Aplikasi Pendeteksi Ultraviolet (Sensor Ultraviolet)

 


 sumber : terinspirasi dari gambar 12.16 pada halaman 547


  • Memahami tentang sensor ultraviolet pada penggunaan aplikasi ini.
  • Mampu memahami rangkaian.
  • Mampu menggunakan proteus dan mengaplikasikannya.
  • Mengetahui komponen-komponen apa saja yang di perlukan.


    1. Sensor Ultraviolet (Ambient Light Sensor)
Spesifikasi :
* Detects ambient light density
* Works with Cds Photoresistor
* Analog voltage output: 0 to 5 Vdc
* Suitable supply voltage: +3 to 5Vdc
* Interface with microcontrollers and logic circuits
* Standard 3-pin PCB connector
* Analog sensors
* Uses PH 2.0 socket
* Special sensor with Arduino expansion boards

    2. Resistor
    Resistor disebut juga dengan tahanan atau hambatan, berfungsi untuk menghambat arus listrik yang melewatinya. Satuan harga resistor adalah Ohm. ( 1 M: (mega ohm) = 1000 K: (kilo ohm) = 106 :  (ohm)). Kebanyakan rangkaian listrik menggunakan penghantar berupa kawat tembaga, karena tembaga adalah bahan penghantar yang baik. Akan tetapi , sejumlah sambungan pada rangkaian listrik memerlukan tahanan listrik yang lebih besar oleh sebab itu perlu menggunakan tahan atau resistor.
Pada rangkaian proteus, saya menggunakan resistor 7 buah.

    3. Kapasitor
Spesifikasi :
  • Kapasitas : Tingkat toleransi yang berkisar dari -20% hingga +80%
  • Suhu kerja : -30°C hingga +125°C
  • Koefisien suhu : P1000 hingga N5000 (+1000 ppm/°C hingga -5000 ppm/°C)
  • Kebocoran Arus : sekitar 5-20 μA per μF
    4. Operational Amplifier (Op-Amp)

Pada rangkaian proteus, saya menggunakan Op-amp 2 buah komponen.

    5. Voltmeter

    6. LED
Spesifikasi :
  1. Infra merah : 1,6 V
  2. Merah : 1,8 V – 2,1 V
  3. Oranye : 2,2 V
  4. Kuning : 2,4 V
  5. Hijau : 2,6 V
  6. Biru : 3,0 V – 3,5 V
  7. Putih : 3,0 – 3,6 V
  8. Ultraviolet : 3,5 V
Pada rangkaian protues, saya menggunakan 1 buah LED yaitu hijau.

    7. Power (12 V)

    8. Ground

    1. Sensor Ultraviolet (Ambient Light Sensor)
    Ambient Light Sensor biasa disebut sebagai illuminance atau illumination sensor, sensor optik, sensor kecerahan (brightness) dan sensor cahaya sederhana. Ambient light sensor (ALS) adalah sensor yang digunakan untuk mendeteksi dan mengukur tingkat cahaya (iluminasi atau pengukur tingkat kecerahan cahaya) di sekitar smartphone atau perangkat pintar lainnya. Apabila kecerahan (brightness) smartphone diatur ke aturan otomatis, maka smartphone dapat mendeteksi jumlah cahaya yang hadir dan mengoptimalkan kecerahan layar, sehingga pengguna dapat melihat layar lebih jelas.
Simbol :
Grafik :

    2. Resistor
    Resistor adalah komponen dasar elektronika yang selalu digunakan dalam setiap rangkaian elektronika karena bisa berfungsi sebagai pengatur atau untuk membatasi jumlah arus yang mengalir dalam suatu rangkaian. Dengan resistor, arus listrik dapat didistribusikan sesuai dengan kebutuhan. Sesuai dengan namanya resistor bersifat resistif dan umumnya terbuat dari bahan karbon. Satuan resistansi dari suatu resistor disebut Ohm atau dilambangkan dengan simbol Ω (Omega).
Simbol Resistor :






Cara menghitung nilai resistor :
  • Membaca Kode Warna Resistor
  • Membaca Resistor SMD
  • Menggunakan Multimeter Analog/Digital
Rumus :

    
    1. Jika rangkaian seri, maka :
    2. Jika rangkaian paralel, maka :



    3. Kapasitor
    Kapasitor adalah komponen elektronika yang mempunyai kemampuan menyimpan elektron-elektron selama waktu yang tertentu atau komponen elektronika yang digunakan untuk menyimpan muatan listrik yang terdiri dari dua konduktor dan di pisahkan oleh bahan penyekat (bahan dielektrik) tiap konduktor di sebut keping.
Simbol :
Cara Menghitung :

Dengan rumus dapat ditulis :

Q = CV

Dengan asumsi :

Q =  muatan elektron C (Coulomb)

C = nilai kapasitans dalam F (Farad)

V = tinggi tegangan dalam V (Volt)

