimbangannya memposisikan pada dasarnya.
kembali keseimbangannya memposisikan pada dasarnya.
Pembanding tegangan dengan umpan balik positif disebut Schmitt Pembanding tegangan dengan umpan balik positif disebut Schmitt trigger atau pembanding dengan histeresis, tergantung di mana masukan trigger atau pembanding dengan histeresis, tergantung di mana masukan eksternalnya diterapkan apakah pada masukan membalik atau tidak eksternalnya diterapkan apakah pada masukan membalik atau tidak membalik.
Menggunakan suatu
Menggunakan suatu pembanding pembanding seperti pada 311 seperti pada 311 atau LM 339, batau LM 339, bagiagi suatu pesawat pembalikan persediaan tunggal schmitt trigger. Keluaran suatu pesawat pembalikan persediaan tunggal schmitt trigger. Keluaran Pullup diberikan oleh R
Pullup diberikan oleh R 44sedangkan umpan balik positif diberikan R sedangkan umpan balik positif diberikan R 33. Tanpa. Tanpa
R
R 22keluaran yang keluaran yang diinginkan mdiinginkan mempunyai Vempunyai VTLTL= 0 Volt, tetapi dengan R = 0 Volt, tetapi dengan R 22padapada
tempatnya, kurva pergeseran tegangan (VTC) digeser ke arah yang benar. tempatnya, kurva pergeseran tegangan (VTC) digeser ke arah yang benar. Sesungguhnya, jika rangkaian terdiri dari Vcc, R
Sesungguhnya, jika rangkaian terdiri dari Vcc, R 11, dan R , dan R 22, , hal hal itu itu bukanbukan
karena jumlah offset semata, tetapi juga dikendalikan oleh perbandingan karena jumlah offset semata, tetapi juga dikendalikan oleh perbandingan R R 33/(R /(R 11//R //R 22).). R4 R4 Vcc Vcc Vi Vi 0 0 R2 R2 0 0 R1 R1 Vo Vo -+ + LM324 LM324 R3 R3
Gambar 12. Single-supply inverting Schmitt trigger Gambar 12. Single-supply inverting Schmitt trigger
Gambar 13. Voltage transfer Curve (VTC) Gambar 13. Voltage transfer Curve (VTC)
Vo berada pada = V
Vo berada pada = VOLOL= V= VOO dengan tegangan = 0 Volt. Adengan tegangan = 0 Volt. Ambang pintumbang pintu
sekarang pada hakekatnya adalah V
sekarang pada hakekatnya adalah VTLTL , dan situasi ini adalah jika R , dan situasi ini adalah jika R 33dipasangdipasang
paralel dengan R
paralel dengan R 11seperti terlihat pada gambar 12.seperti terlihat pada gambar 12.
V VOHOH V VOLOL V VTLTL Vo Vo V VTHTH V Vii
16 16 V VTLTL== CCCC 2 2 3 3 1 1 3 3 1 1 V V R R //R //R R R //R //R R R
+
+
⎟⎟⎟⎟
⎠
⎠
⎞
⎞
⎜⎜⎜⎜
⎝
⎝
⎛
⎛
+
+
−
−
=
=
3 3 1 1 2 2 1 1 1 1 1 1 R R R R V V V V V V R R CC CC TLTL TL TL Kapan Vo= VKapan Vo= VOHOH, jika transistor keluaran mulai, dan situasi ke, jika transistor keluaran mulai, dan situasi ke mudian sepertimudian seperti
di mana jika ambang pintu sekarang pada
di mana jika ambang pintu sekarang pada hakekatnya adalah Vhakekatnya adalah VTHTH. Seperti itu,. Seperti itu,
V
VTHTH = Vcc R = Vcc R 11/R /R 11+ R + R 22//(R //(R 33+R +R 44). R ). R 33> R > R 44 menghasilkan Vmenghasilkan VOHOH= 5 Volt= 5 Volt
