Muhammad Farhan Pramasta: KONTROL KUALITAS UDARA PADA RUANG ISOLASI DI RUMAH SAKIT

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Tujuan

2. Alat dan Bahan

1. Tujuan [Back]

Memahami Prinsip Kerja Kontor Kualitas Udara

2. Alat dan Bahan [Back]

SENSOR

1. Sensor Suhu

Sensor suhu udara berfungsi untuk mengukur suhu udara di sekitar atau di dalam suatu ruangan

2. Sensor Ozon

Sensor Ozon adalah perangkat yang cocok untuk pemantauan jangka panjang kandungan gas ozon di tempat tetap

3. Sensor VOC

Sensor VOC dirancang khusus untuk mendeteksi dan mengukur senyawa organik yang mudah menguap

4. Sensor oksigen

Sensor oksigen (oxygen sensor) adalah perangkat yang mendeteksi konsentrasi oksigen di air. Sensor oksigen digunakan dalam untuk mengontrol kadar oksigen di dalam air.

5. Sensor Tekanan Udara

Sensor tekanan udara berfungsi untuk mengukur dan memantau tekanan atmosfer di berbagai lingkungan.

6. Sensor Partikulat

Sensor partikulat berfungsi untuk mendeteksi, menghitung, dan melaporkan jumlah partikel di udara

7. Sensor CO

Sensor CO adalah detektor karbon monoksida yang berfungsi untuk mendeteksi keberadaan gas karbon monoksida (CO). Sensor CO dapat digunakan di tempat-tempat seperti garasi, bengkel, ruang tamu tertutup, dan tempat parkir bawah tanah

A. Alat:

1. Power Supply

2. Voltmeter DC

3. Baterai

4. Generator DC

B. Bahan:

1. Resistor

Specifications
Resistance (Ohms)	10K, 500K
Power (Watts)	0.25W, 1/4W
Tolerance	±5%
Packaging	Bulk
Composition	Carbon Film
Temperature Coefficient	350ppm/°C
Lead Free Status	Lead Free
RoHS Status	RoHS Compliant

Data sheet resistor:

2. Kapasitor

Spesifikasi

• ESR: 6mΩ to 70mΩ

• Voltage: 2V to 16V

• Capacitance: 6.8µF to 470µF

• Operating Temperature: -55°C to 125°C

• Polymer cathode technology

• High frequency capacitance retention

• Non-ignition failure mode

• 100% accelerated steady state aging

• 100% surge current tested

• Volumetric efficiency

• Self-healing mechanism

• EIA standard case sizes

3. Induktor

Spesifikasi :

• 11.2 x 11.2 x 9.0mm maximum surface mount package

• Ferrite core material

• High current carrying capacity, low core losses

• Controlled DCR tolerance for sensing circuits

• Inductance range from 205nH to 950nH

• Current range from 11.5 to 69 amps

• Frequency range up to 2MHz

• Storage temperature range (component): -40 °C to +125 °C

• Operating temperature range: -40 °C to +125 °C (ambient plus self-temperature rise)

• Solder reflow temperature: J-STD-020 (latest revision) compliant

4. Dioda 1N4001

Spesifikasi :

Package Type: Available in DO-41 & SMD Packages
Diode Type: Silicon Rectifier General Usage Diode
Max Repetitive Reverse Voltage is: 1000 Volts
Average Fwd Current: 1000mA
Non-repetitive Max Fwd Current: 30A
Max Power Dissipation is: 3W
Max Storage & Operating temperature Should Be: -55 to +175 Centigrade

Konfigurasi Pin:

Nomor Pin	Nama Pin	Deskripsi
1	Anoda	Arus selalu Masuk melalui Anoda
2	Katoda	Arus selalu Keluar melalui Katoda

5. Transistor NPN BC547

Konfigurasi Pin

Collector
Base
Emitter

Spesifikasi :

Transistor Type : NPN
Voltage – Collector Emitter Breakdown (Max) : 45 V
Current- Collector (Ic) (Max) : 100mA
Power – Max : 625 mW
DC Current Gain (hFE) (Min) @ Ic, Vce : 110 @ 2mA, 5V
Vce Saturation (Max) @ Ib Ic : 300mV, @ 5mA, 100mA
Frequency – Transition : 300MHz
Current- Collector Cutoff (Max) : -
Mounting Type : Through Hole
Package / Case : TO-226-3, TO-92-3 (TO-226AA) Formed Leads
Packaging : Tape & Box (TB
Lead Free Status : Lead Free
RoHs Status : RoHs Compliant

Data Sheet Transistor

Grafik Respon:

6. OP AMP LM358

konfigurasi pin

Pin-1 dan pin-8 adalah o / p dari komparator
Pin-2 dan pin-6 adalah pembalik i / id
Pin-3 dan pin-5 adalah non inverting i / id
Pin-4 adalah terminal GND
Pin-8 adalah VCC +

spesifikasi

Ini terdiri dari dua op-amp internal dan frekuensi dikompensasi untuk gain kesatuan
Gain tegangan besar adalah 100 dB
Lebar pita lebar adalah 1MHz
Jangkauan pasokan listrik yang luas termasuk pasokan listrik tunggal dan ganda
Rentang catu daya tunggal adalah dari 3V ke 32V
Jangkauan pasokan listrik ganda adalah dari + atau -1.5V ke + atau -16V
Penyaluran arus pasokan sangat rendah, yaitu 500 μA
2mV tegangan rendah i / p offset
Mode umum rentang tegangan i / p terdiri dari ground
Tegangan catu daya dan diferensial i / p tegangan serupa ayunan tegangan o / p besar

7. Gerbang XOR 4030

Spesifikasi

Wide supply voltage range: 3.0V to 15V
Low power: 100 nW (typ.)
Medium speed operation: tPHL = tPLH = 40 ns (typ.) at CL = 15 pF, 10V supply
High noise immunity 0.45 VCC (typ.)

Konfigurasi PIN

Pin No	Pin Name	Description
1	A0	Input 1 of XOR gate 0
2	B0	Input 2 of XOR gate 0
3	Q0	The output of XOR gate 0
4	Q1	The output of XOR gate 1
5	A1	Input 1 of XOR gate 1
6	B1	Input 2 of XOR gate 1
7	VSS	Source Supply
8	A2	Input 1 of XOR gate 2
9	B2	Input 2 of XOR gate 2
10	Q2	The output of XOR gate 2
11	Q3	The output of or gate 3
12	A3	Input 1 of OR gate 3
13	B3	Input 2 of OR gate 3
14	VDD	Drain Supply

8. Gerbang NOT 7404

Spesifikasi

Konfigurasi Pin

We have numbered the NOT Gates by 1, 2, 3, 4, 5, 6.

Pin 1: The pin 1 is the input for 1st NOT Gate.
Pin 2: Pin 2 is the output of 1st NOT Gate.
Pin 3: Pin 3 is connected to the input of the 2nd NOT Gate.
Pin 4: Pin 4 is the output of the 2nd NOT Gate.
Pin 5: Pin 5 is connected to the input of the 3rd NOT Gate.
Pin 6: Pin 6 is connected to the output terminal of the 3rd NOT Gate.
Pin 7: Pin 7 is the ground pin, it is used to provide power supply to the IC.
Pin 8: It is the output pin of the 4th Gate.
Pin 9: It provides the input pin for the 4th Gate.
Pin 10: Output of the 5th Gate is connected to the pin 10
Pin 11: Input of the 5th Gate.
Pin 12: It is connected to the output of the 6th Gate.
Pin 13: The pin 13 is connected to the input of 6th Gate.
Pin 14: It is the Vcc terminal of the IC, it is used to provide the power supply to the IC chip.

9. POT- HG

Spesifikasi

Type: Rotary a.k.a Radio POT
Available in different resistance values like 500Ω, 1K, 2K, 5K, 10K, 22K, 47K, 50K, 100K, 220K, 470K, 500K, 1 M.
Power Rating: 0.3W
Maximum Input Voltage: 200Vdc
Rotational Life: 2000K cycles

Konfigurasi PIN

Pin No.	Pin Name	Description
1	Fixed End	This end is connected to one end of the resistive track
2	Variable End	This end is connected to the wiper, to provide variable voltage
3	Fixed End	This end is connected to another end of the resistive track

Konfigurasi potentiometer:

10. Soil Moisture Sensor (Sensor Kelembaban Tanah)

Spesifikasi

Operating Voltage: 3.3V to 5V DC
Operating Current: 15mA
Output Digital - 0V to 5V, Adjustable trigger level from preset
Output Analog - 0V to 5V based on infrared radiation from fire flame falling on the sensor
LEDs indicating output and power
PCB Size: 3.2cm x 1.4cm
LM393 based design
Easy to use with Microcontrollers or even with normal Digital/Analog IC
Small, cheap and easily available

konfigurasi pin

Pin Name	Description
VCC	The Vcc pin powers the module, typically with +5V
GND	Power Supply Ground
DO	Digital Out Pin for Digital Output.
AO	Analog Out Pin for Analog Output

11. LDR

Spesifikasi LDR :

Tegangan maksimum (DC): 150V.
Konsumsi arus maksimum: 100mW.
Tingkatan Resistansi/Tahanan : 10Ω sampai 100KΩ
Puncak spektral: 540nm (ukuran gelombang cahaya)
Waktu Respon Sensor : 20ms – 30ms.

Konfigurasi PIN LDR:

Grafik Respon

Penurunan Daya Disipasi

Resistansi

Spectral Respon

12. Sensor PIR

Spesifikasi:

Vin : DC 5V - 9V
Radius : 180 derajat
Jarak deteksi : 5 - 7 meter
Output : Digital TTL
Memiliki setting sensitivitas
Memiliki setting time delay
Dimensi : 3,2 cm x 2,4 cm x 2,3 cm
Berat : 10 gr

grafik respon sensor PIR

1. Respon terhadap arah, jarak, dan kecepatan

2. Respon terhadap suhu

16. Decoder (IC 7447)

Spesifikasi

has a broader Voltage range
A variety of operating conditions
internal pull-ups ensure you don't need external resistors
Four input lines and seven output lines
input clamp diode hence no need for high-speed termination
comes with open collector output

Konfigurasi pin:

Data Sheet Decoder:

17. Encoder (IC 74147)

Spesifikasi

It operates at 4.5V to 5.5 DC voltage.
It delivers output current from low 70µA to high 8mA
It operates at the temperature from -55℃ to 70℃
Logic Case packaging type: DIP
Mounting Type: Through Hole

Konfigurasi Pin

IC 74147 Pin Diagram, pin diagram of IC 74147

You can see there is a total of 16 pins.

Pin No. 1 - 4 (input)
Pin No. 2 - 5 (input)
Pin No. 3 - 6 (input)
Pin No. 4 - 7 (input)
Pin No. 5 - 8 (input)
Pin No. 6 - C (output)
Pin No. 7 - B (output)
Pin No. 8 - Ground (GND)
Pin No. 9 - A (output)
Pin No. 10 - 9 (input)
Pin No. 11 - 1 (input)
Pin No. 12 - 2 (input)
Pin No. 13 - 3 (input)
Pin No. 14 - D (output)
Pin No. 15 - Not Connected (NC)
Pin No. 16 - Vcc or positive power supply

18. Relay

Konfigurasi PIN Relay

Nomor PIN	Nama Pin	Deskripsi
1	Coil End 1	Digunakan untuk memicu (On / Off) Relay, Biasanya satu ujung terhubung ke 12V dan ujung lainnya ke ground
2	Coil End 2	Digunakan untuk memicu (On / Off) Relay, Biasanya satu ujung terhubung ke 12V dan ujung lainnya ke ground
3	Common (COM)	Common terhubung ke salah satu Ujung Beban yang akan dikontrol
4	Normally Close (NC)	Ujung lain dari beban terhubung ke NO atau NC. Jika terhubung ke NC beban tetap terhubung sebelum pemicu
5	Normally Open (NO)	Ujung lain dari beban terhubung ke NO atau NC. Jika terhubung ke NO, beban tetap terputus sebelum pemicu

Spesifikasi :

Trigger Voltage (Voltage across coil) : 5V DC

Trigger Current (Nominal current) : 70mA

Maximum AC load current: 10A @ 250/125V AC

Maximum DC load current: 10A @ 30/28V DC

Compact 5-pin configuration with plastic moulding

Operating time: 10msec Release time: 5msec

Maximum switching: 300 operating/minute (mechanically)

19. Motor DC

Konfigurasi PIN

No:	Pin Name	Description
1	Terminal 1	A normal DC motor would have only two terminals. Since these terminals are connected together only through a coil they have not polarity. Revering the connection will only reverse the direction of the motor
2	Terminal 2

DC Motor Specifications

Standard 130 Type DC motor
Operating Voltage: 4.5V to 9V
Recommended/Rated Voltage: 6V
Current at No load: 70mA (max)
No-load Speed: 9000 rpm
Loaded current: 250mA (approx)
Rated Load: 10g*cm
Motor Size: 27.5mm x 20mm x 15mm
Weight: 17 grams

20. LED

Spesifikasi :

Superior weather resistance
5mm Round Standard Directivity
UV Resistant Eproxy
Forward Current (IF): 30mA
Forward Voltage (VF): 1.8V to 2.4V
Reverse Voltage: 5V
Operating Temperature: -30℃ to +85℃
Storage Temperature: -40℃ to +100℃
Luminous Intensity: 20mcd

Konfigurasi Pin :

Pin 1 : Positive terminal of LED
Pin 2 : Negative terminal of LED

21. Ground
Ground Berfungsi sebagai untuk meniadakan beda potensial dengan mengalirkan arus sisa dari kebocoran tegangan atau arus pada rangkaian.

