Aplikasi Encorder-Decoder : Sistem Keamanan Kebakaran
1. Tujuan[Kembali]
- Memahami penggunaan encoder-dekoder dan mux-demux
- memahami rangkaian dengan pengaplikasian encoder-dekoder dan mux-demux
2. Alat Dan Bahan[Kembali]
2. Voltmeter
Bahan
a. flame sensor
b. mq Sensor
c. Gerbang OR
d. Resistor
e. LED
f. Logicstate
g. seven segment
h. ic 4555
i. relay
Relay berfungsi mengendalikan sirkuit tegangan tinggi dengan menggunakan bantuan signal tegangan rendah. Menjalankan logic function atau fungsi logika. Memberikan time delay function atau fungsi penundaan waktu.
j. ic74247
L. Dioda
Dioda adalah komponen elektronika yang terdiri dari dua kutub dan berfungsi menyearahkan arus. Komponen ini terdiri dari penggabungan dua semikonduktor yang masing-masing diberi doping (penambahan material) yang berbeda, dan tambahan material konduktor untuk mengalirkan listrik.
m. Buzzer
Buzzer adalah sebuah komponen elektronika yang berfungsi untuk mengubah getaran listrik menjadi getaran suara getaran listrik menjadi getaran suara.
A. Suplay
Generator DC atau generator arus searah (DC) adalah salah satu jenis mesin listrik, dan fungsi utama mesin generator DC adalah mengubah energi mekanik menjadi listrik DC (arus searah). Proses perubahan energi menggunakan prinsip gaya gerak listrik yang diinduksi secara energi. tegangan yang digunakan adalah 0-5v
B. Flame sensor
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.
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:
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
C. mq Sensor
Sensor jenis ini adalah alat yang digunakan untuk mendeteksi konsentrasi
gas yang mudah terbakar di udara serta asap dan output membaca sebagai tegangan
analog. Sensor gas asap MQ-2 dapat langsung diatur
sensitifitasnya dengan memutar trimpotnya. Sensor ini biasa digunakan
untuk mendeteksi kebocoran gas baik di rumah maupun di industri. Gas yang dapat
dideteksi diantaranya : LPG, i-butane, propane, methane , alcohol, Hydrogen,
smoke. Sensor ini sangat cocok di gunakan untuk alat emergensi
sebagai deteksi gas-gas, seperti deteksi kebocoran gas, deteksi asap untuk
pencegahan kebakaran dan lain lain.
Sifat
conductivity semakin naik jika konsentrasi gas asap semakin tinggi di sekitar
sensor gas. Lebih jelas nya bisa dilihat di datasheet sensor ini. Spesifikasi
sensor pada sensor gas MQ-2 adalah sebagai berikut:
1.
Catu
daya pemanas : 5V AC/DC
2.
Catu
daya rangkaian : 5VDC
3.
Range
pengukuran : 200 - 5000ppm untuk LPG, propane 300 - 5000ppm untuk butane 5000 -
20000ppm untuk methane 300 - 5000ppm untuk Hidrogen
4.
Keluaran
: analog (perubahan tegangan)
Sensor ini dapat mendeteksi konsentrasi gas yang mudah
terbakar di udara serta asap dan keluarannya berupa tegangan analog. Sensor
dapat mengukur konsentrasi gas mudah terbakar dari 300 sampai 10.000 sensor
ppm. Dapat beroperasi pada suhu dari -20°C sampai 50°C dan mengkonsumsi arus
kurang dari 150 mA pada 5V .
Konfigurasi Sensor MQ-2
Sensor
MQ-2 terdapat 2 masukan tegangan yakni VH dan VC. VH digunakan untuk tegangan
pada pemanas (Heater) internal dan Vc merupakan tegangan sumber serta memiliki
keluaran yang menghasilkan tegangan berupa tegangan analog. Berikut konfigurasi
dari sensor MQ-S :
1.
Pin 1
merupakan heater internal yang terhubung dengan ground.
2.
Pin 2
merupakan tegangan sumber (VC) dimana Vc < 24 VDC.
3.
Pin 3
(VH) digunakan untuk tegangan pada pemanas (heater internal) dimana VH = 5VDC.
4.
Pin 4
merupakan output yang akan menghasilkan tegangan analog.
