ELECTRICAL ENGINEERING

LEMARI LABORATORIUM OTOMATIS

Menggunakan Sensor MQ4 (Sensor Gas)

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Tujuan

2. Alat dan Bahan

3. Teori

4. Rangkaian

5. video

6. Download

1. Tujuan [Kembali]

1. Mendeteksi Kebocoran Bahan Kimia Bersifat Gas (Metana dan CNG)

2. Alat dan Bahan [Kembali]

1. Diode

2. 7SEG-BCD

3. IC 7432

4. TTL 74193

5. BATRAI

6. BC547/NPN

7. BUZZER

8. LAMPU

9. MOTOR

10. MQ-4 SENSOR

Spesifikasi:

Mampu mendeteksi konsentrasi gas metan dengan jangkauan pengukuran 300 ppm – 10.000 ppm
Memiliki keluaran data analog berupa perubahan tegangan listrik sensor
Memiliki kondisi deteksi standar pada temperatur 20°C ± 2°C dan kelembaban relatif 65% ± 5%.
Memiliki hambatan pemanas 31 Ω ± 3Ω (pada temperatur ruangan).
Memiliki tegangan sirkuit dan tegangan pemanas 5 VDC dengan konsumsi daya kurang dari 900 mW.
Mampu bekerja pada rentang temperatur -10°C - 50°C.

11. RELAY

12. RESISTOR

3. TEORI [Kembali]

a. Diode

Dioda ialah jenis VACUUM tube yang memiliki dua buah elektroda. Dioda tabung pertama kali diciptakan oleh seorang ilmuwan dari Inggris yang bernama Sir J.A. Fleming (1849-1945) pada tahun 1904.

Dioda termasuk komponen elektronika yang terbuat dari bahan semikonduktor. Beranjak dari penemuan dioda, para ahli menemukan juga komponen turunan lainnya yang unik. Dioda memiliki fungsi yang unik yaitu hanya dapat mengalirkan arus satu arah saja. Struktur dioda tidak lain adalah sambungan semikonduktor P dan N. Satu sisi adalah semikonduktor dengan tipe P dan satu sisinya yang lain adalah tipe N. Dengan struktur demikian arus hanya akan dapat mengalir dari sisi P menuju sisi N.

b. 7SEG-BCD

Seven Segment Display (7 Segment Display) dalam bahasa Indonesia disebut dengan Layar Tujuh Segmen adalah komponen Elektronika yang dapat menampilkan angka desimal melalui kombinasi-kombinasi segmennya. Seven Segment Display pada umumnya dipakai pada Jam Digital, Kalkulator, Penghitung atau Counter Digital, Multimeter Digital dan juga Panel Display Digital seperti pada Microwave Oven ataupun Pengatur Suhu Digital .

c. IC 7432

IC TTL adalah IC yang banyak digunakan dalam rangkaian digital karena menggunakan sumber tegangan (VS) antara 4,75 Volt sampai 5,25 Volt. Komponen pembangun IC TTL (transistor-transistor logic) sesuai dengan namanya IC ini berisi beberapa transistor yang digabungkan sehingga membentuk dua keadaan (ON/FF).

Gerbang ini sudah terkemas dalam IC tipe 7432. Sama dengan Gerbang AND, Gerbang OR hanya memiliki 2 buah input dan 1 output, sehingga dibutuhkan 2 gerbang untuk menjadikan 3 input dan 1 output.

d. IC 74193

Gerbang ini sudah terkemas dalam IC tipe 7432. Sama dengan Gerbang AND, Gerbang OR hanya memiliki 2 buah input dan 1 output, sehingga dibutuhkan 2 gerbang untuk menjadikan 3 input dan 1 output.

e. BATRAI

Baterai (Battery) adalah sebuah sumber energi yang dapat merubah energi kimia yang disimpannya menjadi energi listrik yang dapat digunakan seperti perangkat elektronik.Setiap baterai terdiri dari terminal positif (Katoda) dan terminal negatif (Anoda) serta elektrolit yang berfungsi sebagai penghantar. Output arus listrik dari baterai adalah arus searah atau disebut juga dengan arus DC (Direct Current). Pada umumnya, baterai terdiri dari 2 jenis utama yakni baterai primer yang hanya dapat sekali pakai (single use battery) dan baterai sekunder yang dapat diisi ulang (rechargeable battery). Baterai yang dibahas pada proposal ini yang dapat diisi ulang dan biasa digunakan pada kendaraan listrik yaitu baterai Lithium ion dan Lithium Polymer.

f. BC547/NPN

Transistor BC547 adalah sebuah transistor jenis NPN yang bisa kita temukan dalam berbagai rangkaian elektronika. Transistor BC547 ini memiliki beberapa fungsi, yaitu sebagai penguat dan juga bisa sebagai switching.

