Browse > Home > Fisika , Instrumentasi , Tugas , Universitas > Sensor Gas

Sensor GasSENSOR GASPENDAHULUANSumber daya alam yang bermanfaat bagi kehidupan manusia sangatlah banyak tersedia di bumi ini.Baik itu sumber daya alam yang dapat diperbaharui maupun sumber daya alam yang tidakdiperbaharui. Gas LPG merupakan salah satu hasil dari sumber daya alam yang tidak dapatdiperbaharui.Peranan Gas LPG pada saat ini sangatlah penting bagi kehidupan manusia. Teringat,semakin menipisnya persediaan minyak dibumi ini perlahan lahan Gas LPG mulai menggantikanperanan utama dari minyak bumi sebagai bahan bakar altetnatif baik itu dalam bidang industri,rumah tangga, maupun transportasiTerkadang kala manusia terbuai akan kayanya sumber daya alam ini. Disaat sengaja maupun tidaksengaja, Gas LPG menjadi dampak negatif terhadap kesehatan manusia bahkan menimbulkankerugian yang cukup besar apabila tidak digunakan dengan hati hati terutama bila tidak diketahuitelah terjadinya kebocoran dari tabung atau tempat penyimpanan Gas LPG. Seharusnya, Gas LPGtersebut sesuatu yang dapat mempermudah kelangsungan hidup manusia tetapi menjadi kerugianmanusia

Sensor gas adalah sensor yang befungsi untuk mengukur senyawa gas polutan yang ada diudara,seperti karbon monoksida, hidrokarbon, nitrooksida, dan lainlain. Sudah semakin banyakdipasaran telah beredar pengindra ga semikonduktor. Tentunya dibedakan oleh sensitivitas sensortersebut, semakin mahal maka sensitivitas semakin bagus. Pengindra gas tersebut bekerja dengansemakin tinggi konsentrasi gas maka resistansinya semakin rendah. Banyak sekali type sensor gasyang digunakan dan tersedia dipasaran, seperti sensor gas untuk mendeteksi gas LPG yaitu typeTGS 2610 dan sensor gas untuk mendeteksi asap rokok yaitu type AF 30. Pada pembahsan ini yangdi bahas adalah Sensor Gas Type AF 30. Sensor AF 30 adalah sensor yang dapat mendeteksi asaprokok. Jenis sensor asap secara umum dibagi menjadi 3 macam yaitu ionization smoke detector,photoelectric smoke detector, dan airsampling smoke detector. Perbedaan dari ketiga jenis smokedetector tersebut hanyalah pada metode deteksinya.

SENSOR

1 Pengertian Umum SensorSebenarnya sensor secara umum didefinisikan sebagai alat yang mampu menangkap fenomenafisika atau kimia kemudian mengubahnya menjadi sinyal elektrik baik arus listrik ataupun tegangan.Fenomena fisik yang mampu menstimulus sensor untuk menghasilkan sinyal elektrik meliputitemperatur, tekanan, gaya, medan magnet cahaya, pergerakan dan sebagainya. Sementarafenomena kimia dapat berupa konsentrasi dari bahan kimia baik cairan maupun gas.Dengan definisi seperti ini maka sensor merupakan alat elektronik yang begitu banyak dipakai

POPULAR POSTS LABELS RANDOM POSTS

Alexa Arduino Artikel Ilmiah Artikel Sains

astronomy Blogger Error Fisika Fisika Dasar

Fisika Material Fisika Teori Fotografi Geofisik

Instrumentasi Mekanika nusantara Review

Penanggulangan Dampak PencemaranLingkungan

Mengenal Gerbang Logika Logic Gate

Cara Mendirikan Usaha

Penguat Amplifier

Pencemaran Udara

Pencemaran Tanah

Arang Aktif

Dampak Globalisasi Media TeknologiTerhadap Kehidupan MasyarakatIndonesia

Manifestasi Gelombang Seismik dalamrekaman Lapangan

Demokrasi dan Implementasinya

Google

Science Arduino Universitas Blogger Travel Share Directory Tools

dalam kehidupan manusia saat ini. Bagaimana tekanan jari kita pada key board computer, remotetelevisi, lantai lift yang kita tuju, menghasilkan perubahan pada layar computer atau televisi, sertagerakan pada lift adalah contoh mudah sensor secara luas. Atau sensor temperatur yang banyakdigunakan dalam mengontrol temperatur ruangan pada AC. Demikian pula sensor pengukur cairanoksigen ataupun gas lainnya yang sering digunakan di rumah sakit. Hampir seluruh kehidupansehari hari saat ini tidak ada yang tidak melibatkan sensor. Tidak mengherankan jika sensor ataujuga ada yang menyebutnya dengan transducer banyak disebut juga sebagai panca inderanya alatelektronik modern

