Download - Laporan Praktik Sensor 1
Laporan Praktikum Sensor & Transduser
Oleh :Rizqi Santria Mulki
212 341 020 3 AEA
TEKNIK OTOMASI MANUFAKTUR DAN MEKATRONIKA
POLITEKNIK MANUFAKTUR NEGERI BANDUNG
Jl. Kanayakan no. 21, DAGO 40235, Tromol Pos 851 BANDUNG 40008 INDONESIAPhone : 62 022 2500241 Fax : 62 022 2502649 Homepage : http ://www.polman-bandung.ac.id
e-mail : [email protected]
2015
LAPORAN PRAKTIKUM
1 Sensor & Transduser
`
Kata Pengantar
Segala Puji hanya untuk Allah Tuhan Semesta Alam, sebelumnya penulis mengucapkan terimakasih kepada Pak Dr.Ing. Yuliadi Erdani M.Sc. yang telah bertanggung jawab dan membimbing penulis dalam menyusun Laporan Praktikum Sensor & Tansduser ini bisa diselesaikan dengan tepat waktu dan sebagaimana mestinya.
Laporan ini berisi pendahuluan, isi yang mengandung hal yang dipelajari selama praktik dan. Laporan ini dibuat untuk memenuhi tugas tutorial praktik matakuliah sensor & transduser.
Penulisan Laporan ini juga melibatkan beberapa pihak yang membantu dalam kendala-kendala yang dihadapi pada saat praktikum. Oleh karena itu penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada pihak yang telah membantu.
Semoga laporan praktikum ini dapat berguna bagi penulis juga pembaca. Penulis menerima saran dan kritik. Akhir kata, penulis mengucapkan terimakasih.
Bandung, April 2015 Penulis
Rizqi Santria Mulki NIM : 212341020
LAPORAN PRAKTIKUM
2 Sensor & Transduser
`
BAB I 1.1 Pendaluluan
Transduser dapat digunakan untuk merasakan berbagai bentuk energi yang berbeda seperti gerakan, sinyal-sinyal listrik, energi radiasi, dll energi panas atau magnet, dan ada berbagai jenis kedua input analog dan digital dan perangkat output yang tersedia untuk memilih dari. Jenis masukan atau keluaran transduser yang digunakan, benar-benar tergantung pada jenis sinyal atau proses yang"merasakan" atau"terkendali" tapi kita bisa mendefinisikan transduser sebagai perangkat yang mengubahsatu kuantitas fisik menjadi yang lain.
Transduser berasal dari kata “traducere” dalam bahasa Latin yang berarti mengubah. Sehingga transduserdapat didefinisikan sebagai suatu peranti yang dapat mengubah suatu energi ke bentuk energi yang lain.William D.C, (1993), mengatakan transduser adalah sebuah alat yang bila digerakan oleh suatu energi di dalam sebuah sistem transmisi, akan menyalurkan energi tersebut dalam bentuk yang sama atau dalam bentuk yang berlainan ke sistem transmisi berikutnya”. Transmisi energi ini bisa berupa listrik, mekanik, kimia, optic (radiasi) atau thermal (panas).Bagian masukan dari transduser disebut “sensor”, karena bagian ini dapat mengindera suatu kuantitas fisik tertentu dan mengubahnya menjadi bentuk energi yang lain.
LAPORAN PRAKTIKUM
3 Sensor & Transduser
`
Dari sisi pola aktivasinya, transduser dapat dibagi menjadi dua, yaitu:a. Tranduser pasif, yaitu tranduser yang dapat kerja bila mendapat energi tambahan dari luar.b. Transduser aktif, yaitu transduser yang bekerja tanpa tambahan energi dari luar, tetapi menggunakan energi yang akan diubah itu sendiri.
Untuk jenis transduser pertama, contohnya adalah thermistor. Untuk mengubah energi panas menjadi energi listrik yaitu tegangan listrik, maka thermistor harus dialiri arus listrik. Ketika hambatan thermistor berubah karena pengaruh panas, maka tegangan listrik dari thermistor juga berubah. Adapun contoh untuk transduser jenis yang kedua adalah termokopel. Ketika menerima panas, termokopel langsung menghasilkan tegangan listrik tanpa membutuhkan energi dari luar.
LAPORAN PRAKTIKUM
4 Sensor & Transduser
`
BAB II
LAPORAN PRAKTIKUM
5 Sensor & Transduser
`
PRAKTIKUM 1
LDR (Light Dependent Resistor)
2.1.1 Pengertian
Light Dependent Resistor atau disingkat dengan LDR adalah jenis Resistor yang nilai
hambatan atau nilai resistansinya tergantung pada intensitas cahaya yang diterimanya.