V VTHTH== CCCC 2 2 3 3 1 1 1 1 VV //R //R R R R R R R
+
+
⎟⎟⎟⎟
⎠
⎠
⎞
⎞
⎜⎜⎜⎜
⎝
⎝
⎛
⎛
+
+
−
−
=
=
3 3 2 2 TH TH TH TH CC CC 1 1 R R 1 1 R R 1 1 V V V V V V R R 1 1 R2 R2 Vcc Vcc R3 R3 VTL VTL 0 0 0 0 VOL VOL R1 R1Gambar 14. Rangkaian pengganti V
Gambar 14. Rangkaian pengganti VOO= V= VOLOL
R1 R1 V VTTHH VVOOHH 0 0 R3 R3 R4 R4 Vcc Vcc R2 R2
Gambar 15. Rangkaian pengganti V
2.3. Osilator 2.3. Osilator
Secara umum bahwa sebuah osilator adalah sebuah alat yang Secara umum bahwa sebuah osilator adalah sebuah alat yang menghasilkan suatu sinyal dengan frekuensi dan amplitudo tertentu. menghasilkan suatu sinyal dengan frekuensi dan amplitudo tertentu. Rangkaiannya bergantung pada frekuensi yang mereka inginkan untuk Rangkaiannya bergantung pada frekuensi yang mereka inginkan untuk dihasilkan. Osilator-osilator frekuensi rendah kira-kira bekerja dalam dihasilkan. Osilator-osilator frekuensi rendah kira-kira bekerja dalam rangkuman 1 Hz sampai 1 Mhz dan biasanya rangkaian yang digunakan rangkuman 1 Hz sampai 1 Mhz dan biasanya rangkaian yang digunakan menggunkan rangkaian jembatan wien. Rangkaian jembatan Wien menggunkan rangkaian jembatan wien. Rangkaian jembatan Wien menyediakan suatu kombinasi rangkuman frekuensi tinggi yang mencakup menyediakan suatu kombinasi rangkuman frekuensi tinggi yang mencakup rangkuman frekuensi dari 100 Khz sampai 500 Mhz atau lebih, umumnya rangkuman frekuensi dari 100 Khz sampai 500 Mhz atau lebih, umumnya didasarkan pada variasi dari rangkaian RC.
didasarkan pada variasi dari rangkaian RC.
Pada gambar 16 menjelaskan sebuah rangkaian Osilator yang dapat Pada gambar 16 menjelaskan sebuah rangkaian Osilator yang dapat membangkitkan keluaran gelombang persegi, misalnya keluaran berada pada membangkitkan keluaran gelombang persegi, misalnya keluaran berada pada keadaan tinggi (+ 5 Volt). Kapasitor akan diisi secara ekponensial kearah + keadaan tinggi (+ 5 Volt). Kapasitor akan diisi secara ekponensial kearah + V
V jenuh jenuh, setelah kapasitor mencapai + V, setelah kapasitor mencapai + V jenuh jenuh maka keluaran akan beralih kemaka keluaran akan beralih ke
keadaan rendah (0 Volt). Kapasitor mencapai tegangan redah (V
keadaan rendah (0 Volt). Kapasitor mencapai tegangan redah (Vssss), maka), maka
keluarannya akan mencapai keadaan tinggi kembali. Karena pengisian dan keluarannya akan mencapai keadaan tinggi kembali. Karena pengisian dan pengosongan kapasitor secara terus-menerus, sehingga keluarannya pengosongan kapasitor secara terus-menerus, sehingga keluarannya
merupakan gelombang persegi. Perlu diingat osilator hanya dapat
merupakan gelombang persegi. Perlu diingat osilator hanya dapat bekerja jikabekerja jika tegangan kendali (V
tegangan kendali (Vinin) dalam keadaan tinggi.) dalam keadaan tinggi.