22. Buzzer

Konfigurasi PIN Buzzer

1	Positif	Diidentifikasi dengan simbol (+) atau kabel terminal yang lebih panjang. Dapat didukung oleh 12V DC
2	Negatif	Diidentifikasi oleh kabel terminal pendek. Biasanya terhubung ke ground sirkuit

Spesifikasi Buzzer

Rated Voltage : 12V
DC Operating Voltage : 4 to 8V
DC Rated Current* : ≤30mA
Sound Output at 10cm* : ≥85dB
Resonant Frequency : 2300 ±300Hz
Tone : Continuous
Operating Temperature : -25°C to +80°C
Storage Temperature : -30°C to +85°C
Weight : 2g
Value applying at rated voltage (DC)

3. Dasar Teori

1. Sensor Suhu
Sensor suhu udara berfungsi untuk mengukur suhu udara di sekitar atau di dalam suatu ruangan.Prinsip Kerja Sensor Suhu LM35
LM35 adalah sensor suhu berbasis semikonduktor yang bekerja dengan menghasilkan tegangan analog yang sebanding dengan suhu yang diukur. Berikut adalah penjelasan rinci tentang prinsip kerja LM35:
1. Tegangan Output yang Proporsional dengan Suhu
LM35 menghasilkan tegangan keluaran analog dalam satuan volt (V) yang linear terhadap suhu dalam derajat Celcius (°C).
Konstanta Kalibrasi:
Setiap kenaikan suhu sebesar 1°C akan menghasilkan kenaikan tegangan sebesar 10 mV.
Contoh:
Suhu 25°C → Tegangan output = 250 mV (0.25 V)
Suhu 50°C → Tegangan output = 500 mV (0.50 V)
2. Teknologi Semikonduktor
LM35 menggunakan prinsip kerja semikonduktor di mana suhu memengaruhi properti listrik material.
Dalam LM35, material semikonduktor diatur sedemikian rupa untuk menciptakan hubungan linier antara suhu dan tegangan.
3. Kalibrasi Internal
LM35 sudah dikalibrasi langsung dalam °C oleh pabrik, sehingga tidak memerlukan kalibrasi tambahan.
Hal ini memudahkan pengguna untuk membaca nilai suhu secara langsung tanpa perhitungan kompleks.
4. Range Suhu
LM35 dapat mengukur suhu dalam rentang -55°C hingga 150°C.
Sensor ini memiliki presisi tinggi dengan toleransi kesalahan hanya ±0.5°C pada suhu ruangan (25°C).
5. Cara Kerja Secara Elektronik
Input: LM35 diberi suplai daya (biasanya 4V–30V).
Proses Internal: Sensor mengubah suhu lingkungan menjadi tegangan analog berdasarkan suhu aktual.
Output: Tegangan analog dikeluarkan melalui pin output, yang dapat dibaca menggunakan alat seperti:
Multimeter
Mikrokontroler (Arduino, ESP32, dll.) yang memiliki ADC (Analog-to-Digital Converter).
6. Kelebihan LM35
Linearitas tinggi: Mudah dikonversi ke suhu karena hubungan linear.
Tidak memerlukan kalibrasi eksternal.
Konsumsi daya rendah.
Akurasi tinggi: ±0.5°C pada suhu 25°C.
7. Implementasi dan Contoh Perhitungan
Tegangan analog yang dihasilkan dapat dihubungkan langsung ke ADC (Analog-to-Digital Converter) untuk membaca nilai suhu dalam °C.
Contoh Perhitungan:
Jika tegangan output adalah 0.47 V (470 mV), maka suhu: $\text{Suhu} = \frac{\text{Tegangan Output (mV)}}{10} = \frac{470}{10} = 47°C$
Pinout LM35
Pin 1 (VCC): Input daya (4V–30V).
Pin 2 (Output): Tegangan analog proporsional dengan suhu.
Pin 3 (GND): Ground.

2. Sensor Ozon
Sensor Ozon adalah perangkat yang cocok untuk pemantauan jangka panjang kandungan gas ozon di tempat tetap. Prinsip Kerja Sensor Ozon (Ozone Sensor)
Sensor ozon dirancang untuk mendeteksi keberadaan dan konsentrasi gas ozon (O₃) di udara. Cara kerjanya bergantung pada jenis sensor yang digunakan. Berikut adalah prinsip kerja dari beberapa tipe sensor ozon yang umum:
1. Sensor Elektrokimia
Prinsip Kerja:
Sensor ini bekerja berdasarkan reaksi elektrokimia yang terjadi ketika ozon bersentuhan dengan elektroda di dalam sel sensor.
Ozon di udara terurai menjadi oksigen (O₂) dan menghasilkan arus listrik akibat reaksi oksidasi atau reduksi pada elektroda.
Arus listrik yang dihasilkan sebanding dengan konsentrasi ozon di udara.
Komponen Utama:
Elektroda kerja (working electrode)
Elektroda referensi
Larutan elektrolit
Aplikasi:
Pengukuran ozon di atmosfer
Deteksi ozon dalam ruangan (industri atau rumah sakit)
2. Sensor Semikonduktor
Prinsip Kerja:
Sensor ini memanfaatkan perubahan sifat resistansi pada bahan semikonduktor (biasanya berbasis logam oksida, seperti SnO₂ atau WO₃) saat terpapar ozon.
Ketika ozon bersentuhan dengan permukaan semikonduktor, terjadi reaksi kimia yang menyebabkan perubahan konduktivitas bahan.
Perubahan resistansi ini dikonversi menjadi sinyal listrik yang menunjukkan konsentrasi ozon.
Keunggulan:
Respons cepat dan tahan lama.
Aplikasi:
Monitoring kualitas udara di luar ruangan.
3. Sensor Ultraviolet (UV Absorption Sensor)
Prinsip Kerja:
Sensor ini bekerja berdasarkan penyerapan sinar ultraviolet oleh molekul ozon.
Ozon memiliki sifat unik yang menyerap sinar UV pada panjang gelombang tertentu (sekitar 254 nm).
Intensitas sinar UV yang tersisa setelah melewati sampel udara diukur, dan penurunan intensitas ini digunakan untuk menghitung konsentrasi ozon.
Keunggulan:
Akurasi sangat tinggi untuk pengukuran konsentrasi ozon.
Aplikasi:
Pengukuran kualitas udara secara presisi di laboratorium atau stasiun monitoring atmosfer.
4. Sensor Optik (Optical Ozone Sensor)
Prinsip Kerja:
Menggunakan material optik yang berubah warna atau sifat transmisi cahayanya saat bereaksi dengan ozon.
Sensor ini sering menggunakan film tipis bahan kimia sensitif ozon (seperti indigo carmine), yang berubah warna sesuai konsentrasi ozon.
Perubahan warna diukur menggunakan fotodetektor atau spektrofotometer.
Keunggulan:
Teknologi sederhana dan hemat energi.
Aplikasi:
Pengukuran ozon portabel atau di perangkat kecil.
5. Sensor Ozon Berbasis Laser (Laser Ozone Sensor)
Prinsip Kerja:
Menggunakan laser dioda untuk mengukur penyerapan cahaya oleh ozon pada panjang gelombang tertentu.
Sensor ini memiliki sensitivitas sangat tinggi dan mampu mendeteksi ozon dalam konsentrasi yang sangat kecil (ppm atau ppb).
Aplikasi:
Analisis kualitas udara tingkat tinggi.
Penelitian atmosfer.

3. Sensor VOC
Sensor VOC dirancang khusus untuk mendeteksi dan mengukur senyawa organik yang mudah menguap.
Sensor VOC berbasis Metal Oxide Semiconductor (MOS) adalah salah satu jenis sensor yang paling umum digunakan untuk mendeteksi senyawa organik yang mudah menguap (Volatile Organic Compounds). Berikut adalah penjelasan detail tentang cara kerjanya:
Prinsip Kerja
Material Sensitif (Oksida Logam):
Sensor ini menggunakan material semikonduktor oksida logam, seperti SnO₂ (tin dioxide), WO₃ (tungsten oxide), atau TiO₂ (titanium dioxide), yang sangat sensitif terhadap gas-gas tertentu.
Permukaan material ini memiliki elektron bebas yang dapat berinteraksi dengan molekul gas di udara.
Adsorpsi Molekul Gas:
Ketika udara mengandung VOC, molekul VOC akan teradsorpsi pada permukaan semikonduktor.
Molekul VOC melepaskan atau mengambil elektron dari permukaan semikonduktor selama proses reaksi kimia.
Perubahan Resistansi:
Interaksi antara molekul VOC dan permukaan oksida logam menyebabkan perubahan konsentrasi elektron bebas pada permukaan material.
Hal ini menyebabkan perubahan resistansi pada material semikonduktor.
Jika molekul VOC menyumbangkan elektron, resistansi akan menurun.
Jika molekul VOC mengambil elektron, resistansi akan meningkat.
Konversi Sinyal:
Perubahan resistansi ini kemudian diubah menjadi sinyal listrik (tegangan atau arus) yang dapat diukur.
Sinyal ini sebanding dengan konsentrasi VOC di udara.
Komponen Utama
Elemen Sensitif: Oksida logam semikonduktor.
Pemanas Internal: Elemen pemanas digunakan untuk menjaga suhu material semikonduktor pada level optimal (biasanya 200–400°C). Suhu tinggi membantu reaksi kimia dengan molekul VOC.
Sirkuit Elektronik: Mengubah perubahan resistansi menjadi sinyal yang dapat dibaca oleh perangkat seperti mikrokontroler atau sistem kontrol.
Keunggulan MOS
Sensitivitas Tinggi:
Sangat peka terhadap berbagai jenis VOC, seperti etanol, formaldehida, toluena, benzena, dan lainnya.
Respon Cepat:
Dapat mendeteksi perubahan konsentrasi VOC dalam waktu singkat.
Tahan Lama:
Material semikonduktor oksida logam memiliki masa pakai yang panjang.
Biaya Rendah:
Dibandingkan dengan teknologi lain seperti sensor berbasis inframerah, MOS lebih ekonomis.
Kekurangan MOS
Interferensi Gas Lain:
Sensitif terhadap gas lain (seperti karbon monoksida, amonia, atau nitrogen oksida), yang dapat menyebabkan pembacaan tidak akurat.
Konsumsi Energi Tinggi:
Elemen pemanas memerlukan daya tambahan untuk mempertahankan suhu operasi.
Rentan Terhadap Kelembapan:
Kelembapan tinggi dapat memengaruhi akurasi sensor.
Aplikasi MOS dalam Deteksi VOC
Monitoring Kualitas Udara Dalam Ruangan:
Digunakan untuk mendeteksi VOC dari produk rumah tangga, cat, atau pembersih.
Industri:
Monitoring VOC di lingkungan industri seperti pabrik kimia atau farmasi.
Kesehatan dan Keamanan:
Deteksi gas berbahaya di ruang tertutup untuk memastikan keselamatan pekerja.
Perangkat IoT:
Digunakan pada perangkat pintar untuk memantau kualitas udara secara real-time.

4. Sensor oksigen
Sensor oksigen (oxygen sensor) adalah perangkat yang mendeteksi konsentrasi oksigen di air. Sensor oksigen digunakan dalam untuk mengontrol kadar oksigen di dalam air.