Nilai Hambatan LDR akan menurun pada saat cahaya terang dan nilai Hambatannya
akan menjadi tinggi jika dalam kondisi gelap. Dengan kata lain, fungsi LDR (Light
Dependent Resistor) adalah untuk menghantarkan arus listrik jika menerima sejumlah
intensitas cahaya (Kondisi Terang) dan menghambat arus listrik dalam kondisi gelap.
2.1.2 Alat dan Bahan
1. Multimeter digital;
2. Sensor LDR
3. Project Board
4. Kabel Jumper
5. Lampu Senter/ LED
2.1.3 Langkah kerja
1. Siapkan Sensor LDR dan Multimeter Digital;
2. Ukur hambatan pada LDR ketika mendapat cahaya dari lampu ruangan;
3. Ukur hambatan pada LDR ketika dalam kondisi intensitas cahaya gelap;
4. Ukur hambatan pada LDR ketika disinari cahaya dari senter dengan jarak yang berbeda;
5. Bandingkan hasilnya.
LAPORAN PRAKTIKUM
6 Sensor & Transduser
`
2.1.4 Hasil Praktikum
Gambar 1.1. cara pengukuran resistansi dengan multimeter
Gambar 1.2 kondisi sensor LDR pada saat diberi variabel intensitas cahaya
Hasil Percobaan
No Jarak Sumber Cahaya dari LDR (cm) Resistansi (Ω)
1 10 1,9 k
2 25 3,2 k
3 50 4 k
4 75 4,4 k
LAPORAN PRAKTIKUM
7 Sensor & Transduser
`
2.1.5 Analisa Percobaan
Dari hasil percobaan terlihat bahwa dalam sensor LDR nilai resistansi berbanding terbalik
dengan intensitas cahaya yang mengenai sensor. Pada saat sensor LDR diberikan intensitas
cahaya yang terang dan fokus maka hambatan dalam sensor LDR akan mengalami penurunan
secara drastis sedangkan pada saat kondisi gelas akan didapati nilai resistansi maksimal pada
sensor LDR.
Grafik Karakteristik Sensor
LAPORAN PRAKTIKUM
8 Sensor & Transduser
`
PRAKTIKUM 2
PHOTODIODA
2.2.1 Pengertian
Photo Dioda Infra Red
Photodioda adalah suatu jenis dioda yang bekerja berdasarkan intensitas cahaya, dimana jika terkena cahaya maka bekerja seperti dioda pada umumnya, tetapi jika tidak mendapat cahaya maka akan berperan seperti resistor dengan nilai tahanan yang besar sehingga arus listrik tidak dapat mengalir.
Dioda peka cahaya adalah suatu jenis dioda yang berfungsi mendektesi cahaya. Berbeda dengan dioda biasa, komponen elektronika ini akan mengubah menjadi arus listrik. Cahaya yang dapat dideteksi oleh dioda peka cahaya ini mulai dari cahaya inframerah, cahaya tampak, ultra ungu sampai dengan sinar-X.
Komponen elektronika yang dinamakan dioda peka cahaya adalah photodioda. Photodioda dibuat dari semikonduktor dengan bahan yang populer adalah silicon ( Si) atau galium arsenida ( GaAs), dan yang lain meliputi InSb, InAs, PbSe. Material ini menyerap cahaya dengan karakteristik panjang gelombang mencakup: 2500 Å - 11000 Å untuk silicon, 8000 Å – 20,000 Å untuk GaAs.
LAPORAN PRAKTIKUM
9 Sensor & Transduser
`
2.2.2 Alat dan Bahan
1. Resistor 1 kΩ;
2. Power Supply;
3. Photodiode;
4. Multimeter analog.
5. Infrared
6. Project Board
7. Kabel Jumper
2.2.3 Langkah Kerja
1. Siapkan alat dan bahan;
2. Rangkai komponen sebagai berikut :
3. Pasang tegangan vcc dari power supply sebesar 5 V;
4. Ukur arus pada rangkaian uji photodiode ketika mendapat cahaya dari lampu ruangan;
5. Ukur arus pada rangkaian uji photodiode ketika dalam kondisi intensitas cahaya gelap;
6. Ukur arus pada rangkaian uji photodiode ketika disinari cahaya dari senter;
7. Bandingkan hasilnya.
LAPORAN PRAKTIKUM
10 Sensor & Transduser
`
2.2.4 Hasil Praktikum
2.2.5 Analisa Percobaan
Pada percobaan Photodioda didapatkan bahwa intensitas cahaya mempengaruhi arus yang
mengalir pada rangkaian uji.Terlihat bahwa semakin terang dan fokus cahaya yang mengenai
photodioda maka semakin besar arus yang melewati rangkaian uji.
