Post on 16-Sep-2015
description
LAPORAN PRAKTIKUM
TEKNOLOGI SENSOR
Oleh:
Agus Nawawi (2210121032)
Farah Devi I (2210121033)
M. Herwindra B (2210121035)
Purwanto (2210121042)
Dwi Putri M.S (2210121052)
Luhung W.D (2210121053)
M. Ismi M. (2210121053)
TEKNIK KOMPUTER
POLITEKNIK ELEKTRONIKA NEGERI SURABAYA
2015
PRAKTIKUM GAS SENSOR APLICATION DAN
HUMADITY SENSOR APPLICATION
I. Tujuan Mahasiswa mampu mengerti karakteristik dari sensor gas dan
pengaplikasinya.
II. Dasar teori 2.1. Aplikasi Gas Sensor
Pengertian
Sensor Gas merupakan sebuah alat untuk membaca keberadaan
bermacam jenis gas dalam suatu tempat, biasanya sensor ini di gunakan
dalam sebuah sistem keselamatan. Jenis alat sensor ini di gunakan untuk
membaca kebocoran gas dan menghubungkan kepada sebuah sistem
pengaturan untuk menutup segala proses yang menyebabkan atau
mengalami kebocoran gas tersebut. Sensorgas juga dapat membunyikan
alarm agar di ketahui oleh pangawas yang berada di sekitar kebocoran gas
tersebut terjadi agar para pekerja yang berada di area tersebut dapat
segera mengadakan evakuasi sehingga mencegah sesuatu hal yang lebih
buruk. Alat ini sangat penting untuk menghindari kejadian-kejadian yang
dapat mengancam nyawa pekerja maupun hewan atau tumbuhan yang
berada di sekitar area tersebut, karena beberapa jenis gas bisa sangat
membahayakan.
Sensor gas adalah sensor yang befungsi untuk mengukur senyawa gas
polutan yang ada di udara,seperti karbonmonoksida, hidrokarbon,
nitrooksida, dan lain-lain. Sudah semakin banyak dipasaran telah beredar
pengindra ga semikonduktor. Tentunya dibedakan oleh sensitivitas sensor
tersebut, semakin mahal maka sensitivitas semakin bagus.
2.2. Aplikasi Kelembaban Sensor
Pengertian sensor kelembaban
Suatu alat ukur yang digunakan untuk membantu dalam proses
pengukuran atau pendifinisian yang suatu kelembaban uap air yang
terkandung dalam udara.
Jenis kelembaban :
a. Kelembaban absolut bilangan yang menunjukkan berapa gram uap air
yang tertampung dalam satu meter kubik udara
b. Kelembaban relative bilangan yang menunjukkan berapa persen
perbandingan antara uap air yang ada dalam udara saat pengukuran dan
jumlah uap air maksimum yang dapat ditampung oleh udara tersebut.
Jenis sensor kelembaban
Capacitive Sensors
Electrical Conductivity Sensors
Thermal Conductivity Sensors
Optical Hygrometer
Oscillating Hygrometer
I.Capasitif sensor
Sebuah kapasitor air-filled/terisi-udara dibuat sebagai suatu sensor
kelembaban relative karena uap dalam atmosfer merubah permivitas
elektrik udara.
Prinsip kerja
Memanfaatkan perubahan kapasitif
Perubahan posisi bahan dielektrik diantara kedua keping
Pergeseran posisi salah satu keping dan luas keping yang berhadapan
langsung
Perubahan jarak antara kedua keping
Contoh sensor
Sensor Relative Humidity HS-15P
Aplikasi dalam industri
Sistem Pengendalian Suhu Dan Kelembaban
Pada Mesin Pengering Kertas
Pada prinsipnya cara kerja sensor ini adalah mendeteksi besarnya
kelembaban relatif udara di sekitar sensor tersebut.
HS15P yang mendeteksi kelembaban di sekitarnya akan merubah
frekuensi oscilator dan akan mengirimkan data ke mikrokontroler slave.
Dari mikro slave akan dilanjutkan ke mikro master. Selanjutnya mikro akan
menganalisa data, mikro melakukan dengan cara membandingkan antara
data yang dikirim dan data masukan. Apabila dalam membandingkan
tersebut diatas kelambaban yang ditentukan dibawah atau diatas dari data
yang dikirim sensor maka alat akan bekerja untuk menyesuaikan
kelembaban menjdi sesuai dengan yang diharapkan.