Prinsip Kerja
Sensor Asap MQ-2 berfungsi untuk mendeteksi keberadaan asap yang berasal
dari gas mudah terbakar di udara. Pada dasarnya sensor ini terdiri dari tabung
aluminium yang dikelilingi oleh silikon dan di pusatnya ada elektroda yang
terbuat dari aurum di mana ada element pemanasnya.
Ketika terjadi proses pemanasan, kumparan akan
dipanaskan sehingga SnO2 keramik menjadi semikonduktor atau sebagai penghantar sehingga melepaskan
elektron dan ketika asap dideteksi oleh sensor dan mencapai aurum elektroda
maka output sensor MQ-2 akan menghasilkan tegangan analog.
Sensor MQ-2 ini memiliki 6 buah masukan yang terdiri dari tiga buah
power supply (Vcc) sebasar +5 volt untuk mengaktifkan heater dan sensor, Vss
(Ground), dan pin keluaran dari sensor tersebut.
D. Gerbang OR
Bila dilihat dari rangkaian dasarnya maka didapat tabel kebenaran seperti di atas. Pada gerbang logika OR ini bisa dikatakan bahwa jika salah satu atau lebih input bernilai 1 maka output akan bernilai 1 . Nilai output bernilai 0 hanya pada jika nilai semua input bernilai 0.
E. Resistor
Kode Warna Resistor
1. Resistor dengan 4 cincin kode warna
Maka cincin ke 1 dan ke 2 merupakan digit angka, dan cincin kode warna ke 3 merupakan faktor pengali kemudian cincin kode warnake 4 menunjukan nilai toleransi resistor.
2. Resistor dengan 5 cincin kode warna
Maka cincin ke 1, ke 2 dan ke 3 merupakan digit angka, dan cincin kode warna ke 4 merupakan faktor pengali kemudian cincin kode warna ke 5 menunjukan nilai toleransi resistor.
3. Resistor dengan 6 cincin warna
Resistor dengan 6 cicin warna pada prinsipnya sama dengan resistor dengan 5 cincin warna dalam menentukan nilai resistansinya. Cincin ke 6 menentukan coefisien temperatur yaitu temperatur maksimum yang diijinkan untuk resistor tersebut
Kode Huruf Resistor
Kode Huruf Untuk Nilai Resistansi :
- R, berarti x1 (Ohm)
- K, berarti x1000 (KOhm)
- M, berarti x 1000000 (MOhm)
Kode Huruf Untuk Nilai Toleransi :
- F, untuk toleransi 1%
- G, untuk toleransi 2%
- J, untuk toleransi 5%
- K, untuk toleransi 10%
- M, untuk toleransi 20%
Seven Segmen
Seven Segment Display (7 Segment Display) dalam bahasa Indonesia disebut
dengan Layar Tujuh Segmen adalah komponen Elektronika yang dapat
menampilkan angka desimal melalui kombinasi-kombinasi segmennya. Seven
Segment Display pada umumnya dipakai pada Jam Digital,
Kalkulator, Penghitung atau Counter Digital, Multimeter Digital dan juga Panel
Display Digital seperti pada Microwave Oven ataupun Pengatur Suhu Digital . Seven
Segment Display pertama diperkenalkan dan dipatenkan pada
tahun 1908 oleh Frank. W. Wood dan mulai dikenal luas pada tahun 1970-an
setelah aplikasinya pada LED (Light Emitting Diode).
LED merupakan keluarga dari Dioda yang terbuat dari Semikonduktor. Cara kerjanya pun hampir sama dengan Dioda yang memiliki dua kutub yaitu kutub Positif (P) dan Kutub Negatif (N). LED hanya akan memancarkan cahaya apabila dialiri tegangan maju (bias forward) dari Anoda menuju ke Katoda.
LED terdiri dari sebuah chip semikonduktor yang di doping sehingga menciptakan junction P dan N. Yang dimaksud dengan proses doping dalam semikonduktor adalah proses untuk menambahkan ketidakmurnian (impurity) pada semikonduktor yang murni sehingga menghasilkan karakteristik kelistrikan yang diinginkan. Ketika LED dialiri tegangan maju atau bias forward yaitu dari Anoda (P) menuju ke Katoda (K), Kelebihan Elektron pada N-Type material akan berpindah ke wilayah yang kelebihan Hole (lubang) yaitu wilayah yang bermuatan positif (P-Type material). Saat Elektron berjumpa dengan Hole akan melepaskan photon dan memancarkan cahaya monokromatik (satu warna).