No
Jarak Sumber Cahaya dari Photodiode (cm) Arus (mA)
1 10 0.5
2 25 0.49
3 50 0.3
4 75 0.2
LAPORAN PRAKTIKUM
11 Sensor & Transduser
`
LAPORAN PRAKTIKUM
12 Sensor & Transduser
`
PRAKTIKUM 3
PHOTOTRANSISTOR
2.3.1 Pengertian
Phototransistor adalah transistor yang peka terhadap cahaya. Phototransistor yang biasa dipakai adalah transistor yang pada dasarnya transistor bipolar terbungkus dalam casing transparan sehingga cahaya dapat mencapai sambungan basis-kolektor.
Phototransistor memiliki responsivitas yang lebih tinggi untuk cahaya sehingga tidak mampu mendeteksi level cahaya rendah lebih baik daripada photodioda. Phototransistor juga memiliki waktu respons yang jauh lebih lama.
2.3.2 Alat dan Bahan1. Resistor 1 kΩ;
2. Power Supply;
3. Phototransistor;
4. Multimeter analog.
5. Project Board
6. Kabel Jumper
7. Lampu Senter/ LED
LAPORAN PRAKTIKUM
13 Sensor & Transduser
`
2.3.3 Langkah Kerja
1. Siapkan alat dan bahan;
2. Rangkai komponen sebagai berikut :
3. Pasang tegangan vcc dari power supply sebesar 5 V;
4. Ukur arus pada rangkaian uji phototransistor ketika mendapat cahaya dari lampu ruangan;
5. Ukur arus pada rangkaian uji phototransistor ketika dalam kondisi intensitas cahaya gelap;
6. Ukur arus pada rangkaian uji phototransistor ketika disinari cahaya dari senter;
7. Bandingkan hasilnya.
2.3.4 Hasil Praktikum
LAPORAN PRAKTIKUM
14 Sensor & Transduser
`
Hasil Percobaan
No
Jarak Sumber Cahaya dari Phototransistor (cm) Arus (A)
1 1 12.5 m
2 2 1.25 m
3 3 1.1 m
4 4 0.7 m
5 5 0.6 m
6 Tidak diberi cahaya 32 µ
2.3.5 Analisis Percobaan
Pada percobaan Phototransistor didapatkan bahwa intensitas cahaya mempengaruhi arus yang mengalir pada rangkaian uji.Terlihat bahwa semakin terang dan fokus cahaya yang mengenai phototransistor maka semakin besar arus yang melewati rangkaian uji.
Namun dalam percobaan ini perubahan arus yang mengalir pada rangkaian uji tidak terlalu signifikan.Hal ini dikarenakan transistor lemah dalam menanggapi respon
cahaya dengan intensitas yang rendah disebabkan oleh cahaya yang masuk melalui basis
transistor yang mengalirkan arus yang kecil.
LAPORAN PRAKTIKUM
15 Sensor & Transduser
`
PRAKTIKUM 4
POSITIF TEMPERATURE COEFFICIENT (PTC dan NTC )
2.4.1 Pengertian
Positive Temperature Coefficient (PTC) adalah thermistors yang menunjukkan peningkatan
hambatan listrik dengan peningkatan suhu lingkungan dan penurunan hambatan listrik
dengan penurunan suhu.Kebanyakan termistor PTC adalah tipe "switching" , yang berarti
bahwa hambatan mereka naik secara tiba-tiba pada suhu kritis tertentu. Perangkat tersebut
terbuat dari keramik polikristalin yang di doped mengandung barium titanat (BaTiO3) dan
senyawa lainnya.
Adapun Negative Temperature Coefficient (NTC), merupakan keblikan dari PTC Banyak
termistor NTC dibuat dari disk ditekan, batang, piring, manik-manik atau cor chip
semikonduktor seperti oksida logam disinter. Negative temperature coefficient (NTC)
bekerja dengan penurunan resitansi yang sejalan dengan meningkatnya suhu.
