Mendeteksi Gas CO yang Keluar dari Pabrik 


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.  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.

3.  Resistor   [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

4. Relay  [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).

5. Lampu 12V [lebih lengkap]



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

6. Buzzer DC [lebih lengkap]




Buzzer digunakan sebagai indikator bahwa proses telah selesai atau terjadi suatu kesalahan pada sebuah alat (alarm).

7. Alternator



8. VCC DC


9. Ground


10. Logicstate




3. Dasar Teori 

[kembali]


Kami mendapat ide untuk membuat sensor ini berdasarkan dari gambar 15.11. Gambar ini terdapat pada halaman 737 dan chapter 15.12  Sehingga disini saya ingin membuktikan bahwa gas dapat dijadikan alat lacak atau biasa disebut sensor. berdasarkan suhu dan asapnya, sensor gas diharapkan mampu dijadikan sebagai alat pendeteksi gas yang dapat berbunyi jika terdapat gas yang ada di jangakauannya.




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]

Saat sensor gas MQ-7 mendeteksi gas hidrogen maka sensor gas akan menghasilkan output berupa tegangan analog tergantung berapa besar intensitas gas yang dideteksi. Kemudian tegangan itu diconvert menjadi tegangan digital dengan ADC0804. besar tegangan digital yang diconvert berbanding lurus dengan besar tegangan analog yang dihasilkan. sebagai indikator dari nilai tegangan digital maka mengguakan LED. jika LED menyala maka akan bernilai 1 dan jika tidak maka akan bernilai 0. kemudia tegangan output juga menuju ke op-amp. op-amp yang digunakan adalah op-amp detektor non-inverting. di opamap tegangan diperbesar hingga bernilai 15V sehingga buzzer bisa menyala

 


5. Gambar Rangkaian 

[kembali]



6. Video Simulasi 

[kembali]



7. Link Download 

[kembali]

Data Sheet disini
Library Sensor Gas disini
Gambar Rangkaian disini
File Rangkaian disini
HTML disini
VIdeo Rangkaian disini

Tidak ada komentar:

Posting Komentar