Cara kerja LED (Light Emitting Diode)
Seven Segment Display memiliki 7 Segmen dimana setiap segmen dikendalikan
secara ON dan OFF untuk menampilkan angka yang diinginkan. Angka-angka dari 0
(nol) sampai 9 (Sembilan) dapat ditampilkan dengan menggunakan beberapa
kombinasi Segmen. Selain 0 – 9, Seven Segment Display juga dapat menampilkan Huruf Hexadecimal dari A sampai
F. Segmen atau elemen-elemen pada Seven Segment Display diatur menjadi bentuk
angka “8” yang agak miring ke kanan dengan tujuan untuk mempermudah
pembacaannya. Pada beberapa jenis Seven Segment Display, terdapat juga
penambahan “titik” yang menunjukan angka koma decimal. Terdapat beberapa
jenis Seven
Segment Display, diantaranya adalah Incandescent bulbs,
Fluorescent lamps (FL), Liquid Crystal Display (LCD) dan Light Emitting Diode
(LED).
LED 7
Segmen (Seven Segment LED)
Salah satu jenis Seven Segment Display yang sering
digunakan oleh para penghobi Elektronika adalah 7 Segmen yang menggunakan LED
(Light Emitting Diode) sebagai penerangnya. LED 7 Segmen ini umumnya
memiliki 7 Segmen atau elemen garis dan 1 segmen titik yang menandakan “koma”
Desimal. Jadi Jumlah keseluruhan segmen atau elemen LED sebenarnya adalah 8.
Cara kerjanya pun boleh dikatakan mudah, ketika segmen atau elemen tertentu
diberikan arus listrik, maka Display akan menampilkan angka atau digit yang
diinginkan sesuai dengan kombinasi yang diberikan.
Terdapat 2 Jenis LED 7 Segmen, diantaranya adalah “LED
7 Segmen common Cathode” dan “LED 7 Segmen common Anode”.
LED 7 Segmen Tipe Common Cathode (Katoda)
Pada LED 7 Segmen jenis Common
Cathode (Katoda), Kaki Katoda pada semua segmen LED adalah terhubung menjadi 1
Pin, sedangkan Kaki Anoda akan menjadi Input untuk masing-masing Segmen
LED. Kaki Katoda yang terhubung menjadi 1 Pin ini merupakan Terminal
Negatif (-) atau Ground sedangkan Signal Kendali (Control Signal) akan
diberikan kepada masing-masing Kaki Anoda Segmen LED.
LED 7 Segmen Tipe Common Anode (Anoda)
Pada LED 7 Segmen jenis Common
Anode (Anoda), Kaki Anoda pada semua segmen LED adalah terhubung menjadi 1 Pin,
sedangkan kaki Katoda akan menjadi Input untuk masing-masing Segmen LED. Kaki
Anoda yang terhubung menjadi 1 Pin ini akan diberikan Tegangan Positif (+) dan
Signal Kendali (control signal) akan diberikan kepada masing-masing Kaki Katoda
Segmen LED.
Prinsip Kerja Dasar Driver System pada LED 7 Segmen
Berikut ini adalah Blok
Diagram Dasar untuk mengendalikan LED 7 Segmen :
Blok Dekoder pada
diagram diatas mengubah sinyal Input yang diberikan menjadi 8 jalur yaitu “a”
sampai “g” dan poin decimal (koma) untuk meng-ON-kan segmen sehingga
menghasilkan angka atau digit yang diinginkan. Contohnya, jika output dekoder
adalah a, b, dan c, maka Segmen LED akan menyala menjadi angka “7”.
Jika Sinyal Input adalah berbentuk Analog, maka diperlukan ADC
(Analog to Digital Converter) untuk mengubah sinyal analog menjadi Digital
sebelum masuk ke Input Dekoder. Jika Sinyal Input sudah merupakan Sinyal
Digital, maka Dekoder akan menanganinya sendiri tanpa harus menggunakan ADC.
