Mendeteksi Logam Asing di Bahan Makanan menggunakan Sensor Logam 


1. Tujuan 

[kembali]

 1.Untuk mengetahui cara pembuatan sensor logam pada proteus 

2.Untuk memenuhi tugas Mata kuliah kimia 

3.Dapat mensimulasikan Rangkaian Metal Detector

4.Mengetahui prinsip kerja aplikasi Metal Detector



2. Komponen

[kembali]

a. Transistor silikon NPN bipolar [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.



b. Transistor bipolar PNP generik [lebih lengkap]



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



c. Baterai 3V [lebih lengkap]

Baterai sebagai sumber tenaga


d. Kapasitor 100 uF [lebih lengkap]

kapasitor  menyimpan energi di dalam medan listrik, dengan cara mengumpulkan ketidakseimbangan internal dari muatan listrik


e. Resistor 22R 10W [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


f. Kapasitor Tantalum SMD 100 uF 16V lebih lengkap]

Kapasitor Tantalum lebih dapat diandalkan daripada bentuk kapasitor lain. Penggunaannya lebih tahan lama daripada kapasitor elektrolit dengan efisiensi , freskuensi yang baik dan dapat bekerja di rentang suhu yang lebar


g. Induktor 100 uH [lebih lengkap]

Induktor  diantaranya adalah dapat menyimpan arus listrik dalam medan magnet, menapis (Filter)  meneruskan arus searah (DC) dan pembangkit getaran serta melipatgandakan tegangan.

h. LED Kuning [lebih lengkap]

Menampilkan hasil dari rangkaian

i. Buzzer DC [lebih lengkap]




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

j. Potensiometer [lebih lengkap]

Potensiometer sebagai Pengatur Tegangan pada Rangkaian Power Supply

k. Bread Board / PCB [lebih lengkap]


Papan sirkuit cetak (bahasa Inggrisprinted circuit board atau PCB) adalah sebuah papan yang penuh dengan sirkuit dari logam yang menghubungkan komponen elektronik yang berbeda jenis maupun sama satu sama lain tanpa kabel.


3. Dasar Teori 

[kembali]

 Pengertian PCB ( Printed Circuit Board )

Dalam kehidupan ini tidak terlepas dari penggunaan barang elektronik seperti televisi, handphone, komputer, radio dan peralatan elektronik lainnya. Didalam peralatan tersebut terdapat banyak komponen-komponen elektronika yang membentuk satu rangkaian sehingga menjadi sistem yang dibuat untuk tujuan tertentu. Komponen-komponen tersebut biasanya disusun dan dipasang pada papan rangkaian yang disebut PCB (Printed Circuit Board). Printed Circuit Board disingkat PCB adalah sebuah papan komponen-komponen elektronika yang tersusun membentuk rangkaian elektronik atau tempat rangkaian yang menghubungkan komponen elektronik yang satu dengan lainnya tanpa menngunakan kabel. Disebut papan sirkuit karena diproduksi secara massal dengan cara mencetak.



Gambar 2. 1 Bentuk fisik PCB



Ada tiga tipe PCB yang sering digunakan yaitu 

Berdasarkan jumlah lapisannya, PCB dapat dibagi menjadi Single Sided PCB, Double Sided PCB dan Multilayer PCB. Berikut ini adalah jenis-jenis PCB berdasarkan jumlah lapisannya.

1. Single Sided PCB

Single Sided PCB atau Papan Rangkaian Cetak satu sisi adalah jenis PCB yang hanya terdiri dari satu lapisan tembaga yang tertempel di satu sisi substrat PCB. PCB jenis ini biasanya digunakan pada rangkaian elektronik yang sederhana dan biaya produksinya juga relatif lebih murah.

2. Double Sided PCB

Double Sided PCB atau Papan Rangkaian Cetak dua sisi adalah jenis PCB yang terdiri dari dua lapisan tembaga. Lapisan Tembaga tersebut tertempel di kedua sisi substrat PCB. Lubang pada PCB double sided PCB juga berfungsi sebagai jalur penghubung antar satu lapisan tembaga di satu sisi dengan lapisan tembaga di sisi lainnya.

3. Multilayer PCB

Multilayer PCB adalah jenis PCB yang terdiri dari beberapa lapisan substrat dan lapisan tembaga yang dipisahkan oleh lapisan insulator. Multilayer PCB ini biasanya digunakan pada rangkaian elektronik yang kompleks. Umumnya terdiri dari 4 lapisan, 6 lapisan, 8 lapisan, 10 lapisan hingga 16 lapisan.



Lapisan PCB dan Bahan-bahannya

Secara struktur, PCB seperti kue lapis yang terdiri dari beberapa lapisan dan dilaminasi menjadi satu kesatuan yang disebut dengan PCB. Ada PCB yang berlapis satu lapisan tembaga (Single Sided), ada juga yang berlapis dua lapisan tembaga (double sided) dan ada juga PCB yang memiliki beberapa lapisan tembaga atau sering disebut dengan Multilayer PCB.

Berikut ini adalah struktur dan komposisi standar dari PCB (Printed Circuit Board).