Dengan menganalisis proses pengisian dan pengosongan eksponensial Dengan menganalisis proses pengisian dan pengosongan eksponensial dari kapasitor, maka dapat diturunkan rumus di bawah ini untuk mendapat dari kapasitor, maka dapat diturunkan rumus di bawah ini untuk mendapat periode dari keluaran gelombang persegi,
18 18 T = RC Ln T = RC Ln
( (
))
( ( ))
N N( (
DDDD p p))
N N DD DD p p V V V V V V V V V V V V−
−
−
−
TT = = Periode Periode sinyal sinyal keluarankeluaran R
R = = Resistansi Resistansi umpan umpan balik balik C
C = = KapasitansiKapasitansi V
VDDDD= Teagangan catu= Teagangan catu
V
V N N = Tegangan negatif = Tegangan negatif
V
V p p = Tegangan positif = Tegangan positif
Untuk menghitung frekuensi keluaran gelombang persegi, diambil Untuk menghitung frekuensi keluaran gelombang persegi, diambil kebalikan dari periode:
kebalikan dari periode:
f f == T T I I R6 R6 0 0 C2 C2 4093 4093 1 1 2 2 3 3 Gambar 16. Osilator Gambar 16. Osilator
Gambar 16 adalah contoh sebuah Osilator , suatu rangkaian yang Gambar 16 adalah contoh sebuah Osilator , suatu rangkaian yang membangkitkan sinyal keluaran dengan frekuensi tergantung pada membangkitkan sinyal keluaran dengan frekuensi tergantung pada pengisian dan pengosongan kapasitor. Bila kita menaikan tetapan waktu pengisian dan pengosongan kapasitor. Bila kita menaikan tetapan waktu RC, maka tegangan kapasitor akan lebih lama mencapai titik perpindahan RC, maka tegangan kapasitor akan lebih lama mencapai titik perpindahan sehingga frekuensinya lebih rendah.
2.4. Transistor sebagai saklar 2.4. Transistor sebagai saklar
Pada prinsipnya cara kerja transistor adalah arus bias base-emiter yang Pada prinsipnya cara kerja transistor adalah arus bias base-emiter yang kecil mengatur besar arus kolektor-emiter, dan bagaimana caranya kecil mengatur besar arus kolektor-emiter, dan bagaimana caranya memberikan arus bias yang tepat sehingga transistor dapat bekerja optimal memberikan arus bias yang tepat sehingga transistor dapat bekerja optimal ada tiga cara yang umum untuk memberikan arus bias pada transistor, yaitu ada tiga cara yang umum untuk memberikan arus bias pada transistor, yaitu rangkaian CE (Common Emitter), CC (Common Colelector) dan CB rangkaian CE (Common Emitter), CC (Common Colelector) dan CB (Common Base). Dalam hal ini akan dijelaskan rangkaian CE sebab (Common Base). Dalam hal ini akan dijelaskan rangkaian CE sebab rangkaian CE ini g
rangkaian CE ini ground atau titik teganground atau titik tegangan an nolnya dihubungkan nolnya dihubungkan pada titik pada titik emitter
emitter
Arus Emiter Arus Emiter
Dari hukum Kirchhoff diketahui bahwa jumlah arus yang masuk kesatu Dari hukum Kirchhoff diketahui bahwa jumlah arus yang masuk kesatu titik akan sama jumlahnya dengan arus yang keluar. Jika teorema tersebut titik akan sama jumlahnya dengan arus yang keluar. Jika teorema tersebut diaplikasikan pada transistor, maka hukum itu menjelaskan hubungan :
diaplikasikan pada transistor, maka hukum itu menjelaskan hubungan :
IIEE= I= ICC + I+ IBB ... (1)... (1)
Gambar 17. Arus emitor Gambar 17. Arus emitor
20 20
Persamanaan (1) tersebut mengatakan arus emiter I
Persamanaan (1) tersebut mengatakan arus emiter IEEadalah jumlah dariadalah jumlah dari
arus kolektor I
arus kolektor ICC dengan arus base Idengan arus base IBB. Karena arus I. Karena arus IBB sangat kecil sekali atausangat kecil sekali atau
disebutkan I
disebutkan IBB<< I<< ICC, maka dapat di , maka dapat di nyatakan nyatakan ::
C C E E II II
≈
≈
... (2)... (2) Alpha ( Alpha (αα))Pada tabel data transistor (
Pada tabel data transistor (databook databook ) sering dijumpai spesikikasi) sering dijumpai spesikikasi αα dcdc
(alpha dc)
(alpha dc) yang yang tidak lain tidak lain adalah :adalah :
α αdcdc== E E C C II II ... (3) ... (3)
Defenisinya adalah perbandingan arus kolektor terhadap arus emitor. Defenisinya adalah perbandingan arus kolektor terhadap arus emitor.
