EE Course

[menuju akhir]

APLIKASI MENJAGA SUHU INKUBATOR DENGAN SENSOR SUHU LM35

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

4. Prinsip Kerja

1. Tujuan [kembali]

Mendeteksi suhu pada inkubator. Untuk menjaga suhu inkubator agar tetap sama dengan suhu rahim ibu (36-37°C), maka saat suhu di dalam inkubator dideteksi diatas 37 °C, maka kipas akan hidup sehingga suhu di dalam inkubator tetap stabil.

2. Alat dan Bahan [kembali]

• a. LM 35

Sensor suhu IC LM 35 merupkan chip IC produksi Natioanal Semiconductor yang berfungsi untuk mengetahui temperature suatu objek atau ruangan dalam bentuk besaran elektrik, atau dapat juga di definisikan sebagai komponen elektronika yang berfungsi untuk mengubah perubahan temperature yang diterima dalam perubahan besaran elektrik. Sensor suhu IC LM35 dapat mengubah perubahan temperature menjadi perubahan tegangan pada bagian outputnya. Sensor suhu IC LM35 membutuhkan sumber tegangan DC +5 volt dan konsumsi arus DC sebesar 60 µA dalam beroperasi. Bentuk fisik sensor suhu LM 35 merupakan chip IC dengan kemasan yang berfariasi, pada umumnya kemasan sensor suhu LM35 adalah kemasan TO-92 seperti terlihat pada gambar dibawah.

• b. Baterai

Berfungsi sebagai sumber tegangan. Baterai mengubah energi kimia langsung menjadi energi listrik. Baterai terdiri dari sejumlah sel volta. Tiap sel terdiri dari 2 sel setengah yang terhubung seri melalui elektrolit konduktif yang berisi anion dan kation. Satu sel setengah termasuk elektrolit dan elektrode negatif, elektrode yang di mana anion berpindah; sel-setengah lainnya termasuk elektrolit dan elektrode positif di mana kation berpindah. Reaksi redoks akan mengisi ulang baterai. Kation akan tereduksi (elektron akan bertambah) di katode ketika pengisian, sedangkan anion akan teroksidasi (elektron hilang) di anode ketika pengisian. Ketika digunakan, proses ini dibalik. Elektrodanya tidak bersentuhan satu sama lain, tetapi terhubung via elektrolit. Beberapa sel menggunakan elektrolit yang berbeda untuk tiap sel setengah. Sebuah separator dapat membuat ion mengalir di antara sel-setengah dan bisa menghindari pencampuran elektrolit.

c. Kapasitor

kapasitor adalah suatu alat yang dapat menyimpan energi di dalam medan listrik, dengan cara mengumpulkan ketidakseimbangan internal dari muatan listrik. Kondensator memiliki satuan yang disebut Farad dari nama Michael Faraday. Kondensator juga dikenal sebagai "kapasitor", tetapi kata "kondensator" masih dipakai hingga saat ini. Pertama disebut oleh Alessandro Volta seorang ilmuwan Italia pada tahun 1782 (dari bahasa Itali condensatore), berkenaan dengan kemampuan alat untuk menyimpan suatu muatan listrik yang tinggi dibanding komponen lainnya. Berfungsi sebagai filter

• d. Dioda

Dioda (diode) yaitu komponen elektronika aktif yang terbuat dari bahan semikonduktor dan punya fungsi buat menghantarkan arus listrik ke satu arah, tapi menghambat arus listrik dari arah sebaliknya. Di ilmu Fisika dioda dipakai penyeimbang arah rangkaian elektronika. Elektronika ada 2 terminal yaitu anoda berarti positif dan katoda berarti negatif. Prinsip kerja dari anode berdasarkan teknologi pertemuan positif dan negative semikonduktor. Jadi, anode bisa menghantarkan arus litrik dari anoda menuju katoda, tapi kalo sebaliknya katoda ke anoda.

