TUGAS SCADA PROGRAM STUDI S1 PENDIDIKAN (1)

TUGAS SCADA

Sensor Arus, Tegangan, Frekuensi dan Daya

Disusun Oleh: Subaidah 5115153350

PROGRAM STUDI S1 PENDIDIKAN VOKASIONAL TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

1. Sensor Arus

Sensor Arus ACS712 digunakan sebagai respon dari masukan yang berupa beban listrik dengan analisis metode regresi. Sensor arus ACS712 digunakan untuk mengukur arus dengan sumber arus bolak balik (AC/Alternative Current). Cara menggunakannya adalah berbeda dengan penggunaan ampermeter atau multimeter, tetapi dengan cara meletakkan ruang dari sensor ACS712 ke Konduktor pada rangkaian tanpa merusak rangkaian dengan cara mehubungkannya secara seri. Penggunaan sensor ACS712 tidak mengganggu rangkaian yang sudah ada. Terdiri dari rangkaian sensor efek-hall yang linear, low-offset, dan presisi. Gambar dari driver sensor arus ACS712 adalah :

Gambar Sensor Arus ACS712

Total output error 1.5% pada Ta = 25 °C

 Memiliki resistansi dalam 1.2 mΩ

 Tegangan sumber operasi tunggal 5.0 V

 Sensitivitas keluaran 66 sd 185 mV/A

 Tegangan keluaran proporsional terhadap arus AC ataupun DC

 Fabrikasi kalibrasi

 Tegangan offset keluaran yang sangat stabil

 Hysterisis akibat medan magnet mendekati nol

Rangkaian Sensor Arus :

Komponen Rangkaian

Rangkaian tersebut terdiri dari beberapa komponen yaitu= a. Sumber tegangan AC

Digunakan sebagai pengkasil tegangan bolak balik b. ACS 712

Digunakan sebagai sensor untuk mendeteksi arus yang mengalir pada konduktor rangkaian

c. Variabel Resistor

Digunakan sebagai penghambat arus dalam rangkaian listrik yang nilai resistansinya dapat diatur

d. Lamp

Digunakan sebagai lampu indicator aktifnya Driver sensor arus ACS712 e. Kapasitor

Digunakan sebagai penyimpan tegangan listrik dalam bentuk muatan listrik f. Op-Amp

Digunakan sebagai pengindra dan penguat sinyal sebagai peguat differensial impedansi masukan tinggi dan penguat keluaran impedansi rendah

Digunakan sebagai penyearah arus listrik pengubah arus AC ke DC h. Resistor

Digunakan sebagai penghambat arus listrik Prinsip Kerja

Ketika sensor ACS712 mendeteksi arus, maka resistansi variable resistor otomatis menurunkan nilainya menuju nol sehingga menyebabkan lampu indikator pada driver sensor arus ACS712 menyala yang menandakan adanya arus yang terdeteksi.

Gambar Arus Terdeteksi

Dan ketika sensor ACS712 tidak mendeteksi arus, maka resistansi variable resistor otomatis menaikkan nilainya sehingga menyebabkan lampu indikator pada driver sensor arus ACS712 mati yang menandakan tidak adanya arus yang terdeteksi. Nilai arus yang terdeteksi ditampilkan pada ampermeter sebagai media output yang menunjukkan angkanya.

2. Sensor Tegangan

Rangkaian Sensor Tegangan

Optocoupler adalah komponen elektronika yang berfungsi sebagai penghubung berdasarkan cahaya optik. Pada dasarnya Optocoupler terdiri dari 2 bagian utama yaitu Transmitter yang berfungsi sebagai pengirim cahaya optik dan Receiver yang berfungsi sebagai pendeteksi sumber cahaya. Masing-masing bagian Optocoupler (Transmitter dan Receiver) tidak memiliki hubungan konduktif rangkaian secara langsung tetapi dibuat sedemikian rupa dalam satu kemasan komponen.

Gambar Optocoupler

Dari gambar diatas dapat dijelaskan bahwa Arus listrik yang mengalir melalui IR LED akan menyebabkan IR LED memancarkan sinyal cahaya Infra merahnya. Intensitas Cahaya tergantung pada jumlah arus listrik yang mengalir pada IR LED tersebut. Kelebihan Cahaya Infra Merah adalah pada ketahanannya yang lebih baik jika dibandingkan dengan Cahaya yang tampak. Cahaya Infra Merah tidak dapat dilihat dengan mata telanjang.

Cahaya Infra Merah yang dipancarkan tersebut akan dideteksi oleh Phototransistor dan menyebabkan terjadinya hubungan atau Switch ON pada Phototransistor. Prinsip kerja Phototransistor hampir sama dengan Transistor Bipolar biasa, yang membedakan adalah Terminal Basis (Base) Phototransistor merupakan penerima yang peka terhadap cahaya.