Prinsip Kerja Sensor Oksigen Menggunakan MQ-135
MQ-135 adalah sensor gas yang dirancang untuk mendeteksi berbagai gas, termasuk gas beracun dan polutan seperti amonia (NH₃), karbon dioksida (CO₂), nitrogen oksida (NOx), alkohol, benzena, asap, dan senyawa organik yang mudah menguap (VOC). Namun, MQ-135 tidak secara khusus dirancang untuk mendeteksi oksigen (O₂). Sebagai gantinya, ini lebih cocok untuk mendeteksi gas yang memengaruhi kualitas udara.
Jika Anda mencari sensor untuk oksigen (O₂), sensor yang lebih sesuai adalah sensor oksigen elektrokimia atau sensor oksigen galvanik. Namun, berikut adalah penjelasan prinsip kerja MQ-135 yang dapat membantu Anda memahami mekanismenya.
Prinsip Kerja MQ-135
Material Sensitif (Semikonduktor Oksida Logam):
MQ-135 menggunakan material sensitif berbasis SnO₂ (tin dioxide).
Dalam kondisi normal (tanpa gas target), SnO₂ memiliki resistansi tinggi.
Reaksi dengan Gas Target:
Ketika gas target (seperti amonia, CO₂, VOC, atau gas lain) hadir, molekul gas tersebut bereaksi dengan oksigen yang teradsorpsi pada permukaan SnO₂.
Reaksi kimia ini mengubah konsentrasi elektron bebas dalam material SnO₂, sehingga mengubah resistansinya.
Perubahan Resistansi:
Gas Pereduksi (Reducing Gas): Seperti amonia atau karbon monoksida, akan menyumbangkan elektron ke SnO₂, menurunkan resistansi.
Gas Pengoksidasi: Seperti ozon atau nitrogen dioksida, akan mengambil elektron dari SnO₂, meningkatkan resistansi.
Konversi Sinyal:
Perubahan resistansi ini dikonversi menjadi sinyal listrik (tegangan atau arus) yang dapat dibaca oleh perangkat seperti mikrokontroler (Arduino, ESP32, dsb.).
Sinyal ini sebanding dengan konsentrasi gas target di udara.
Menggunakan MQ-135 untuk Gas Oksigen (O₂):
MQ-135 tidak secara langsung dirancang untuk mendeteksi oksigen (O₂).
Namun, dalam kondisi tertentu, penurunan konsentrasi oksigen dapat memengaruhi tingkat reaktivitas gas-gas lain yang ada di udara. Dengan demikian, MQ-135 mungkin memberikan indikasi tidak langsung jika ada perubahan konsentrasi oksigen.
Untuk pengukuran oksigen yang akurat, sebaiknya gunakan sensor oksigen spesifik seperti sensor oksigen elektrokimia atau sensor oksigen galvanik.
Spesifikasi MQ-135:
Gas yang Dapat Dideteksi:
Amonia (NH₃)
Karbon dioksida (CO₂)
Nitrogen oksida (NOx)
Alkohol
Benzena
Asap dan VOC
Tegangan Kerja: 5V DC.
Output: Analog dan digital.
Kepekaan Gas: Memiliki sensitivitas tinggi terhadap gas beracun dan VOC.
Aplikasi MQ-135:
Monitoring Kualitas Udara:
Digunakan dalam perangkat IoT untuk mendeteksi polutan dan kualitas udara di dalam ruangan.
Sistem Deteksi Gas Berbahaya:
Digunakan di laboratorium, rumah sakit, atau industri.
Sistem Alarm Asap:
Digunakan untuk mendeteksi keberadaan asap atau kebocoran gas beracun.

5. Sensor Tekanan Udara
Sensor tekanan udara berfungsi untuk mengukur dan memantau tekanan atmosfer di berbagai lingkungan.
Prinsip Kerja Sensor Piezoelektrik (Piezo Sensor)
Sensor piezoelektrik adalah perangkat yang bekerja berdasarkan efek piezoelektrik, yaitu fenomena di mana material tertentu menghasilkan tegangan listrik ketika dikenai tekanan mekanis. Sensor ini digunakan untuk mengukur tekanan, getaran, gaya, atau perubahan mekanis lainnya.
1. Efek Piezoelektrik
Efek piezoelektrik terjadi pada material tertentu seperti kristal kuarsa, keramik piezo, atau polimer piezo.
Ketika material ini mengalami deformasi mekanis (tekanan, regangan, atau getaran), muatan listrik dipolarisasi di dalam material.
Hasilnya adalah tegangan listrik yang dihasilkan sebanding dengan gaya atau tekanan yang diterapkan.
2. Prinsip Kerja Sensor Piezoelektrik
Input Mekanis:
Ketika sensor menerima tekanan, getaran, atau gaya mekanis, material piezoelektrik mengalami deformasi (kompresi atau regangan).
Pengubahan Energi:
Deformasi ini menyebabkan material piezoelektrik menghasilkan muatan listrik di permukaannya (tegangan).
Tegangan yang dihasilkan adalah proposional terhadap besarnya gaya atau tekanan yang diterapkan.
Keluaran (Output):
Tegangan listrik yang dihasilkan diubah menjadi sinyal listrik yang dapat diukur oleh perangkat elektronik seperti osiloskop, mikrokontroler, atau sistem akuisisi data.
3. Komponen Utama dalam Sensor Piezoelektrik
Material Piezoelektrik:
Material ini bisa berupa:
Kristal alami seperti kuarsa.
Keramik piezoelektrik sintetis seperti PZT (Lead Zirconate Titanate).
Elektroda:
Digunakan untuk mengumpulkan muatan listrik dari permukaan material piezoelektrik.
Casing atau Housing:
Melindungi material piezoelektrik dari kerusakan fisik dan interferensi lingkungan.
4. Karakteristik Sensor Piezoelektrik
Keunggulan:
Respons Cepat: Sensor ini memiliki waktu respons yang sangat cepat terhadap perubahan mekanis.
Presisi Tinggi: Ideal untuk pengukuran gaya atau getaran kecil.
Tidak Memerlukan Sumber Daya Eksternal: Sensor ini pasif dan menghasilkan tegangan sendiri tanpa memerlukan suplai daya.
Kompak dan Tahan Lama: Dapat beroperasi dalam kondisi lingkungan ekstrem seperti suhu tinggi.
Kekurangan:
Sensitivitas terhadap Lingkungan: Sensitivitas dapat dipengaruhi oleh suhu dan kelembapan.
Hanya untuk Perubahan Dinamis: Sensor ini lebih sensitif terhadap perubahan gaya dinamis daripada gaya statis (tegangan pelan tidak terdeteksi dengan baik).
5. Aplikasi Sensor Piezoelektrik
Industri:
Digunakan untuk mendeteksi tekanan dalam mesin atau pipa.
Pengukuran Getaran:
Dipasang pada mesin untuk mendeteksi getaran sebagai bagian dari pemeliharaan prediktif.
Sistem Keamanan:
Digunakan pada alat pendeteksi benturan atau getaran (contoh: alarm getaran).
Kesehatan:
Dipakai dalam ultrasonografi medis (USG) untuk menghasilkan gelombang suara ultrasonik.
Elektronik Konsumen:
Pada perangkat seperti mikrofon piezo, alat musik elektronik, atau keyboard sentuhan.

6. Sensor Partikulat
Sensor partikulat berfungsi untuk mendeteksi, menghitung, dan melaporkan jumlah partikel di udara.

Prinsip Kerja Sensor Particulate Matter (PM Sensor)
Sensor Particulate Matter (PM) digunakan untuk mendeteksi dan mengukur partikel-partikel kecil (polutan) yang tersuspensi di udara, seperti PM1.0, PM2.5, dan PM10. Partikel-partikel ini meliputi debu, asap, serbuk sari, jelaga, atau aerosol yang berdampak pada kualitas udara dan kesehatan manusia.
Prinsip Dasar
Sensor PM umumnya bekerja berdasarkan metode penghamburan cahaya (light scattering), meskipun ada metode lain seperti pengukuran massa langsung atau hambatan. Berikut adalah langkah-langkah kerja sensor PM berbasis light scattering:
1. Emisi Sumber Cahaya
Sumber cahaya: Biasanya menggunakan laser diode atau LED.
Sumber cahaya ini memancarkan sinar terfokus dan stabil ke dalam ruang deteksi, tempat udara yang mengandung partikel melewati sensor.
2. Partikel Memantulkan Cahaya
Saat partikel (PM) melewati sinar cahaya, cahaya akan terhambur (scattering).
Besarnya hamburan tergantung pada:
Ukuran partikel (semakin kecil, hamburannya lebih lemah).
Jumlah partikel (semakin banyak, hamburannya lebih kuat).
3. Deteksi Cahaya Terhambur
Fotodetektor: Sensor optik mendeteksi cahaya yang dihamburkan oleh partikel.
Sensor ini mengukur intensitas hamburan cahaya yang sebanding dengan konsentrasi partikel di udara.
4. Pemrosesan Sinyal
Sinyal dari fotodetektor diolah oleh sirkuit elektronik untuk menentukan:
Konsentrasi PM: Biasanya dalam satuan µg/m³ (mikrogram per meter kubik udara).
Distribusi Ukuran Partikel: Misalnya, untuk membedakan antara PM1.0, PM2.5, dan PM10.
5. Output
Hasil pengukuran diubah menjadi sinyal digital atau analog.
Nilai konsentrasi PM ditampilkan melalui antarmuka atau dikirim ke mikrokontroler/sistem akuisisi data.
Komponen Utama PM Sensor
Sumber Cahaya:
Biasanya laser diode untuk akurasi tinggi.
Ruang Deteksi:
Tempat partikel udara melewati sinar laser.
Fotodetektor:
Sensor optik untuk mendeteksi cahaya terhambur.
Sistem Pemrosesan Data:
Menghitung konsentrasi partikel dari sinyal hamburan cahaya.
Spesifikasi PM Sensor
PM1.0: Partikel dengan ukuran ≤1.0 µm (mikron).
PM2.5: Partikel dengan ukuran ≤2.5 µm (mikron).
PM10: Partikel dengan ukuran ≤10 µm (mikron).
Akurasi Tinggi: Sensor laser memiliki akurasi tinggi untuk mendeteksi partikel kecil.
Keunggulan Sensor PM Berbasis Hamburan Cahaya
Akurasi Tinggi:
Dapat mendeteksi partikel kecil (PM1.0 dan PM2.5).
Respon Cepat:
Memberikan pengukuran real-time.
Non-Destruktif:
Tidak mengubah komposisi partikel selama pengukuran.
Kekurangan Sensor PM Berbasis Hamburan Cahaya
Sensitivitas terhadap Kelembapan:
Kelembapan tinggi dapat menyebabkan partikel mengumpul, sehingga memengaruhi akurasi pengukuran.
Rentan terhadap Polusi Internal:
Debu atau partikel yang menumpuk di dalam sensor dapat mengganggu deteksi.
Keterbatasan Ukuran Partikel:
Sulit mendeteksi partikel dengan ukuran sangat kecil (<0.3 µm).

7. Sensor CO

Sensor CO adalah detektor karbon monoksida yang berfungsi untuk mendeteksi keberadaan gas karbon monoksida (CO). Sensor CO dapat digunakan di tempat-tempat seperti garasi, bengkel, ruang tamu tertutup, dan tempat parkir bawah tanah
Prinsip Kerja Sensor Gas MQ-7
Sensor MQ-7 adalah sensor gas yang dirancang untuk mendeteksi gas karbon monoksida (CO). Sensor ini sering digunakan dalam aplikasi keamanan untuk mendeteksi konsentrasi karbon monoksida di udara, seperti dalam detektor gas rumah tangga atau industri.
Prinsip Kerja MQ-7
MQ-7 bekerja berdasarkan konduktivitas listrik material semikonduktor oksida logam yang berubah saat terpapar gas karbon monoksida. Berikut adalah langkah-langkah kerja detailnya:
1. Elemen Sensitif (SnO₂ - Tin Dioxide)
Material utama pada MQ-7 adalah semikonduktor oksida logam, yaitu SnO₂.
Dalam udara bersih, SnO₂ memiliki resistansi tinggi karena adanya molekul oksigen yang menyerap elektron di permukaan material, membentuk lapisan penghalang elektron.
2. Reaksi dengan Karbon Monoksida
Ketika karbon monoksida (CO) hadir, gas ini bereaksi dengan molekul oksigen yang teradsorpsi di permukaan SnO₂.
Reaksi kimia ini melepaskan elektron kembali ke material, sehingga menurunkan resistansi SnO₂.
3. Siklus Pemanasan dan Pendinginan
Sensor MQ-7 memiliki elemen pemanas internal yang bekerja dalam dua tahap siklus suhu untuk meningkatkan sensitivitas terhadap karbon monoksida:
Siklus Suhu Tinggi (~5V):
Pada suhu tinggi (sekitar 320°C), sensor "dibersihkan" dari gas lain dan mengembalikan permukaan material ke kondisi awal.
Siklus Suhu Rendah (~1.4V):
Pada suhu rendah (sekitar 50°C), sensor mendeteksi karbon monoksida dengan akurasi tinggi.
Pergantian suhu ini dilakukan dalam interval tertentu untuk memastikan pengukuran yang stabil dan akurat.
4. Perubahan Resistansi
Ketika karbon monoksida hadir, resistansi sensor menurun.
Hubungan antara konsentrasi karbon monoksida (ppm) dan resistansi sensor adalah non-linear tetapi dapat dikalibrasi menggunakan persamaan tertentu.
5. Output Sensor
Analog Output:
Sensor menghasilkan sinyal analog berupa tegangan yang sebanding dengan konsentrasi karbon monoksida (CO).
Sinyal ini dapat dibaca oleh mikrokontroler seperti Arduino untuk dikonversi menjadi nilai ppm (part per million).
Spesifikasi Sensor MQ-7
Gas yang Dideteksi: Karbon monoksida (CO).
Kisaran Deteksi: 20 ppm hingga 2000 ppm.
Tegangan Operasi: 5V DC.
Output: Analog (tegangan) dan digital.
Waktu Pemanasan Awal: Sekitar 24–48 jam untuk stabilitas maksimum.
Keunggulan MQ-7
Sensitivitas Tinggi terhadap CO:
Dapat mendeteksi konsentrasi karbon monoksida rendah hingga 20 ppm.
Biaya Rendah:
Sangat ekonomis dibandingkan dengan sensor gas lainnya.
Mudah Digunakan:
Kompatibel dengan mikrokontroler seperti Arduino atau ESP32.
Kekurangan MQ-7
Konsumsi Energi Tinggi:
Elemen pemanas internal membutuhkan daya yang signifikan.
Interferensi Gas Lain:
Dapat dipengaruhi oleh gas lain seperti metana atau hidrogen, sehingga diperlukan kalibrasi tambahan untuk akurasi.
Waktu Pemanasan Awal yang Lama:
Diperlukan waktu pemanasan awal untuk mencapai stabilitas.