• e. Potensiometer

Potensiometer adalah sebuah jenis resistor yang mengatur sebuah tahanan atau hambatan secara linier atau Komponen resistif tiga kawat yang bertindak sebagai pembagi tegangan yang menghasilkan sinyal output tegangan variabel kontinu yang sebanding dengan posisi fisik wiper di sepanjang trek.

• f. Resistor

Resistor atau hambatan adalah salah satu komponen elektronika yang memiliki nilai hambatan tertentu, dimana hambatan ini akan menghambat arus listrik yang mengalir melaluinya.

Resistor merupakan komponen elektronik yang memiliki dua pin dan didesain untuk mengatur tegangan listrik dan arus listrik.

Nilai tegangannya berbanding dengan arus listrik yang mengalir sesuai dengan hukum ohm yaitu V=IR. Biasanya didalam jejaring elektronik dan sirkuit elektronik banyak menggunakan resistor. Resistor ini memang paling banyak dan sering digunakan dalam komponen lain. Dalam resistor tidak ada kutub negatif dan positif, tetapi memiliki ciri utama yakni toleransi, tegangan kerja maksimum, power rating dan resistensi. Daya listrik dan resistensinya dapat dihantarkan. Ciri lainnya adalah induktansi, koefisien suhu, dan kebisingan. Satuan dari resistensi sebuah resistor bersifat resistif dilambangkan dengan Ohm dengan simbol Ω (Omega). fungsi resistor yang sering diketahui adalah sebagai penghambat arus listrik yang mengalir suatu rangkaian elektronik. Selain itu fungsi resistor dapat membagi arus, membagi tegangan, dan mengatur arus dalam suatu rangkaian.

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, berdasarkan persamaan hukum Ohm.

•

g. LED

Light Emitting Diode atau sering disingkat dengan LED adalah komponen elektronika yang dapat memancarkan cahaya monokromatik ketika diberikan tegangan maju. LED merupakan keluarga Dioda yang terbuat dari bahan semikonduktor. Warna-warna Cahaya yang dipancarkan oleh LED tergantung pada jenis bahan semikonduktor yang dipergunakannya.

LED merupakan keluarga dari Dioda yang terbuat dari Semikonduktor. Cara kerjanya pun hampir sama dengan Dioda yang memiliki dua kutub yaitu kutub Positif (P) dan Kutub Negatif (N). LED hanya akan memancarkan cahaya apabila dialiri tegangan maju (bias forward) dari Anoda menuju ke Katoda.

LED terdiri dari sebuah chip semikonduktor yang di doping sehingga menciptakan junction P dan N. Yang dimaksud dengan proses doping dalam semikonduktor adalah proses untuk menambahkan ketidakmurnian (impurity) pada semikonduktor yang murni sehingga menghasilkan karakteristik kelistrikan yang diinginkan. Ketika LED dialiri tegangan maju atau bias forward yaitu dari Anoda (P) menuju ke Katoda (K), Kelebihan Elektron pada N-Type material akan berpindah ke wilayah yang kelebihan Hole (lubang) yaitu wilayah yang bermuatan positif (P-Type material). Saat Elektron berjumpa dengan Hole akan melepaskan photon dan memancarkan cahaya monokromatik (satu warna).

h. Transistor

Transistor adalah alat semikonduktor yang dipakai sebagai penguat, sebagai sirkuit pemutus dan penyambung (switching), stabilisasi tegangan, modulasi sinyal atau sebagai fungsi lainnya. Transistor dapat berfungsi semacam kran listrik, di mana berdasarkan arus inputnya (BJT) atau tegangan inputnya (FET), memungkinkan pengaliran listrik yang sangat akurat dari sirkuit sumber listriknya. Pada umumnya, transistor memiliki 3 terminal, yaitu Basis (B), Emitor (E) dan Kolektor (C). Tegangan yang di satu terminalnya misalnya Emitor dapat dipakai untuk mengatur arus dan tegangan yang lebih besar daripada arus input Basis, yaitu pada keluaran tegangan dan arus output Kolektor.