LAPORAN PRAKTIKUM
16 Sensor & Transduser
`
2.4.2 Alat dan Bahan
1. komponen PTC dan NTC
2. Solder;
3. Multimeter analog.
4. Project Board
5. Kabel Jumper
6. Lampu Senter/ LED
2.4.3 Langkah Kerja
1. Siapkan Sensor PTC dan Multimeter Digital;
2. Ukur hambatan pada PTC dan NTC
3. Ukur hambatan pada PTC pada saat dipanasi dengan Solder;
4. Bandingkan hasilnya.
LAPORAN PRAKTIKUM
17 Sensor & Transduser
`
2.4.4 Hasil Praktikum
Hasil Percobaan
Jenis Thermistor Resitansi (Ω)
Sebelum Dipanaskan Sesudah Dipanaskan
NTC 9.3 k 5 k
PTC 9.3 k 18 k
2.4.5 Analisa Percobaan
Sensor PTC akan memiliki hambatan yang semakin besar sebanding dengan suhu yang di
deteksi oleh komponen tersebut.Semakin panas suhu yang diberikan (semakin lama solder
didekatkan),semakin besar hambatan dalam PTC.
LAPORAN PRAKTIKUM
18 Sensor & Transduser
`
PRAKTIKUM 5
LM 35
2.5.1 Pengertian
LM35 adalah sensor suhu sirkuit terpadu yang presisi, mudah-dikalibrasi. LM35 beroperasi
dari -40 ° C sampai 100 ° C. Sensor ini pada dasarnya adalah sebuah dioda zener yang
terbalik breakdown voltage sebanding dengan suhu absolut. Karena sensor adalah dioda
zener, arus bias harus ada untuk menggunakan perangkat.
2.5.2 Alat dan Bahan
1. komponen PTC dan NTC
2. Solder;3. Multimeter analog.4. Project Board5. Kabel Jumper6. Lampu Senter/ LED
LAPORAN PRAKTIKUM
19 Sensor & Transduser
`
2.5.3 Langkah Kerja
1. Siapkan alat dan bahan;
2. Rangkai komponen sebagai berikut :
1. Pasang tegangan vcc dari power supply sebesar 5 V;
2. Ukur tegangan pada pada output;
3. Tulis dan Analisis hasilnya.
2.5.4 Hasil Percobaan
Hasil Percobaan
Jenis Sensor Nilai Vout (V)
Sebelum Dipanaskan Sesudah Dipanaskan
LM 35 0.27 0.43
LAPORAN PRAKTIKUM
20 Sensor & Transduser
`
2.5.5 Analisis
Tegangan output sensor suhu yang berhubungan dengan suhu mutlak dengan persamaan suhu
referensi diketahui di mana Vout T0 diukur. Ternyata kenaikan suhu dalam sensor sejalan
dengan kenaikan suhu yang terbaca pada sensor.
Kenaikan Suhu tiap 1 derajat selsius akan menambah tegangan keluaran sebesar 10mV.
LAPORAN PRAKTIKUM
21 Sensor & Transduser
`
PRAKTIKUM 6
POTENSIOMETER
2.6.1 Pengertian
Potensiometer (POT) adalah salah satu jenis Resistor yang Nilai Resistansinya dapat diatur
sesuai dengan kebutuhan Rangkaian Elektronika ataupun kebutuhan pemakainya.
Potensiometer merupakan Keluarga Resistor yang tergolong dalam Kategori Variable
Resistor. Secara struktur, Potensiometer terdiri dari 3 kaki Terminal dengan sebuah shaft
atau tuas yang berfungsi sebagai pengaturnya.
Gambar dibawah ini menunjukan Struktur Internal Potensiometer beserta bentuk dan
Simbolnya.
Prinsip Kerja (Cara Kerja) Potensiometer Sebuah Potensiometer (POT) terdiri dari sebuah
elemen resistif yang membentuk jalur (track) dengan terminal di kedua ujungnya.
Sedangkan terminal lainnya (biasanya berada di tengah) adalah Penyapu (Wiper) yang
dipergunakan untuk menentukan pergerakan pada jalur elemen resistif (Resistive).
Pergerakan Penyapu (Wiper) pada Jalur Elemen Resistif inilah yang mengatur naik-
turunnya Nilai Resistansi sebuah Potensiometer. Elemen Resistif pada Potensiometer
umumnya terbuat dari bahan campuran Metal (logam) dan Keramik ataupun Bahan Karbon
(Carbon).
LAPORAN PRAKTIKUM
22 Sensor & Transduser
`
Rangkaian
Hasil praktikum
Indikator putaran Resistansi (ohm)
Kaki 1 dan 2 (diputar
clockwise)
max 9,8k
min 1,3
Kaki 1 dan 2 (diputar
clockwise)
Max 1,3
Min 9,8k
Prinsip kerja
Dari hasil praktikum dapat diketahui bahwa nilai resistansi dari potensiometer berubah
sesuai dengan besar putarannya. Untuk kaki 1-2 semakin besar putarannya (clockwise)
maka semakin besar nilai resistansinya menuju nilai maksimal sesuai spesifikasi,
sebaliknya untuk pengukuran pada kaki 2-3 semakin besar putarannya (clockwise) maka
semakin kecil nilai resistansinya. Jika mengukur kaki 1-3 maka nilainya konstant yaitu
nilai maksimal.