Fungsi daripada
Blok Driver adalah untuk memberikan arus listrik yang cukup kepada
Segmen/Elemen LED untuk menyala. Pada Tipe Dekoder tertentu, Dekoder sendiri
dapat mengeluarkan Tegangan dan Arus listrik yang cukup untuk menyalakan Segmen
LED maka Blok Driver ini tidak diperlukan. Pada umumnya Driver untuk menyalakan
7 Segmen ini adalah terdiri dari 8 Transistor Switch pada
masing-masing elemen LED.
Tabel Pengaktifan Seven Segment Display
Op-amp adalah kependekan dari Operational Amplifier(inggris). Adalah Penguat operasional
dalam bentuk rangkaian terpadu(IC), merupakan perangkat linier yang ideal untuk
amplifikasi DC. Baik perancang profesional maupun amatir kemungkinan sudah
menambahkan op-amp ini kedalam rancangannya. Dalam penggunaannya, kita dapat
menggunakan resistor eksternal atau kapasitor ke dalam rancangan yang
menggunakan Op Amp.
Op-amp mudah diadaptasikan dan serbaguna untuk banyak rangkaian elektronik
analog, Audio-video, regulator tegangan, konverter analog, dll. Juga ada banyak
cara yang berbeda untuk membuatnya menjadi berbagai bentuk amplifikasi seperti
penguat inverting/non inverting, voltage follower, comparator, penguat
diferensial, dll.
Khusus dalam audio, op-amp bisa
digunakan mulai dari power supply hingga driver amplifier karena memang audio pada dasarnya
adalah sistem amplifikasi. Penggunaan Op-amp ini bisa sangat mempengaruhi
kualitas audio termasuk kejernihan hingga noise yang bisa timbul, jadi sangat
penting memahami karakteristik dan spesifikasi/fitur dari op-amp.
Op-amp bisa dalam bentuk single, dual, quad dll, namun
yang ideal adalah yang memiliki tiga pin penting selain pin lainnya. Yaitu Pin
input, adalah input inverting dan input non-inverting, dan yang ketiga adalah
pin output yang bisa menurunkan sumber arus dan tegangan. Sinyal ouput adalah
penguatan amplifier dikalikan dengan nilai sinyal input. Banyak sekali IC
Op-amp yang beredar dari berbagai pabrikan dengan berbagai fitur dan
karakteristik yang dimiliki, namun dalam artikel ini saya mencoba untuk
membahas Op-amp yang paling umum untuk aplikasi audio dan karakteristiknya
Op-Amp Dan
Persyaratan Desain Rangkaian
Dalam dunia audio, mungkin Anda sering mendengar bahwa
mengganti satu IC op-amp tertentu dengan yang lainnya bisa mengubah karakterisitik
suaranya. Memang bisa mengubah karakteristik audio, namun apakah nanti akan
menjadi lebih baik atau buruk ini yang masih dipertanyakan. Jadi meskipun
sebuah op-amp dikatakan memiliki kualitas audio yang lebih bagus atau kualitas
super, namun belum tentu cocok untuk rangkaian yang sudah ada. Mengapa
demikian? karena tiap op-amp memiliki persyaratan tertentu dalam rancangan
elektronika. Ada sejumlah karakteristik dan parameter yang perlu diperhatikan,
yaitu :
Op-amp mudah diadaptasikan dan serbaguna untuk banyak rangkaian elektronik
analog, Audio-video, regulator tegangan, konverter analog, dll. Juga ada banyak
cara yang berbeda untuk membuatnya menjadi berbagai bentuk amplifikasi seperti
penguat inverting/non inverting, voltage follower, comparator, penguat
diferensial, dll.
Khusus dalam audio, op-amp bisa digunakan mulai dari power
supply hingga driver
amplifier karena memang audio pada dasarnya adalah sistem
amplifikasi. Penggunaan Op-amp ini bisa sangat mempengaruhi kualitas audio
termasuk kejernihan hingga noise yang bisa timbul, jadi sangat penting memahami
karakteristik dan spesifikasi/fitur dari op-amp.