Cara kerja transistor secara sederhana adalah jika pada kaki basis transistor diberi tegangan bias maka arus pada collector transistor akan mengalir ke kaki emitor (transistor sebagai saklar). Jika pada tegangan bias ini diikuti dengan adanya sinyal atau pulsa listrik yang akan dikuatkan maka pada kolektor pun akan menguatkan sinyal seperti yang ada pada basisnya (transistor sebagai penguat). Arus yang mengalir antara kaki basis dan emitor akan berfungsi sebagai saklar untuk mengalirkan arus yang lebih besar dari kaki kolektor ke emitor.

Agar lebih sederhana sebuah transistor NPN bisa diibaratkan sebagai sebuah keran air dimana jika keran diputar sebagai basis bisa mengalirkan air yang dialirkan melalui pipa. Kekuatan air yang mengalir keluar dari keran tergantung seberapa besar keran dibuka, dalam istilah teori nya disebut hFE atau penguatan.

• i. Relay

Relay adalah Saklar (Switch) yang dioperasikan secara listrik dan merupakan komponen Electromechanical (Elektromekanikal) yang terdiri dari 2 bagian utama yakni Elektromagnet (Coil) dan Mekanikal (seperangkat Kontak Saklar/Switch). Relay menggunakan Prinsip Elektromagnetik untuk menggerakkan Kontak Saklar sehingga dengan arus listrik yang kecil (low power) dapat menghantarkan listrik yang bertegangan lebih tinggi. Sebagai contoh, dengan Relay yang menggunakan Elektromagnet 5V dan 50 mA mampu menggerakan Armature Relay (yang berfungsi sebagai saklarnya) untuk menghantarkan listrik 220V 2A.

Pada dasarnya, Relay terdiri dari 4 komponen dasar yaitu :

Electromagnet (Coil)
Armature
Switch Contact Point (Saklar)
Spring

fungsi relay :

Relay digunakan untuk menjalankan Fungsi Logika (Logic Function)
Relay digunakan untuk memberikan Fungsi penundaan waktu (Time Delay Function)
Relay digunakan untuk mengendalikan Sirkuit Tegangan tinggi dengan bantuan dari Signal Tegangan rendah.
Ada juga Relay yang berfungsi untuk melindungi Motor ataupun komponen lainnya dari kelebihan Tegangan ataupun hubung singkat (Short).

• j. Fan DC

Kipas yang dihidupkan dengan sumber DC.

• k. Motor

Motor Listrik DC atau DC Motor adalah suatu perangkat yang mengubah energi listrik menjadi energi kinetik atau gerakan (motion).

3. Dasar Teori [kembali]
Kegunaan alat dan bahan:
a. Baterai

Sebagai sumber arus DC. Baterai adalah perangkat listrik yang dapat mengubah energi kimia menjadi energi listrik. Berbeda dengan power supply, baterai memiliki kelebihan karena dapat menyuplai energi listrik walau saat tidak tersambung dengan sumber listrik lain. Namun dengan catatan bahwa baterai tersebut masih terisi muatan listrik. Baterai biasa digunakan pada perangkat portabel, yaitu perangkat yang dapat di bawa ke mana saja seperti handphone, laptop, senter, radio, dan sebagainya.

Baterai diproduksi dengan ukuran dan tegangan yang berbeda-beda. Berdasarkan siklus penggunaan, baterai dibagi menjadi 2 yaitu primer dan sekunder.

• Baterai primer merupakan baterai yang hanya memiliki satu siklus penggunaan. Maksudnya, baterai ini tidak dapat digunakan lagi setelah habis. Ketika sudah habis, baterai ini akan berakhir di tempat sampah.