LAPORAN PRAKTIKUM
23 Sensor & Transduser
`
PRAKTIKUM 7
Pembagi Tegangan
2.7.1 Pengertian
Rangkaian pembagi tegangan adalah rangkaian yang berfungsi memberi tegangan input
menjadi beberapa bagian tegangan output.Resistor yang ada dalam rangkaian diatas selain
berfungsi sebagai penghambat tegangan juga sebagai komponen pasif pembagi tegangan.
2.7.2 Alat dan Bahan
1. Multimeter analog.2. Project Board3. Kabel Jumper4. Power Supply5. Resitor
2.7.2 Langkah Kerja
1. Siapkan alat dan bahan;
2. Rangkai komponen sebagai berikut :
LAPORAN PRAKTIKUM
24 Sensor & Transduser
`
3. Pasang tegangan vcc dari power supply sebesar 5 V;
4. Ukur tegangan pada rangkaian uji pembagi tegangan pada masing – masing resistor;
5. Tulis dan Analisis hasilnya.
I. Hasil Percobaan
No. Pengukuran Nilai Tegangan
1 R1,R2 = 2 KΩ 2.5 V
LAPORAN PRAKTIKUM
25 Sensor & Transduser
`
II. Analisa Percobaan
Rangkaian pembagi tegangan berfungsi membagi tegangan input menjadi beberapa bagian
tegangan output. Pada contoh rangkaian diatas, tegangan input Vin dibagi menjadi dua buah
tegangan yaitu tegangan V1dan tegangan V2. Ternyata tegangan pada rangkaian uji
memenuhi persamaan berikut :
V1/R1 = Vin / (R1+R2)
V1 = R1 * Vin / (R1+R2)
LAPORAN PRAKTIKUM
26 Sensor & Transduser
`
PRAKTIKUM 8
PEMBAGI TEGANGAN DENGAN BEBAN
II.8.1 Pengertian
Rangkaian pembagi tegangan dengan beban adalah rangkaian yang berfungsi memberi
tegangan input menjadi beberapa bagian tegangan output namun ditambah dengan sebuah
beban.Resistor yang ada dalam rangkaian diatas selain berfungsi sebagai penghambat
tegangan juga sebagai komponen pasif pembagi tegangan mengingat beban yang diberikan
biasanya membutuhkan satu buah tegangan yg spesifik yang biasanya tidak dapat diberikan
power supply yg hanya memberikan satu buah nilai tegangan tertentu.
II.8.2 Alat dan Bahan
1 .Multimeter analog.2. Project Board2 Kabel Jumper3 Power Supply4 Resitor
LAPORAN PRAKTIKUM
27 Sensor & Transduser
`
II.8.3 Langkah Kerja
1. Siapkan alat dan bahan;
2. Rangkai komponen sebagai berikut :
3. Pasang tegangan vcc dari power supply sebesar 5 V;
4. Ukur tegangan pada rangkaian uji pembagi tegangan pada masing – masing resistor;
5. Tulis dan Analisis hasilnya.
II.8.4 Hasil Percobaan
No. Pengukuran Nilai Tegangan
1 Sumber Tegangan 5 V
2 R1,2,3 2 KΩ
LAPORAN PRAKTIKUM
28 Sensor & Transduser
`
3 Hasil tegangan 1.653
2.8.5 Analisa
Rangkaian pembagi tegangan berfungsi membagi tegangan input menjadi beberapa bagian
tegangan output. Pada contoh rangkaian diatas, tegangan input Vin dibagi menjadi dua buah,
pertama adalah rangkaian di paparelkan, kemudian setelah di pararelkan rangkaian di seri-kan
sehingga terdapat keluaran sesuai dengan perhitungan.