Gambar Rangkaian Sensor Tegangan

Komponen Rangkaian

Rangkaian tersebut terdiri dari beberapa komponen yaitu : a. Sumber tegangan AC

Digunakan sebagai pengkasil tegangan bolak balik b. Optocoupler

Digunakan sebagai pendeteksi arus dan tegangan yang mengalir pada konduktor rangkaian

c. Variabel Resistro

Digunakan sebagai penghambat arus dalam rangkaian listrik yang nilai resistansinya dapat diatur

d. LED

Digunakan sebagai lampu indikator aktifnya Driver sensor arus ACS712 e. Kapasitor

Digunakan sebagai penyimpan tegangan listrik dalam bentuk muatan listrik f. Diode

Digunakan sebagai penyearah arus listrik pengubah arus AC ke DC g. Resistor

Prinsip Kerja

Ketika rangkaian mendeteksi adanya arus dan tegangan, maka resistansi variable resistor akan menurunkan nilainya sehingga optocoupler akan aktif dan mengalirkan arus ke output, menyebabkan lampu LED indikator pada rangkaian menyala yang menandakan adanya arus dan tegangan yang terdeteksi.

Dan ketika rangkaian tidak mendeteksi adanya arus dan tegangan, maka resistansi variable resistor akan menaikkan nilainya menuju maksimum sehingga optocoupler tidak berfungsi dan tidak mengalirkan arus ke output, menyebabkan lampu LED indikator pada rangkaian tidak menyala yang menandakan tidak adanya arus dan tegangan yang terdeteksi. Nilai tegangan yang terdeteksi ditampilkan pada voltmeter sebagai media output yang menunjukkan angkanya.

3. Sensor Frekuensi

IC LM2917 merupakan chip IC yang di desain khusus sebagai Frequency to Voltage Converter atau pengubah Frekuensi menjadi Tegangan. Dalam penggunaanya untuk aplikasi Frequency to Voltage Converter IC LM2917 ini memerlukan sedikit komponen eksternal. Ada beberapa contoh aplikasi Frequency to Voltage Converter dari IC LM2917 ini yang disertakan dalam datahseet IC LM2917 tersebut. Dalam artikel ini rangkaian Frequency to Voltage Converter diambil juga dari datasheet IC LM2917. Kelebihan dari single chip Frequency to Voltage Converter LM2917 ini adalah mampu memberikan output o volt seketika pada waktu frekuensi berubah 0 Hz. Sangat mudah diaplikasikan dalam pengukuran frekuensi dengan rumusan output single chip Frequency to Voltage Converter ini VOUT = fIN x VCC x R1 x C1. Kemudian single chip Frequency to Voltage Converter LM2917 ini hanya membutuhkan konfigurasi RC saja dalam doubling frequncy. Dan memiliki zener regulator internal untuk menghasilkan akurasi dan stabilitas dalam proses konversi frekuensi ke tegangan.

Rangkaian Dasar Frequency To Voltage Converter IC LM2917

Feature yang dimiliki single chip Frequency to Voltage Converter LM2917

 Referensi ke ground secara langsung dengan variabel reluctance

 Arus maksimal output 50 mA untuk aplikasi langsung ke beban

 Frequency doubling untuk ripel rendah

 Buid in zener

 Output yang linier kurang lebih 0.3%

Aplikasi single chip Frequency to Voltage Converter LM2917

 Frequency to voltage converter

 Aplikasi sensor kecepatan putaran

 Speedometer

 Tachometer

 Cruise control

 Cluth control

4. Sensor Daya

Gambar modul sensor INA219

Untuk saat ini dipasaran tersedia beberapa varietas modul sensor dc yang sejenis tetapi secara konsep pada dasarnya sama. Pada tutorial kali ini akan dibahas tutorial cara menghitung tegangan, arus dan watt pada DC menggunakan modul sensor INA219 secara mudah.

Pin Out

Spesifikasi

 Dapat mengukur arus, tegangan dan daya

 Memiliki 16 alamat programmable

 High Accuracy

 Memiliki filtering Options

 Calibrasi Register

 Package modul: SOT23-8 dan SOIC-8 paket

 Ukuran modul 25.5x22.3 mm

Fitur yang terdapat pada modul ini

 Produk presisi tinggi menggabungkan keunggulan resolusi 12 bit

 Memerlukan solder pin header

 Ukur tegangan sisi tinggi dan arus DC drawgreat untuk melacak masa pakai baterai atau panel surya yang didukung dengan library arduino dari adafruit