2. Cara Kerja Sensor Gas Secara UmumTerbentuk pada permukaan luar kristal. Tegangan permukaan yang terbentuk akan menghambatlaju aliran electron seperti tampak pada ilustrasi gambar.

Ilustrasi penyerapan O2oleh sensor

Sensor Gas Tipe Semikonduktor

a. Prinsip Kerja Sensor Gas Tipe SemikonduktorSensor gas terdiri dari elemen sensor, dasar sensor dan tudung sensor. Elemen sensor terdiri daribahan sensor dan bahan pemanas untuk memanaskan elemen. Elemen sensor menggunakanbahanbahan seperti timah IV oksida SnO2, wolfram VI oksida WO3, dan lainlain, tergantung

pada gas yang hendak dideteksi. Gambar berikut menunjukkan susunan struktur dasar sensor gas.

Gbr. 1 Susunan Dasar Sensor Gas

Bila suatu kristal oksida logam seperti SnO2 dipanaskan pada suhu tinggi tertentu di udara, oksigen

akan teradsorpsi pada permukaan kristal dengan muatan negatif . Elektronelektron donor padapermukaan kristal ditransfer ke oksigen teradsorpsi, sehingga menghasilkan suatu lapisan ruangbermuatan positip. Akibatnya potensial permukaan terbentuk, yang akan menghambat aliranelektron. Di dalam sensor, arus listrik mengalir melalui bagianbagian penghubung batas butirkristalkristal mikro SnO2. Pada batasbatas antar butir, oksigen yang teradsorpsi membentuk

penghalang potensial yang menghambat muatan bebas bergerak. Tahanan listrik sensor disebabkanoleh penghalang potensial ini.Gambar.2 berikut menunjukkan model penghalang potensial antar butir kristal mikro SnO2 pada

keadaan tanpa adanya gas yang dideteksi.

Sains Populer Sastra science share

Teknologi Sains tips and trick Tools travel

Tugas Unik Universitas

Pengukuran Atenuasi03/06/2013 0 Comments

Pengenalan RFID RadioFrequencyIdentification 02/05/2013 0 Comments

Jangan Menoleh 7GCXBBFGZCRP30/08/2013 0 Comments

Keindahan Alam Queenstown19/04/2011 0 Comments

Meteorites Clues to OrganicChemistry of Early Earth12/06/2011 0 Comments

"The Virus Planet" The Rising Threatof Superbacteria12/06/2011 0 Comments

Gambar 2 model penghalang potensial antar butir kristal mikro SnO2pada keadaan tanpa adanya gas

yang dideteksi

Keterangan : eVs = nilai energi penghalang permukaan Gbr.2 Model penghalang antar butir pada keadaan tanpa gas yang dideteksi. Dalam lingkungan adanya gas pereduksi, kerapatan oksigen teradsorpsi bermuatan negatif padapermukaan semikonduktor sensor menjadi berkurang, sehingga ketinggian penghalang pada batasantar butir berkurang. Ketinggian penghalang yang berkurang menyebabkan berkurangnya tahanansensor butir dalam lingkungan gas.

Gbr 3. Model penghalang potensial antar butir dalam lingkungan gas

Hubungan antar tahanan sensor dan konsentrasi gas pereduksi pada suatu rentang konsentrasi gasdapat dinyatakan dengan persamaan berikut :

Rs = A [ C] a , dengan : Rs = tahanan listrik sensor A = konstanta [ C] = konsentrasi gas a = gradien kurva Rs

b. Karakteristik Sensor

Pengaruh Tekanan Parsial Oksigen

Gambar berikut menunjukkan hubungan antara tekanan parsial oksigen di atmosfir PO2 denganresistensi sensor gas tipe semikonduktor tertentu. Dalam udara bersih semakin tinggi tekananparsial gas oksigen, semakin tinggi pula resistensi sensor.