LAPORAN PRAKTIKUM
29 Sensor & Transduser
`
PRAKTIKUM 9
VOLTAGE FOLLOWERS
2.9.1 Pengertian
Rangkaian voltage follower adalah suatu rangkaian yang memiliki fungsi untuk menyangga
supaya dihasilkan tegangan keluaran supaya dihasilkan tegangan keluaran yang sama
besarnya maupun tandanya dengan tegangan masukan, seperti ditunjukan pada rangkaian di
bawah ini:
2.9.2 Alat dan Bahan
1. OP-AMP LM3472. Multimeter analog.3. Project Board3 Kabel Jumper4 Power Supply
2.9.3 Langkah Kerja1. Siapkan alat dan bahan;
2. Rangkai komponen sebagai berikut :
LAPORAN PRAKTIKUM
30 Sensor & Transduser
`
3. Pasang tegangan vcc dari power supply sebesar 5 V;
4. Ukur tegangan pada rangkaian uji pembagi tegangan pada masing – masing resistor;
5. Ukur Tegangan pada rangkaian uji pada sisi output;
6. Tulis dan Analisis hasilnya.
2.9.4 Hasil Percobaan
No. Pengukuran Nilai Tegangan
1 Sumber Tegangan 5 V
2 Resistor 1 2.5 V
3 Resistor 2 2.5 V
4 output 2.490 V
LAPORAN PRAKTIKUM
31 Sensor & Transduser
`
2.9.5 Analisa Percobaan
Dari hasil yang didapatkan di atas bahwa dalam rangkaian voltage follower dihasilkan
tegangan output yang sama dengan tegangan input.yang memenuhi persamaan.
V1/R1 = Vin / (R1+R2)
V1 = R1 * Vin / (R1+R2) atau lazim ditulis seperti ini :
dengan cara yang sama dapat dicari rumus tegangan v2 berikut ini :
V2/R2 = Vin / (R1+R2)
V2 = R2 * Vin / (R1+R2) atau lazim ditulis seperti ini :
V1 adalah v yang masuk ke dalam Ic Voltage follower.Dari hal ini kita mendapatkan bahwa
vin pada Ic voltage follower adalah 2.5 V.Sedangkan output yang didapatkan dari rangkaian
tersebut adalah 2.5 v.Kita dapat menyimpulkan dalam rangkaian voltage follower vin=vout.
LAPORAN PRAKTIKUM
32 Sensor & Transduser
`
PRAKTIKUM 10
VOLTAGE FOLLOWER DENGAN BEBAN
2.10.1Pengertian
Rangkaian voltage follower adalah suatu rangkaian yang memiliki fungsi untuk
menyangga supaya dihasilkan tegangan keluaran supaya dihasilkan tegangan keluaran yang
sama besarnya maupun tandanya dengan tegangan masukan.Untuk percobaan kali ini dalam
rangkaian akan ditambahkan beban untuk membuktikan apakah rangkaian voltage follower
dapat mempertahankan tegangan. seperti ditunjukan pada rangkaian di bawah ini :
2.10.2 Alat dan Bahan
1 OP-AMP LM3472 Multimeter analog.3 Project Board4. Kabel Jumper
5. Power Supply
LAPORAN PRAKTIKUM
33 Sensor & Transduser
`
2.10.3 Langkah Kerja
1. Siapkan alat dan bahan;
2. Rangkai komponen sebagai berikut :
3. Pasang tegangan vcc dari power supply sebesar 5 V;
4. Ukur tegangan pada rangkaian uji pembagi tegangan pada masing – masing resistor;
5. Ukur Tegangan pada rangkaian uji pada sisi output;
6. Tulis dan Analisis hasilnya.
2.10.4 Hasil Percobaan
No. Pengukuran Nilai Tegangan
1 Sumber Tegangan 5 V
2 Resistor 1 2.5 V
3 Resistor 2 2.5 V
4 output 2.5 V
LAPORAN PRAKTIKUM
34 Sensor & Transduser
`
2.10.5 Analisa Percobaan
Dari hasil yang didapatkan di atas bahwa dalam rangkaian voltage follower dihasilkan
tegangan output yang sama dengan tegangan input.yang memenuhi persamaan.
V1/R1 = Vin / (R1+R2)
V1 = R1 * Vin / (R1+R2) atau lazim ditulis seperti ini :
dengan cara yang sama dapat dicari rumus tegangan v2 berikut ini :
V2/R2 = Vin / (R1+R2)
V2 = R2 * Vin / (R1+R2) atau lazim ditulis seperti ini :
V1 adalah v yang masuk ke dalam Ic Voltage follower.Dari hal ini kita mendapatkan bahwa vin
pada Ic voltage follower adalah 2.5 V.Sedangkan output yang didapatkan dari rangkaian tersebut
tetap adalah 2.5 v.Kita dapat menyimpulkan dalam rangkaian voltage follower vin=vout dan
dapat mempertahankan tegangan.
