1 Tujuan [KEMBALI]
a. Mendeteksi suhu pada incubator dan menjaga
suhunya agar tetap sama dengan suhu rahim ibu (36-37°C)
b. Memahami pengaplikasian sensor LM 35 pada
Inkubator
2. Alat dan bahan [KEMBALI]
a.
Baterai
Sebagai
sumber arus DC.
b. Kapasitor
Berfungsi sebagai
filter
c. Dioda
Untuk menghantarkan arus listrik ke satu arah
tetapi menghambat arus listrik dari arah sebaliknya.
d. Potensiometer
Potensiometer adalah sebuah jenis resistor
yang mengatur sebuah tahanan atau hambatan secara linier atau Komponen resistif
tiga kawat yang bertindak sebagai pembagi tegangan yang menghasilkan sinyal
output tegangan variabel kontinu yang sebanding dengan posisi fisik wiper di
sepanjang trek.
e. Resistor
Resistor adalah komponen elektronika yang
berfungsi untuk menghambat atau membatasi aliran listrik yang mengalir dalam
suatu rangkain elektronika.
f.
LED
LED dapat kita definisikan sebagai suatu
komponen elektronika yang terbuat dari bahan semikonduktor dan dapat
memancarkan cahaya apabila arus listrik melewatinya. LED (Ligth-Emitting
Diode) memiliki fungsi utama dalam dunia elektronika sebagai indikator atau
sinyal indikator atau lampu indikator.
g. Transistor PNP
Fungsi transistor yang lazim
dilihat pada system kontrol adalah sebagai driver atau pengendali motor DC.
Motor DC akan off atau on jika kondisi transistor dalam keadaan saturasi atau
cut off.
h. Relay
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). Relay menggunakan Prinsip
Elektromagnetik untuk menggerakkan Kontak Saklar sehingga dengan arus listrik
yang kecil (low power) dapat menghantarkan listrik yang bertegangan
lebih tinggi.
i.
Fan DC
Kipas yang dihidupkan dengan sumber DC.
j.
Motor
Motor Listrik DC atau DC Motor adalah
suatu perangkat yang mengubah energi listrik menjadi energi kinetik atau
gerakan (motion).
k. Sensor Suhu LM 35
Sensor suhu IC LM 35 merupkan chip IC produksi
Natioanal Semiconductor yang berfungsi untuk mengetahui temperature suatu objek
atau ruangan dalam bentuk besaran elektrik, atau dapat juga di definisikan
sebagai komponen elektronika yang berfungsi untuk mengubah perubahan
temperature yang diterima dalam perubahan besaran elektrik.
3. Dasar Teori [KEMBALI]
Sensor suhu IC LM35 dapat
mengubah perubahan temperature menjadi perubahan tegangan pada bagian
outputnya. Sensor suhu IC LM35 membutuhkan sumber tegangan DC +5 volt dan
konsumsi arus DC sebesar 60 µA dalam beroperasi. Bentuk fisik sensor suhu LM 35
merupakan chip IC dengan kemasan yang berfariasi, pada umumnya kemasan sensor
suhu LM35 adalah kemasan TO-92 seperti terlihat pada gambar dibawah.
Dari gambar diatas dapat
diketahui bahwa sensor suhu IC LM35 pada dasarnya memiliki 3 pin yang berfungsi
sebagai sumber supply tegangan DC +5 volt, sebagai pin output hasil
penginderaan dalam bentuk perubahan tegangan DC pada Vout dan pin untuk Ground.
Karakteristik Sensor suhu IC LM35 adalah :
·
Memiliki sensitivitas suhu, dengan faktor skala
linier antara tegangan dan suhu 10 mVolt/ºC, sehingga dapat dikalibrasi
langsung dalam celcius.
·
Memiliki ketepatan atau akurasi kalibrasi yaitu
0,5ºC pada suhu 25 ºC.
·
Memiliki jangkauan maksimal operasi suhu antara
-55 ºC sampai +150 ºC.
·
Bekerja pada tegangan 4 sampai 30 volt.
·
Memiliki arus rendah yaitu kurang dari 60 µA.