• Baterai sekunder merupakan baterai yang memiliki lebih dari satu siklus penggunaan. Ketika muatan listriknya sudah habis, kita dapat menggunakannya kembali dengan cara diisi ulang (recharging). Walaupun begitu, baterai ini memiliki batas waktu penggunaan, karena bahan kimia memiliki titik jenuh di mana tidak dapat diisi ulangi dan menyimpan muatan listrik lagi.

b. Kapasitor

Kondensator atau sering disebut sebagai kapasitor adalah suatu alat yang dapat menyimpan energi di dalam medan listrik, dengan cara mengumpulkan ketidakseimbangan internal dari muatan listrik. Kondensator memiliki satuan yang disebut Farad dari nama Michael Faraday. Kondensator juga dikenal sebagai "kapasitor", tetapi kata "kondensator" masih dipakai hingga saat ini. Pertama disebut oleh Alessandro Volta seorang ilmuwan Italia pada tahun 1782 (dari bahasa Itali condensatore), berkenaan dengan kemampuan alat untuk menyimpan suatu muatan listrik yang tinggi dibanding komponen lainnya. Kebanyakan bahasa dan negara yang tidak menggunakan bahasa Inggris masih mengacu pada perkataan bahasa Italia "condensatore", bahasa Prancis condensateur, Indonesia dan Jerman Kondensator atau Spanyol Condensador.

Kondensator diidentikkan mempunyai dua kaki dan dua kutub yaitu positif dan negatif serta memiliki cairan elektrolit dan biasanya berbentuk tabung.

Lambang kondensator (mempunyai kutub) pada skema elektronika.

Sedangkan jenis yang satunya lagi kebanyakan nilai kapasitasnya lebih rendah, tidak mempunyai kutub positif atau negatif pada kakinya, kebanyakan berbentuk bulat pipih berwarna coklat, merah, hijau dan lainnya seperti tablet atau kancing baju.

Lambang kapasitor (tidak mempunyai kutub) pada skema elektronika.

Namun kebiasaan dan kondisi serta artikulasi bahasa setiap negara tergantung pada masyarakat yang lebih sering menyebutkannya. Kini kebiasaan orang tersebut hanya menyebutkan salah satu nama yang paling dominan digunakan atau lebih sering didengar. Pada masa kini, kondensator sering disebut kapasitor (capacitor) ataupun sebaliknya yang pada ilmu elektronika disingkat dengan huruf (C).

Kapasitor adalah sebuah benda yang dapat menyimpan muatan listrik. Benda ini terdiri dari dua pelat konduktor yang dipasang berdekatan satu sama lain tapi tidak sampai bersentuhan. Benda ini dapat menyimpan tenaga listrik dan dapat menyalurkannya kembali, kegunaannya dapat kamu temukan seperti pada lampu flash pada camera, juga banyak dipakai pada papan sirkuit elektrik pada komputer yang kamu pakai maupun pada berbagai peralatan elektronik. simbol kapasitor adalah :

Berikut contoh cara membaca kapasitor
Kode : 473Z
Nilai Kapasitor = 47 x 10³
Nilai Kapasitor = 47 x 1000
Nilai Kapasitor = 47.000pF atau 47nF atau 0,047µF
Huruf dibelakang angka menandakan Toleransi dari Nilai Kapasitor tersebut, Berikut adalah daftar Nilai Toleransinya :
B = 0.10pF
C = 0.25pF
D = 0.5pF
E = 0.5%
F = 1%
G= 2%
H = 3%
J = 5%
K = 10%
M = 20%
Z = + 80% dan -20%

untuk menentukan nilai kapasitor, dapat menggunakan rumus :

c. Dioda

Prinsip kerja dari anode berdasarkan teknologi pertemuan positif dan negative semikonduktor. Jadi, anode bisa menghantarkan arus litrik dari anoda menuju katoda, tapi kalo sebaliknya katoda ke anoda.

Ada beberapa fungsi dari Dioda, antara lain dibawah ini:

Buat alat sensor panas, misalnya dalam amplifier.
Sebagai sekering(saklar) atau pengaman.
Buat rangkaian clamper bisa memberikan tambahan partikel DC buat sinyal AC.
Buat menstabilkan tegangan pada voltage regulator
Buat penyearah
Buat indikator
Buat alat menggandakan tegangan.
Buat alat sensor cahaya, biasanya memakai dioda photo.
Buat sebuah rangkaian VCO atau Voltage Controlled Oscilator, biasanya memakai dioda varactor.