LAPORAN PRAKTIKUM
35 Sensor & Transduser
`
PRAKTIKUM 11
PENGUJIAN RANGKAIAN SPAN AND ZERO
2.11.1 Prinsip KerjaRangkaian span and zero merupakan rangkaian yang digunakan untuk merubah
range tegangan menjadi range tegangan yang diinginkan. Contohnya pada sensor,
sebagian sensor hanya dapat merubah energi dari lingkungan menjadi energi listrik
dengan nilai yang sangat kecil. Oleh sebab itu diperlukannya rangkaian span and zero.
Rangkaian span and zero terdiri dari 2 inverting amplifier.
Gambar Rangkaian Span and Zero.
Untuk menentukan tegangan output dari rangkaian tersebut dapat menggunakan
persamaan ini.
Vout=R fR ¿Vin+
RfRoff
Voff
Yang menentukan nilai pengali dari tegangan input adalah Rf/Rin sedangkan Rf/Roff
merupakan nilai pengurang atau penjumlah (offset) dari hasil kali dengan Rf/Rin.
LAPORAN PRAKTIKUM
36 Sensor & Transduser
`
2.11.2 Hasil Praktikum dan Analisaa. Buat rangkaian span and zero untuk mengubah tegangan 1 sampai 2 volt menjadi 0-
5 volt
Gabar Rangkaian Span And Zero untuk 1…2 volt menjadi 0…5 volt.
Tabel hasil pengujian
Vin (v) Vout (v)
1 0
1.2 1.1
1.4 2.1
1.6 3.3
1.8 4.2
2 5
Analisa :
Dari hasil praktikum dapat dilihat bahwa rangkaian span and zero mengubah range
tegangan antara 1…2 volt menjadi 0…5 volt. Tegangan masukkan akan dikalikan oleh
Rf/Rin, dengan nilai Rin 1/5 kali nilai Rf maka pengali tegangan input adalah 5 volt.
Kemudian Rf/Roff akan menurunkan kembali tegangan dengan offsetnya. Pada
rangkaian ini nilai offsetnya adalah -5V. sehingga setelah tegangan input dikalikan 5 volt
kemudian diturunkan dengan menjumlahkan dengan -5 volt.
LAPORAN PRAKTIKUM
37 Sensor & Transduser
`
b. Buat rangkaian span and zero untuk mengubah tegangan (-1) samapai (-2) volt menjadi 0-5 volt
Gambar Rangkaian Span and Zero Untuk Tegangan (-1)…(-2) menjadi 0….5V.
Tabel hasil pengujian
Vin (v) Vout (v)
-1 0
-1.2 1.1
-1.4 2.1
-1.6 3.3
-1.8 4.2
-2 5
Untuk kasus ini sama dengan soal sebelumnya, hanya saja masukkannya bernilai
negative. Karena pada rangkaian ini menggunakan kaki opamp inverting maka
keluarannya akan dikalikan negative, karena input sudah negative maka tidak perlu lagi
adanya rangkaian inverting pada keluarannya.
.
LAPORAN PRAKTIKUM
38 Sensor & Transduser
`
PRAKTIKUM 12
APLIKASI SENSOR LDR dan LIMITSWITCH
2.12.1 Prinsip KerjaSensor LDR dijadikan sebagai indikator pembuka jendela Otomatis dan pengatur aktif / tidak
sebuah lampu. Jendela akan terbuka secara otomatis, ketika penghuni sedang ada di dalam rumah dan lebar terbukanya jendela akan bertambah seiring bertambahnya cahaya dari matahari.
Dan pembuka jendela otomatis tidak akan bekerja, jika penghuni tidak sedang ada di dalam rumah dan jendela otomatis tertutup. LDR akan berbah fungsi menjadi pengatur otomatis lampu rumah.
