BLOG KULIAH TEKNIK ELEKTRO UNAND: KONTROL TANGKI GAS METANA

Daftar isi:

1. Tujuan

2. Alat dan Bahan

3. Dasar Teori

4. Percobaan

5. Refrensi

1. Tujuan

a) Untuk mendeteksi ada tidaknya suatu gas metana yang keluar dari tabung.

b) Untuk menutup saluran agar mencegah metana keluar lebih banyak.

2 Alat dan bahan

a) alat

i. Power supply DC (9 volt)

Power supply berfungsi sebagai sumber energi yang digunakan dalam simulasi ini sebesar 3.7 V

ii. Solder

Solder berfungsi untuk merekatkan komponen dengan timah

iii. TImah

Timah bergungsi sebagai alat perekat komponen

b) bahan

i. Sensor gas MQ - 2

Penjelasan Pin :

1. Pin 1 merupakan heater internal yang terhubung dengan ground.

2. Pin 2 merupakan tegangan sumber (VC) dimana Vc < 24 VDC.

3. Pin 3 (VH) digunakan untuk tegangan pada pemanas (heater internal) dimana VH = 5VDC.

4. Pin 4 merupakan output yang akan menghasilkan tegangan analog.

Spesifikasi :

1. Catu daya pemanas : 5V AC/DC

2. Catu daya rangkaian : 5VDC

3. Range pengukuran : 200 - 5000ppm untuk LPG, propane 300 - 5000ppm untuk butane 5000 - 20000ppm untuk methane 300 - 5000ppm untuk Hidrogen

4. Keluaran : analog (perubahan tegangan)

ii. Transistor BC547

Pin Configuration

Pin Number Pin Name Deskripsi

1 Collector Arus mengalir melalui kolektor

2 Base Mengontrol bias transistor

3 Emitter Arus mengalir melalui semitor

BC547 Transistors features

Bi - polar NPN transistor
DC current gain (hFE) adalah maksimum 800
Arus Collector (IC) kontinu adalah 100 mA
Emitter base voltage (VBE) adalah 6V
Base Current (IB) maksimum adalah 5mA
Tersedia dala paket ke -92

iii. Resistor

Spesifikasi

Menghambat daya hingga 220, memiliki besar 500 ohm

iv. relay

Sumber : https://teknikelektronika.com/pengertian-relay-fungsi-relay/

Pada rangkaian ini kita menggunakan relay bertipe Normal Close (NC), yang mana ini adalah kondisi

awal sebelum diaktifkan di posisi close (tertutup).

v. Motor

Disini kita menganggap motor sebagai penggerak untuk menutup tabung gasa metana

vi. LED

Disini kita menggunakan 2 LED, 1 berwarna hijau satu lagi berwarna merah, dengan warna hijau menunjukkan kondisi aman, sedangkan warna merah menunjukkan kondisi tidak aman atau bisa dikatakan gas metana terdeteksi oleh sensor.

3 Dasar teori

a) Sensor Gas MQ - 2

Sensor Asap MQ-2 berfungsi untuk mendeteksi keberadaan asap yang berasal dari gas mudah terbakar di udara. Pada dasarnya sensor ini terdiri dari tabung aluminium yang dikelilingi oleh silikon dan di pusatnya ada elektroda yang terbuat dari aurum di mana ada element pemanasnya.

Ketika terjadi proses pemanasan, kumparan akan dipanaskan sehingga SnO2 keramik menjadi semikonduktor atau sebagai penghantar sehingga melepaskan elektron dan ketika asap dideteksi oleh sensor dan mencapai aurum elektroda maka output sensor MQ-2 akan menghasilkan tegangan analog.

Sensor MQ-2 ini memiliki 6 buah masukan yang terdiri dari tiga buah power supply (Vcc) sebasar +5 volt untuk mengaktifkan heater dan sensor, Vss (Ground), dan pin keluaran dari sensor tersebut.

b) Transistor NPN

Transistor adalah komponen elektronika semikonduktor yang memiliki 3 kaki elektroda, yaitu Basis (Dasar), Kolektor (Pengumpul) dan Emitor (Pemancar). Komponen ini berfungsi sebagai penguat, pemutus dan penyambung (switching), stabilitasi tegangan, modulasi sinyal dan masih banyak lagi fungsi lainnya. Selain itu, transistor juga dapat digunakan sebagai kran listrik sehingga dapat mengalirkan listrik dengan sangat akurat dan sumber listriknya.