Gambar 4. Pengaruh tekanan parsial gas oksigen PO2 pada resistensi sensor

Sensitivitas Terhadap Gas

Sesuai dengan rumus Rs = A [ C ]a sebelumnya, hubungan resistensi sensor terhadap konsentrasigas adalah linier dalam bentuk logaritma, dalam rentang tertentu konsentrasi gas dari beberapappm ke beberapa ribu ppm . Gambar.5 berikut merupakan suatu contoh hubungan antara resistensisensor dan konsentrasi gas. Sensor memperlihatkan kepekaan yang berbedabeda terhadapberbagai gas. Tingkat kepekaan relatif suatu sensor terhadap gas juga tergantung pada jenis bahansensor dan temperatur. Karena resistensi sensor berbeda dari satu sensor ke sensor lain. Makakarakteristik sensitivitas sensor dinyatakan sebagai rasio resistensi sensor dalam berbagaikonsentrasi gas Rs dengan resistensinya dalam konsentrasi tertentu suatu gas target Ro.

Gambar 5. Karakteristik sensitivitas sensor tertentu terhadap berbagai gas

Respons Sensor

Gambar 6. berikut memperlihatkan sifat tertentu ketika suatu sensor dikenakan diekspos terhadapsuatu gas pendeoksidasi dan ketika sensor tersebut dijauhkan dari gas pendeoksidasi. Resistensi

sensor akan menurun tajam dengan cepat ketika dikenakan pada gas, dan ketika dijauhkan dari gas,resistensinya akan kembali ke harga semula setelah waktu yang singkat. Kecepatan respond ankembalinya ke keadaan semula bervariasi sesuai dengan jenis sensor dan jenis gas yang dideteksi.

Gambar 6. Suatu contoh respons sensor

Aksi AwalSeperti ditunjukkan pada gambar 7. berikut semua sensor memperlihatkan sifat sementara yangdisebut aksi awal , ketika sensor yang sebelumnya tak digunakan ataupun disimpan kemudiandigunakan / diberi energi di udara. Besarnya Rs turun seketika dengan tajam selama beberapa detiksetelah diberi energy, dalam keadaan ada atau tidak ada gas yang dideteksi, yang selanjutnya akanmencapai tingkat yang stabil sesuai dengan keadaan atmosfer sekitarnya. Lamanya aksi awaltergantung pada kondisi atmosfir selama penyimpanan, lamanya penyimpanan, dan jenis sensor.

Gambar 7. Contoh Aksi Awal

Pengaruh Temperatur dan Kelembaban

Prinsip pendeteksian gas dengan sensor gas tipe semikonduktor adalah proses adsorpsi dandesorpsi gas pada permukaan sensor. Sebagai akibatnya, temperatur sekitar akan mempengaruhikarakteristik sensitivitas sensor, karena perubahan laju adsorpsi dan desorpsi.

Gambar 8. Contoh Pengaruh Temperatur dan Kelembaban

Demikian juga kelembaban akan menurunkan resistensi, karena uap air teradsorpsi pada permukaansensor. Gambar.8 berikut merupakan suatu contoh pengaruh temperatur dan kelembabab padaRs/Ro.

Kestabilan Jangka Waktu Lama

Gambar.9 berikut menunjukkan kestabilan sensor gas tipe semikonduktor untuk jangka waktu yanglama.

Gambar 9 Contoh Kestabilan Sensor Jangka Waktu Lama

Pengaruh Tegangan Rangkaian Pemanas

Sensor gas tipe semikonduktor menunjukkan karakteristik sensitivitas optimum pada teganganpemanas yang konstan dan tertentu. Gambar 10. berikut menunjukkan suatu contoh pengaruhtegangan rangkaian pemanas pada sensitivitas sensor terhadap gas. Karena sensitivitas sensordipengaruhi tegangan pemanas, maka tegangan pemanas harus dipilih sesuai dengan spesifikasisensor.

Gambar 10. Contoh pengaruh tegangan pemanas

c. Rangkaian Pengukuran DasarBerikut ini adalah gambar rangkaian pengukur dasar merupakan rangkaian pengukur dasar.