Op-amp bisa
dalam bentuk single, dual, quad dll, namun yang ideal adalah yang memiliki tiga
pin penting selain pin lainnya. Yaitu Pin input, adalah input inverting dan
input non-inverting, dan yang ketiga adalah pin output yang bisa menurunkan
sumber arus dan tegangan. Sinyal ouput adalah penguatan amplifier dikalikan
dengan nilai sinyal input. Banyak sekali IC Op-amp yang beredar dari berbagai
pabrikan dengan berbagai fitur dan karakteristik yang dimiliki, namun dalam
artikel ini saya mencoba untuk membahas Op-amp yang paling umum untuk aplikasi
audio dan karakteristiknya
Op-Amp Dan Persyaratan Desain
Rangkaian
Dalam dunia
audio, mungkin Anda sering mendengar bahwa mengganti satu IC op-amp tertentu
dengan yang lainnya bisa mengubah karakterisitik suaranya. Memang bisa mengubah
karakteristik audio, namun apakah nanti akan menjadi lebih baik atau buruk ini
yang masih dipertanyakan. Jadi meskipun sebuah op-amp dikatakan memiliki kualitas
audio yang lebih bagus atau kualitas super, namun belum tentu cocok untuk
rangkaian yang sudah ada. Mengapa demikian? karena tiap op-amp memiliki
persyaratan tertentu dalam rancangan elektronika. Ada sejumlah karakteristik
dan parameter yang perlu diperhatikan, yaitu :
1. Jumlah Channel/Input
Satu op-amp
bisa memiliki sejumlah channel di mana saja diantara pin 1 – pin 8, op amp
paling umum memiliki 1, 2, atau 4 channel.
2. Gain
Gain op-amp mewakili seberapa lebih besar pada
besarnya output daripada inputnya, karena ini faktor amplifikasinya. Ini
biasanya didefinisikan sebagai open loop gain atau large signal voltage.
Gain lup
terbuka (Open loop gain) didefinisikan gain dari op amp tanpa tegangan umpan
balik positif atau negatif yang diterapkan. Gain dari op amp idealnya tidak
terbatas, namun nilai riil tipikalnya berada pada kisaran sekitar 20.000 hingga
200.000.
Large signal voltage biasanya dilambangkan sebagai AVD, adalah perbandingan
perubahan output untuk perubahan tegangan diferensial pada input. Diukur pada
DC pada frekuensi rendah dengan penguat yang menghasilkan tegangan output yang
besar. Biasanya dikutip dalam preferensi untuk open loop gain biasanya dalam
V/mV.
3. Impedansi Input(Input Impedance)
Ini adalah
perbandingan tegangan input ke arus input. Nilai ini idealnya tidak terbatas
tetapi sebagian besar op-amp produksi sekarang memiliki nilai tipikal dalam
urutan jutaan ohm. Impedansi input op-amp sangat diharapkan untuk mendapatkan
semua tegangan dari input ke target tanpa kehilangan.
4. Impedansi Keluaran (Output Impedance)
Ini adalah
impedansi sinyal kecil antara pin output dan ground. Biasanya diseri dengan
beban sehingga meningkatkan output yang tersedia untuk beban. Impedansi
keluaran diasumsikan nol(0) untuk amplifikasi yang ideal, oleh karena itu
nilainya harus kecil; namun pada kenyataanya impedansi keluaran berbeda-beda
tiap op-amp dan nilanya bervariasi dari 25 ohm hingga ribuan. Dengan impedansi
masukan yang tinggi dan impedansi keluaran yang rendah op-amp akan berperan
sebaga penyesuai impedansi.
5. Tingkat Kebisingan(Noise)
Op-amp
memiliki sumber nois secara internal, yang biasanya diukur pada output dan
direferensikan kembali ke input.
6. Bandwidth
Bandwidth
op-amp adalah rentang frekuensi yang diizinkan dari sinyal input yang bisa
diperbanyak. Op amp yang ideal memungkinkan semua frekuensi, karenanya
bandwidth-nya tidak terbatas dan dapat memperkuat sinyal frekuensi apa pun dari
DC ke frekuensi AC tertinggi.
Ini bukan dalam kasus untuk opamp praktis dimana yang terbatas pada rentang frekwensi tertentu dan tidak berkinerja baik di atas frekuensi tertentu. Parameter Gain Bandwidth Product (GBP) sering digunakan untuk menggambarkan batas bandwidth op-amp sehubungan dengan gainnya. Ini sama dengan frekuensi di mana gain dari amplifier menjadi satu.
