KONTROL KELEMBABAN RUMAH JAMUR TIRAM
•
Untuk mengetahui sensor
Kelembaban HIH-5030 dan sensor ldr
•
Untuk memahami prinsip sensor Kelembaban
HIH-5030 dan sensor ldr
•
Mengaplikasikan sensor Kelembaban
HIH-5030 dan sensor ldr sebagai kontrol kelembaban
otomatis.
Alat:
1. Voltmeter DC
Difungsikan guna mengukur
besarnya tegangan listrik yang terdapat dalam suatu rangkaian listrik. Dimana,
untuk penyusunannya dilakukan secara paralel sesuai pada lokasi komponen yang
sedang diukur.
Berfungsi sebagai penghantar arus listrik langsung ke bumi atau tanah.
Bahan:
1. Resistor
Digunakan untuk menghambat arus agar tidak terlalu
besar.
2. Potensiometer
Berfungsi untuk mengatur tegangan dengan menaikan atau menurunkan resistansi.
Op amp tipe LM741 ini
dirangkai menjadi non inverting amplifier sebagai penguat tegangan.
4. Sensor HIH-5030
Alat
ukur yang digunakan untuk membantu dalam proses pengukuran atau pendefinisian
yang suatu kelembaban uap air yang terkandung dalam udara.
5. Transistor NPN
Berfungsi untuk penguat arus.
6. Motor DC
Sebagai alat yang akan menggerakkan.
7. Sensor Optocoupler
Digunakan sebagai saklar elektrik, yang bekerja secara
otomatis.
8. Relay
Relay adalah Saklar (Switch) yang dioperasikan
secara listrik
1. Sensor HIH-5030
Sensor kelembaban adalah suatu alat ukur yang
digunakan untuk membantu dalam proses pengukuran atau pendefinisian yang suatu
kelembaban uap air yang terkandung dalam udara. Jenis - jenis sensor kelembaban
diantaranya Cspacitive Sensors, Electrical conductivity Sensors, Thermal
Conductivity Sensors, Optical Hygrometer, dan Oscillating Hygrometer.
Spesifikasi teknis:
- Suhu Operasi -40 ° C hingga 85 ° C [-40 ° F hingga
185 ° F]
- Histeresis ± 2% RH
- Output Sinyal Tegangan analog
- Waktu Respon 5 detik 1 / e dalam udara yang bergerak
lambat
- Tegangan Suplai 3.3 Vdc typ.
- Akurasi (Best Fit Straight Line) ± 3.0% RH
- Tipe Paket Pasang permukaan
- Suplai Arus 500 µA
- Stabilitas pada 50% RH + 1,2% RH
Kelebihan
Sensor HIH-5030:
•
Beroperasi hingga 2,7 V, ideal dalam sistem tenaga
baterai dengan tegangan 3 V
•
Didesain dengan daya rendah
•
Akurasi ditingkatkan
•
Waktu respon yang cepat
•
Stabil, dengan penyimpangan yang rendah
• Tahan dengan zat kimia
2.
LDR Sensor
LDR
(Ligh Dependent Resistor) adalah suatu komponen elektronik yang resistansinya
tergantung pada intensitas cahaya. LDR di buat dari bahan Cadium Sulfida yang
peka terhadap cahaya. LDR akan mempunyai hambatan yang sangat besar saat tidak
ada cahaya mengenainya (gelap). Dalam kondisi ini hambatan LDR mampu mencapai
1M ohm, akan tetapi pada saat LDR mendapat cahaya hambatan LDR akan menurun
menjadi beberapa puluh ohm saja.
Pada
saat gelap atau cahaya redup, bahan dari cakram pada LDR menghasilkan elektron bebas
dengan jumlah yang relatif kecil. Sehingga hanya ada sedikit elektron untuk
mengangkut muatan elektrik. Artinya pada saat cahaya redup LDR menjadi
pengantar arus yang kurang baik, atau bisa disebut juga LDR memiliki resistansi
yang besar pada saat gelap atau cahaya redup.
