OP AMP

KONTROL KIPAS ANGIN UNTUK TIDUR

 DAFTAR ISI

1. TUJUAN [Kembali]

1. Untuk memahami cara kerja OP-AMP
2. Untuk memahami penggunaan OP-AMP
3. Untuk membuat kondisi nyaman saat tidur.

2. ALAT DAN BAHAN [Kembali]

a. ) DC Generator



DC Generator ini adalah alat/komponen yang digunakan sebagai pemberi sumber tegangan pada rangkaian.

b. )  Relay
Pengertian dan Cara Kerja Relay | Panduan Teknisi

 

Relay adalah Saklar (Switch) yang dioperasikan secara listrik dan merupakan komponen Electromechanical (Elektromekanikal) yang terdiri dari 2 bagian utama yakni Elektromagnet (Coil) dan Mekanikal (seperangkat Kontak Saklar/Switch).

c. ) Resistor


Resistor adalah perangkat elektronik yang berperan sebagai penghambat tengangan suatu rangkaian. Resistor ini memiliki berbagai variasi hambatan yang satuannya ohm.



e. ) Touch Sensor

Touch Sensor atau Sensor Sentuh adalah sensor elektronik yang dapat mendeteksi sentuhan

f. ) Sensor Infrared


Sensor Infrared Proximity atau Sensor Pendeteksi Halangan menggunakan sinar inframerah untuk mendeteksi benda atau permukaan didepannya.

Fitur dan Spesifikasi Sensor :
FiturSpesifikasi
NamaSensor Infrared Proximity
TipeModule Sensor
Banyak Pin3 Pin
Tegangan Masukan3-5 Volt
Konsumsi Arus23 mA saat 3.0V dan 43 mA saat 5.0V
Jarak pembacaan2 - 30 cm (diatur dengan potensiometer)
Keluaran SensorDigital LOW
Lampu LED indikatorAda


3. DASAR TEORI [Kembali]

a. ) DC Generator 
Generator DC merupakan sebuah perangkat mesin listrik dinamis yang mengubah energi mekanis menjadi energi listrik. Generator DC menghasilkan arus DC / arus searah. Generator DC dibedakan menjadi beberapa jenis berdasarkan dari rangkaian belitan magnet atau penguat eksitasinya terhadap jangkar (anker), jenis generator DC yaitu: 

Konstruksi Generator DC

Pada umumnya generator DC dibuat dengan menggunakan magnet permanent dengan 4-kutub rotor, regulator tegangan digital, proteksi terhadap beban lebih, starter eksitasi, penyearah, bearing dan rumah generator atau casis, serta bagian rotor. Gambar 1 menunjukkan gambar potongan melintang konstruksi generator DC.



Generator DC terdiri dua bagian, yaitu stator, yaitu bagian mesin DC yang diam, dan bagian rotor, yaitu bagian mesin DC yang berputar. Bagian stator terdiri dari: rangka motor, belitan stator, sikat arang, bearing dan terminal box. Sedangkan bagian rotor terdiri dari: komutator, belitan rotor, kipas rotor dan poros rotor.

Bagian yang harus menjadi perhatian untuk perawatan secara rutin adalah sikat arang yang akan memendek dan harus diganti secara periodic / berkala. Komutator harus dibersihkan dari kotoran sisa sikat arang yang menempel dan serbuk arang yang mengisi celah-celah komutator, gunakan amplas halus untuk membersihkan noda bekas sikat arang.

Prinsip kerja Generator DC

Pembangkitan tegangan induksi oleh sebuah generator diperoleh melalui dua cara:

  1. dengan menggunakan cincin-seret, menghasilkan tegangan induksi bolak-balik.
  2. dengan menggunakan komutator, menghasilkan tegangan DC.

Proses pembangkitan tegangan tegangan induksi tersebut dapat dilihat pada Gambar 2 dan Gambar 3.
Gambar 2. Pembangkitan Tegangan Induksi.