Karena besar arus kolektor umumnya hampir sama dengan besar arus Karena besar arus kolektor umumnya hampir sama dengan besar arus emiter maka idealnya besar
emiter maka idealnya besar ααdcdcadalah = 1 (satu). adalah = 1 (satu). Namun umumnya transistor Namun umumnya transistor
yang ada memiliki
yang ada memiliki ααdcdckurang lebih antara 0.95 sampai 0.99.kurang lebih antara 0.95 sampai 0.99.
Beta ( Beta (ββ))
Beta didefenisikan sebagai besar perbandingan antara arus kolektor Beta didefenisikan sebagai besar perbandingan antara arus kolektor dengan arus base.
dengan arus base.
β β == B B C C II II ... (4) ... (4)
Dengan kata lain,
Dengan kata lain, ββ adalah parameter yang menunjukkan kemampuanadalah parameter yang menunjukkan kemampuan penguatan arus (current gain) dari suatu transistor. Parameter ini ada tertera di penguatan arus (current gain) dari suatu transistor. Parameter ini ada tertera di
databook
databook transistor dan sangat membantu para perancang rangkaiantransistor dan sangat membantu para perancang rangkaian elektronika dalam merencanakan rangkaiannya.
elektronika dalam merencanakan rangkaiannya.
Misalnya jika suatu transistor diketahui besar
Misalnya jika suatu transistor diketahui besar ββ =250 dan diinginkan arus=250 dan diinginkan arus kolektor sebesar 10 mA, maka berapakah arus bias base yang diperlukan. kolektor sebesar 10 mA, maka berapakah arus bias base yang diperlukan. Tentu jawabannya sangat mudah yaitu :
Tentu jawabannya sangat mudah yaitu :
IIBB == β β IICC = 10mA/250 = 40 uA = 10mA/250 = 40 uA
Arus yang terjadi pada kolektor transistor yang memiliki
Arus yang terjadi pada kolektor transistor yang memiliki ββ = 200 jika= 200 jika diberi arus bias base sebesar 0.1mA adalah :
diberi arus bias base sebesar 0.1mA adalah :
IICC == ββ IIBB = 200 x 0.1mA = 20 mA= 200 x 0.1mA = 20 mA
Dari rumusan ini lebih terlihat defenisi penguatan arus transistor, yaitu Dari rumusan ini lebih terlihat defenisi penguatan arus transistor, yaitu sekali lagi, arus base yang kecil
sekali lagi, arus base yang kecil menjadi arus kolektor yang lebih besar.menjadi arus kolektor yang lebih besar.
Common Emitter (CE) Common Emitter (CE)
Rangkaian CE adalah rangkaian yang paling sering digunakan untuk Rangkaian CE adalah rangkaian yang paling sering digunakan untuk berbagai aplikasi yang mengunakan transistor. Dinamakan rangkaian CE, berbagai aplikasi yang mengunakan transistor. Dinamakan rangkaian CE,
sebab titik ground atau titik tegangan
22 22 Gambar18. Rangkaian CE Gambar18. Rangkaian CE Kurva Base Kurva Base
Hubungan antara IB dan VBE tentu saja akan berupa kurva dioda. Hubungan antara IB dan VBE tentu saja akan berupa kurva dioda. Karena memang telah diketahui bahwa junction base-emitor tidak lain adalah Karena memang telah diketahui bahwa junction base-emitor tidak lain adalah sebuah dioda. Jika hukum Ohm diterapkan pada loop base diketahui
sebuah dioda. Jika hukum Ohm diterapkan pada loop base diketahui adalah :adalah :
IIBB = (V= (VBBBB- V- VBEBE) / R ) / R BB... (5)... (5)
V
VBEBE adalah tegangan jepit dioda junction base-emitor. Arus hanya akanadalah tegangan jepit dioda junction base-emitor. Arus hanya akan
mengalir jika tegangan antara base-emitor lebih besar dari V
mengalir jika tegangan antara base-emitor lebih besar dari VBEBE. Sehingga arus. Sehingga arus
IIBBmulai aktif mengalir pada saat nilai Vmulai aktif mengalir pada saat nilai VBEBEtertentu.tertentu.
