Aplikasi UAS

[menuju akhir]

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Tujuan

2. Alat dan Bahan

3. Dasar Teori

4. Rangkaian dan Prinsip Kerja

5. Vidio

6. Link Download

Pengontrolan Keamanan Ruangan

1. Tujuan[kembali]

1. Mengetahui Rangkaian Sensor gas.
2. Mengetahui Rangkaian Flame Sensor.

2. Alat dan Bahan[kembali]

1. Flame sensor
   
2. Sensor Gas (MQ-2)
   
3. Resistor
   
4. Relay
   
5. Power
   
6. Battery
   
7. Led
   
8. Transistor
   
9. Logic State
   
10. Buzzer
    
11. Motor DC
    

3. Dasar Teori[kembali]  

A.SENSOR GAS

Sensor gas adalah sensor yang befungsi untuk mengukur senyawa gas polutan yang ada di udara,seperti karbonmonoksida, hidrokarbon, nitrooksida, dan lain-lain. Sudah semakin banyak dipasaran telah beredar pengindra ga semikonduktor. Tentunya dibedakan oleh sensitivitas sensor tersebut, semakin mahal maka sensitivitas semakin bagus. Pengindra gas tersebut bekerja dengan semakin tinggi konsentrasi gas maka resistansinya semakin rendah. Banyak sekali type sensor gas yang digunakan dan tersedia dipasaran, seperti sensor gas untuk mendeteksi gas LPG yaitu type TGS 2610 dan sensor gas untuk mendeteksi asap rokok yaitu type AF 30. Pada pembahsan ini yang di bahas adalah Sensor Gas Type AF 30.

Sensor AF 30 adalah sensor yang dapat mendeteksi asap rokok. Jenis sensor asap secara umum dibagi menjadi 3 macam yaitu ionization smoke detector, photoelectric smoke detector, dan air-sampling smoke detector. Perbedaan dari ketiga jenis smoke detector tersebut hanyalah pada metode deteksinya.

Pada dasarnya prinsip kerja dari sensor tersebut adalah mendeteksi keberadaan gas-gas yang dianggap mewakili asap rokok, yaitu gas Hydrogen dan Ethanol. Sensor AF-30 mempunyai tingkat sensitifitas yang tinggi terhadap dua jenis gas tersebut. Jika sensor tersebut mendeteksi keberadaan gas-gas tersebut diudara dengan tingkat konsentrasi tertentu, maka sensor akan menganggap terdapat asap rokok di udara. Ketika sensor mendeteksi keberadaan gas-gas tersebut maka resistansi elektrik sensor akan turun. Dengan memanfaatkan prinsip kerja dsri sensor AF 30 ini, maka dapat mendeteksi adanya asap di suatu ruangan. Sensor ini dapat mendeteksi secara akurat gas dengan merasakan unsure yang terkena untuk satu sisi suatu keramik substrate. Didalamnya mempunyai sejumlah suatu penyerap keramik untuk perlindungan melawan terhadap debu atau gas yang tidak diketahui.

Heater pada sensor ini berfungsi sebagai pemicu sensor untuk dapat mendeteksi target gas ang diharapkan setelah di beri tegangan 5V. Sehingga dua element logam (2 dan 4) akan bekerja. Dan di antara dua element logam tersebut, terdapat ruang yang jarakya telah ditentukan. Apabila ada sensor mendeteksi gas, maka kerapatan ruang yang terdapat antara logam 2 dan 4 akan membesar / mengecil. Saat tahanan semakin kecil, maka arus akan mengalir dari 2 ke 4 sehinga output tegangan sensor akan besar.

Gambar 1. Grafik tingkat sensitifitas sensor AF-30 terhadap gas

Dari grafik pada gambar diatas dapat dilihat bahwa dengan mengukur perbandingan antara resistansi sensor pada saat terdapat gas dan resistansi sensor pada udara bersih atau tidak mengandung gas tersebut (Rgas/Rair), dapat diketahui kadar gas tersebut. Sebagai contoh jika resistansi sensor (RS) pada saat terdapat gas Hydrogen adalah 1KW  maka resistansi sensor (RS) pada saat udara bersih adalah 10KW.

Rgas/Rair=1000ohm/10000ohm=0,1

Dari perhitungan diatas serta menurut grafik pada gambar 1, jika Rgas/Rair=0.1 maka konsentrasi gas Hydrogen pada udara adalah sekitar 100ppm. Untuk mengetahui besarnya resistansi sensor (RS) saat udara bersih dapat dihitung menggunakan

Sebagai contoh jika Vout pada saat udara bersih adalah 2,8V dan RL yang  digunakan adalah 10KW, maka dengan rumus diatas diperoleh RS saat udara bersih (Rair) adalah 7857,14W atau 7857W. Dari hasil perhitungan diatas diperoleh RL=10KW, RS saat udara bersih (Rair) adalah 7857W dengan Vout saat. udara bersih =2,8V.