7. Nominal Slew Rate
Tingkat
perubahan tegangan suatu op-amp adalah tingkat perubahan tegangan output yang
disebabkan oleh langkah perubahan pada input. Ini diukur sebagai perubahan
tegangan dalam waktu tertentu — biasanya V/µs atau V/ms. Idealnya, laju
perubahan tegangan dari sebuah op amp harus tidak terbatas sehingga
memungkinkan ouput adalah salinan dari input yang diperkuat tanpa distorsi apa
pun. Dalam aplikasi nyata, semakin tinggi slew rate, maka semakin cepat
perubahan output dan semakin mudah mereproduksi sinyal frekuensi tinggi.
8. Maximum Offset Stage
Ini adalah
tegangan diferensial maksimum yang diperlukan pada input untuk mendapatkan
output sebesar 0V. Idealnya nol ketika kedua input yang ke op-amp adalah nol,
sehingga Maximum offset stage harus cukup kecil.
9. Maximum Supply Voltage
Kisaran tegangan operasi yang diizinkan dari op-amp harus dipertimbangkan,
oleh karena itu tegangan suplai maksimum tidak boleh lebih.
Jadi yang harus
diingat bahwa setiap aplikasi/penggunaan op-amp akan memiliki persyaratan
desain yang berbeda, jadi pastikan untuk selalu mengingatnya saat Anda memilih
op amp tertentu.
Dengan demikian tidak bisa begitu saja mengganti satu IC Op-amp dari suatu
rangkaian dengan typer Op-amp lainnya tanpa mempertimbangkan persyaratannya
seperti diatas. Jika komponen atau rangkaian pendukung tidak sesuai dengan
persyaratannya dengan op-amp penganti maka hasilnya justru bisa menjadi lebih
buruk meskipun op-amp pengganti memiliki spesifikasi yang baik. Jika ingin
mengganti op-amp dengan yang lainnya maka harus mempertimbangkan desainnya
juga. Jadi melihat datasheet dari pabrikan sangat penting untuk memilih op-amp
tertentu terlepas dari fitur yang diinginkan.
I. 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.
Sebagai contoh, dengan Relay yang menggunakan Elektromagnet 5V dan 50 mA mampu
menggerakan Armature Relay (yang berfungsi sebagai saklarnya) untuk
menghantarkan listrik 220V 2A.
Gambar Bentuk dan Simbol Relay
Dibawah ini adalah
gambar bentuk Relay dan Simbol Relay yang sering ditemukan di Rangkaian
Elektronika.
Prinsip Kerja Relay
Pada dasarnya,
Relay terdiri dari 4 komponen dasar yaitu :
- Electromagnet (Coil)
- Armature
- Switch Contact Point (Saklar)
- Spring
Berikut ini
merupakan gambar dari bagian-bagian Relay :
Kontak Poin (Contact Point) Relay terdiri dari 2 jenis yaitu :
- Normally Close (NC) yaitu
kondisi awal sebelum diaktifkan akan selalu berada di posisi CLOSE
(tertutup)
- Normally Open (NO) yaitu
kondisi awal sebelum diaktifkan akan selalu berada di posisi OPEN
(terbuka)
Berdasarkan gambar
diatas, sebuah Besi (Iron Core) yang dililit oleh sebuah kumparan Coil yang
berfungsi untuk mengendalikan Besi tersebut. Apabila Kumparan Coil diberikan
arus listrik, maka akan timbul gaya Elektromagnet yang kemudian menarik
Armature untuk berpindah dari Posisi sebelumnya (NC) ke posisi baru (NO)
sehingga menjadi Saklar yang dapat menghantarkan arus listrik di posisi barunya
(NO). Posisi dimana Armature tersebut berada sebelumnya (NC) akan menjadi OPEN
atau tidak terhubung. Pada saat tidak dialiri arus listrik, Armature akan
kembali lagi ke posisi Awal (NC). Coil yang digunakan oleh Relay untuk
menarik Contact Poin ke Posisi Close pada umumnya hanya membutuhkan arus
listrik yang relatif kecil.