Dalam kategori penguat bisa kita ambil contoh pengaplikasiannya seperti penguat sinyal audio pada amplifier, penguat frequensi pada mobil remote control dan lain sebagainya. Sedangkan contoh dalam kategori switching bisa kita temui pada, saklar sentuh, rangkaian lampu flipflop, dan lain-lain.

g. BUZZER

Buzzer Listrik adalah sebuah komponen elektronika yang dapat mengubah sinyal listrik menjadi getaran suara. Pada umumnya, Buzzer yang merupakan sebuah perangkat audio ini sering digunakan pada rangkaian anti-maling, Alarm pada Jam Tangan, Bel Rumah, peringatan mundur pada Truk dan perangkat peringatan bahaya lainnya. Jenis Buzzer yang sering ditemukan dan digunakan adalah Buzzer yang berjenis Piezoelectric, hal ini dikarenakan Buzzer Piezoelectric memiliki berbagai kelebihan seperti lebih murah, relatif lebih ringan dan lebih mudah dalam menggabungkannya ke Rangkaian Elektronika lainnya. Buzzer yang termasuk dalam keluarga Transduser ini juga sering disebut dengan Beeper.

h. MQ-4 SENSOR

Sensor MQ-4 merupakan alat yang dapat digunakan untuk mendeteksi gas metana pada limbah hewan ternak atau biogas. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh dan untuk mengetahui nilai konsentrasi gas metana yang terdapat dalam campuran serbuk gergaji dan limbah hewan ternak. Hasil nilai pH yang paling rendah yaitu limbah kuda 7,38 pH dan paling tinggi limbah sapi 8,27 pH. Suhu paling tinggi limbah sapi 30°C dan paling rendah limbah kuda 27,6°C. Massa jenis paling rendah limbah kerbau 0,82 gr/mL dan paling tinggi dihasilkan kuda yaitu 0,99 gr/mL. Sedangkan hasil pengukuran didapatkan kadar gas metana yang paling tinggi limbah kuda 171 ppm. Kadar gas metana yang paling rendah limbah kerbau 15 ppm.

i. RELAY

Relay adalah komponen listrik yang bekerja berdasarkan prinsip induksi medan elektromagnetis. Jika sebuah penghantar sialiri oleh arus listrik, maka disekitar penghantar tersebut timbul medan magnet. Medan magnet yang dihasilkan oleh arus listrik tersebut selanjutnya diinduksikan ke logam ferromagnetis.

j. RESISTOR

Pada dasarnya Resistor adalah komponen Elektronika Pasif yang memiliki nilai resistansi atau hambatan tertentu yang bekerja untuk membatasi dan mengatur arus listrik dalam rangkaian Elektronika. Resistor atau dalam bahasa Indonesia sering disebut dengan Hambatan atau Tahanan dan biasanya disingkat dengan Huruf “R”. Satuan Hambatan atau Resistansi Resistor adalah OHM (Ω). Sebutan “OHM” ini diambil dari nama penemunya yaitu Georg Simon Ohm yang juga merupakan seorang Fisikawan Jerman. B. Transistor

4. Rangkaian [Kembali]

Sensor MQ-4 diletakan di dalam lemari laboratorium yaitu didekat dinding belakang lemari laboratorium. Dalam posisi yang lebih tepatnya yaitu dekat dengan bahan kimia atau tidak terlalu jauh dari bahan kimia yang diletakan di dalam lemari labaoratorium tersebut.

Saat terjadi kebocoran bahan kimia yang bersifat gas berbahaya seperti Metana dan CNG yang dimana pada alat ini terfokus seperti bahan kimia yang meruakan gas yang berbahaya yang dapat menyebabkan kebakaran ketika bahan tertumpuk dan terkurung dalam lemari laboratorium. Maka dari itu fungsi dari MQ-4 Sensor ini yaitu ketika sensor mendeteksi adanya kebocoran gas maka sensor akan aktif dan sensor akan memberi sinyal kepada motor untuk segera menutup pintu lemari laboratorium dengan ditandai dengan adanya hitungan mudur yang di tampilakan oleh 7segemen yang menghitung mundur dari 3 kemudian disaat motormendapatkan sinyal maka secara langsung buzzer akan berbunyi , yang dimana buzzer akan memberikan peringatan agar menjauh dari lemari laboratorium.

Selanjutnya disaat pintu mulai tertutp maka secara ototmatis motor pembuka cerobong yang mendapatkan sinyal dari MQ-4 akan aktif dengan ditunjukannya penghitungan mudur dari seven segmen dengan penghitungan mudur dari 6 penghitungan mudur selesai maka cerobong untuk membuang gas ke luar rungan dengan cerobong akan terbuka.