2.12.2 Alat dan Bahan yang digunakanRangkaian Elektronik :
1. Mikro Kontroller Arduino2. LED3. Motor Servo4. LDR5. Limitswitch6. Resistor7. PCB lubang8. Power bank
Prototype Rum :
1. Karton Duplex2. Lem bakar3. Cutter4. Spacer5. Printout background bangunan
LAPORAN PRAKTIKUM
39 Sensor & Transduser
`
2.12.3 Program
#include <Servo.h>
int LDRPin = A0;int switchPin = 4;int servoPin = 7;int led1 = 6;int led2 = 5;
Servo myServo;
int onoff = 0;int sensorValue;int outputValue;int pos = 0;int offset = 0;int alpha = 45;int q;int w;int e;int r;int t;int y;int as=0;
void setup() pinMode(LDRPin, INPUT); pinMode(switchPin, INPUT); pinMode(servoPin, OUTPUT); pinMode(led1, OUTPUT); pinMode(led2, OUTPUT); ledStart(); myServo.attach(servoPin); myServo.write(offset); delay(2500); Serial.begin(9600);
void loop() sensorValue = analogRead(LDRPin); outputValue = map(sensorValue, 95, 895, 140, 10); if(digitalRead(switchPin)==HIGH) onoff = 1; else onoff = 0;
if(onoff == 1) digitalWrite(led2, HIGH); //indikator analogWrite(led1, 0); WC(); if(onoff == 0) digitalWrite(led2, LOW); //indikator lamp();
void WC() //Papa pulang if(outputValue >= 0 && outputValue <= 20) myServo.write(0); Serial.println(outputValue); else if(outputValue >= 20 && outputValue <= 44) myServo.write(45); Serial.println(outputValue); else if(outputValue >= 45 && outputValue <= 100) myServo.write(55); Serial.println(outputValue); else if(outputValue >= 101) q = map(outputValue, 101, 140, 56, 130); myServo.write(q); Serial.print("q = ");Serial.println(q); else myServo.write(outputValue); Serial.println(outputValue); delay(80);
LAPORAN PRAKTIKUM
40 Sensor & Transduser
`
void ledStart() digitalWrite(led1, HIGH); delay(300); digitalWrite(led2, HIGH); delay(300); digitalWrite(led1, LOW); delay(300); digitalWrite(led2, LOW); delay(300);
void lamp() //Papa pergi myServo.write(0); if(outputValue >= 0 && outputValue <= 40) analogWrite(led1, 255); else if(outputValue >= 40 && outputValue <= 70) analogWrite(led1, 160); else analogWrite(led1, 0);
void standBy() for( as >= 0; as <= 129; as++) if(digitalRead(switchPin)==HIGH) onoff = 1; else
onoff = 0; if(onoff==1)
break; if(y==0) t=0; if(y==130) t=1; if(t==0) y++; if(t==1) y--; myServo.write(y); delay(1); Serial.println(y); Serial.println(as); if(as==129) as=0;
LAPORAN PRAKTIKUM
41 Sensor & Transduser
`
2.12.4 ANALAISIS PROGRAM
Pada program, LDR berfungsi sebagai input analog Seperti yang tertulis pada program “ sensorValue = analogRead(LDRPin); “Karena disetiap pemeberian intesitas cahaya memiliki nilai digital yang berbeda, maka diuat pembagian fungsi.
Untuk cahaya pagi, bernilai 0-20Cahaya siang bernilai 21-44Dan cahaya terik bernilai diatas 45
Masing-masing nilai ini, digunakan sebagai variabel pengtur gerak motor servo. Dengan derajat putaran yang disesuaikan dalam program.
Limitswitch, berfungsi sebagai indikator ada atau tidaknya penghuni didalam rumah, jika Limitswitch aktif maka program penggerak servo aktif. Jika tidak maka program penggerak servo tidak berjalan, dan program pengaktif lampu akan berjalan secara otomatis.
2.12.5 Hasil Aplikasi
Pemasangan LDR
Diatas atap rumah
Jendela yang dihubungkan
dengan motor servo
LAPORAN PRAKTIKUM
42 Sensor & Transduser
`
Lampu Indikator terdapatnya
orang dirumah
Lampu Rumah, yang akan aktif
jika tidak terdapat penghuni
dildalam rumah
Limitswitch
Sebagai sensor, adanya penghuni
Atau tidak didalam rumah
dildalam rumah
LAPORAN PRAKTIKUM
43 Sensor & Transduser
`
BAB III3.1 Kesimpulan
Komponen elektronika yang sering ditemui dipasaran meiliki fungsi dan kemapuan masing-masing. Dari fungsi yang khusus inilah bisa dimanfaatkan untuk membuat sebuah sensor yang dapat diaplikasikan dalam berbagai hal. LDR dapat dijadikan sebagai sensor cahaya, warna. PTC,NTC dan LM35 dapat dijadikan sebagai sensor suhu. Photodioda dan Phptotransistor dapat digunakan sebagai sensor gerak.Penggunaan sensor dapat mempermudah pekerjaan manusia, khususnya yang membutuhkan otomasi dalam pengerjaannya.
3.2 Saran
Praktikum dengan tambahan pembuatan proyek menambah pengalaman mahasiswa dalam belajar dan efektif untuk menambah kraetifitas mahasiswa.
Namun, agar kompetensi yang didapat mahasiswa bisa sama baiknya. Perlu dibuat matrikulasi dalam pembuatan proyek. Sehingga kesulitan ataupun kecanggihan proyek yang dibuat tidak berjarak terlalu jauh diantara proyek yang ada.