Gambar 19. Kurva base Gambar 19. Kurva base
Besar V
Besar VBEBE umumnya tercantum di dalamumumnya tercantum di dalam databook databook . Tetapi untuk . Tetapi untuk
penyerdehanaan umumnya diketahui V
penyerdehanaan umumnya diketahui VBEBE= 0.7 volt untuk transistor silikon= 0.7 volt untuk transistor silikon
Gambar 20. Contoh rangkaian CE Gambar 20. Contoh rangkaian CE
IIBB= (V= (VBBBB- V- VBEBE) / R ) / R BB = (2V - 0.7V) / 100 K = (2V - 0.7V) / 100 K = 13 uA = 13 uA Dengan
Dengan ββ = 200, maka arus kolektornya adalah := 200, maka arus kolektornya adalah :
IICC== ββ IIBB= 200 x 13= 200 x 13 μμA = 2,6 mAA = 2,6 mA
Dengan kata lain,
Dengan kata lain, ββ adalah parameter yang adalah parameter yang menunjukkan kemampuanmenunjukkan kemampuan penguatan arus (current gain) dari suatu transistor. Pada transistor ini penguatan arus (current gain) dari suatu transistor. Pada transistor ini
diketahui besar
diketahui besar ββ =250 dan diinginkan arus kolektor sebesar 10 mA, maka=250 dan diinginkan arus kolektor sebesar 10 mA, maka berapakah arus bias base yang diperlukan. Tentu jawabannya sangat mudah berapakah arus bias base yang diperlukan. Tentu jawabannya sangat mudah
yaitu : yaitu :
24 24
Arus yang terjadi pada kolektor transistor yang memiliki
Arus yang terjadi pada kolektor transistor yang memiliki ββ = 200 jika diberi= 200 jika diberi arus bias base sebesar 0.1mA adalah :
arus bias base sebesar 0.1mA adalah :
IICC== ββ IIBB= 200 x 0.1mA = 20 mA= 200 x 0.1mA = 20 mA
Dari rumusan ini lebih terlihat defenisi
Dari rumusan ini lebih terlihat defenisi penguatan arus transistor, yaitu aruspenguatan arus transistor, yaitu arus base yang kecil menjadi arus kolektor yang lebih
base yang kecil menjadi arus kolektor yang lebih besar.besar.
2.5. Optokopler 2.5. Optokopler
Optocoupler
Optocoupler dibentuk dari penggabungan sebuah sumber cahayadibentuk dari penggabungan sebuah sumber cahaya dengan fototransistor (Malvino, 1999 : 167). Diode cahaya sebagai dengan fototransistor (Malvino, 1999 : 167). Diode cahaya sebagai sumber cahaya dipasang langsung dengan sumber tegangan. Keluaran sumber cahaya dipasang langsung dengan sumber tegangan. Keluaran sumber cahaya akan berbanding lurus dengan tegangan masukan pada sumber cahaya akan berbanding lurus dengan tegangan masukan pada diode cahaya. Diode cahaya sebagai masukan bisa terdiri atas satu atau diode cahaya. Diode cahaya sebagai masukan bisa terdiri atas satu atau beberapa buah diode untuk menambah intensitas cahaya, demikian pula beberapa buah diode untuk menambah intensitas cahaya, demikian pula dengan jenis cahaya yang dipakai bisa cahaya infra merah atau cahaya dengan jenis cahaya yang dipakai bisa cahaya infra merah atau cahaya tampak mata.
tampak mata.
Bagian keluaran
Bagian keluaran optocoupler optocoupler berkembang seiring dengan kemajuanberkembang seiring dengan kemajuan aplikasi. Dari yang semula berupa fototransistor
aplikasi. Dari yang semula berupa fototransistor berkembang menjadi berkembang menjadi foto
fotothyristor thyristor dandan optoisolator optoisolator TRIAC.TRIAC.