Arti Pole dan
Throw pada Relay
Karena Relay
merupakan salah satu jenis dari Saklar, maka istilah Pole dan Throw yang
dipakai dalam Saklar juga berlaku pada Relay. Berikut ini adalah penjelasan
singkat mengenai Istilah Pole and Throw :
- Pole : Banyaknya Kontak (Contact) yang dimiliki oleh sebuah
relay
- Throw : Banyaknya kondisi yang
dimiliki oleh sebuah Kontak (Contact)
Berdasarkan
penggolongan jumlah Pole dan Throw-nya sebuah relay, maka relay dapat
digolongkan menjadi :
- Single Pole Single Throw (SPST) : Relay golongan ini
memiliki 4 Terminal, 2 Terminal untuk Saklar dan 2 Terminalnya lagi untuk
Coil.
- Single Pole Double Throw (SPDT) : Relay golongan ini
memiliki 5 Terminal, 3 Terminal untuk Saklar dan 2 Terminalnya lagi untuk
Coil.
- Double Pole Single Throw (DPST) : Relay golongan ini
memiliki 6 Terminal, diantaranya 4 Terminal yang terdiri dari 2 Pasang Terminal
Saklar sedangkan 2 Terminal lainnya untuk Coil. Relay DPST dapat dijadikan
2 Saklar yang dikendalikan oleh 1 Coil.
- Double Pole Double Throw (DPDT) : Relay golongan ini
memiliki Terminal sebanyak 8 Terminal, diantaranya 6 Terminal yang
merupakan 2 pasang Relay SPDT yang dikendalikan oleh 1 (single) Coil.
Sedangkan 2 Terminal lainnya untuk Coil.
Selain Golongan
Relay diatas, terdapat juga Relay-relay yang Pole dan Throw-nya melebihi dari 2
(dua). Misalnya 3PDT (Triple Pole Double Throw) ataupun 4PDT (Four Pole Double
Throw) dan lain sebagainya.
Untuk lebih jelas
mengenai Penggolongan Relay berdasarkan Jumlah Pole dan Throw, silakan lihat
gambar dibawah ini :
Fungsi-fungsi dan Aplikasi Relay
Beberapa fungsi
Relay yang telah umum diaplikasikan kedalam peralatan Elektronika diantaranya
adalah :
- Relay digunakan untuk
menjalankan Fungsi Logika (Logic Function)
- Relay digunakan untuk
memberikan Fungsi penundaan waktu (Time Delay
Function)
- Relay digunakan untuk
mengendalikan Sirkuit Tegangan tinggi dengan bantuan dari Signal Tegangan
rendah.
- Ada juga Relay yang berfungsi
untuk melindungi Motor ataupun komponen lainnya dari kelebihan Tegangan
ataupun hubung singkat (Short).
J. Buzzer
Buzzer Elektronika adalah sebuah komponen elektronika yang dapat menghasilkan getaran suara berupa gelombang bunyi. Buzzer elektronika akan menghasilkan getaran suara ketika diberikan sejumlah tegangan listrik dengan taraf tertentu sesuai dengan spesifikasi bentuk dan ukuran buzzer elektronika itu sendiri. Pada umumnya, buzzer elektronika ini sering digunakan sebagai alarm karena penggunaannya yang cukup mudah yaitu dengan memberikan tegangan input maka buzzer elektronika akan menghasilkan getaran suara berupa gelombang bunyi yang dapat didengar manusia.
Pada dasarnya, setiap buzzer elektronika
memerlukan input berupa tegangan listrik yang kemudian diubah menjadi getaran
suara atau gelombang bunyi yang memiliki frekuensi berkisar antara 1 - 5 KHz.
Jenis buzzer elektronika yang sering digunakan dan ditemukan dalam rangkaian
adalah buzzer yang berjenis Piezoelectric (Piezoelectric Buzzer). Hal itu
karena Piezoelectric Buzzer memiliki berbagai kelebihan diantaranya yaitu lebih
murah, relatif lebih ringan dan lebih mudah penggunaannya ketika diaplikasikan
dalam rangkaian elektronika.
Efek Piezoelektrik (Piezoelectric Effect)
ditemukan pertama kali oleh dua orang ilmuwan Fisika pada tahun 1880 bernama
Pierre Curie dan Jacques Curie yang berasal dari kebangsaan Perancis. Penemuan
tersebut kemudian dikembangkan oleh sebuah perusahaan Jepang menjadi
Piezoelectric Buzzer dan mulai populer digunakan pada tahun 1970-an.