Transistor sebenarnya berasal dari kata “transfer” yang berarti pemindahan dan “resistor” yang berarti penghambat. Dari kedua kata tersebut dapat kita simpulkan, pengertian Transistor adalah pemindahan atau peralihan bahan setengah penghantar menjadi suhu tertentu. Transistor pertama kali ditemukan pada tahun 1948 oleh William Shockley, John Barden dan W.H, Brattain. Tetapi, komponen ini mulai digunakan pada tahun 1958. Jenis Transistor terbagi menjadi 2, yaitu transistor tipe P-N-P dan transistor N-P-N.

BC547.

c) Battery

Baterai (Battery) adalah sebuah alat yang dapat merubah energi kimia yang disimpannya menjadi energi Listrik yang dapat digunakan oleh suatu perangkat Elektronik.

d) Resistor

Resistor atau disebut juga dengan Hambatan adalah komponen elektronika pasif yang berfungsi untuk menghambat dan mengatur arus listrik dalam suatu rangkaian elektronika. Satuan nilai Resistor atau Hambatan adalah Ohm. Nilai Resistor biasanya diwakili dengan kode angka ataupun gelang warna yang terdapat di badan resistor. Hambatan resistor sering disebut juga dengan resistansi atau resistance.

Rumus dari Rangkaian Seri Resistor adalah :

Rtotal = R1 + R2 + R3 + ….. + Rn

Rumus dari Rangkaian Seri Resistor adalah :

1/Rtotal = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + ….. + 1/Rn

e) 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.

Pada dasarnya, Relay terdiri dari 4 komponen dasar yaitu :

Electromagnet (Coil)
Armature
Switch Contact Point (Saklar)
Spring

Berikut ini merupakan gambar dari bagian-bagian Relay :

sumber : https://teknikelektronika.com/pengertian-relay-fungsi-relay/

Kontak Poin (Contact Point) Relay terdiri dari 2 jenis yaitu :

Normally Close (NC) yaitu kondisi awal sebelum diaktifkan akan selalu berada di posisi CLOSE (tertutup)
Normally Open (NO) yaitu kondisi awal sebelum diaktifkan akan selalu berada di posisi OPEN (terbuka)

Berdasarkan gambar diatas, sebuah Besi (Iron Core) yang dililit oleh sebuah kumparan Coil yang berfungsi untuk mengendalikan Besi tersebut. Apabila Kumparan Coil diberikan arus listrik, maka akan timbul gaya Elektromagnet yang kemudian menarik Armature untuk berpindah dari Posisi sebelumnya (NC) ke posisi baru (NO) sehingga menjadi Saklar yang dapat menghantarkan arus listrik di posisi barunya (NO). Posisi dimana Armature tersebut berada sebelumnya (NC) akan menjadi OPEN atau tidak terhubung. Pada saat tidak dialiri arus listrik, Armature akan kembali lagi ke posisi Awal (NC). Coil yang digunakan oleh Relay untuk menarik Contact Poin ke Posisi Close pada umumnya hanya membutuhkan arus listrik yang relatif kecil.

4 Percobaan

a) prosedur percobaan

i. Siapkan bahan dan alat yang diperlukan.

ii. Hubungkan Pin Out MQ-2 ke Resistor 550 ohm.

iii. Ujung resistor disambungkan ke pin Base transistor

iv. Sambungkan pin collector transistor ke relay, dan ujung relay lainnya disambungkan ke battery lalu ke pin vcc MQ-2.

v. Sambungkan pin emitor transistor ke pin ground MQ-2

vi. Pada switch contact relay dihubungkan batery dan kemudian motor.

vii. Pasang LED merah dan resistor secra pararel dengan motor

viii. Pasang LED hijau pada ujung relay yang lainya

b) rangkaian simulasi

i. Foto rangkaian

a) ketika sensor tidak mendeteksi gas metana

b) ketika sensor mendeteksi gas metana

ii. Prinsip kerja

Ketika sensor MQ-2 Mendeteksi adanya gas metana yang keluar, maka output MQ-2 akan mengeluarkan tegangan analog, yang mana tegangan analog akan mengalir ke resistor untuk dihambatkan terlebih dahulu, lalu arus akan diteruskan ke transistor yang akhirnya transistor akan aktif. kemudian arus dari supply mangalir ke relay lalu masuk ke pin collector transistor dan keluar dari emiter menuju ground, ketika rellay dialiri listrik, maka rellay akan aktif dan menghidupakn rangkaian motor, sehingga motor menyala.

iii. Video