Lapisan-lapisan PCB

1. Substrat (Lapisan Landasan)

Lapisan dasar (landasan) PCB biasanya disebut dengan Substrat. Bahan Substrat yang paling umum digunakan adalah FR2 dan FR4. FR2 atau Flame Resistant 2 adalah kertas bonding resin sintetis (synthetic resin bonded paper) yaitu bahan komposit yang terbuat dari kertas yang diresapi dengan resin plastik formaldehida fenol (plasticized phenol formaldehyde resin). Sedangkan FR4 atau Flame Resistant 4 adalah anyaman Fiberglas yang dilapisi dengan resin epoksi (epoxy resin). FR4 memiliki daya serap air yang rendah, properti isolasi yang bagus serta tahan suhu panas hingga 140 derajat celcius. Namun, PCB yang berbahan FR4 lebih mahal jika dibandingkan dengan PCB yang berbahan FR2.

2. Tembaga (Copper)

Lapisan PCB berikutnya adalah lapisan tembaga tipis yang dilaminasi ke lapisan substrat dengan suhu tinggi tertentu dan perekat. Tergantung pada jenis PCB-nya, lapisan tembaga tipis ini hanya akan dilapisi pada satu sisi substrat untuk jenis Single Sided PCB. Sedangkan Double Sided PCB terdapat lapisan tembaga tipis di dua sisi Substrat. Seiring dengan perkembangan Teknologi manufakturing PCB saat ini, PCB telah dapat dibuat hingga 16 lapisan atau bahkan lebih dari 16 lapisan tergantung pada perancangan PCB dan rangkaian yang diinginkan.

3. Soldermask

Soldermask adalah lapisan diatas lapisan tembaga yang berfungsi melindungi tembaga atau jalur konduktor dari hubungan atau kontak yang tidak disengaja. Lapisan soldermask ini hanya terdapat pada bagian-bagian PCB yang tidak disolder, sedangkan bagian yang akan disolder tidak ditutupi oleh lapisan soldermask. Lapisan soldermask ini juga dapat membantu para pengguna PCB untuk menyolder tepat pada tempatnya sehingga mencegah solder short (hubung singkat solder). Lapisan soldermask ini biasanya berwarna hijau, namun ada juga yang berwarna lain seperti warna biru dan merah.

4. Silkscreen

Lapisan setelah soldermask adalah lapisan silkscreen yang biasanya berwarna putih atau hitam. Namun ada juga silkscreen yang berwarna lain seperti warna abu-abu, warna merah dan bahkan ada berwarna kuning keemasan. Silkscreen merupakan cetakan huruf, angka dan simbol pada PCB. Silkscreen ini berfungsi sebagai tanda atau indikator untuk komponen-komponen elektronika pada PCB sehingga mempermudah orang dalam merakitnya.

 

Fungsi PCB

PCB yang banyak digunakan baik di dalam perangkat komputer maupun peralatan elektronik lainnya memiliki fungsi-fungsi sebagai berikut :

a.Tempat menyusun komponen-komponen elektronik sehingga terpasang lebih rapi dan terorganisir.

b. Menghubungkan kaki komponen satu sama lain baik kaki komponen aktif maupun pasif.

c. Penggganti kabel untuk menyambung berbagai komponen, sehingga membutuhkan tempat yang lebih efisien.

d. Membuat tampilan suatu rangkaian elektronik menjadi lebih rapi dan tertata


Kelebihan dari PCB

Papan Sirkuit Cetak, atau "PCB", memiliki beberapa keunggulan utama dibandingkan dengan cara lama untuk membuat elektronik. Dulu, setiap komponen di dalam perangkat elektronik dihubungkan dengan kabel besar dan ditempatkan di mana saja yang sesuai. Seperti yang Anda lihat pada gambar televisi tahun 1948, metode ini sangat "berantakan", dan menggunakan banyak ruang. PCB menggunakan pendekatan yang berbeda. Komponen dipasang pada papan non-konduktif dan dihubungkan dengan jalur kecil, yang disebut "jejak". Karena biasanya dirancang di komputer, papan sirkuit tercetak dapat memuat banyak komponen dalam jumlah minimum ruang



4. Prinsip Rangkaian 

[kembali]

Sensor logam membaca letak logam dari lingkungan dan menghasilkan bunyi apabila terdapat benda yang mengandung logam berada di sekitarnya. Bunyi hasil sensor logam didapatkan dari rangkaian metal detector yang dibuat rangkaiannya dan juga digabungkan dengan PCB




5. Langkah Percobaan 

[kembali]



Step 1:SUSUN KOMPONEN 







Susunan rangkaian bisa dilakukan sesuai keinginan, tidak harus sama persis , ini hanya untuk memudahkan proses penyambungan rangkaian dan akan membuat rangkaian terlihat rapi


Step 2:  RANGKAI KOMPONEN DAN BUAT SIMULASI PADA PROTEUS



Setelah selesai merangkai dan menyambungkan semua komponen yang sudah kita dapatkan, maka langkah selanjutnya yaitu menjalankan simulasi pada aplikasi proteus.

Karena tidak semua komponen terdapat pada aplikasi proteus dan tidak semua komponen yang bisa berjalan disana. Jadi, saya membuat sendiri nama komponen tersebut secara custom. Walaupun tidak bisa dijalankan pada aplikasi simulasi proteus, tapi semua komponen yang diperlukan sudah dirangkai di dalamnya.

Buat rangkaian proteus sesuai gambar, jika penyambungannya salah, maka akan berpengaruh pada rangkaian tersebut. Tetapi panjang kabel tidak akan berpengaruh pada rangkaian simulasi pada proteus ini.




6. Gambar Rangkaian 

[kembali]




7. Video Simulasi 

[kembali]



8. Link Download 

[kembali]

Download Gambar Rangkaian disini
Download File HTML  disini
Download Video disini
Download File Rangkaian disini
Datasheet disini

Tidak ada komentar:

Posting Komentar