ELECTRICAL ENGINEERING

Aplikasi Kontrol Pengaman Ruang Penyimpnan Ga LPG

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Tujuan

1. Tujuan

[kembali]

1. Mengetahui dan memahami sensor gas

2. Mengetahui dan memhami jenis-jenis sensor gas

3. Mampu menjelaskan prinsip kerja sensor gas

4. Mampu mengaplikasikan sensor gas pada rangkaian

2. Komponen

[kembali]

1. Sensor Gas MQ-7 [lebih lengkap]

Sensor ini biasanya digunakan untuk mendeteksi gas Kabrbon Monoksida (CO)

2. Motor DC [lebih lengkap]

Motor Listrik DC atau DC Motor adalah suatu perangkat yang mengubah energi listrik menjadi energi kinetik atau gerakan (motion)

3. Lampu 12V [lebih lengkap]

Paling banyak tersedia di pasaran, harga bervariasi, tapi biasanya lebih ekonomis dibandingkan led strip 24V DC

4. Baterai 12V [lebih lengkap]

Sebagai sumber tenaga

5. Relay 4V [lebih lengkap]

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).

6. Diode [lebih lengkap]

Diode adalah komponen aktif dua kutub yang pada umumnya bersifat semikonduktor, yang memperbolehkan arus listrik mengalir ke satu arah (kondisi panjar maju) dan menghambat arus dari arah sebaliknya (kondisi panjar mundur)

7. Transistor NPN [lebih lengkap]

Transistor NPN adalah transistor bipolar yang menggunakan arus listrik kecil dan tegangan positif pada terminal Basis untuk mengendalikan aliran arus dan tegangan yang lebih besar dari Kolektor ke Emitor.

8. Resistor 1K [lebih lengkap]

Resistor untuk mengatur tegangan listrik dan arus listrik. 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

3. Dasar Teori

[kembali]

Sensor Gas MQ-7

MQ 7 merupakan sensor gas yang digunakan dalam peralatan untuk mendeteksi gas karbon monoksida (CO) dalam kehidupan sehari-hari, industri, atau mobil. Fitur dari sensor gas MQ7 ini adalah mempunyai sensitivitas yang tinggi terhadap karbon monoksida (CO), stabil, dan berumur panjang. Sensor ini menggunakan catu daya heater : 5V AC/DC dan menggunakan catu daya rangkaian : 5VDC, jarak pengukuran : 20 - 2000ppm untuk ampu mengukur gas karbon monoksida.

Kondisi Standar Sensor Bekerja

- VC/(Tegangan Rangkaian) = 5V±0.1

- VH (H)/ Tegangan Pemanas (Tinggi) = 5V±0.1

- VH (L)/ Tegangan Pemanas (Rendah) = 1.4V±0.1

- RL/Resistansi Beban Dapat disesuaikan

- RH Resistansi Pemanas = 33Ω±5%

- TH (H) Waktu Pemanasan (Tinggi) = 60±1 seconds

- TH (L) Waktu Pemanasan (Rendah) = 90±1 seconds

- PH Konsumsi Pemanasan = Sekitar 350mW

Kondisi Lingkungan

- Tao/Suhu Penggunaan = -20℃-50℃

- Tas/Suhu Penyimpanan = -20℃-50℃

- RH/Kelembapan Relatif = kurang dari 95%RH

- O2 Konsentrasi Oksigen = 21%(stand condition) (Konsentrasi Oksigen dapat mempengaruhi sensitivitas)

Karakteristik Sensitivitas

- Rs/ Tahanan Permukaan Terhadap Tubuh = 2-20k pada 100ppm Carbon Monoxide(CO)

- a(300/100ppm)/ Tingkat Konsentrasi Kemiringan = Kurang dari 0.5 Rs (300ppm)/Rs(100ppm)

- Standar Kondisi Bekerja = Temperature -20℃±2℃ Kelembapan 65%±5% , RL:10KΩ±5%, Vc:5V±0.1V VH:5V±0.1V, VH:1.4V±0.1V

- Waktu Panaskan Tidak kurang dari 48 jam

- Jarak Deteksi: 20ppm-2000ppm carbon monoxide

Struktur, Konfigurasi, dan Dasar Rangkaian Pengukuran

Struktur dan konfigurasi MQ-7 sensor gas ditunjukkan pada gambar. 1 (Konfigurasi A atau B), sensor disusun oleh mikro AL2O3 tabung keramik, Tin Dioksida (SnO2) lapisan sensitif, elektroda pengukuran dan pemanas adalah tetap menjadi kerak yang dibuat oleh plastik dan stainless steel bersih. Pemanas menyediakan kondisi kerja yang diperlukan untuk pekerjaan komponen sensitif. MQ-7 dibuat dengan 6 pin, 4 dari mereka yang digunakan untuk mengambil sinyal, dan 2 lainnya digunakan untuk menyediakan arus pemanasan.