2 2 5 5 4 4 Gambar 21 Fototransistor
Optokopler atau optoisolator adalah suatu piranti yang terdiri dari Optokopler atau optoisolator adalah suatu piranti yang terdiri dari sedikitnya satu emiter (pemancar cahaya) yang mengkopel secara optik sedikitnya satu emiter (pemancar cahaya) yang mengkopel secara optik terhadap foto-detektor melalui semacam medium terisolasi. Emiter atau terhadap foto-detektor melalui semacam medium terisolasi. Emiter atau piranti pemancar cahaya dapat berupa sebuah lampu pijar, lampu neon piranti pemancar cahaya dapat berupa sebuah lampu pijar, lampu neon atau LED. Medium isolasi dapat berupa udara, gelas, plastik atau fiber atau LED. Medium isolasi dapat berupa udara, gelas, plastik atau fiber optik.
optik.
Detektor dapat berupa fotokonduktor, foto dioda, foto transistor, Detektor dapat berupa fotokonduktor, foto dioda, foto transistor, foto FET, fototriac, foto SCR, atau rangkaian foto diode. Kombinasi foto FET, fototriac, foto SCR, atau rangkaian foto diode. Kombinasi yang bermcam-macam dari elemen-elemen ini menghasilkan variasi yang yang bermcam-macam dari elemen-elemen ini menghasilkan variasi yang luas dari karakteristik input, karakteristik output dan karakteristik kopel. luas dari karakteristik input, karakteristik output dan karakteristik kopel. Pada pembahasan ini hanya dibatasi pada optokopler yang menggunakan Pada pembahasan ini hanya dibatasi pada optokopler yang menggunakan input IRED (infrared LED), LED yang memancarkan cahaya infra merah input IRED (infrared LED), LED yang memancarkan cahaya infra merah dengan salah satu jenis dari detektor-detektor output. Pengaturan emitter dengan salah satu jenis dari detektor-detektor output. Pengaturan emitter dan detektor melalui medium terisolasi seperti yang telah
dan detektor melalui medium terisolasi seperti yang telah diuraikan diatasdiuraikan diatas mengizinkan perpindahan informasi dari satu rangkaian yang mengizinkan perpindahan informasi dari satu rangkaian yang mengandung emiter ke rangkaian lain yang mengandung detektor.
mengandung emiter ke rangkaian lain yang mengandung detektor.
Karena informasi ini dilewatkan secara optik melintasi celah Karena informasi ini dilewatkan secara optik melintasi celah isolasi, maka perpindahan terjadi dalam satu arah sehingga detektor tidak isolasi, maka perpindahan terjadi dalam satu arah sehingga detektor tidak dapat mempengaruhi rangkaian input. Hal ini penting karena emiter dapat mempengaruhi rangkaian input. Hal ini penting karena emiter dikendalikan oleh rangkaian bertegangan rendah yang menggunakan dikendalikan oleh rangkaian bertegangan rendah yang menggunakan gerbang logika, sedangkan output fotodetektor boleh jadi bagian dari gerbang logika, sedangkan output fotodetektor boleh jadi bagian dari tegangan tinggi dc atau bahkan rangkaian ac. Isolasi optik mencegah tegangan tinggi dc atau bahkan rangkaian ac. Isolasi optik mencegah interaksi atau kerusakan terhadap rangkaian input yang disebabkan oleh interaksi atau kerusakan terhadap rangkaian input yang disebabkan oleh
26 26
perbedaan relatif rangkaian output. perbedaan relatif rangkaian output.
Kemasan isolator yang paling umum memiliki enam-pin. Pada Kemasan isolator yang paling umum memiliki enam-pin. Pada konfigurasi ini, pin 1 dan pin 2 umumnya dihubungkan dengan emiter, konfigurasi ini, pin 1 dan pin 2 umumnya dihubungkan dengan emiter, sedangkan pin 4, 5 dan 6 dihubungkan ke detektor. Di antara emiter dan sedangkan pin 4, 5 dan 6 dihubungkan ke detektor. Di antara emiter dan detektor terdapat medium isolasi.
detektor terdapat medium isolasi.