Pada
saat cahaya terang, ada lebih banyak elektron yang lepas dari bahan
semikonduktor tersebut. Sehingga akan ada lebih banyak elektron untuk
mengangkut muatan elektrik. Artinya pada saat cahaya terang LDR menjadi
konduktor atau bisa disebut juga LDR memilki resistansi yang kecil pada saat
cahaya terang. LDR digunakan untuk mengubah energi cahaya menjadi energi
listrik. Saklar cahaya otomatis adalah salah satu contoh alat yang menggunakan
LDR. Akan tetapi karena responsnya terhadap cahaya cukup lambat, LDR
tidak digunakan pada situasi dimana intesitas cahaya berubah secara drastis.
Rangkaian elektronik yang dapat digunakan untuk LDR adalah rangkaian yang dapat mengukur nilai resistansi dari LDR tersebut. Dari hukum ohm, diketahui bahwa:
Dengan
V adalah beda potensial antara dua titik, I adalah arus yang mengalir di
antara-nya, dan R adalah resistansi di antara-nya. Lebih lanjut dikatakan pula
bahwa nilai R tidak bergantung dari V ataupun I. Sehingga, jika ada perubahan
nilai resistansi dari R, maka nilai tegangan V-nya pun akan berubah. Jika beda
potensial di-set tetap, maka perubahan resistansi hanya akan mempengaruhi besar
arusnya.
Karakteristik
Sensor LDR
Adapun
spesifikasi atau karakteristrik umum dari sensor cahaya LDR adalah sebagai
berikut :
• 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
• Suhu
operasi: -30° Celsius – 70° Celcius.
Resistor
atau hambatan adalah salah satu komponen elektronika yang memiliki nilai
hambatan tertentu, dimana hambatan ini akan menghambat arus listrik yang
mengalir melaluinya. Satuan Resistor adalah Ohm
(simbol: Ω) yang merupakan satuan SI untuk resistansi
listrik. Dalam sejarah, kata ohm itu diambil dari
nama salah seorang fisikawan hebat asal German bernama George Simon Ohm. Beliau
juga yang mencetuskan keberadaan hukum ohm yang masih berlaku hingga sekarang.
Rumus dari Rangkaian Seri
Resistor: Rtotal = R1 + R2 + R3 + ….. + Rn
Rumus dari Rangkaian
paralalResistor: 1/Rtotal = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + ….. + 1/Rn
Rumus resistor dengan
hukum ohm: R = V/I
Cara membaca resistor:
Termasuk
dalam komponen semikonduktor aktif adalah transistor, Transistor sebenarnya
kepanjangan dari Transfer dan Varistor. Mengenal karakteristiknya
transistor terbagi dua kategori ialah Bipolar Junction
Transistor (BJT) dan Unipolar Transistor. Kerja
transistor pada dasarnya difungsikan sebagai saklar elektronik
(Switching) dan penguat sinyal (Amplifier).
Sekitar
tahun 1947an, Tiga orang ilmuwan fisika asal Amerika yaitu William
Shockley beserta rekannya John Barden, dan W. H
Brattain yang tergabung sebagai peneliti pada sebuah laboratorium milik
perusahaan AT&T Bell, merekalah yang berhasil pertama kali menemukan
Transistor. Transistor adalah nama yang diberikan oleh ilmuwan John
Robinson karena sifat kerjanya komponen ini yang dapat menghantarkan
energi dengan kekuatan daya hantar dapat ditentukan dengan cara mengatur nilai
tahanan pada bias pengontrolnya. Pernyataan ini sesuai dengan kepanjangan kata
dari transistor yaitu Transfer (Pemindahan) dan Varistor (Variable
Resistor). Dan sekitar tahun 1958an, komponen transistor mulai digunakan
pada rangkaian elektronik dalam projek-projek penelitian para ilmuwan
tersebut. Jenis Transistor:
1. Bipolar Junction Transistor (BJT)
Bi artinya dua dan Polar asal
kata dari polarity yang artinya polaritas, dengan kata lain bipolar
junction transistor (BJT) adalah jenis Transistor yang memiliki dua
polaritas yaitu hole (lubang) atau elektron sebagai carier (pembawa) untuk
menghantarkan arus listrik. Prinsip dasar konstruksinya disusun seperti dari
dua buah dioda yang disambungkan pada kutub yang sama yaitu Anoda dengan anoda
sehingga menghasilkan transistor jenis NPN atau Katoda dengan katoda
yang menjadi transistor jenis PNP.