Jika rotor diputar dalam pengaruh medan magnet, maka akan terjadi perpotongan medan magnet oleh lilitan kawat pada rotor. Hal ini akan menimbulkan tegangan induksi. Tegangan induksi terbesar terjadi saat rotor menempati posisi seperti Gambar 2 (a) dan (c). Pada posisi ini terjadi perpotongan medan magnet secara maksimum oleh penghantar. Sedangkan posisi jangkar pada Gambar 2.(b), akan menghasilkan tegangan induksi nol. Hal ini karena tidak adanya perpotongan medan magnet dengan penghantar pada jangkar atau rotor. Daerah medan ini disebut daerah netral.
Gambar 3. Tegangan Rotor yang dihasilkan melalui cincin-seret dan komutator.

Jika ujung belitan rotor dihubungkan dengan slip-ring berupa dua cincin (disebut juga dengan cincin seret), seperti ditunjukkan Gambar 3.(1), maka dihasilkan listrik AC (arus bolak-balik) berbentuk sinusoidal. Bila ujung belitan rotor dihubungkan dengan komutator satu cincin Gambar 3.(2) dengan dua belahan, maka dihasilkan listrik DC dengan dua gelombang positip.

  • Rotor dari generator DC akan menghasilkan tegangan induksi bolak-balik. Sebuah komutator berfungsi sebagai penyearah tegangan AC.
  • Besarnya tegangan yang dihasilkan oleh sebuah generator DC, sebanding dengan banyaknya putaran dan besarnya arus eksitasi (arus penguat medan).

Jenis-Jenis Generator DC 

Seperti telah disebutkan diawal, bahwa generator DC berdasarkan dari rangkaian belitan magnet atau penguat eksitasinya terhadap jangkar (anker) dibagi menjadi 3 jenis, yaitu:
  1. Generator penguat terpisah
  2. Generator shunt
  3. Generator kompon 
c. ) Transistor Unipolar

Jenis Transistor Lengkap


Transistor Unipolar Adalah Transistor yang memiliki satu sambungan kutub, yang terbagi menjadi dua yaitu FET ( Field Effect Transistor ) memiliki JFET kanal P dan N, dan MOSFET memilki kanal P dan N. Fungsinya membuat N – Channe JFET menjadi sebuah versi solid – state dari tabung vakum, yang juga membentuk sebuah dioda antara grid dan katode. Keduanya bekerja di “depletion mode”, dan juga memilki impedansi input tinggi dan menghantarkan arus listrik dibawah kontrol tegangan input.
    FET (Field Effect Transistor ) Terbuat dari bahan semikonduktor, mempunyai kaki yaitu gerbang (gate), sumber (source), dan cerat (drain). FET terbagi menjadi dua macam yaitu FET Kanal dan FET Kanal N. FET lebih jauh lagi dibagi menjadi tipe enhancement mode dan depletion mode. Mode menandakan polaritas dan tegangan gate dibandingkan dengan source saat FET menghantar listrik. Dalam depletion mode, gate adalah negatif dibandingkan source, sedangkan dalam enhancement mode gate adalah positif. Jika gate lebih positif maka aliran arus diantara source dan aliran meningkat. Sebagian besar IGFET adalah tipe enhancement mode, dan hampir semua JFET adalah tipe depletion mode.
    Cara Kerja Transistor Unipolar Hanya menggunakan satu jenis pembawa muatan (elektron atau hole, tergantung dari tipe FET ). Dalam FET, arus listrik utama mengalir dalam satu kanal. Dan ketebalan dari daerah perbatasan ini dapat dirubah dengan perubahan tegangan yang diberikan
 
d. ) Resistor

Empat buah cincin berwarna dipergunakan untuk mengindikasikan nilai tahanan sebuah resistor tetap. Cincin ini ditempatkan saling berdekatan di salah satu ujung badan resistor. Warna tiap-tiap cincin mempresentasikan sebuah bilangan Disamping empat buah cincin tersebut terdapat lagi sebuah cincin pada bagian ujung resistor yang mempresentasikan toleransi. Berikut adalah cara penghitungan resistor :

Berikut adalah lambang resistor :

e. )  Thermistor

Prinsip kerja termistor dipengaruhi oleh resistansi yang bergantung pada perubahan suhu. Resistansi pada thermistor dapat diukur menggunakan ohmmeter. Jika hubungan yang tepat antara perubahan suhu terhadap pengaruh resistansi termistor, maka dengan mengukur resistansi thermistor sehingga dapat menurunkan suhu.