    4. Operational Amplifier (Op-Amp)
    Operational Amplifier atau lebih dikenal dengan istilah Op-Amp adalah salah satu dari bentuk IC Linear yang berfungsi sebagai Penguat Sinyal listrik. Sebuah Op-Amp terdiri dari beberapa Transistor, Dioda, Resistor dan Kapasitor yang terinterkoneksi dan terintegrasi sehingga memungkinkannya untuk menghasilkan Gain (penguatan) yang tinggi pada rentang frekuensi yang luas. Dalam bahasa Indonesia, Op-Amp atau Operational Amplifier sering disebut juga dengan Penguat Operasional.
Simbol :
Karakteristik Op-Amp :
    Karakteristik Faktor Penguat atau Gain pada Op-Amp pada umumnya ditentukan oleh Resistor Eksternal yang terhubung diantara Output dan Input pembalik (Inverting Input). Konfigurasi dengan umpan balik negatif (Negative Feedback) ini biasanya disebut dengan Closed-Loop configuration atau Konfigurasi Lingkar Tertutup.

Secara umum, Operational Amplifier (Op-Amp) yang ideal memiliki karakteristik sebagai berikut :

  • Penguatan Tegangan Open-loop atau Av = ∞ (tak terhingga)
  • Tegangan Offset Keluaran (Output Offset Voltage) atau Voo = 0 (nol)
  • Impedansi Masukan (Input Impedance) atau Zin= ∞ (tak terhingga)
  • Impedansi Output (Output Impedance ) atau Zout = 0 (nol)
  • Lebar Pita (Bandwidth) atau BW = ∞ (tak terhingga)
  • Karakteristik tidak berubah dengan suhu
Bentuk Gelombang I/O :
    5. Voltmeter
    Voltmeter adalah sebuah alat ukur yang biasa digunakan untuk mengukur besar tegangan listrik yang ada dalam sebuah rangkaian listrik. Susunannya paralel sesuai dengan lokasi komponen yang diukur. Ada tiga lempengan tembaga yang ada di dalamnya. Semua lempengan itu terpasang pada Bakelit yang sudah terangkai dalam sebuah tabung plastik maupun kaca. Lempengan luarnya dinamakan anode, sedangkan lempengan tengahnya dinamakan katode. Ukuran tabung yang dimaksud biasanya sekitar 15 x 10 cm (tinggi x diameter).
Simbol :
Cara Menggunakan :
  • Rangkai komponen yang memiliki potensial berbeda secara paralel.
  • Sesuaikan rangkaian arus yang mana harus searah dengan pemasangan kutub-kutub voltmeter.
  • Pastikan bahwa kutub positif dan negatif memiliki potensial yang berbeda. Dari keduanya, kutub positif memiliki potensial yang tinggi.
  • Periksa kabel hitam, biru, dan merah, jika ada penyimpangan mengarah ke kiri berarti pemasangannya terbalik. Namun, hal itu tidak akan menjadi masalah untuk rangkaian arus bolak balik.
   
    6. LED
    Light Emitting Diode atau sering disingkat dengan LED adalah komponen elektronika yang dapat memancarkan  cahaya monokromatik ketika diberikan tegangan maju. LED merupakan keluarga Dioda yang terbuat dari bahan semikonduktor. Warna-warna Cahaya yang dipancarkan oleh LED tergantung pada jenis bahan semikonduktor yang dipergunakannya.
Simbol :
    7. Ground
    Grounding listrik adalah suatu sistem instalasi listrik yang bisa meniadakan beda potensial sebagai pelepasan muatan listrik berlebih pada suatu instalasi listrik dengan cara mengalirkannya ke tanah sehingga istilah sehari hari yang sering digunakan yaitu pentanahan atau arde.
Simbol :











    a. Prosedur Percobaan
    1. Siapkan komponen-komponen yang diperlukan pada library proteus.
    2. Buka software proteus, lalu masukkan dan letakkan sensor ultraviolet sesuai keinginan.
    3. Input komponen power dengan tegangan 12 V dan sambungkan pada sensor.
    4. Lalu, tambahkan 7 resistor dengan hambatan R1, R2 sebesar 1k, R3 sebesar 5k, R4 sebesar 15, R5 sebesar 300, R6 sebesar 330, dan R7 sebesar 100.
    5. Tambahkan 1 Kapasitor didekat R1.
    6. Tambahkan 2 Op-Amp dengan posisi sejajar.
    7. Input voltmeter dan LED, lalu tambahkan ground seperti pada gambar.
    8. Sambungkan rangkaian.

    b. Rangkaian
    Prinsip Kerja :
    Sensor akan menerima cahaya dan akan menghasilkan output berupa tegangan, tegangan akan dialiran menuju kaki non inverting op amp, hasil dari output Op Amp pertama masih berbentu tegangan balik sehingga perlu diubah menjadi tegangan searah dengan Op Amp, hasil dari output akan menuju LED sehingga LED akan menyala.

File HTML : Klik Disini...
File Rangkaian Proteus : Klik Disini...
File Video Rangkaian :  Klik Disini...
Data Sheets :
File library sensor : Klik Disini...

Tidak ada komentar:

Posting Komentar

Langganan: Postingan (Atom)