RESISTOR
Resistor merupakan komponen elektronika dasar yang digunakan untuk membatasi jumlah arus yang mengalir dalam satu rangkaian.Sesuai dengan namanya, resistor bersifat resistif dan umumnya terbuat dari bahan karbon. Resistor memiliki simbol seperti gambar dibawah ini :

Simbol Resistor
Resistor mempunyai nilai resistansi (tahanan) tertentu yang dapat memproduksi tegangan listrik di antara kedua pin dimana nilai tegangan terhadap resistansi tersebut berbanding lurus dengan arus yang mengalir, berdasarkan persamaan Hukum OHM :

Dimana V adalah tegangan, I adalah kuat arus, dan R adalah Hambatan.

Di dalam resistor, terdapat ketentuan untuk membaca nilai resistor yang diwakili dengan kode warna dengan ketentuan di bawah ini :

Sebagian besar resistor yang kita lihat memiliki empat pita berwarna . Oleh karena itu ada cara membacanya seperti ketentuan dibawah ini :
1. Dua pita pertama dan kedua menentukan nilai dari resistansi
2. Pita ketiga menentukan faktor pengali, yang akan memberikan nilai resistansi.
3. Dan terakhir, pita keempat menentukan nilai toleransi.

Rumus Resistor:

Seri : R_total = R₁ + R₂ + R₃ + ….. + R_n

Dimana :
Rtotal = Total Nilai Resistor
R₁ = Resistor ke-1
R₂ = Resistor ke-2
R₃ = Resistor ke-3
R_n = Resistor ke-n

Paralel: 1/R_total = 1/R₁ + 1/R₂ + 1/R₃ + ….. + 1/R_n

Dimana :
R_total = Total Nilai Resistor
R₁ = Resistor ke-1
R₂ = Resistor ke-2
R₃ = Resistor ke-3
R_n = Resistor ke-n

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.Dioda memiliki simbol sebagai berikut :

Gambar Simbol Dioda

Cara Kerja Dioda

Secara sederhana, cara kerja dioda dapat dijelaskan dalam tiga kondisi, yaitu kondisi tanpa tegangan (unbiased), diberikan tegangan positif (forward biased), dan tegangan negatif (reverse biased).

A. Kondisi tanpa tegangan

Pada kondisi tidak diberikan tegangan akan terbentuk suatu perbatasan medan listrik pada daerah P-N junction. Hal ini terjadi diawali dengan proses difusi, yaitu bergeraknya muatan elektro dari sisi n ke sisi p. Elektron-elektron tersebut akan menempati suatu tempat di sisi p yang disebut dengan holes. Pergerakan elektron-elektron tersebut akan meninggalkan ion positif di sisi n, dan holes yang terisi dengan elektron akan menimbulkan ion negatif di sisi p. Ion-ion tidak bergerak ini akan membentuk medan listrik statis yang menjadi penghalang pergerakan elektron pada dioda.

cara kerja dioda

B. Kondisi tegangan positif (Forward-bias)

Pada kondisi ini, bagian anoda disambungkan dengan terminal positif sumber listrik dan bagian katoda disambungkan dengan terminal negatif. Adanya tegangan eksternal akan mengakibatkan ion-ion yang menjadi penghalang aliran listrik menjadi tertarik ke masing-masing kutub. Ion-ion negatif akan tertarik ke sisi anoda yang positif, dan ion-ion positif akan tertarik ke sisi katoda yang negatif. Hilangnya penghalang-penghalang tersebut akan memungkinkan pergerakan elektron di dalam dioda, sehingga arus listrik dapat mengalir seperti pada rangkaian tertutup.

dioda tanpa tegangan

C. Kondisi tegangan negatif (Reverse-bias)

Pada kondisi ini, bagian anoda disambungkan dengan terminal negatif sumber listrik dan bagian katoda disambungkan dengan terminal positif. Adanya tegangan eksternal akan mengakibatkan ion-ion yang menjadi penghalang aliran listrik menjadi tertarik ke masing-masing kutub. Pemberian tegangan negatif akan membuat ion-ion negatif tertarik ke sisi katoda (n-type) yang diberi tegangan positif, dan ion-ion positif tertarik ke sisi anoda (p-type) yang diberi tegangan negatif. Pergerakan ion-ion tersebut searah dengan medan listrik statis yang menghalangi pergerakan elektron, sehingga penghalang tersebut akan semakin tebal oleh ion-ion. Akibatnya, listrik tidak dapat mengalir melalui dioda dan rangkaian diibaratkan menjadi rangkaian terbuka.

kondisi tegangan negatif

Rumus

Transistor NPN

Transistor adalah alat semikonduktor yang dipakai sebagai penguat, sebagai sirkuit pemutus dan penyambung arus (switching), stabilisasi tegangan, dan modulasi sinyal. Transistor dapat berfungsi semacam kran listrik, di mana berdasarkan arus inputnya (BJT) atau tegangan inputnya (FET), memungkinkan pengaliran listrik yang sangat akurat dari sirkuit sumber listriknya. Kapasitor NPN memiliki simbol seperti gambar di bawah ini:

Simbol Transistor NPN BC547

Terdapat rumus rumus dalam mencari transistor seperti rumus di bawah ini:

Rumus dari Transitor adalah :

h_FE = iC/iB

dimana, iC = perubahan arus kolektor

iB = perubahan arus basis

h_FE = arus yang dicapai

Rumus dari Transitor adalah :

Karakteristik Input

Transistor adalah komponen aktif yang menggunakan aliran electron sebagai prinsip kerjanya didalam bahan. Sebuah transistor memiliki tiga daerah doped yaitu daerah emitter, daerah basis dan daerah disebut kolektor. Transistor ada dua jenis yaitu NPN dan PNP. Transistor memiliki dua sambungan: satu antara emitter dan basis, dan yang lain antara kolektor dan basis. Karena itu, sebuah transistor seperti dua buah dioda yang saling bertolak belakang yaitu dioda emitter-basis, atau disingkat dengan emitter dioda dan dioda kolektor-basis, atau disingkat dengan dioda kolektor.

Bagian emitter-basis dari transistor merupakan dioda, maka apabila dioda emitter-basis dibias maju maka kita mengharapkan akan melihat grafik arus terhadap tegangan dioda biasa. Saat tegangan dioda emitter-basis lebih kecil dari potensial barriernya, maka arus basis (Ib) akan kecil. Ketika tegangan dioda melebihi potensial barriernya, arus basis (Ib) akan naik secara cepat.

Karakteristik Output

Sebuah transistor memiliki empat daerah operasi yang berbeda yaitu daerah aktif, daerah saturasi, daerah cutoff, dan daerah breakdown. Jika transistor digunakan sebagai penguat, transistor bekerja pada daerah aktif. Jika transistor digunakan pada rangkaian digital, transistor biasanya beroperasi pada daerah saturasi dan cutoff. Daerah breakdown biasanya dihindari karena resiko transistor menjadi hancur terlalu besar.

Gelombang I/O Transistor

KAPASITOR

Kapasitor atau disebut juga dengan kondensator adalah komponen elektronika pasif yang dapat menyimpan energi atau muatan listrik dalam sementara waktu. Fungsi kapasitor (kondensator) di antaranya adalah dapat memilih gelombang radio pada rangkaian tuner, sebagai perata arus pada rectifier dan juga sebagai filter di dalam Rangkaian Power Supply (Catu Daya). Satuan nilai untuk kapasitor (kondensator) adalah Farad (F).

Rumus Kapasitas Kapasitor

Rumus Kapasitor Keping Sejajar (Udara)

Rumus Kapasitor Keping Sejajar (Medium)

Rumus Kapasitas Kapasitor Bentuk Bola

INDUKTOR

Induktor atau dikenal juga dengan Coil adalah Komponen Elektronika Pasif yang terdiri dari susunan lilitan Kawat yang membentuk sebuah Kumparan. Pada dasarnya, Induktor dapat menimbulkan Medan Magnet jika dialiri oleh Arus Listrik. Medan Magnet yang ditimbulkan tersebut dapat menyimpan energi dalam waktu yang relatif singkat. Dasar dari sebuah Induktor adalah berdasarkan Hukum Induksi Faraday.

Kemampuan Induktor atau Coil dalam menyimpan Energi Magnet disebut dengan Induktansi yang satuan unitnya adalah Henry (H). Satuan Henry pada umumnya terlalu besar untuk Komponen Induktor yang terdapat di Rangkaian Elektronika. Oleh Karena itu, Satuan-satuan yang merupakan turunan dari Henry digunakan untuk menyatakan kemampuan induktansi sebuah Induktor atau Coil. Satuan-satuan turunan dari Henry tersebut diantaranya adalah milihenry (mH) dan microhenry (µH). Simbol yang digunakan untuk melambangkan Induktor dalam Rangkaian Elektronika adalah huruf “L”.

Simbol Induktor

Berikut ini adalah Simbol-simbol Induktor :

Simbol Induktor di proteus :

Nilai Induktansi sebuah Induktor (Coil) tergantung pada 4 faktor, diantaranya adalah :

Jumlah Lilitan, semakin banyak lilitannya semakin tinggi Induktasinya
Diameter Induktor, Semakin besar diameternya semakin tinggi pula induktansinya
Permeabilitas Inti, yaitu bahan Inti yang digunakan seperti Udara, Besi ataupun Ferit.
Ukuran Panjang Induktor, semakin pendek inductor (Koil) tersebut semakin tinggi induktansinya.

Jenis-jenis Induktor (Coil)

Berdasarkan bentuk dan bahan inti-nya, Induktor dapat dibagi menjadi beberapa jenis, diantaranya adalah :

Air Core Inductor – Menggunakan Udara sebagai Intinya
Iron Core Inductor – Menggunakan bahan Besi sebagai Intinya
Ferrite Core Inductor – Menggunakan bahan Ferit sebagai Intinya
Torroidal Core Inductor – Menggunakan Inti yang berbentuk O Ring (bentuk Donat)
Laminated Core Induction – Menggunakan Inti yang terdiri dari beberapa lapis lempengan logam yang ditempelkan secara paralel. Masing-masing lempengan logam diberikan Isolator.
Variable Inductor – Induktor yang nilai induktansinya dapat diatur sesuai dengan keinginan. Inti dari Variable Inductor pada umumnya terbuat dari bahan Ferit yang dapat diputar-putar.

Fungsi Induktor (Coil) dan Aplikasinya

Fungsi-fungsi Induktor atau Coil diantaranya adalah dapat menyimpan arus listrik dalam medan magnet, menapis (Filter) Frekuensi tertentu, menahan arus bolak-balik (AC), meneruskan arus searah (DC) dan pembangkit getaran serta melipatgandakan tegangan.

Berdasarkan Fungsi diatas, Induktor atau Coil ini pada umumnya diaplikasikan :

Sebagai Filter dalam Rangkaian yang berkaitan dengan Frekuensi
Transformator (Transformer)
Motor Listrik
Solenoid
Relay
Speaker
Microphone

OP-AMP

Simbol

Berfungsi sebagai penguat atau pembanding tegangan input dengan output

Karakteristik IC OpAmp

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

Inverting Amplifier

Rumus:

NonInverting

Ruus:

Komparator

Rumus:

Adder

Rumus:

Bentuk Gelombang

GERBANG NOT (IC 7404)

Gerbang NOT atau disebut juga "NOT GATE" atau Inverter (Gerbang Pembalik) adalah jenis gerbang logika yang hanya memiliki satu input (Masukan) dan satu output (keluaran). Dikatakan Inverter (gerbang pembalik) karena gerbang ini akan menghasilkan nilai ouput yang berlawanan dengan nilai inputnya . Untuk lebih jelasnya perhatikan simbol dan tabel kebenaran gerbang NOT berikut.

Pada gerbang logika NOT, simbol yang menandakan operasi gerbang logika NOT adalah tanda minus (-) diatas variabel, perhatikan gambar diatas.

Perhatikan tabel kebenaran gerbang NOT. Cara cepat untuk mengingat tabelnya adalah dengan mengingat pernyataan berikut. "Gerbang NOT akan menghasilkan output (keluaran) logika 1 bila variabel input (masukan) bernilai logika 0" sebalikanya "Gerbang NOT akan menghasilkan keluaran logika 0 bila input (masukan) bernilai logika 1"

GERBANG XOR (IC 4030)

Gerbang XOR adalah kombinasi dari gerbang-gerbang logika yang komplek yang digunakan untuk membentuk rangkaian logika aritmatika, komparator dan rangkaian untuk mendeteksi error. Gerbang logika Ex-OR disimbolkan seperti pada gambar berikut ini. Dalam bentuk aljabar Boolean, logika Ex-OR dapat dituliskan seperti berikut ini. Gerbang logika Ex-OR biasanya digunakan untuk membuat rangkaian operasi aritmatika dan perhitungan khusus Adder dan Half-Adder. Gerbang logika Ex-OR dapat berfungsi sebagai “carry-bit” atau sebagai kontroller inverter, di mana salah satu input melewatkan data biner dan input lainnya berfungsi sebagai pemberi signal kontrol.
Tabel kebenaran untuk logika Ex-OR adalah

DECODER (IC 7447)

IC BCD 7447 merupakan IC yang bertujuan mengubah data BCD (Binary Coded Decimal) menjadi suatu data keluaran untuk seven segment. IC 7447 yang bekerja pada tegangan 5V ini khusus untuk menyalakan seven segment dengan konfigurasi common anode. Sedangkan untuk menyalakan tampilan seven segment yang bekerja pada konfigurasi common cathode menggunakan IC BCD 7448.

