PENGAPLIKASIAN TRANSISTOR BIPOLAR – ALAT KONTROL RUMAH JAMUR TIRAM
1.
Tujuan [kembali]
a. Kita
dapat mengaplikasikan transistor bipolar.
b. Kita
dapat membuat rangkaian rumah jamur tiram.
2.
Alat dan bahan
[kembali]
*alat
a.
sensor suhu.
Sensor Suhu atau Temperature
Sensors adalah suatu komponen yang dapat mengubah besaran
panas menjadi besaran listrik sehingga dapat mendeteksi gejala perubahan suhu
pada obyek tertentu.
Gambar.1.sensor suhu
Karakteristik
dari sensor suhu ini yaitu:
1. Memiliki
sensitivitas suhu, dengan faktor skala linier antara tegangan dan suhu 10
mVolt/ºC, sehingga dapat dikalibrasi langsung dalam celcius.
2. Memiliki
ketepatan atau akurasi kalibrasi yaitu 0,5ºC pada suhu 25 ºC.
3. Memiliki
jangkauan maksimal operasi suhu antara -55 ºC sampai +150 ºC.
4. Bekerja
pada tegangan 4 sampai 30 volt.
5. Memiliki
arus rendah yaitu kurang dari 60 µA.
6. Memiliki
pemanasan sendiri yang rendah (low-heating) yaitu kurang dari 0,1 ºC pada udara
diam.
7. Memiliki
impedansi keluaran yang rendah yaitu 0,1 W untuk beban 1 mA.
8. Memiliki
ketidaklinieran hanya sekitar ± ¼ ºC.
b.sensor
kelembapan
sensor
kelembapan adalah suatu komponen yang dapat mengukur kelembapan dan mengubah
nya menjadi listrik sehingga dapat mendeteksi kelembapan suatu objek tertentu.
Gambar.2.sensor kelembapan
Karakteristik
sensor kelembapan yaitu:
1.
Suhu Operasi -40°C- 85°C (-40°F-185°F)
2.
Histerisis ±2 RH(Relative Humidity)
3.
Suplai Arus 5µA
4.
Output sinyal Tegangan Analog
5.
Waktu Respon 5s (1/e dalam udara yang bergerak lambat)
c.lampu penghangat
lampu penghangat adalah alat yang akan menghangatkan dengan cara menerangi
objeknya.
Gambar.3.Lampu penghangat
d. Relay.
Relay adalah komponen elektronika berupa saklar
atau switch elektrik yang dioperasikan secara listrik dan terdiri dari 2 bagian
utama yaitu Elektromagnet (coil) dan mekanikal (seperangkat kontak
Saklar/Switch).
Gambar.4.relay
e. Motor.
Motor adalah alat yang akan menggerakan pompa
Gambar.5.motor
*bahan
a. transistor bipolar.
Transistor bipolar adalah suatu komponen elektronika yang berfungsi sebagai
penyearah arus listrik dan sebagai penguat.
Gambar.6.transistor bipolar.
b. op-amp.
Op-amp adalah suatu komponen elektronika yang berfungsi sebagai penguat
arus listrik.
Gambar.7.op-amp
c. resistor.
Resistor adalah suatu komponen yang berfungsi sebagai penahan tegangan dan
arus.
Gambar.8.resistor
3.
Dasar teori
[kembali]
a. Sensor LM35 bekerja dengan mengubah besaran suhu menjadi besaran tegangan. Tegangan ideal yang keluar dari LM35
mempunyai perbandingan 100°C setara dengan 1 volt. Sensor ini mempunyai
pemanasan diri (self heating) kurang dari 0,1°C, dapat dioperasikan dengan
menggunakan power supply tunggal dan dapat dihubungkan antar muka (interface)
rangkaian control.
Gambar.9.grafik
sensor LM35
Sensor suhu LM35 mampu melakukan pengukuran suhu dari suhu -55ºC hingga +150ºC dengan toleransi kesalahan pengukuran ±0.5ºC. Tegangan output sensor suhu IC LM35 dapat diformulasikan sebagai berikut :
Vout
LM35 = Temperature º x 10 mV
b.
Sensor kelembapan HIH-5030 akan mendeteksi kelembapan
pada suatu objek, hampir sama dengan sensor suhu, sensor kelembapan ini juga
memiliki nilai kelembapan yang berbanding lurus dengan tegangan yang
dikeluarkannya, semakin besar nilai kelembapan pada HIH-5030 maka tegangan yang
dikeluarkan besar juga
Gambar.10.grafik
sensor HIH-5030
c.
Pada dasarnya, Relay terdiri dari 4 komponen dasar yaitu :
a.
Electromagnet (Coil)
b.
Armature
c.
Switch Contact Point (Saklar)
d.
Spring
Berikut ini merupakan
gambar dari bagian-bagian Relay
Gambar.11.struktur relay
Kontak Poin (Contact Point) Relay terdiri dari 2 jenis yaitu:
a. 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.
d. Transistor bipolar adalah transistor tersusun dari semikonduktor tipe P dan tipe N sehingga arus listrik yang mengalir pada transistor ini akan tetap mengikuti karakteristik forward bias dan reverse bias.
Gambar.12.pola kerja
transistor bipolar PNP
Arus
yang melewati emitter akan masuk kedalam semikonduktor p yang memiliki sifat
kekurangan elektron dan masuk melalui semikonduktor n yang kelebihan elektron.
Bila elektron pada semikonduktor n dapat mengalirkan elektron pada
semikonduktor p akan membuat depletion layer mengecil yang membuat adanya arus
listrik ,sebaliknya pada arus yang akan menuju kolektor (c) akan masuk kedalam
semikonduktor n dan melalui semikonduktor p akan menyebabkan depletion layer
semakin membesar sehingga arus akan kesulitan melaluinya, namun karena 2
tegangan sumber diserikan maka arus dapat menembus depletion layer yang
membesar tersebut. Dikarenakan basis yang tipis dan kecil ,arus yang melewati
kaki emitter akan terlebih dahulu sampai pada kaki kolektor lalu
pada kaki basis, sehingga dibuat persamaan dengan hukum khirchoff yang
menyatakan arus yang masuk sama dengan arus yang keluar. IE = IC + IB.
4.
Prinsip kerja
[kembali]
.
Pada pengaplikasian ini menggunakan 2 sensor yaitu sensor kelembapan dan
sensor suhu. Pada saat mendeteksi adanya kelembapan pada rumah jamur, sensor
akan aktif dan memberikan tegangan pada rangkaian ,lalu tegangan akan masuk
pada 2 op-amp dengan mode inverting yang akan memperkuat tegangan dan
mengarahkan tegangan dengan transistor bipolar menuju relay ,dan relay
memberikan tegangan pada lampu penghangat lalu relay memutuskan arus masuk pada
motor pompa. Lalu pada saat sensor suhu mendeteksi suhu yang terlalu panas
,maka sensor akan aktif dan memberikan tegangan pada 1 op-amp dengan mode
non-inverting dan memperkuat tegangan lalu mengarahkan tegangan dengan
transistor bipolar menuju relay, lalu relay memberikan tegangan pada pompa dan
memutuskan rangkaian pada lampu penghangat.
5.
Gambar rangkaian
[kembali]
6.
Video simulasi
[kembali]
.
7. File download [kembali]
-->file html<<klik disini>>
-->file rangkaian<<klik disini>>
-->file video simulasi<<klik disini>>
[menuju awal]
Tidak ada komentar:
Posting Komentar