Karakteristik sensor HS15P
1. Bekerja pada rating temperatur 0C sampai dengan 50C
2. Bekerja pada rating kelembaban 20 % sampai dengan 100 % RH
3. Tegangan kerja adalah tegangan AC 1 Vrms
4. Frekuensi kerja adalah 50 Hz sampai dengan 1 KHz
5. Konsumsi daya adalah 0,3 mW
6. Dengan perubahan temperatur dengan kenaikan 5C maka kurva
karakteristik Relative Humidity akan bergeser berbanding terbalik
(logarimatik) dengan perubahan impedansi.
2. Electrical Conductivity Sensors
Sensor kelembaban konduktivitas adalah disebut dengan
Pope element, yang terdiri dari polystyrene yang dilakukan/diperlakukan
dengan asam sulfur untuk memperoleh karakteristik surface-resistivitas
yang diinginkan.
Contoh Sensor
Sensor ABS-300
Aplikasi dalam industry
Indikator pengering pada mesin cuci
Prinsip kerja
Terdiri dari film tipis polimer / oksida logam antara dua elektroda
konduktif.
Permukaan penginderaan / sensor dilapisi dengan logam berpori
elektroda untuk melindunginya kontaminasi. bahan kaca, keramik, atau
silikon.
Perubahan dalam konstanta dielektrik sensor kelembaban kapasitif
hampir berbanding lurus dengan kelembaban relatif lingkungan
sekitarnya
Karakteristik sensor
Perubahan kapasitansi 0,2-0,5 pF untuk RH 1%
Kapasitansi antara 100 dan 500 pF sebesar 50% RH pada 25 C.
Rentang waktu respon antara 30 hingga 60 s untuk perubahan RH 63%.
4-5-1 GAS DETECTION
PERALATAN PERCOBAAN
OP-Amp unit OU-6801 1
Power supply 1
Senssor unit SU-6807B 1
Analog multimeter 1
Gas lighter tanpa battrey 1
LANGKAH PERCOBAAN
1. Siapkan power supply dan pastikan power masih off 2. Ukur resistansi melaui pin 6 dan 8, atau pin 4 dan 7 dan catat
hasilnya pada tabel 1
3. Hubungkan pin 1 ke pin 2 sehingga tegangan heater dapat menjadi pemanas. Dan hubungkan multimeter (Rx10) melalui pin 6 dan pin 8.
4. Nyalakan power supply dengan segera ukur resistansi, dan catat hasilnya pada tabel 1. Lanjutkan mengukur resistansi pada setiap
menit dan catat hasilnya.
Gambar 1
Tabel 1
Resistance
Sensor
off()
Resistance sensor
Immediatelly
ON()
Resistance sensor setelah ON ()
1 menit 2 menit 3 menit
5. Matikan power supply, kemudian atur sambungan lagi berdasarkan gambar 2 . Atur multimeter pada range DC 10~15 V.
Gambar 2
6. Nyalakan powernya lagi. ukur tegangan setelah 1 menit dan 2 menit selama clean air pada tabel 2.
7. Gunakan gs lighter, buang gas ke arah sensor dan catat tegangannya lagi setelah 1 menit dan 2 menit pada tabel 2 untuk
kolom LPG (or LNG). 8. Hentikan gasnya. Bersihkan udara di sekitar sensor dengan
menunggu setelah 10 detik dengan mengipas-ngipasnya.
Kemudian ukur tegangan . dan catat hasilnya pada tabel 2 untuk
kolom recover
Tabel 2
Kondisi After 1 menit (V) After 2 menit (V)
Clean air
LPG(LNG)
RECOVER
HASIL PERCOBAAN
Tabel 1
Resistance
Sensor off() Resistance sensor
Immediatelly
ON()
Resistance sensor setelah ON ()
1 menit 2 menit 3 menit
0 0 24,5 K 28,2 K 29,7 K
Tabel 2
After 1 menit (V) After 2 menit (V)
Clean air 13,93 13,91
LPG(LNG) 13,89 -
RECOVER - -
Analisa:
Data pada tabel 1 resistansi yang dihasilkan sensor tidak
mengalami banyak perbedaan pada menit ke-1, ke-2, maupun ke-3. Karena
sensor tidak menerima aliran gas yang berarti (sedikit). Ketika power masih
off tidak ada resistansi karena arus yang mengalir juga 0.
Data pada tabel 2 sangat tidak akurat, hal ini disebabkan beberapa
kemungkinan salah satunya adalah aliran gas yang sangat sedikit dan daya
sensor yang sudah aus karena faktor usia. Sehingga pengukuran tidak
dlanjutkan pada saat recovery.