IC ini sangat membantu untuk meringkas masukan seven segmen dengan jumlah 7 pin, sedangkan jika menggunakan BCD cukup dengan 4 bit masukan. IC BCD bisa juga disebut dengan driver seven segment. Berikut konfigurasi Pin IC 7447.

Konfigurasi Pin Decoder:

Pin Input IC BCD, memiliki fungsi sebagai masukan IC BCD yang terdiri dari 4 Pin, nama pin masukan BCD dilangkan dengan huruf kapital yaitu A, B, C dan D. Pin input berkeja dengan logika High=1.
Pin Ouput IC BCD, memiliki fungsi untuk mengaktifkan seven segmen sesuai data yang diolah dari pin input. Pin output berjumlah 7 pin yang namanya dilambangkan dengan aljabar huruf kecil yaitu, b, c, d, e, f dan g. Pin Output bekerja dengan logika low=0. Karena itulah IC 7447 digunakan untuk seven segment common anode.
Pin LT (Lamp Test) memiliki fungsi untuk mengaktifkan semua output menjadi aktif low, sehingga semua led pada seven segmen menyala dan menampilkan angka 8. Pin LT akan aktif jika diberi logika low. Pin ini juga digunakan untuk mengetes kondisi LED pada seven segment.
Pin RBI (Ripple Blanking Input) memiliki fungsi untuk menahan data input (disable input), pin RBI akan aktif jika diberi logika low. Sehingga seluruh pin output akan berlogika High, dan seven segment tidak aktif.
Pin RBO (Ripple blanking Output) memiliki fungsi untuk menahan data output (disable output), pin RBO ini akan aktif jika diberikan logika Low. Sehingga seluruh pin output akan berlogika High, dan seven segment tidak aktif.

Pada aplikasi IC dekoder 7447, ketiga pin (LT, RBI dan RBO) harus diberi logika HIGH=1 agar tidak aktif. Baik IC 7447 atau 7448 pada bagian output perlu dipasang resistor untuk membatasi arus yang keluar sehingga led pada seven segment bekerja secara optimal. Berikut ini rangkaian IC dekoder 7448 untuk konfigurasi seven segment common cathode.

ENCODER 74147

IC 74147 adalah IC encoder digital yang mengkodekan 9 jalur input menjadi 4 jalur output. Ini juga dikenal sebagai encoder prioritas Desimal ke BCD. Istilah encoder prioritas digunakan karena menyediakan pengkodean untuk jalur data urutan tertinggi sebagai prioritas pertama. Itu dibuat menggunakan teknologi Transistor-Transistor Logic (TTL). Ini adalah IC encoder 10 hingga 4. Pada artikel ini, kita akan melihat Diagram Pin IC 74147, Diagram Sirkuit Internal IC 74147, dan tabel Truth atau tabel fungsi IC 74147.

Here, you can see the truth table of IC 74147

BUZZER

Buzzer adalah sebuah komponen elektronika yang berfungsi untuk mengubah getaran listrik menjadi getaran suara getaran listrik menjadi getaran suara. Pada dasarnya prinsip kerja buzzer hampir sama dengan loudspeaker, jadi buzzer juga terdiri dari kumparan yang terpasang pada diafragma dan kemudian kumparan tersebut dialiri arus sehingga menjadi elektromagnet, kumparan tadi akan tertarik ke dalam atau keluar, tergantung dari arah arus dan polaritas magnetnya, karena kumparan dipasang pada diafragma maka setiap gerakan kumparan akan menggerakkan diafragma secara bolak-balik sehingga membuat udara bergetar yang akan menghasilkan suara. Buzzer biasa digunakan sebagai indikator bahwa proses telah selesai atau terjadi suatu kesalahan pada sebuah alat (alarm).

Cara Kerja Buzzer pada saat aliran listrik atau tegangan listrik yang mengalir ke rangkaian yang menggunakan piezoeletric tersebut. Piezo buzzer dapat bekerja dengan baik dalam menghasilkan frekwensi di kisaran 1 - 6 kHz hingga 100 kHz. Buzzer memiliki simbol seperti gambar di bawah ini :

Gambar Simbol Buzzer

LDR

LDR (Light Dependent Resistor) merupakan salah satu komponen resistor yang nilai resistansinya akan berubah-ubah sesuai dengan intensitas cahaya yang mengenai sensor ini. LDR juga dapat digunakan sebagai sensor cahaya. Perlu diketahui bahwa nilai resistansi dari sensor ini sangat bergantung pada intensitas cahaya. Semakin banyak cahaya yang mengenainya, maka akan semakin menurun nilai resistansinya. Sebaliknya jika semakin sedikit cahaya yang mengenai sensor (gelap), maka nilai hambatannya akan menjadi semakin besar sehingga arus listrik yang mengalir akan terhambat.

Grafik

POTENSIOMETER

Potensiometer (POT) adalah salah satu jenis Resistor yang Nilai Resistansinya dapat diatur sesuai dengan kebutuhan Rangkaian Elektronika ataupun kebutuhan pemakainya. Potensiometer merupakan Keluarga Resistor yang tergolong dalam Kategori Variable Resistor. Secara struktur, Potensiometer terdiri dari 3 kaki Terminal dengan sebuah shaft atau tuas yang berfungsi sebagai pengaturnya.

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. Relay memiliki simbol seperti gambar di bawah ini :

Gambar Simbol Relay

Kapasitas Pengalihan Maksimum:

Cara Kerja Relay

Apabila coil diberikan arus listrik, maka akan timbul gaya elektromagnetik yang dapat menarik armature untuk merubah switch contact point.
Apabila coil tersebut sudah tidak dialiri arus listrik, maka Armature akan kembali lagi ke posisi Normally Close.
Umumnya, coil yang digunakan oleh relay untuk mengubah switch contact point ke posisi NC hanya membutuhkan arus listrik yang kecil.

LIGHT EMITTING DIODE (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. LED juga dapat memancarkan sinar inframerah yang tidak tampak oleh mata seperti yang sering kita jumpai pada Remote Control TV ataupun Remote Control perangkat elektronik lainnya.

Bentuk LED mirip dengan sebuah bohlam (bola lampu) yang kecil dan dapat dipasangkan dengan mudah ke dalam berbagai perangkat elektronika. Berbeda dengan Lampu Pijar, LED tidak memerlukan pembakaran filamen sehingga tidak menimbulkan panas dalam menghasilkan cahaya. Oleh karena itu, saat ini LED (Light Emitting Diode) yang bentuknya kecil telah banyak digunakan sebagai lampu penerang dalam LCD TV yang mengganti lampu tube.

Simbol dan Bentuk LED (Light Emitting Diode)

Cara Kerja LED (Light Emitting Diode)

Seperti dikatakan sebelumnya, 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).
LED atau Light Emitting Diode yang memancarkan cahaya ketika dialiri tegangan maju ini juga dapat digolongkan sebagai Transduser yang dapat mengubah energi listrik menjadi energi cahaya

MOTOR DC

Terdapat dua bagian utama pada sebuah Motor Listrik DC, yaitu Stator dan Rotor. Stator adalah bagian motor yang tidak berputar, bagian yang statis ini terdiri dari rangka dan kumparan medan. Sedangkan Rotor adalah bagian yang berputar, bagian Rotor ini terdiri dari kumparan Jangkar. Dua bagian utama ini dapat dibagi lagi menjadi beberapa komponen penting yaitu diantaranya adalah Yoke (kerangka magnet), Poles (kutub motor), Field winding (kumparan medan magnet), ArmatureWinding (Kumparan Jangkar), Commutator (Komutator)dan Brushes (kuas/sikat arang).

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

Untuk menggerakannya lagi, tepat pada saat kutub kumparan berhadapan dengan kutub magnet, arah arus pada kumparan dibalik. Dengan demikian, kutub utara kumparan akan berubah menjadi kutub selatan dan kutub selatannya akan berubah menjadi kutub utara. Pada saat perubahan kutub tersebut terjadi, kutub selatan kumparan akan berhadap dengan kutub selatan magnet dan kutub utara kumparan akan berhadapan dengan kutub utara magnet. Karena kutubnya sama, maka akan terjadi tolak menolak sehingga kumparan bergerak memutar hingga utara kumparan berhadapan dengan selatan magnet dan selatan kumparan berhadapan dengan utara magnet. Pada saat ini, arus yang mengalir ke kumparan dibalik lagi dan kumparan akan berputar lagi karena adanya perubahan kutub. Siklus ini akan berulang-ulang hingga arus listrik pada kumparan diputuskan.

VOLTMETER
Volt meter DC merupakan alat ukur yang berfungsi untuk mengetahui beda potensial tegangan DC antara 2 titik pada suatu beban listrik atau rangkaian elektronika.

GROUND
Ground Berfungsi sebagai untuk meniadakan beda potensial dengan mengalirkan arus sisa dari kebocoran tegangan atau arus pada rangkaian
BATERAI

Gambar Simbol Baterai

Baterai (Battery) adalah sebuah alat yang dapat merubah energi kimia yang disimpannya menjadi energi Listrik yang dapat digunakan oleh suatu perangkat Elektronik. Hampir semua perangkat elektronik yang portabel seperti Handphone, Laptop, Senter, ataupun Remote Control menggunakan Baterai sebagai sumber listriknya. Dengan adanya Baterai, kita tidak perlu menyambungkan kabel listrik untuk dapat mengaktifkan perangkat elektronik kita sehingga dapat dengan mudah dibawa kemana-mana. Dalam kehidupan kita sehari-hari, kita dapat menemui dua jenis Baterai yaitu Baterai yang hanya dapat dipakai sekali saja (Single Use) dan Baterai yang dapat di isi ulang (Rechargeable).

POWER SUPPLY

Power supply atau pencatu daya adalah sebuah alat elektronik yang berfungsi memberikan tegangan dan arus listrik pada komponen-komponen lainnya. Pada dasarnya power supply membutuhkan sumber listrik yang kemudian diubah menjadi sumber daya yang dibutuhkan oleh berbagai perangkat elektronik lainnya. Arus listrik yang disalurkan oleh power supply ini adalah jenis arus bolak-balik (AC). Namun karena kelebihan dari power supply ini, maka alat ini juga dapat mengubah arus bolak-balik (AC) menjadi arus searah (DC). Power supply memiliki simbol sebagai berikut :

Gambar simbol power supply

GENERATOR DC

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:

Generator penguat terpisah
Generator shunt
Generator kompon

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 menunjuk-kan gambar potongan melintang konstruksi generator DC.

trikueni-desain-sistem.blogspot.com/2014/08/prinsip-kerja-generator-DC.html

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.

Struktur Genertor DC

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

Prinsip kerja suatu generator arus searah berdasarkan hukum Faraday :

Dengan lain perkataan, apabila suatu konduktor memotong garis-garis fluksi magnetik yang berubah-ubah, maka GGL akan dibangkitkan dalam konduktor itu. Jadi syarat untuk dapat dibangkitkan GGL adalah :

harus ada konduktor ( hantaran kawat )
harus ada medan magnetik
harus ada gerak atau perputaran dari konduktor dalam medan, atau ada fluksi yang berubah yang memotong konduktor itu.

Prinsip Kerja Generator DC

Keterangan gambar :

Pada gambar Generator DC Sederhana dengan sebuah penghantar kutub tersebut, dengan memutar rotor ( penghantar ) maka pada penghantar akan timbul EMF.
Kumparan ABCD terletak dalam medan magnet sedemikian rupa sehingga sisi A-B dan C-D terletak tegak lurus pada arah fluks magnet.
Kumparan ABCD diputar dengan kecepatan sudut yang tetap terhadap sumbu putarnya yang sejajar dengan sisi A-B dan C-D.
GGL induksi yang terbentuk pada sisi A-B dan sisi C-D besarnya sesuai dengan perubahan fluks magnet yang dipotong kumparan ABCD tiap detik sebesar :

Untuk menentukan arah arus pada setiap saat, berlaku pada kaidah tangan kanan :

ibu jari : gerak perputaran
jari telunjuk : medan magnetik kutub utara dan selatan
jari tengah : besaran galvanis tegangan U dan arus I

Untuk perolehan arus searah dari tegangan bolak-balik, meskipun tujuan utamanya adalah pembangkitan tegangan searah, tampak bahwa tegangan kecepatan yang dibangkitkan pada kumparan jangkar merupakan tegangan bolak-balik. Bentuk gelombang yang berubah-ubah tersebut karenanya harus disearahkan.