Dengan melihat grafik gambar 1 dan hasil perhitungan diatas, maka nilai Vout untuk tiap-tiap nilai perbandingan Rgas/Rair dapat diketahui sehingga tingkat konsentrasi dari gas tersebut juga diketahui pula. Misalnya untuk gas Hydrogen dengan tingkat konsentrasi 10ppm, dari grafik gambar 1 Rgas/Rair @ 0,29 maka

Rgas/Rair        @ 0,29

Rair                 = 7857W

Rgas                = Rair x (Rgas/Rair)
= 7857W x 0,29
= 2279W

Dari hasil perhitungan diatas diperoleh nilai Rgas pada saat konsentrasi gas Hydrogen 10ppm. Karena Rgas adalah sama dengan resistansi sensor (RS), maka berdasarkan nilai Rgas yang diperoleh tersebut, maka dari rumus mencari nilai RS, nilai Vout pada saat konsentrasi Hydrogen 10ppm dapat diperoleh:

Rgas    = 2279W

Vc       = 5V

RL       = 10KW

Maka, dapat dihitung dengan meggunakan
Jadi nilai Vout pada saat sensor mendeteksi nilai konsentrasi Hydrogen 10ppm adalah sebesar 4,072V.

KARAKTERISTIK

v  Tegangan konstan 5V

v  Sensitivitas yang tinggi

Sensor AF 30 terbuat dari bahan thick film element, lebih sedikit ketergantungan pada temperature, perlawanan getaran dan goncangan superior, rangkaian pengarah sederahan. Target gas dari sensor ini adalah gas-gas yang di anggap mewakili asap, diantaranya yaitu hydrogen dan ethanol.

B.FLAME SENSOR

Salah satu detektor yang memiliki fungsi terpenting adalah detektor api atau yang biasa disebut dengan Flame Detector yang mampu mengaktifkan alarm bila mendeteksi adanya percikan api yang berisiko menyebabkan bencana kebakaran. Namun, saat memilih Flame Detector, pengguna diharuskan telah benar-benar paham atas prinsip dari alat detektor tersebut dan meninjaunya demi mendapatkan Flame Detector yang sesuai dengan aktivitas di dalam lokasi dan tingkat kebutuhannya, serta bagaimana konsekuensi risiko yang mungkin terjadi.

Prinsip Flame Detektor tersebut menggunakan metode optik yang bekerja seperti UV (ultraviolet) dan IR (infrared), pencitraan visual api, serta spektroskopi yang berfungsi untuk mengidentifikasi percikan api atau flame. Reaksi intens bahan yang memicu kebakaran dapat ditandai dari UV, terlihatnya emisi karbondioksida, dan radiasi dari infrared. Flame Detector juga mampu membedakan antara False Alarm atau peringatan palsu dengan api kebakaran sungguhan melalui komponen sistem yang dirancang dengan fungsi mendeteksi adanya penyerapan cahaya yang terjadi pada gelombang tertentu.

Tingkat potensi risiko kebakaran dari setiap jenis bahan semakin meluas mengingat semakin canggihnya teknologi penginderaan api atau teknologi Flame Sensing. Pada umumnya bahan bakar industri yang tergolong mudah terbakar antara lain: bensin, hidrogen, belerang, alkohol, LNG/LPG, minyak tanah, kertas, disel, kayu, jet bahan bakar, tekstil, ethylene, dan pelarut.

Data Sheet : 

Grafik Flame Sensor

4. Rangkaian dan Prinsip Kerja[kembali]

Prinsip Kerja :

A. Pada saat MQ-2 Berlogika 1

Maka pada outputnya mengalir arus yang akan menghidupkan D3 Kemudian menuju Ground. Arus Juga mengalir ke kaki basis Q2, dan juga karena ada arus yang mengalir ke kaki kolektor Q2 dari sumber tegangan +12 volt, maka Transistor akan On, sehingga akan mengaktifkan Relay, dan membuat Buzzer dan D1 akan On.

B. Pada Saat Flame Detector Berlogika 1

Maka pada outputnya mengalir arus yang Kemudian Mengaktifkan D2 kemudian menuju ground. Arus Juga Mengalir ke Basis Transistor Q1, Arus juga akan Masuk ke kaki kolektor Q1 yang berasal dari sumber tegangan +12v, Karena arus masuk Ke Basis dan Juga Kolektor, maka Arus Juga akan Mengalir pada Emitter dari Q1, sehingga membuat Q1 On, Karena Q1 on, maka akan mengaktifkan Relay sehingga Motor Bergerak dan juga menghidupkan Buzzer. 

C. Pada Saat MQ-2 dan Flame Sensor Sama sama Berlogika 1

Sama seperti kondisi a dan b, Yakni D3 On, D2 on, Sehingga Relay1 On yang kemudian Membuat Motor On dan Buzzer juga on dan relay 2 juga on sehingga Buzzer dan D1 akan On.

5. Vidio[kembali]

6. Link Download[kembali]

download Rangkaian disini

download Data Sheet Sensor Gas disini

download Data Sheet Flame Sensor disini

download Video Simulasi Rangkaian disini

download Library Sensor Gas disini
download Library Flame Sensor disini

[menuju awal]