PENDINGIN AIR KRAN OTOMATIS MENGGUNAKAN NTC DAN IR SENSOR 

1. Tujuan

    Ada beberapa tujuan :

    a. Mempelajari tentang bagaimana prinsip kerja dari Opamp.

    b. Mampu mengaplikasikan Opamp menggunakan  NTC dan IR Sensor dalam kehidupan sehari-hari

    c. Mampu membuat rangkaian simulasi NTC dan IR Sensor pada Proteus

2. Alat dan Bahan

    Ada beberapa alat dan bahan :

    1. 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.

    2. Resisor

         Resistor adalah komponen dasar elektronik yang berfungsi untuk membatasi atau menghambat aliran listrik yang melewati suatu rangkaian. Resistor bekerja berdasarkan hukum Ohm, yang mana hukum Ohm itu sendiri Berbunyi, "Bahwa resistensi akan berbanding terbalik dengan jumlah arus yang melaluinya". Maka untuk menyatakan besaran resistensi dari sebuah resistor maka dinyatakan dalam satuan Ohm dan dilambangkan dengan Ω (Omega).


    3. Battery

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

    4. LOGICTOGGLE


        Toggle switch atau saklar toggel adalah saklar sederhana yang mudah digunakan. Toggle switch banyak digunakan pada peralatan elektronika. Sakelar toggle ini sangat bermanfaat pada perakitan alat, karena dapat membuat tampilan alat menjadi lebih enak dipandang. Ukuran toggle switch yang kecil membuat toggle switch menjadi pilihan yang banyak digunakan pada perakitan alat terutama pada tempat yang relatif kecil.

    5. IC Op amp

    Berfungsi sebagai penguat tegangan pada rangkaian.
Konfigurasi pin

            1. Pin1 & Pin5 (Offset N1 & N2) : Pin untuk mengatur tegangan offset jika perlu

            2. Pin2 (IN-) : Pin inverting dari Op Amp 

            3. Pin3 (IN +) : Pin Non inverting Op Amp

            4. Pin4 (Vcc-) : Pin ini terhubung ke ground jika tidak rel negatif

            5. Pin6 (Output) : Output daya pin Op-amp

            6. Pin7 (Vcc +) : Pin ini terhubung ke + ve rail dari supply tegangan

            7. Pin8 (NC) : Tidak ada koneksi


    6. NTC


     Berfungsi sebagai penghitung suhu sehingga mempengaruhi resistansinya.


    7. MOTOR 

    Untuk dapat merubah arus listrik menjadi energi gerak.



3. Dasar Teori

    1. NTC
    Thermistor adalah salah satu jenis Resistor yang nilai resistansi atau nilai hambatannya dipengaruhi oleh Suhu (Temperature). Thermistor merupakan singkatan dari “Thermal Resistor” yang artinya adalah Tahanan (Resistor) yang berkaitan dengan Panas (Thermal). Thermistor terdiri dari 2 jenis, yaitu Thermistor NTC (Negative Temperature Coefficient) dan Thermistor PTC (Positive Temperature Coefficient).

  


2. Infra red 

    Infra red (IR) detektor atau sensor infra merah adalah komponen elektronika yang dapat mengidentifikasi cahaya infra merah (infra red, IR). Sensor infra merah atau detektor infra merah saat ini ada yang dibuat khusus dalam satu modul dan dinamakan sebagai IR Detector Photomodules. IR Detector Photomodules merupakan sebuah chip detektor inframerah digital yang di dalamnya terdapat fotodiode dan penguat (amplifier). Bentuk dan Konfigurasi Pin IR Detector Photomodules TSOP.



4. Prinsip Kerja



Saat suhu pada NTC > 14 C dan IR sensor mendeteksi gelas yang mendekati
 

 
Saat suhu pada NTC < 15 C dan IR sensor tidak mendeteksi gelas yang mendekati

 
Prinsip Rangkaian Pendeteksi Gelas (IR Sensor) :

Saat Gelas mendekati sensor (logika 1)

    Saat Gelas mendekati sensor (logika 1) maka tegangan pada output IR sensor sebesar 5V masuk ke base transistor Q5  yang mana akan mengaktifkan VBE transistor Q5 (karena lebih besar dari tegangan yang dibutuhkan untuk mengaktifkan VBE transistor sebesar 0.76V). Karena aktifnya transistor maka arus dari supply ke relay kemudian ke kolektor Q5 lalu ke emitor Q5 selanjutnya ke ground dengan adanya arus di relay maka switch dari relay akan bergerak ke kiri (on).yang menyebabkan terhubungnya arus dari supply ke selenoid valve lalu ke ground. Sehingga solenoid valve hidup.

Saat Gelas tidak mendekati sensor (logika 0)

    Saat Gelas tidak mendekati sensor (logika 0) maka tidak ada tegangan pada output IR sensor sehingga transistor Q5 tidak aktif, yang mengakibatkan arus dari supply ke relay namun tertahan di kolektor Q5 sehingga relay off dan switch dari relay tetap berada di kanan (off). Karena switch yang berada di kanan maka tidak rangkaian yang bekerja.

Prinsip Rangkaian Pendingin air (NTC) :

Saat Suhu > 14 C

    Saat suhu pada NTC lebih besar dari 14 derajat celcius, maka tegangan output dari NTC akan akan di hambat lagi dengan R21 yang diantara NTC dan R21 ini menghasilkan dropdown tegangan sebesar > 0.15V, lalu tegangan di antara NTC dan R21 diumpankan kekaki input non inverting amplifier U1 yang akan menyebabkan tegangan output U1 5 kali tegangan input U1, selanjutnya  tegangan output U1 (> 0.76 V) akan menjadi base transitor Q7, yang mana tegangan base Q7 mengaktifkan  VBE transistor Q7 (harus lebih besar / sama dengan 0,76 V) sehingga transistor Q7 hidup, karena transistor Q7 hidup maka arus dari supply ke relay RL10 ke kolektor Q7 ke emitor Q7 lalu ke ground, karena adanya arus yang mengalir di relay maka relay RL21 ON. Akibat relay ON maka switch akan berpindah ke kiri yang akan menghungkan kutup positif baterai ke peltier dan DC fan lalu ke kutup negatif batrai, sehingga peltier dan DC fan hidup.      


Saat Suhu < 15 C

    Saat suhu pada NTC kecil dari 15 derajat celcius,  maka tegangan output dari NTC akan di hambat lagi dengan R21 yang diantara NTC dan R21 ini menghasilkan dropdown tegangan sebesar < 0.14V, lalu tegangan di antara NTC dan R21 diumpankan kekaki input non inverting amplifier U1 yang akan menyebabkan tegangan output U1 5 kali tegangan input U1, selanjutnya  tegangan output U1 (< 0.72 V) akan menjadi base transitor Q7, yang mana tegangan base Q7 tidak akan cukup untuk mengaktifkan  VBE transistor Q7 (harus lebih besar / sama dengan 0,76 V) sehingga transistor Q7 mati, karena transistor Q7 mati maka arus dari supply ke relay RL21 tertahan di kolektor Q3 sehingga relay RL3 off. Akibat relay off maka switch tetap di kanan yang akan menghungkan kutup positif baterai ke resistor ke LED lalu ke kutup negatif batrai, sehingga LED hidup.

5. Rangkaian Sensor 


6. Vidio Simulasi



7. Download

Library                      : Link
Rangkaian Sensor     Link
Vidio Simulasi         Link


Komentar

Postingan populer dari blog ini

TUGAS BESAR

Modul 4

Subchapter 6.2