Sensor gas MQ-7

Prinsip kerja MQ-7 didasarkan pada perubahan resistansi lapisan SnO₂ ketika bereaksi dengan gas karbon monoksida. Berikut penjelasan rinci:

a. Siklus Pemanasan Dua Tahap

MQ-7 menggunakan siklus pemanasan dua tahap untuk meningkatkan akurasi dan sensitivitas dalam mendeteksi karbon monoksida:

Fase Pemanasan Tinggi (5V):

Elemen pemanas bekerja pada tegangan tinggi (5V) selama beberapa detik (biasanya 60 detik).

Pada fase ini, suhu meningkat hingga sekitar 300°C, memungkinkan sensor untuk membersihkan sisa gas yang terserap sebelumnya dan memulihkan sensitivitas sensor.

Fase Pemanasan Rendah (1.4V):

Elemen pemanas bekerja pada tegangan rendah (1.4V) selama beberapa detik (biasanya 90 detik).

Pada fase ini, suhu dijaga sekitar 100-150°C, yang merupakan suhu optimal untuk mendeteksi karbon monoksida.

b. Reaksi Kimia

Lapisan SnO₂ di dalam sensor memiliki sifat sebagai semikonduktor tipe-n, di mana resistansinya berubah ketika gas karbon monoksida hadir. Reaksinya adalah sebagai berikut:

Ketika Udara Murni:

Oksigen di udara terserap pada permukaan SnO₂ dan membentuk lapisan oksida.

Lapisan oksida ini meningkatkan resistansi sensor karena menghambat aliran elektron.

Ketika Karbon Monoksida Terdeteksi:

Gas karbon monoksida bereaksi dengan oksigen yang terserap pada permukaan SnO₂.

Reaksi ini menghasilkan karbon dioksida (CO₂) dan membebaskan elektron ke lapisan SnO₂, sehingga resistansinya menurun.

c. Output Sensor

Perubahan resistansi ini diukur sebagai perubahan tegangan menggunakan resistor pull-down di rangkaian eksternal.

Output sensor berupa tegangan analog, yang berbanding terbalik dengan konsentrasi gas karbon monoksida: semakin tinggi konsentrasi CO, semakin rendah resistansi SnO₂, dan tegangan output menjadi lebih tinggi.

3. Kalibrasi dan Penggunaan

Kalibrasi:

MQ-7 memerlukan kalibrasi awal untuk memastikan akurasi pengukuran. Kalibrasi dilakukan dengan membandingkan output sensor dengan konsentrasi CO yang diketahui.

Suhu dan Kelembapan:

MQ-7 sensitif terhadap suhu dan kelembapan lingkungan, sehingga diperlukan pengkondisian untuk hasil yang konsisten.

Penggunaan dalam Aplikasi:

Detektor CO di rumah tangga dan industri.

Sistem ventilasi otomatis di ruangan tertutup.

Pemantauan kualitas udara di kendaraan.

4. Kelebihan dan Kekurangan MQ-7

Kelebihan:

Sensitivitas tinggi terhadap karbon monoksida.

Harga yang relatif murah.

Mudah digunakan dan diintegrasikan dengan mikrokontroler (seperti Arduino).

Kekurangan:

Memerlukan waktu pemanasan sebelum digunakan.

Respons kurang akurat jika terdapat gas lain (seperti hidrogen atau metana) dalam jumlah besar.

Sensitivitas dapat berubah seiring waktu karena penggunaan terus-menerus.

Sensor gas MQ-2

Sensor gas MQ-2 adalah salah satu sensor gas yang digunakan untuk mendeteksi berbagai jenis gas seperti gas LPG, hidrogen, metana, karbon monoksida (CO), alkohol, dan asap. Sensor ini sering digunakan dalam aplikasi keamanan dan monitoring lingkungan, seperti sistem deteksi kebocoran gas dan pemantauan kualitas udara. Berikut adalah prinsip kerja MQ-2 secara detail:

1. Struktur Sensor MQ-2

MQ-2 terdiri dari beberapa komponen utama yang berfungsi untuk mendeteksi gas:

Elemen Pemanas: Sebuah elemen pemanas berbahan nichrome yang berfungsi untuk memanaskan lapisan sensitif sehingga dapat mendeteksi gas.

Lapisan Sensitif Gas: Lapisan ini terbuat dari SnO₂ (timah dioksida), yang memiliki sifat resistansi berubah saat bersentuhan dengan gas tertentu.

Elektroda: Elektroda digunakan untuk mengukur perubahan resistansi pada lapisan sensitif.

Pelindung Logam: Sebagai pelindung fisik lapisan sensitif dari kerusakan eksternal dan filter terhadap partikel besar atau gangguan lingkungan.

Pin Konektor: Menghubungkan sensor ke sirkuit eksternal untuk membaca sinyal keluaran.

2. Prinsip Kerja Sensor MQ-2

Prinsip kerja MQ-2 didasarkan pada perubahan resistansi lapisan SnO₂ ketika gas yang mudah terbakar atau gas beracun hadir di sekitar sensor. Berikut penjelasan rinci:

a. Proses Pemanasan

Sensor MQ-2 memiliki elemen pemanas yang menjaga suhu pada lapisan sensitif di sekitar 200-300°C. Suhu ini penting untuk memungkinkan reaksi kimia antara gas yang dideteksi dan lapisan sensitif (SnO₂).

b. Reaksi Kimia

Lapisan SnO₂ adalah semikonduktor tipe-n yang resistansinya berubah ketika gas hadir.

Ketika gas yang mudah terbakar atau gas tertentu (seperti metana, LPG, atau karbon monoksida) bersentuhan dengan lapisan SnO₂, molekul gas akan bereaksi dengan ion oksigen yang teradsorpsi pada permukaan lapisan SnO₂.

c. Output Sensor

Resistansi lapisan SnO₂ berubah sesuai dengan konsentrasi gas di lingkungan. Perubahan resistansi ini diubah menjadi sinyal tegangan menggunakan resistor pull-down dalam rangkaian eksternal.

Tegangan keluaran sensor adalah analog: Semakin tinggi konsentrasi gas, semakin besar perubahan resistansi, yang diikuti dengan perubahan tegangan keluaran.

3. Kalibrasi dan Penggunaan

Kalibrasi:

Sensor MQ-2 memerlukan kalibrasi awal untuk mendapatkan hasil yang akurat. Kalibrasi dilakukan dengan mengekspos sensor ke konsentrasi gas yang diketahui dan mencatat nilai resistansi atau tegangan keluaran.

4. Spesifikasi Sensor MQ-2

Gas yang Dapat Dideteksi: LPG, metana, karbon monoksida, hidrogen, alkohol, asap.

Kisaran Deteksi:

LPG: 200 - 10000 ppm

Metana: 5000 - 20000 ppm

Alkohol: 200 - 10000 ppm

Hidrogen: 300 - 10000 ppm

Tegangan Operasi: 5V (DC)

Waktu Pemanasan: 20-30 detik.

5. Keunggulan dan Kekurangan Sensor MQ-2

Keunggulan:

Sensitivitas tinggi terhadap berbagai jenis gas.

Harga terjangkau dan mudah digunakan.

Respon cepat terhadap perubahan konsentrasi gas.

Kekurangan:

Sensitivitas terhadap suhu dan kelembapan lingkungan, yang dapat mempengaruhi akurasi.

Tidak spesifik untuk satu jenis gas, sehingga sulit membedakan gas ketika lebih dari satu gas hadir.

Memerlukan waktu pemanasan sebelum digunakan.

PIEZO Sensor

Piezoelectric Sensor adalah jenis sensor yang memanfaatkan sifat piezoelektrik material untuk mendeteksi perubahan tekanan, percepatan, atau getaran, termasuk tekanan udara. Dalam mendeteksi tekanan udara, prinsip kerja sensor ini melibatkan konversi perubahan tekanan mekanis menjadi sinyal listrik melalui efek piezoelektrik. Berikut adalah penjelasan detail tentang prinsip kerja piezoelectric sensor untuk mendeteksi tekanan udara.

1. Efek Piezoelektrik

Efek piezoelektrik adalah fenomena di mana material tertentu menghasilkan muatan listrik di permukaannya ketika mengalami deformasi mekanis. Material piezoelektrik, seperti kristal kuarsa, PZT (lead zirconate titanate), atau bahan polimer seperti PVDF, digunakan dalam sensor ini.

Prinsip efek piezoelektrik:

Ketika material piezoelektrik ditekan atau diregangkan, struktur kristalnya menghasilkan distribusi muatan yang tidak seimbang.

Akibatnya, perbedaan tegangan listrik muncul di antara permukaan material.

2. Struktur Sensor Piezoelektrik

Piezoelectric sensor untuk tekanan udara umumnya terdiri dari:

Elemen Piezoelektrik:

Material utama yang merespons tekanan mekanis.

Contoh: Kristal kuarsa atau PZT.

Diafragma Elastis:

Lapisan yang menerima tekanan udara dan meneruskannya ke elemen piezoelektrik.

Biasanya terbuat dari logam atau bahan elastis lainnya.

Elektroda:

Digunakan untuk menangkap sinyal listrik yang dihasilkan oleh material piezoelektrik.

Casing:

Melindungi elemen piezoelektrik dari kerusakan fisik dan gangguan eksternal.

Kabel Output:

Menghubungkan sensor dengan sirkuit pemrosesan sinyal.

3. Prinsip Kerja Piezoelectric Sensor dalam Tekanan Udara

Prinsip kerja piezoelectric sensor untuk mendeteksi tekanan udara melibatkan langkah-langkah berikut:

a. Penangkapan Tekanan Udara

Tekanan udara diarahkan ke permukaan sensor melalui diafragma elastis.

Ketika tekanan udara berubah (misalnya karena perbedaan tekanan lingkungan), diafragma mengalami deformasi mekanis.

b. Deformasi Elemen Piezoelektrik

Deformasi mekanis pada diafragma diteruskan ke material piezoelektrik di bawahnya.

Material piezoelektrik mengalami tegangan (tekanan atau regangan), yang memicu efek piezoelektrik.

c. Generasi Sinyal Listrik

Karena efek piezoelektrik, material piezoelektrik menghasilkan muatan listrik di permukaannya.

Muatan listrik ini diubah menjadi sinyal tegangan oleh elektroda.

d. Pengolahan Sinyal

Tegangan yang dihasilkan berbanding lurus dengan perubahan tekanan udara.

Sinyal ini kemudian diolah oleh sirkuit elektronik, seperti amplifier atau ADC (Analog-to-Digital Converter), untuk menghasilkan data tekanan yang dapat dibaca.

4. Karakteristik Sensor Piezoelektrik

Respon Cepat:

Sensor piezoelektrik memiliki waktu respons yang sangat cepat, sehingga cocok untuk mendeteksi perubahan tekanan yang dinamis.

Keluaran Dinamis:

Sensor ini hanya mendeteksi perubahan tekanan, bukan tekanan statis. Untuk tekanan statis, digunakan teknologi lain seperti sensor strain gauge.

Rentang Pengukuran:

Sensor ini dapat digunakan untuk mendeteksi tekanan rendah (seperti tekanan udara atmosfer) hingga tekanan tinggi dalam aplikasi industri.

Akurasi Tinggi:

Piezoelectric sensor memiliki akurasi tinggi dalam mendeteksi perubahan tekanan.

5. Aplikasi dalam Pengukuran Tekanan Udara

Pemantauan Tekanan Atmosfer:

Digunakan dalam alat seperti barometer elektronik untuk mengukur tekanan udara di lingkungan.

Alat Medis:

Digunakan dalam ventilator atau mesin CPAP (Continuous Positive Airway Pressure) untuk memantau tekanan udara yang diberikan ke pasien.

Industri Otomotif:

Digunakan dalam sistem manajemen mesin untuk memantau tekanan udara pada manifold atau sistem intake.

Teknologi Avionik:

Digunakan untuk mengukur tekanan udara dalam sistem pesawat untuk menentukan ketinggian.

6. Kelebihan dan Kekurangan Sensor Piezoelektrik

Kelebihan:

Waktu respons yang sangat cepat.

Sensitivitas tinggi terhadap perubahan tekanan.

Tidak memerlukan sumber daya eksternal untuk menghasilkan sinyal (sifat pasif).

Ukuran kecil dan ringan.

Kekurangan:

Tidak dapat mendeteksi tekanan statis (hanya perubahan tekanan).

Sensitivitasnya dapat dipengaruhi oleh suhu.

Perlu perlindungan dari getaran atau interferensi mekanis lainnya.

Sensor Suhu LM35

LM35 adalah sensor suhu presisi yang dirancang untuk mengukur suhu lingkungan dengan akurasi tinggi. Meskipun sensor ini tidak secara langsung mengukur kualitas udara, suhu adalah salah satu parameter penting yang dapat memengaruhi atau menjadi indikator kualitas udara, terutama dalam konteks lingkungan yang terkontrol, seperti laboratorium, ruangan tertutup, atau perangkat HVAC.

Berikut adalah prinsip kerja LM35 dan bagaimana hubungannya dengan pengukuran parameter yang relevan untuk kualitas udara:

1. Prinsip Dasar Kerja LM35

Sensor LM35 bekerja dengan prinsip konversi suhu ke tegangan listrik. Sensor ini menghasilkan keluaran tegangan analog yang proporsional secara linear dengan suhu dalam satuan derajat Celsius.