2. Unipolar
Junction Transistor (UJT)
Pada transistor UJT hanya satu polaritas saja yang dijadikan carier/pembawa muatan arus listrik, yaitu elektron saja atau hole/lubangnya saja, tergantung dari jenis transistor UJT tersebut. Karena prinsip kerjanya transistor ini berdasarkan dari efek medan listrik, maka transistor UJT lebih dikenal dengan nama FET (Field Efect Transistor) atau Transistor Efek Medan.
Karakteristik:
Rumus:
5. IC
OP AMP
Penguat
operasional atau yang dikenal sebagai Op-Amp merupakan suatu rangkaian
terintegrasi atau IC yang memiliki fungsi sebagai penguat sinyal, dengan
beberapa konfigurasi. Secara ideal Op-Amp memiliki impedansi masukan dan
penguatan yang tak berhingga serta impedansi keluaran sama dengan nol. Dalam
prakteknya, Op-Amp memiliki impedansi masukan dan penguatan yang besar serta
impedansi keluaran yang kecil.
Op-Amp memiliki beberapa
karakteristik, diantaranya:
a. Penguat tegangan
tak berhingga (AV = ∼)
b. Impedansi input
tak berhingga (rin = ∼)
c. Impedansi output
nol (ro = 0) d. Bandwidth tak berhingga (BW = ∼)
d. Tegangan offset
nol pada tegangan input (Eo = 0 untuk Ein = 0)
•
Buka aplikasi proteus
• Pilih komponen yang dibutuhkan, pada
rangkaian ini dibutukan komponen sensor kelembaban HIH-5030, sensor ldr, resistor,
relay, lamp, motor, op amp.
•
Rangkai setiap komponen menjadi rangkaian
yang diinginkan
•
Ubah spesifikasi komponen sesuai kebutuhan
•
Tambahkan DC voltmeter untuk mengetahui
besar tegangan yang dinginkan.
Saat sensor HIH mendeteksi
kelembaban sekitar rendah maka tegangan ouput pada sensor masuk ke kaki non
inverting opamp non inverting, tegangan yang masuk ke kaki basis transistor
kecil dan membuat Rl1 tidak aktif dan membuat motor on karena tegangannya sama,
lalu arus menuju ground. Sementara itu, pada sensor LDR jika dideteksi cahaya
(saat siang hari) maka hambatannya menjadi kecil < 100k
sehingga tegangan dari baterai menjadi tidak banyak berkurang maka
tegangan pada output sensor akan diperkuat oleh op amp non inverting dan
menghidupkan RL 2 sehingga motor akan aktif sebagai pompa air.
Namun, ketika sensor HIH mendeteksi
kelembaban sekitar tinggi maka tegangan ouput pada sensor masuk ke kaki non
inverting sebagai komparator, tegangan yang masuk ke kaki basis transistor lebih
kecil dari power pada coil positif RL1 sehingga
arus pada power akan menuju relay dan membuat relay aktif sehingga lamp on karena
tegangannya sama, lalu arus menuju ground. Sementara itu, pada sensor LDR jika tidak
dideteksi cahaya (saat malam hari) maka hambatannya semakin besar, yaitu > 1M
sehingga arus dari baterai menjadi banyak berkurang dan tegangan
pada output sensor akan diperkuat oleh op amp non inverting dan menghidupkan RL
2 tidak cukup untuk mengaktifkan relay RL1, karena
tidak ada arus atau tegangan yang lebih besar dari yang diperlukan.
Saat kelembaman rendah
Saat kelembaman normal
Video: disini
HTML: disini
File rangkaian: disini
Data sheet HIH: disini
Datasheet ldr: disini
Datasheet transistor npn: disini
Datasheet op amp: disini
Datasheet resistor: disini
Datasheet Relay: disini
Datasheet Battery: disini
Datasheet Lamp: disini
Datasheet Potensiometer: disini
Tidak ada komentar:
Posting Komentar