4-5-2 GAS ALARM
PERALATAN PERCOBAAN
Op-Amp unit OU-6801 1
DC power supply (0~20V) 1
Sensor unit SU-6807B 1
Gas lighter dengan battrey 1
LANGKAH PERCOBAAN
1. Pastikan power supply masih Off. Hubungkan sensor unit seperti gambar 3. Perhatikan hubungan pada differenstial amp,
comparator, dan alarm circuit.
Gambar 3
2. Atur alarm level sampai maksimum (10), dan nyalakan power supply. Cek pada level indikator. Indikator LED tidak akan
menyala jika udara bersih.
3. Biarkan sekitar 2 menit. Buang gas ke arah sensor selama beberapa menit, perhatikan level indikator. Cek apakah level indikator
berubah karena gas yang meningkat
4. Hentikan pembuangan gas. Tunggu sampai level indikator kembali ke 0. Ganti alarm level sampai antara 3 sampai 5. Ulangi langkah
3. Ketika alarm mati, mencapai alarm level atau tekan tombol reset
sampai alarm berhenti.
5. Adjust DC offset comparator dan perhatikan output sebagai fungsi banyaknya gas.
HASIL PERCOBAAN
Tabel 3
WAKTU LEVEL
INDICATOR ALARM LED ON
2 menit 10 Tidak bunyi 1-10 pada 1.20
menit
2 menit 4 Bunyi 1-7
Analisa:
Data pada tabel 3 menunjukkan banyak tidaknya gas yang
mengenai sensor. Pada awalnya diberikan level indikator 10, sampai menit
ke 1 lebih 20 detik led indikator bisa menyala dari tingkat 1-10 sedangkan
alarm tidak berbunyi. Dan pada level indikator 4, LED indikator menyala
sampai tingkat 7 dan alarm bisa menyala. hal ini bisa terjadi karena pada
level indikator 10 gas yang mengenai sensor tidak memenuhi banyaknya
dan gas segera menguap dan udara menjadi bersih sebelum waktunya.
4-6-1 HUMADITY SENSOR APPLICATION
Tabel 4
Natural state Humadity 50% Humadity 80%
Ambient temp - - -
Multimeter
indicator 3 3,6 4
4-6 HUMADITY SENSOR APPLICATIONS
PERALATAN PERCOBAAN
Op-Amp unit OU-6801B 1
Dcpower supply (0~20V) 1
Analog multimeter 1
Termometer 1
Standart STD humadity meter 1
LANGKAH PERCOBAAN
1. Pastikan power supply masih off. Hubungkan sensor unit seperti gambar 4. Atur multimeter DC 10 V.
Gambar 4
2. Nyalakan powernya, dan biarkan sekitar 1 menit dari war-up time. Bandingkan kelembapan pada STD humadity meter. Dalam kasus
ini sensor unit tidak cocok maka adjust CAL agar sesuai.
3. Ukur suhu dan kelembapan sensor unit dan catat hasilnya pada natural state pada tabel 5.
Tabel 3
Natural
state(V)
Humadity 50%(V) Humadity 60% (V)
Ambient temp
Multimeter
indication
4. Gunakan STD humadity meter ke sensor unit dan semprotkan hingga STD humadity meter mendekati 50% kelembapanya.
Kemudian catat pada tabel 5.
5. Ulangi langkah 4 sampai 80% RH.
HASIL PERCOBAAN
Tabel 4
Natural
state(V) Humadity 50%(V) Humadity 60% (V)
Ambient temp - - -
Multimeter
indication 3 3,6 4
Analisa:
Pada percobaan ini kelembapan diciptakan dengan cara
menghembuskan nafas (meniup sensor) dengan dikurung kertas. Natural
state adalah kondisi saat sensor belum ditiup, dan multimeter menunjukkan
tegangan 3 volt. Sedangkan saat sensor sudah ditiup selama beberapa detik
tegangan menunjukkan 3,6 dan ditambah beberapa detik lagi tegangan
berubah menjadi 4 volt. Dalam percobaan ini kelembapan yang diberikan
tidak benar-benar bisa 50% dan 80%, karena tidak tersedianya alat untuk
mengukurnya. Sehingga data yang diperoleh kurang akurat. Namun dapat
diambil kesimpulan bahwa semakin lembab maka tegangan yang dihasilkan
juga semakin besar.
KESIMPULAN:
Dari praktikum yang telah dilakukan dapat diambil kesimpulan
bahwa:
Semakin banyak gas yang mengenai sensor maka semakin tinggi resistansi yang dihasilkan.
Semakin lembab kondisi di sekitar sensor kelembapan maka tegangan yang dihasilkan juga semakin tinggi.