Pada suhu 25°C, tegangan keluaran adalah 250 mV.

Pada suhu 100°C, tegangan keluaran adalah 1000 mV.

2. Struktur dan Komponen LM35

LM35 memiliki struktur internal yang dirancang untuk mengukur suhu dengan presisi tinggi:

Elemen Semikonduktor: Inti dari LM35 adalah material semikonduktor yang sensitif terhadap perubahan suhu.

Sirkuit Pemrosesan Internal: Sirkuit ini mengubah perubahan suhu menjadi sinyal tegangan analog yang linear.

Kalibrasi Internal: Sensor ini dikalibrasi di pabrik untuk menghasilkan hasil akurat tanpa memerlukan kalibrasi tambahan.

3. Cara Kerja dalam Aplikasi Kualitas Udara

Meskipun LM35 tidak mendeteksi kualitas udara secara langsung, suhunya sering menjadi parameter tambahan untuk:

Pemantauan Lingkungan Udara:

Suhu memengaruhi reaksi kimia dan difusi gas di udara, yang relevan untuk deteksi gas beracun atau polutan.

Suhu yang terlalu tinggi atau terlalu rendah dapat memengaruhi efisiensi sensor gas lainnya (seperti MQ-series).

Kondisi Sistem HVAC:

Dalam sistem kontrol kualitas udara di ruangan, LM35 digunakan untuk mengatur suhu optimal, yang memengaruhi sirkulasi dan kualitas udara.

Efek Suhu pada Gas di Udara:

Gas seperti karbon dioksida (CO₂) atau karbon monoksida (CO) dapat berubah konsentrasinya dengan perubahan suhu. Suhu yang dipantau oleh LM35 dapat memberikan konteks tambahan dalam menganalisis kualitas udara.

4. Implementasi LM35 dalam Sistem Pemantauan Udara

LM35 dapat digunakan sebagai bagian dari sistem yang lebih besar untuk pemantauan kualitas udara. Langkah-langkah implementasinya adalah:

a. Koneksi Fisik

Pin VCC: Terhubung ke sumber daya (4V - 30V DC).

Pin GND: Terhubung ke ground.

Pin Output (Vout): Terhubung ke ADC (Analog-to-Digital Converter) pada mikrokontroler untuk membaca tegangan keluaran.

b. Aplikasi Sistem

Digunakan dalam ruangan untuk mengontrol ventilasi berdasarkan suhu.

Mengintegrasikan data suhu dengan perangkat IoT untuk pemantauan kualitas udara secara real-time.

5. Kelebihan LM35

Presisi tinggi: ±0.5°C pada suhu kamar.

Linearitas keluaran: Sinyal keluaran analog sangat linear, mempermudah pengolahan data.

Operasi tanpa kalibrasi tambahan: Sensor sudah dikalibrasi dari pabrik.

Konsumsi daya rendah: Cocok untuk aplikasi berbasis baterai.

6. Keterbatasan LM35 dalam Kualitas Udara

Tidak mendeteksi gas atau polutan: LM35 hanya mengukur suhu, sehingga tidak dapat secara langsung memberikan informasi tentang kandungan gas seperti CO₂, CO, atau PM2.5.

Respon lambat terhadap perubahan suhu mendadak: LM35 membutuhkan beberapa detik untuk menstabilkan bacaannya jika suhu berubah dengan cepat.

Pengaruh kelembapan: Kelembapan tinggi dapat memengaruhi akurasi pembacaan jika sensor tidak dilindungi.

Sensor gas MQ135

Sensor MQ-135 adalah sensor gas yang dirancang untuk mendeteksi berbagai gas di udara, terutama yang berkaitan dengan kualitas udara, seperti amonia (NH₃), nitrogen oksida (NOₓ), alkohol, benzena, asap, dan karbon dioksida (CO₂). Sensor ini bekerja berdasarkan perubahan resistansi elemen sensor ketika terpapar gas tertentu.

Berikut adalah penjelasan prinsip kerja MQ-135 secara detail:

1. Komponen Utama pada MQ-135

Sensor MQ-135 terdiri dari beberapa komponen penting:

Elemen Sensitif (Lapisan SnO₂ - Timah Dioksida):

Material semikonduktor yang resistansinya berubah ketika gas tertentu hadir di udara.

SnO₂ memiliki resistansi tinggi di udara bersih, dan resistansi menurun saat gas tertentu terdeteksi.

Pemanas Internal (Heater Coil):

Elemen pemanas yang menjaga suhu sensor pada tingkat optimal untuk reaksi kimia (200–300°C).

Memastikan sensitivitas maksimum terhadap gas.

Elektroda dan Jaringan Sensor:

Elektroda digunakan untuk mengukur perubahan resistansi pada lapisan sensitif.

Jaringan sensor adalah struktur di mana gas bersentuhan dengan elemen SnO₂.

Koneksi Output:

Pin output memberikan sinyal analog atau digital berdasarkan konsentrasi gas yang terdeteksi.

2. Prinsip Kerja MQ-135

Sensor MQ-135 bekerja berdasarkan prinsip perubahan resistansi material semikonduktor ketika gas tertentu ada di sekitarnya. Berikut adalah langkah-langkah detailnya:

a. Pemanasan Elemen Sensitif

Ketika sensor dinyalakan, pemanas internal memanaskan elemen sensitif (SnO₂) ke suhu operasi optimal (sekitar 200–300°C).

Pemanasan ini meningkatkan sensitivitas elemen terhadap gas dengan memfasilitasi interaksi antara molekul gas dan permukaan sensor.

b. Interaksi Gas dengan Lapisan Sensitif

Ketika gas target (misalnya, amonia, CO₂, atau benzena) hadir, gas tersebut bereaksi dengan ion oksigen di permukaan sensor.

Reaksi ini menyebabkan pelepasan elektron kembali ke material semikonduktor, yang menurunkan resistansi SnO₂.

c. Perubahan Resistansi

Konsentrasi gas yang lebih tinggi menyebabkan lebih banyak molekul gas bereaksi dengan ion oksigen, sehingga lebih banyak elektron dilepaskan.

Hal ini menghasilkan penurunan resistansi pada elemen sensor.

d. Pengubahan Resistansi Menjadi Tegangan

Sensor MQ-135 memiliki sirkuit pembagi tegangan, di mana perubahan resistansi SnO₂ menghasilkan perubahan tegangan keluaran.

Tegangan keluaran dapat diukur menggunakan mikrokontroler atau ADC (Analog-to-Digital Converter).

e. Pemrosesan Data

Tegangan analog yang dihasilkan kemudian dikalibrasi untuk menentukan konsentrasi gas dalam ppm (parts per million).

3. Output Sensor

Sinyal Analog:

Tegangan analog proporsional dengan konsentrasi gas.

Semakin tinggi konsentrasi gas, semakin rendah resistansi SnO₂, dan semakin tinggi tegangan keluaran.

Sinyal Digital (Opsional):

Jika menggunakan modul tambahan dengan komparator, sensor juga dapat memberikan sinyal digital (0 atau 1) berdasarkan ambang batas gas yang ditentukan.

4. Kalibrasi dan Akurasi

a. Kalibrasi

Sensor MQ-135 harus dikalibrasi untuk mendeteksi gas tertentu dengan akurat. Kalibrasi dilakukan dengan membandingkan pembacaan sensor terhadap konsentrasi gas yang diketahui (biasanya menggunakan alat standar laboratorium).

b. Akurasi

Sensor ini sensitif terhadap banyak gas, tetapi responsnya bersifat non-selektif, artinya sulit untuk mengidentifikasi gas tertentu tanpa data tambahan atau sensor pendukung.

Untuk aplikasi kualitas udara, MQ-135 sering digunakan untuk memberikan gambaran umum tentang tingkat polusi.

5. Aplikasi dalam Pemantauan Kualitas Udara

MQ-135 digunakan dalam berbagai aplikasi untuk memantau kualitas udara, termasuk:

Deteksi Polusi Udara:

Mengukur tingkat gas seperti amonia, nitrogen oksida, dan karbon dioksida.

Berguna untuk mengetahui kualitas udara di dalam ruangan (indoor air quality).

Sistem Ventilasi:

Mengontrol sistem ventilasi di gedung berdasarkan tingkat polusi udara.

Pemantauan Lingkungan:

Digunakan untuk pemantauan kualitas udara di lingkungan luar (outdoor air quality).

Detektor Gas Beracun:

Mendeteksi keberadaan gas beracun seperti amonia di pabrik atau laboratorium.

4. Percobaan [Back]

KONTROL KUALITAS UDARA PADA RUANG ISOLASI RUMAH SAKIT

TEORI SENSOR OZON (O3)

Sensor ozon digunakan untuk mendeteksi dan mengukur konsentrasi ozon (O₃) di udara. Sensor ini sering digunakan dalam aplikasi lingkungan, industri, dan kesehatan untuk memantau kualitas udara dan memastikan konsentrasi ozon berada dalam batas aman

Sensor Ozon umumnya menghasilkan arus sebagai keluaran utama. Arus ini dihasilkan berdasarkan perubahan resistansi material sensitif di dalam sensor yang bereaksi terhadap keberadaan gas ozon.

Sensor ozon elektrokimia beroperasi melalui metode berikut:

Ozon di udara melewati filter untuk menyaring partikel dan kelembapan.
Molekul ozon mengalami reaksi kimia dengan elektroda penginderaan yang menghasilkan elektron bebas.
Elektron mengalir melalui media konduktif ke elektroda lawan.
Aliran elektron menciptakan arus listrik yang sebanding dengan konsentrasi gas ozon.
Elektroda dihubungkan ke sirkuit untuk mengukur dan menghasilkan arus

Elektrokimia- Monitor ozon yang bekerja berdasarkan prinsip elektrokimia dioperasikan berdasarkan difusi gas ozon ke dalam sensor, menghasilkan sinyal listrik yang sebanding dengan konsentrasi O3 . Alat ini memungkinkan pengukuran akurat bahkan pada konsentrasi rendah ozon di permukaan tanah, yang penting dalam pemantauan O3 di udara sekitar.

Komponen Utama dan Fungsinya

Gas Diffusion Barrier
- Fungsi: Mengontrol laju difusi gas ozon (O₃) ke dalam sensor.
- Manfaat: Memastikan hanya jumlah gas tertentu yang mencapai elektroda kerja, meningkatkan akurasi pengukuran dengan menghindari saturasi pada konsentrasi tinggi.
Wetting Filters
- Fungsi: Menjaga kelembapan elektroda dan medium elektrolit untuk memastikan reaksi elektrokimia berlangsung dengan optimal.
- Manfaat: Meningkatkan sensitivitas dan stabilitas pengukuran dalam berbagai kondisi lingkungan.
Working Electrode (Elektroda Kerja)
- Fungsi: Tempat berlangsungnya reaksi elektrokimia utama dengan ozon.
- Proses: Ozon (O₃) yang sampai di elektroda mengalami reduksi atau oksidasi, menghasilkant eganagn listrik.
  Reaksi yang umum: $O₃ + 2e⁻ → O₂ + O⁻$
Reference Electrode (Elektroda Referensi)
- Fungsi: Menjaga potensi (tegangan) tetap stabil selama pengukuran.
- Manfaat: Memastikan pengukuran tegangan yang akurat tanpa gangguan dari fluktuasi tegangan.
Counter Electrode (Elektroda Kontra)
- Fungsi: Melengkapi sirkuit elektrokimia dengan elektroda kerja.
- Proses: Reaksi pelengkap terjadi di elektroda ini untuk menyeimbangkan reaksi di elektroda kerja.
Electrolyte Reservoir (Reservoir Elektrolit)
- Fungsi: Menyediakan medium konduktif untuk transfer ion antara elektroda.
- Manfaat: Memastikan reaksi kimia berlangsung dengan efisien.

2. Prinsip Kerja

Difusi Gas: Ozon dari udara sekitar masuk melalui penghalang difusi (gas diffusion barrier) menuju elektroda kerja.
Reaksi Elektrokimia:
- Ozon bereaksi di elektroda kerja menghasilkan arus listrik.
- Arus ini sebanding dengan konsentrasi ozon di udara.
Pengukuran Arus:
- Alat elektronik membaca arus listrik yang dihasilkan dan mengubahnya menjadi nilai konsentrasi ozon dalam satuan, seperti ppb (parts per billion).

Prinsip Kerja Sensor

Pengaliran Gas:

Aliran udara membawa molekul ozon melalui filter kapiler ke ruang reaksi.

Reaksi Kimia Elektrokimia:

Di elektroda sensitif, ozon mengalami reaksi elektrokimia. Biasanya: O3+2e−→O2+O−O₃ + 2e⁻ → O₂ + O⁻O3+2e−→O2+O−

Elektron (e⁻) dilepaskan dari reaksi ini dan dihasilkan tegangan listrik.

Pengukuran Arus:

Tegangan listrik yang dihasilkan oleh transfer elektron diukur menggunakan rangkaian elektronik.

Besarnya arus ini proporsional dengan konsentrasi ozon dalam udara yang masuk.

Elektroda Kontra:

Elektroda kontra melengkapi sirkuit elektrokimia, memastikan reaksi berlangsung dengan stabil.