Konfigurasi Sensor Gas MQ-7

Grafik Karakteristik Sensitivitas

Menunjukkan karakteristik sensitivitas tipikal dari MQ-7 untuk beberapa gas.

- Suhu: 20 ℃, Kelembaban: 65%, O2 konsentrasi 21%

- RL = 10kΩ

- Ro: resistansi sensor pada 100ppm udara bersih.

- Rs: resistansi sensor pada berbagai konsentrasi gas

Prinsip Operasi

Hambatan permukaan sensor Rs diperoleh melalui dipengaruhi sinyal output tegangan dari resistansi beban RL yang seri. Hubungan antara itu dijelaskan:

Rs\RL = (Vc-VRL) / VRL

sinyal ketika sensor digeser dari udara bersih untuk karbon monoksida (CO), pengukuran sinyal dilakukan dalam waktu satu atau dua periode pemanasan lengkap (2,5 menit dari tegangan tinggi ke tegangan rendah). Lapisan sensitif dari MQ-7 komponen gas sensitif terbuat dari SnO2 dengan stabilitas, Jadi, ia memiliki stabilitas jangka panjang yang sangat baik. Masa servis bisa mencapai 5 tahun di bawah kondisi penggunaan.

Penyesuaian Sensitivitas

Nilai resistansi MQ-7 adalah perbedaan untuk berbagai jenis dan berbagai gas konsentrasi. Jadi, Bila menggunakan komponen ini, penyesuaian sensitivitas sangat diperlukan. kami sarankan Anda mengkalibrasi detektor untuk CO 200ppm di udara dan menggunakan nilai resistansi beban itu (RL) sekitar 10 KΩ (5KΩ sampai 47 KΩ).

Ketika secara akurat mengukur, titik alarm yang tepat untuk detektor gas harus ditentukan setelah mempertimbangkan pengaruh suhu dan kelembaban. Sensitivitas Program menyesuaikan:

a. Hubungkan sensor ke rangkaian aplikasi.

b. Menghidupkan daya, terus pemanasan melalui listrik lebih dari 48 jam.

c. Sesuaikan beban perlawanan RL sampai Anda mendapatkan nilai sinyal yang menanggapi konsentrasi karbon monoksida tertentu pada titik akhir dari 90 detik.

d. Sesuaikan lain beban resistansi RL sampai Anda mendapatkan nilai sinyal yang menanggapi konsentrasi CO di titik akhir dari 60 detik

4. Prinsip Rangkaian

[kembali]

Tegangan dari Vcc (5V) akan dialirkan menuju MQ-7, diode D1 dan relay. Tegangan menuju diode tidak akan diteruskan karena diode terhubung secara reverse bias. Diode berfungsi agar switching pada relay menjadi lebih cepat karena diode mengeluarkan tegangan yang tersisa pada relay saat pergantian dari on ke off.

Saat MQ-7 mendeteksi adanya Asap Rokok maka dari kaki outputnya akan dialirkan tegangan sebesar 5V. Tegangan ini diteruskan menuju resistor lalu kaki basis transistor Q1 , karena tegangan VBE lebih dari 0.7V maka Q1 aktif dan relay aktif karena tegangan dari Vcc akan dialirkan menuju relay lalu Q1 menuju ground. Saat relay aktif maka lampu dan fan-DC akan menyala karena terhubung dengan sumber tegangan.

Saat MQ-7 tidak mendeteksi adanya Asap Rokok maka tidak ada tegangan yang dialirkan dari kaki outputnya sehingga Q1 tidak aktif dan relay tidak aktif karena tegangan dari Vcc tidak dapat diteruskan relay menuju ground.Saat relay tidak aktif maka lampu dan fan-DC tidak menyala karena tidak terhubung ke sumber tegangan.