·
Memiliki pemanasan sendiri yang rendah
(low-heating) yaitu kurang dari 0,1 ºC pada udara diam.
·
Memiliki impedansi keluaran yang rendah yaitu
0,1 W untuk beban 1 mA.
·
Memiliki ketidaklinieran hanya sekitar ± ¼ ºC.
Tabel
karakteristik LM35:
Sensor suhu IC LM35 memiliki
keakuratan tinggi dan mudah dalam perancangan jika dibandingkan dengan sensor
suhu yang lain, sensor suhu LM35 juga mempunyai keluaran impedansi yang rendah
dan linieritas yang tinggi sehingga dapat dengan mudah dihubungkan dengan
rangkaian kontrol khusus serta tidak memerlukan seting tambahan karena output
dari sensor suhu LM35 memiliki karakter yang linier dengan perubahan 10mV/°C.
Sensor suhu LM35 memiliki jangkauan pengukuran -55ºC hingga +150ºC dengan
akurasi ±0.5ºC. Tegangan output sensor suhu IC LM35 dapat diformulasikan
sebagai berikut :
Vout LM35 = Temperature º x
10 mV
Sensor suhu IC LM 35 terdapat dalam beberapa
varian sebagai berikut :
·
LM35, LM35A memiliki range pengukuran
temperature -55ºC hingga +150ºC.
·
LM35C, LM35CA memiliki range pengukuran
temperature -40ºC hingga +110ºC.
·
LM35D memiliki range pengukuran temperature 0ºC
hingga +100ºC.
·
Rentang suhu yang jauh, antara -55 sampai
+150ºC Low self-heating, sebesar 0.08 ºC
·
Beroperasi pada tegangan 4 sampai 30 V
· Rangkaian menjadi sederhana Tidak memerlukan pengkondisian sinyal
4. Prosedur Percobaan [KEMBALI]
5. Rangkaian Simulasi dan Prinsip Kerja [KEMBALI]
Heater berusaha untuk
menjaga suhu tetap pada kondisi normal yaitu, 32-37ºC.(dibawah 37)
Saat
suhu naik, sehingga berada diatas 37ºC maka fan dan LED D2 akan aktif.
Saat suhu berada di
bawah 37°C, maka arus dari baterai akan menuju ke kaki 1 sensor, ke R1, ke Op
Amp U4 ke ootocouopler U3 dan ke R4 dan juga ke transistor Q1 . Arus yang masuk
ke R1 akan diteruskan menuju rangkaian kalibrasi Rv1 . Kemudian arus akan
menuju ground, sehingga u2 off. Arus yang masuk ke kaki 1 U3 kemudian akan
diteruskan menuju D2 kemudian ke R2, diteruskan ke R3 dan menuju ground, karena
U2 off maka D2 off. Arus yang masuk ke R4 akan diteruskan menuju kaki 5
optocoupler. Arus pada optocouplernakan keluar melalui kaki 4 kemudian ke
ground, sehingga tidak ada arus yang masuk ke kaki base Q1 sehingga transistor
off dan relay off. maka suhu pada inkubator akan dipertahankan pada
suhu dibawah 37°C.
Saat suhu berada di
atas 37°C, maka arus akan masuk ke R1, U3, R4, dan Ke Q1 .
Arus yang masuk ke R1 akan masuk ke kalibrasi
RV1 dan diteruskan menuju kaki 4 op amo U2 dan juga arus dari baterai yang
masuk ke kaki 7 akan menyebabkan U2 aktif. Arus masuk ke U3 akan diteruskan
menuju D2 dan R2, karena U2 aktif, maka D2 menyala. Dan arus yang masuk ke kaki
emiter Q1, karena ada beda tegangan pada kaki emiter dan kolektor Q1
menyebabkan Q1 aktif, sehingga ada arus yang masuk ke relay. Relay akan aktif
dan akan ada arus yang masuk ke motor, menyebabkan motor aktif, sedangkan pada
rangkain heater, terjadi hal yang sama seperti pada saat suhu dibawah 37°C.
6. Video Simulasi [KEMBALI]
7. Link Download [KEMBALI]
Tidak ada komentar:
Posting Komentar