Secara fungsional optokopler mirip dengan pasangan relay Secara fungsional optokopler mirip dengan pasangan relay mekanik karena ia menawarkan suatu isolasi dengan tingkatan tinggi mekanik karena ia menawarkan suatu isolasi dengan tingkatan tinggi diantara terminal-terminal input dan output. Beberapa keunggulan dari diantara terminal-terminal input dan output. Beberapa keunggulan dari optokopler adalah:
optokopler adalah:
a. Kecepatan operasi lebih cepat a. Kecepatan operasi lebih cepat b. Tidak ada
b. Tidak ada bouncebounce(lambungan)(lambungan) c. Ukuran kecil
c. Ukuran kecil
d. Tidak mudah terpengaruh oleh getaran dan goncangan d. Tidak mudah terpengaruh oleh getaran dan goncangan e. Tidak ada bagian yang dite
e. Tidak ada bagian yang ditempelkanmpelkan
f. Kompatibel dengan banyak rangkaian-rangkaian logika dan f. Kompatibel dengan banyak rangkaian-rangkaian logika dan mikroprosesor
mikroprosesor
g. Respon frekuensi sampai dengan 100 KHz. g. Respon frekuensi sampai dengan 100 KHz.
Karakteristik Optokopler Karakteristik Optokopler
Karakteristik optokopler dapat berupa efisiensi kopling (pengaruh Karakteristik optokopler dapat berupa efisiensi kopling (pengaruh dari arus LED pada piranti output), kecepatan respon, tegangan jatuh, dari arus LED pada piranti output), kecepatan respon, tegangan jatuh, kemampuan arus dan kurva arus tegangan bervariasi dari satu model ke kemampuan arus dan kurva arus tegangan bervariasi dari satu model ke model yang lain. Karakteristik ini harus diperhatikan secara khusus saat model yang lain. Karakteristik ini harus diperhatikan secara khusus saat
melakukan penggantian-penggantian yang perlu. Parameter dan melakukan penggantian-penggantian yang perlu. Parameter dan karakteristik dari optokopler buatan motorolla berbeda-beda untuk karakteristik dari optokopler buatan motorolla berbeda-beda untuk fotodetektor output yang bermacam-macam. Pada kebanyakan fotodetektor output yang bermacam-macam. Pada kebanyakan pemakaian akan dibutuhkan hambatan pembatas arus yang dirangkai pemakaian akan dibutuhkan hambatan pembatas arus yang dirangkai
diseri dengan input LED. diseri dengan input LED.
Mode Operasi Mode Operasi
Dua mode operasi optokopler yang dapat dipakai adalah mode Dua mode operasi optokopler yang dapat dipakai adalah mode pulsa dan mode linear. Pada operasi mode pulsa, LED akan di switch on pulsa dan mode linear. Pada operasi mode pulsa, LED akan di switch on atau off. Output akan berbentuk pulsa pula baik sefasa maupun berbeda atau off. Output akan berbentuk pulsa pula baik sefasa maupun berbeda fasa 180
fasa 18000dengan input tergantung di mana output diambil. Output akandengan input tergantung di mana output diambil. Output akan bergeser 180
bergeser 18000 apabila kolektor yang digunakan dan sefasa bila emiter apabila kolektor yang digunakan dan sefasa bila emiter yang digunakan untuk output.
yang digunakan untuk output.
Pada operasi mode linear input mendapat
Pada operasi mode linear input mendapat bias pada titik operasi DCbias pada titik operasi DC dan kemudian input diubah pada sekitar titik DC ini. Sinyal output akan dan kemudian input diubah pada sekitar titik DC ini. Sinyal output akan mempunyai komponen AC dan DC.
mempunyai komponen AC dan DC.