Gambar 11: Rangkaian pengukur dasar

Ket: 1 dan 4 elektroda pemanas 2 dan 3 elektroda sensor VH = Voltage pemanas

Vc = Voltage Sirkit Sensor RL = tahanan beban

VRL = Voltage antar kedua terminal

tahanan beban Rs = tahanan semikonduktor sensor

Sensor memerlukan dua sumber tegangan, yakni tegangan pemanas VH dan tegangan

sirkit/rangkaian sensor Vc. Tegangan pemanas dipakai pada pemanas terintegrasi untukmempertahankan elemen sensor pada suhu tertentu yang optimal. Tegangan sirkit digunakan untukmemungkinkan pengukuran tegangan VRL antar kedua terminal tahanan beban RL yang

dihubungkan seri dengan sensor. Suatu sirkit catu daya umum dapat digunakan baik untuk Vcmaupun VH untuk memenuhi kebutuhan listrik sensor. Konsumsi daya Pspada semikonduktor

dibawah 15 mW.Besarnya konsumsi daya dapat dihitung dengan menggunakan rumus berikut:

Ps = VcVRL2 ..............................................................2.1

Rs Tahanan sensor dapat dihitung dengan rumus berikut: Rs = VcVRL X RL .......................................................................... 2.2

VRL

VRL diukur lebih dahulu.

Kesimpulan

1. Sensor adalah sesuatu yang digunakan untuk mendeteksi adanya perubahan lingkungan fisikatau kimia. Variabel keluaran dari sensor yang diubah menjadi besaran listrik disebutTransduser

2. Sensor gas adalah sensor yang befungsi untuk mengukur senyawa gas polutan yang ada diudara,seperti karbonmonoksida, hidrokarbon, nitrooksida, dan lainlain. Sudah semakinbanyak dipasaran telah beredar pengindra ga semikonduktor.

3. Pengindra gas bekerja dengan semakin tinggi konsentrasi gas maka resistansinya semakinrendah.

4. Banyak sekali tipe sensor gas yang digunakan dan tersedia dipasaran, seperti sensor gasuntuk mendeteksi gas LPG yaitu type TGS 2610 dan sensor gas untuk mendeteksi asap rokokyaitu type AF 30.

5. Pada dasarnya prinsip kerja dari sensor tersebut adalah mendeteksi keberadaan gasgas yangdianggap mewakili asap rokok, yaitu gas Hydrogen dan Ethanol.

6. Sensitivitas tiap sensor gas bebeda beda sehingga perbedaan ini dapat dimanfaatkan untukpengenalan gas.

Saran1. Penggunaan sensor harus disesuaikan dengan fungsinya khususnya sensor gas yang

contohnya dapat berfungsi sebagai pendeteksi asap rokok yait tipe AF 30.2. Sebaiknya sensor gas digunakan dibuat sesimpel mungkin agar penggunaannya lebih mudah.3. Pengaplikasian sensor gas diharapkan sesuai dengan fungsi dan karakteristiknya.4. Setelah mempelajari makalah ini diharapkan kita dapat menambah wawasan tentang sensor

gas.

DAFTAR PUSTAKA http://herlinawati.wordpress.com/2010/12/12/sensorgas/ http://www.ittelkom.ac.id/library/index.php?view=article&catid=16:mikroprocessorkontroller&id=429:sensorgas&option=com_content&Itemid=15 7039.pdf http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/19898/4/Chapter%20II.pdf

Judul :Sensor GasDisusun Oleh :Berkat Panjaitan | Berliana Siringoringo | Dedek Febriana Lubis |Edi Suranta Ginting | Eka PutriWulandari | Fika YulidaTechnorati Tags:Science,Physics,Popular Science,Technology Science,Sains,Fisika

Anda sedang membaca artikel tentang Sensor Gas . Perlu kutipan dalam Essay, Makalah atau Laporan Anda?

Gunakan APA Sixth Edition STYLE : Sensor Gas . May 19, 2013 . Dikutip Mei 24, 2015 , dari Dark Wizard of

Related Posts

Scientist : http://www.sharemyeyes.com/2013/05/sensorgas.html

Posted by Albarra Harahap at 03:55 0 commentsLabels: Fisika , Instrumentasi , Tugas , Universitas

Share this post

: : : = : : : :d :d @ :p :o :> o

[ :? p :s m 8 :t :b b :# =p~ :$ b

f x k h c cheer

Enteryourcomment...

Commentas: GoogleAccount

Publish Preview

Jenis Anemometer

0 comments

Comment & suggestion....