Aplikasi Sensor Gas MQ7 untuk mendeteksi karbon monoksida di Area Boiler dan Aplikasi sensor gas Mq-2 mendeteksi kebocoran Hidrogen di ruang penyimpanan oksigen

Aplikasi Sensor Gas

PRINSIP KERJA :

Sensor gas Mq7

Diletakkan di are boiler rumah sakit akan mendeteksi kebocoran karbon monoksida, sensor gas terhubung ke dua output dengan 2 kondisi.

Jika kadar Co >5% (kebocoran ringan)

Pada kondisi ini menandakan kebocoran ringan yang akan diatasi dengan aktifnya katup yang akan membersihkan kebocoran gas,

Voutputnya akan diumpankan menuju rangkai pertama yang akan melewati Detector Non Inverting ke transistor, lalu ke kaki base trasnsitor ke kaki emittor dan menuju ground, Vinput dari VCC akan melewati relay lalu masuk ke kaki colector dan lalu ke kaki emittor dan ground, Voltmeter akan mendeteksi tegangan >0,7V yang manyatakan transistor dalam kondisi aktif sehingga relay akan aktif dan mengaktifkan Motor yang menandakan aktifkan katup otomatis yang akan membersihkan kebocoran gas

Jika kadar Co >20% (kebocoran Parah)

Pada kondisi ini menandakan kebocoran parah yang menandakan perlu dilakukan evakuasi segera.

Voutputnya akan diumpankan menuju rangkai kedua yang akan melewati Detector Non Inverting ke transistor, lalu ke kaki base trasnsitor ke kaki emittor dan menuju ground, Vinput dari VCC akan melewati relay lalu masuk ke kaki colector dan lalu ke kaki emittor dan ground, Voltmeter akan mendeteksi tegangan >0,7V yang manyatakan transistor dalam kondisi aktif sehingga relay akan aktif dan mengaktifkan LED indikator tanda bahaya dan juga alarm evakuasi

SENSOR GAS MQ2

Diletakkan diruang penyimpanan oksigen yang akan mendeteksi kebocoran hidrogen, juga memiliki 2 kondisi yaitu:

Jika terdeteksi kadar VOC 1-3%

Kondisi ini menandakan kebocoran hidrogen yang diperlukan evakuasi segera karna kebocoran terjadi ruang oksigen.

Jika terdeteksi kadar VOC >3%

Kondisi menandakan bahwa kebocoran oksigen melewati batas eksplosif yang memungkinkan terjadi ledakan sehingga diperlukan evakuasi segera.

SENSOR OZON

Diletakkan diruang penyimpanan oksigen yang akan mendeteksi kebocoran hidrogen, juga memiliki 2 kondisi yaitu:

Jika terdeteksi kadar OZON <5%

Kondisi ini menandakan kebocoran hidrogen yang diperlukan evakuasi segera karna kebocoran terjadi ruang oksigen.

Jika terdeteksi kadar OZON >10%

Kondisi menandakan bahwa kebocoran oksigen melewati batas eksplosif yang memungkinkan terjadi ledakan sehingga diperlukan evakuasi segera.

APLIKASI SENSOR SUHU SEBAGAI PANEL SUHU DAN PENDETEKSI SUHU RUANGAN OPERASI

Aplikasi Sensor Suhu

PRINSIP KERJA :

Sensor suhu akan terhubung ke mikroprosesor ATMEGA16 dan juga terhubung ke 7 segmen yang akan menjadi panel suhu ruangan operasi.

Ruang operasi memiliki treshold suhu ruangan yaki 18-22 Derajat celcius

Selain itu sensor suhu juga memiliki 2 output lainnya dengan 2 kondisi :

Jika suhu <18 Derajat celcius

Kondisi menandakan bahwa suhu ruangan terlalu rendah, sehingga diperlukan penanganan segera.

Jika suhu > 22 derajat celcius

Kondisi menandakan bahwa suhu ruangan terlalu tinggi, sehingga diperlukan penanganan segera.

APLIKASI PIEZO SENSOR SEBAGAI PENDETKSI TEKANAN UDARA DI RUANG ISOLASI POSITIF DAN NEGATIF

Aplikasi Sensor tekanan Udara

PRINSIP KERJA :

Ruang isolasi positif dan ngetaif punya treshold tekanan udara yaitu

ruang positif +2.5Pa

Ruang Positif -2.5Pa

Piezo sensor memiliki 2 kondisi yaitu :

Jika terdeteksi tekanan udara <2.5Pa

Menandakan bahwa suhu ruangan terlalu rendah sehingga air conditioner akan aktif untuk mengatur kondisi udara.

Jika Terdetksi tekanan udara >=2.5Pa

Menandakan bahwa suhu ruangan terlalu tinggi sehingga filter pembuangan udara akan aktif untuk mengatur kondisi udara.

APLIKASI LDR SENSOR UNTUK MENDETEKSI PARTIKULAT PADA RUANG ISOLASI

Aplikasi Sensor Cahaya

PRINSIP KERJA :

Sensor Ldr akan memiliki 3 kondisi berbeda yaitu :

Jika Cahaya terdeteksi 50-100 Lux

Kondisi menandakan bahwa udara diruang isolasi berada dalam kondisi bersih/aman.

Jika Cahaya terdeteksi 30-50 Lux

Kondisi menandakan bahwa udara diruang isolasi berada dalam kondisi tercemar, sehingga diperlukan penangan segera.

Jika Cahaya terdeteksi <30 Lux

Kondisi menandakan bahwa udara diruang isolasi berada dalam kondisi tercemar berat, sehingga evakuasi.

Voutputnya akan diumpankan menuju rangkai ketiga yang akan melewati Detector Non Inverting ke transistor, lalu ke kaki base trasnsitor ke kaki emittor dan menuju ground, Vinput dari VCC akan melewati relay lalu masuk ke kaki colector dan lalu ke kaki emittor dan ground, Voltmeter akan mendeteksi tegangan >0,7V yang manyatakan transistor dalam kondisi aktif sehingga relay akan aktif dan mengaktifkan Lampu Led Merah dan juga alarm

APLIKASI SENSOR OKSIGEN UNTUK MENGUKUR KADAR OKSIGEN DI RUMAH SAKIT

Aplikasi Sensor oksigen

PRINSIP KERJA :

Sensor oksigen akan mendeteksi kadar oksigen dirumah sakir, sensor ini akan memiliki 4 kondisi yaitu :

Jika kadar oksigen <19%

Menandakan bahwa kadar oksigen terlalu rendah sehingga beresiko pusing mual dan sebagainya.

Voutputnya akan diumpankan menuju rangkai Pertama yang akan melewati Detector Non Inverting ke transistor, lalu ke kaki base trasnsitor ke kaki emittor dan menuju ground, Vinput dari VCC akan melewati relay lalu masuk ke kaki colector dan lalu ke kaki emittor dan ground, Voltmeter akan mendeteksi tegangan >0,7V yang manyatakan transistor dalam kondisi aktif sehingga relay akan aktif dan mengaktifkan Lampu Led kuning tanda resiko.

Jika kadar oksigen <21%

Menandakan bahwa kadar oksigen normal

Voutputnya akan diumpankan menuju rangkai Kedua yang akan melewati Detector Non Inverting ke transistor, lalu ke kaki base trasnsitor ke kaki emittor dan menuju ground, Vinput dari VCC akan melewati relay lalu masuk ke kaki colector dan lalu ke kaki emittor dan ground, Voltmeter akan mendeteksi tegangan >0,7V yang manyatakan transistor dalam kondisi aktif sehingga relay akan aktif dan mengaktifkan Lampu Led hijau tanda aman.

Jika kadar oksigen <23%

Menandakan bahwa kadar oksigen tinggi sehingga beresiko kebakaran.

Voutputnya akan diumpankan menuju rangkai Ketiga yang akan melewati Detector Non Inverting ke transistor, lalu ke kaki base trasnsitor ke kaki emittor dan menuju ground, Vinput dari VCC akan melewati relay lalu masuk ke kaki colector dan lalu ke kaki emittor dan ground, Voltmeter akan mendeteksi tegangan >0,7V yang manyatakan transistor dalam kondisi aktif sehingga relay akan aktif dan mengaktifkan Alarm evakuasi.

Jika kadar oksigen >50%

Menandakan bahwa kadar oksigen terlalu tinggi sehingga beresiko keracunan.

5. Video [Back]

Teori Sensor Ozon

6.Download File [Back]

Download File HTML klik disini
Download Rangkaian klik disini
Download Video Prinsip Kerja Rangkaian klik disini
Download Datas Sheet Resistor klik disini
Download Datasheet Dioda 1N4001 klik disini
Download Datasheet Transistor NPN BC547 klik disini
Download Datasheet Relay klik disini
Download Datasheet LM358 Klik Disini
Download Datasheet Kapasitor klik disini
Download Datasheet Induktor klik disini
Download Datasheet LED klik disini
Download Datasheet Motor DC klik disini
Download Datasheet Potensiometer klik disini
Download Datasheet Sensor Sound klik disini
Download Datasheet Sensor PIR klik disini
Download Datasheet Rain Sensor kilik disini
Download Datasheet LDR klik disini
Download Datasheet XOR IC 4030: klik disini
Download Datasheet NOT IC 7404 klik disini
Download Datasheet Decoder 7447 [klik disini]
Download Datasheet Encoder IC 74147 klik disini
Download Datasheet Buzzer klik disini
Download Datasheet Seven Segment klik disini

Download Library Sensor VOC klik Disini
Download Library Sensor Suhu klik disini
Download Library Sensor Tekanan klik disini
Download Library Sensor Partikulat klik disini
Download Library Sensor Oksigen klik Disini
Download Library Sensor Ozon klik Disini

KONTROL KUALITAS UDARA PADA RUANG ISOLASI DI RUMAH SAKIT

21. Ground Ground Berfungsi sebagai untuk meniadakan beda potensial dengan mengalirkan arus sisa dari kebocoran tegangan atau arus pada rangkaian.

1. Tegangan Output yang Proporsional dengan Suhu

2. Teknologi Semikonduktor

3. Kalibrasi Internal

4. Range Suhu

5. Cara Kerja Secara Elektronik

6. Kelebihan LM35

7. Implementasi dan Contoh Perhitungan

Pinout LM35

1. Sensor Elektrokimia

2. Sensor Semikonduktor

3. Sensor Ultraviolet (UV Absorption Sensor)

4. Sensor Optik (Optical Ozone Sensor)

5. Sensor Ozon Berbasis Laser (Laser Ozone Sensor)

Prinsip Kerja

Komponen Utama

Keunggulan MOS

Kekurangan MOS

Aplikasi MOS dalam Deteksi VOC

Prinsip Kerja MQ-135

Menggunakan MQ-135 untuk Gas Oksigen (O₂):

Spesifikasi MQ-135:

Aplikasi MQ-135:

1. Efek Piezoelektrik

2. Prinsip Kerja Sensor Piezoelektrik

3. Komponen Utama dalam Sensor Piezoelektrik

4. Karakteristik Sensor Piezoelektrik

5. Aplikasi Sensor Piezoelektrik

Prinsip Dasar

1. Emisi Sumber Cahaya

2. Partikel Memantulkan Cahaya

3. Deteksi Cahaya Terhambur

4. Pemrosesan Sinyal

5. Output

Komponen Utama PM Sensor

Spesifikasi PM Sensor

Keunggulan Sensor PM Berbasis Hamburan Cahaya

Kekurangan Sensor PM Berbasis Hamburan Cahaya

Prinsip Kerja MQ-7

1. Elemen Sensitif (SnO₂ - Tin Dioxide)

2. Reaksi dengan Karbon Monoksida

3. Siklus Pemanasan dan Pendinginan

4. Perubahan Resistansi

5. Output Sensor

Spesifikasi Sensor MQ-7

Keunggulan MQ-7

Kekurangan MQ-7

A. Kondisi tanpa tegangan

C. Kondisi tegangan negatif (Reverse-bias)

Rumus

Karakteristik Input

KAPASITOR

Fungsi Induktor (Coil) dan Aplikasinya

Simbol dan Bentuk LED (Light Emitting Diode)

VOLTMETERVolt meter DC merupakan alat ukur yang berfungsi untuk mengetahui beda potensial tegangan DC antara 2 titik pada suatu beban listrik atau rangkaian elektronika.

GROUNDGround Berfungsi sebagai untuk meniadakan beda potensial dengan mengalirkan arus sisa dari kebocoran tegangan atau arus pada rangkaianBATERAI

Komponen Utama dan Fungsinya

2. Prinsip Kerja

Tidak ada komentar:

Posting Komentar

21. Ground
Ground Berfungsi sebagai untuk meniadakan beda potensial dengan mengalirkan arus sisa dari kebocoran tegangan atau arus pada rangkaian.

VOLTMETER
Volt meter DC merupakan alat ukur yang berfungsi untuk mengetahui beda potensial tegangan DC antara 2 titik pada suatu beban listrik atau rangkaian elektronika.

GROUND
Ground Berfungsi sebagai untuk meniadakan beda potensial dengan mengalirkan arus sisa dari kebocoran tegangan atau arus pada rangkaian
BATERAI