Cara kerja dari optokopler berdasarkan pada prinsip dari Cara kerja dari optokopler berdasarkan pada prinsip dari pendeteksian cahaya yang dipancarkan input yang menuju optokopler pendeteksian cahaya yang dipancarkan input yang menuju optokopler dihubungkan melalui pemancar (emiter) cahaya dan outputnya adalah dihubungkan melalui pemancar (emiter) cahaya dan outputnya adalah fotodetektor melewati medium isolasi. Isolasi merupakan parameter fotodetektor melewati medium isolasi. Isolasi merupakan parameter operasi yang sangat penting dari optokopler. Ada tiga macam parameter operasi yang sangat penting dari optokopler. Ada tiga macam parameter isolasi yang kritis, yaitu: resistansi isolasi, kapasitansi isolasi, dan isolasi yang kritis, yaitu: resistansi isolasi, kapasitansi isolasi, dan tegangan isolasi. Resistansi isolasi adalah resistansi DC dari input ke tegangan isolasi. Resistansi isolasi adalah resistansi DC dari input ke
28 28
output optokopler. Biasanya resistansi isolasi ini adalah 10 ohm. output optokopler. Biasanya resistansi isolasi ini adalah 10 ohm. Kapasitansi isolasi adalah kapasitansi parasitik dari input ke output Kapasitansi isolasi adalah kapasitansi parasitik dari input ke output melalui dielektrik. Umumnya mempunyai jangkauan diantara 0,3pF dan melalui dielektrik. Umumnya mempunyai jangkauan diantara 0,3pF dan 2,5 pF. Tegangan isolasi adalah tegangan maksimum di mana dielektrik 2,5 pF. Tegangan isolasi adalah tegangan maksimum di mana dielektrik diharapkan masih dapat menghambatnya. Umumnya nilai-nilai sekitar diharapkan masih dapat menghambatnya. Umumnya nilai-nilai sekitar 1500 volt, dan unit-unit khusus tersedia dengan tegangan isolasi setinggi 1500 volt, dan unit-unit khusus tersedia dengan tegangan isolasi setinggi 50.000 volt. Optokopler yang di produksi oleh motorolla dapat mencapai 50.000 volt. Optokopler yang di produksi oleh motorolla dapat mencapai tegangan operasi hingga 240 volt ac (rms).
tegangan operasi hingga 240 volt ac (rms).
Buzzer Buzzer
Buzzer adalah salah satu media keluaran yang digunakan oleh Buzzer adalah salah satu media keluaran yang digunakan oleh suatu sistem peralatan, dimana sistem peralatan tersebut tidak terlalu suatu sistem peralatan, dimana sistem peralatan tersebut tidak terlalu mementingkan dari sinyal yang dihasilkan buzzer yang akan dipakai mementingkan dari sinyal yang dihasilkan buzzer yang akan dipakai dalam perancangan membutuhkan tegangan mimimal 3 V dan maksimal dalam perancangan membutuhkan tegangan mimimal 3 V dan maksimal 28 V dengan arus 20 mA. Biasanya buzzer hanya digunakan untuk 28 V dengan arus 20 mA. Biasanya buzzer hanya digunakan untuk menandakan bahwa sinyal keluaran telah ada. Dalam skripsi ini buzzer menandakan bahwa sinyal keluaran telah ada. Dalam skripsi ini buzzer yang digunakan hanya untuk mendeteksi sinyal yang keluar dari sensor yang digunakan hanya untuk mendeteksi sinyal yang keluar dari sensor gas, apakah sensor gas tersebut mencium gas atau tidak.
TRIAC TRIAC
TRIAC
TRIAC adalah adalah komponen komponen yang yang tersusun tersusun sedemikian sedemikian rupa rupa daridari dua buah SCR seperti yang ditunjukkan pada Gambar 22. Jadi secara dua buah SCR seperti yang ditunjukkan pada Gambar 22. Jadi secara umum perilaku TR
umum perilaku TRIAC mirip dengan IAC mirip dengan SCR, namun TRIAC SCR, namun TRIAC paling tepatpaling tepat untuk mengo
untuk mengontrol fase ntrol fase tegangan tegangan AC.AC.
Gambar 22. Rangkaian ekivalen TRIAC dengan menggunakan 2 buah SCR Gambar 22. Rangkaian ekivalen TRIAC dengan menggunakan 2 buah SCR
Terminal-terminal yang dimiliki TRIAC adalah MT1, MT2, dan Terminal-terminal yang dimiliki TRIAC adalah MT1, MT2, dan gate
gate. Kutub pemicuannya adalah. Kutub pemicuannya adalah gategate-MT1. Arah arus listriknya adalah-MT1. Arah arus listriknya adalah dua arah, MT1 ke MT2 dan MT2 ke MT1.
dua arah, MT1 ke MT2 dan MT2 ke MT1.
Gambar 23. Simbol TRIAC Gambar 23. Simbol TRIAC
M MTT11 M MTT22 Gate Gate M MT2T2 gate gate M MT1T1