Seberapa besar perubahan resistansi tergantung pada jenis bahan yang digunakan dalam thermistor.

Grafik Sensor :


Prinsip kerja thermistor



f. ) Infrared Sensor

Berikut adalah prinsip kerja sensor infrared proximity.

Seperti gambar diatas, Lampu LED pemancar inframerah memancarkan inframerah, jika inframerah menabrak sesuatu benda didepannya maka akan terpantul sebagian. Pantulan sinar inframerah yang berbalik arah akan mengenai sensor inframerah berjenis photodioda yang mana akan photodioda akan memberikan sinyal bahwa ada benda di depan sensor.

Berikut konsep diatas digunakan dalam sistem Sensor Infrared Proximity
diambil dari FactoryForward, cek bagian referensi.



Bagian-bagian Sensor Infrared Proximity

Gambar diatas adalah bagian-bagian sensor ini.

Berikut penjelasan bagian-bagian module.
Nomor
Deskripsi Fitur
1
Lampu LED Infrared Transmitter
Lampu LED yang memancarkan sinar inframerah
2
Lampu LED Photodioda
Photodioda yang menangkap sinar inframerah yang terpantul
3
IC Komparator
Integrated Circuit Komparator yang digunakan untuk membandingkan sinyal analog dan menghasilkan sinyal digital. Biasanya menggunakan tipe LM393 atau LM358
4
Trimmer Variable Resistor
Resistor yang dapat dirubah nilainya. Putar potensiometer ini untuk merubah jarak pembacaan sensor dalam jangkauan 2-30cm.
5
Power LED
Lampu LED yang menyala menunjukkan module sensor ini sedang berjalan
6
Kaki Pin Output
Kaki pin yang mengeluarkan sinyal hasil pembacaan sensor.
High atau 1 saat tidak ada rintangan didepan sensor dan Low atau 0 saat ada rintangan.
7
Kaki Pin GND
Kaki pin negatif kutub tegangan. GND atau ground, hubungkan pin ini ke kutub negatif sumber daya listrik
8
Kaki Pin VCC
Kaki pin positif kutub tegangan. Hubungkan ke kutub positif sumber daya 3.0 - 5.0 Volt 
9
Lampu LED Indikator
Lampu LED ini menyala menunjukkan adanya rintangan di depan sensor. Jadi selain pin output, pembacaan sensor dapat dilihat dari menyala tidaknya lampu ini.
Grafik sensor Infrared :


 

ut:


4. PERCOBAAN [Kembali]

a. ) Prosedur Percobaan

1) Susun Rangkaian seperti susunan pada gambar

2. ) Letakkan sensor infrared pada dinging tempat tidur dan thermistor di sekitar tempat tidur atau di dalam kamar

3) Ketika kita di tempat tidur relay 1 akan aktif, dan ketika suhu tinggi relay 2 akan aktif yang menyebabkan kipaas angin hidup

b. ) Rangkaian




c. ) Prinsip Kerja
    
        Ketika kita tidur,  maka sensor infrared mendeteksi adanya benda sehingga sensor infrared berlogika 1, ketika sensor infrared berlogika satu, maka akan ada tegangan yang mengalir dari sensor menuju resistor, lalu menuju kaki gate transistor yang menyebabkan transistor aktif sehingga terhubung kaki drain dan source, hal ini menyebabkan adanya arus yang mengalir dari supply ke relay, lalu kaki drain dan source dan diteruskan ke ground sehingga relay aktif dan switch bergeser.

    Ketika kita suhu tinggi, maka tegangan output thermitor akan rendah sehingga tegangan yang diberikan ke kaki inverting lebih rendah dari kaki non-inverting sehingga mengalirkan tegangan ke kaki base transistor yang cukup untuk mengaktifkan transistor. Ketika transistor aktif, maka kaki collector dan emitor akan terhubung sehingga adanya tegangan yang mengalir dari supply, menuju relay, menuju collector lalu emittor dan diteruskan ke ground yang menyebabkan relay aktif. ketika relay aktif, maka switch akan bergeser sehingga rangkaian output akan terhubunng yang menyebabkan kipas angin hidup.


d. ) Video




e. ) Link Dowload

No comments:

Post a Comment

Subscribe to: Posts (Atom)