Dalam rangkaian elektronika, piezoelectric buzzer
dapat digunakan pada tegangan listrik sebesar 6 volt hingga 12 volt dan dengan
tipikal arus sebesar 25 mA. Buzzer yang termasuk dalam keluarga Transduser ini
sering disebut juga dengan Beeper.
Baca juga : Pengertian dan Jenis Transduser
BENTUK DAN
SIMBOL BUZZER ELEKTRONIKA
Pada umumnya Buzzer Elektronika memiliki bentuk seperti
tabung silinder dengan sebuah lubang kecil di bagian atas dan dua buah pin/kaki
di bagian bawah. Berikut adalah bentuk dan simbol Buzzer Elektronika :
FUNGSI BUZZER ELEKTRONIKA
Pada dasarnya Buzzer Elektronika menyerupai loud speaker
namun memiliki fungsi-fungsi yang lebih sederhana. Berikut adalah beberapa
fungsi buzzer elektronika :
·
Sebagai
bel rumah
·
Alarm
pada berbagai peralatan
·
Peringatan
mundur pada truk
·
Komponen
rangkaian anti maling
·
Indikator
suara sebagai tanda bahaya atau yang lainnya
·
Timer
·
Dan
lain-lain
PRINSIP KERJA BUZZER ELEKTRONIKA
Pada dasarnya, prinsip kerja dari buzzer elektronika hampir
sama dengan loud speaker dimana buzzer juga terdiri dari kumparan yang
terpasang secara diafragma. Ketika kumparan tersebut dialiri listrik maka akan
menjadi elektromagnet sehingga mengakibatkan kumparan tertarik ke dalam ataupun
ke luar tergantung dari arah arus dan polaritas magnetnya. Karena kumparan dipasang
secara diafragma maka setiap kumparan akan menggerakkan diafragma tersebut
secara bolak-balik sehingga membuat udara bergetar yang akan menghasilkan suara.
Namun dibandingkan dengan loud speaker, buzzer
elektronika relatif lebih mudah untuk digerakkan. Sebagai contoh, buzzer
elektronika dapat langsung diberikan tegangan listrik dengan taraf tertentu
untuk dapat menghasilkan suara. Hal ini tentu berbeda dengan loud speaker yang
memerlukan rangkaian penguat khusus untuk menggerakkan speaker agar menghasilkan
suara yang dapat didengar oleh manusia.
Motor listrik
Motor Listrik adalah suatu perangkat yang mengubah energi listrik menjadi energi kinetik atau gerakan (motion) dengan menggunakan arus searah(DC).Pada prinsipnya motor listrik DC menggunakan fenomena elektromagnet untuk bergerak, ketika arus listrik diberikan ke kumparan, permukaan kumparan yang bersifat utara akan bergerak menghadap ke magnet yang berkutub selatan dan kumparan yang bersifat selatan akan bergerak menghadap ke utara magnet. Saat ini, karena kutub utara kumparan bertemu dengan kutub selatan magnet ataupun kutub selatan kumparan bertemu dengan kutub utara magnet maka akan terjadi saling tarik menarik yang menyebabkan pergerakan kumparan berhenti.
Dioda
Dioda adalah komponen/part elektronik aktif yang dibuat dari bahan semikonduktor yang berfungsi utama menyearahkan AC menjadi DC.Dioda mempunyai dua elektroda, yaitu anoda (A) dan katoda (K). Dioda bersifat hanya meluluskan satu potential/ polaritas tegangan dan menahan/tidak meluluskan potential tegangan yang lainnya.Dioda yang digunakan adalah dioda power-rectifier (1n4002) Yaitu dioda penyearah untuk keperluan power-supply (sumber daya). Dioda ini sangat umum dan paling banyak penerapannya di berbagai rangkaian elektronik. Dioda jenis ini mempunyai rating arus max.1A.
Cara Pemasangan Dioda dalam Rangkaian Elektronika
4. Prosedur Percobaan[Kembali]
1. persiapkan alat dan bahan
2. perhatikan datasheet pada setiap komponen rangkain
3. rangkailah rangkaialah komponen tersebut
4. pastikan rangkaian berjalan dengan kondisi yang diinginkan
5. Prinsip Kerja Rangkaian[Kembali]
6. Vidio Rangkaian[Kembali]
7. Download File[Kembali]
Download Disini
Download Vidio simulasi Disini
Tidak ada komentar:
Posting Komentar