Cara Kerja Dioda:

Dioda semikonduktor ini, cuma bisa melewati satu arus yang searah, pada saat dioda memperoleh arus akan maju satu arah (forward Bias). Karena, didalam dioda ada junction yaitu pertemuan konduktor antara tipe P dan tipe N. Kondisi ini bisa dibilang, kalo konduksi penghantar masih tergolong kecil.

Sedangkan, kalo dioda diberi satu arah / bias mundur (Reverse bias). Maka, dioda gak bekerja dan pada kondisi ini dioda punya tahanan dalam yang tinggi jadi arus sulit mengalir. Apabila dioda silicon dialiri arus AC, maka yang mangalir cuma satu arah aja, jadi arus output dioda berupa arus DC.

Dari kondisi tersebut, maka dioda cuma dipakai pada beberapa pemakaian aja, antara lain sebagai Penyearah setengah gelombang (Half Wave Rectifier), penyearah gelombang penuh (Full Wave Rectifier).

Cara Mengukur Dioda dengan Multimeter Analog

Aturkan Posisi Saklar pada Posisi OHM (Ω) x1k atau x100
Hubungkan Probe Merah pada Terminal Katoda (tanda gelang)
Hubungkan Probe Hitam pada Terminal Anoda.
Baca hasil Pengukuran di Display Multimeter
Jarum pada Display Multimeter harus bergerak ke kanan
Balikan Probe Merah ke Terminal Anoda dan Probe Hitam pada Terminal Katoda (tanda gelang).
Baca hasil Pengukuran di Display Multimeter
Jarum harus tidak bergerak.
**Jika Jarum bergerak, maka Dioda tersebut berkemungkinan sudah rusak.

d. Potensiometer

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).

Berdasarkan Track (jalur) elemen resistif-nya, Potensiometer dapat digolongkan menjadi 2 jenis yaitu Potensiometer Linear (Linear Potentiometer) dan Potensiometer Logaritmik (Logarithmic Potentiometer).

Fungsi-fungsi Potensiometer

Dengan kemampuan yang dapat mengubah resistansi atau hambatan, Potensiometer sering digunakan dalam rangkaian atau peralatan Elektronika dengan fungsi-fungsi sebagai berikut :

Sebagai pengatur Volume pada berbagai peralatan Audio/Video seperti Amplifier, Tape Mobil, DVD Player.
Sebagai Pengatur Tegangan pada Rangkaian Power Supply
Sebagai Pembagi Tegangan
Aplikasi Switch TRIAC
Digunakan sebagai Joystick pada Tranduser
Sebagai Pengendali Level Sinyal

e. Resistor

Resistor adalah komponen elektronika yang berfungsi untuk menghambat atau membatasi aliran listrik yang mengalir dalam suatu rangkain elektronika.

Resistor merupakan komponen elektronik yang memiliki dua pin dan didesain 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, berdasarkan persamaan hukum Ohm:

V = I R

Resistor digunakan sebagai bagian dari rangkaian elektronik dan sirkuit elektronik, dan merupakan salah satu komponen yang paling sering digunakan. Resistor dapat dibuat dari bermacam-macam komponen dan film, bahkan kawat resistansi (kawat yang dibuat dari paduan resistivitas tinggi seperti nikel-kromium).

Karakteristik utama dari resistor adalah resistansinya dan daya listrik yang dapat dihantarkan. Karakteristik lain termasuk koefisien suhu, derau listrik (noise), dan induktansi.

resistor

1. Resistor 4 gelang warna

Maka cincin ke 1 dan ke 2 merupakan digit angka, dan cincin kode warna ke 3 merupakan faktor pengali kemudian cincin kode warnake 4 menunjukan nilai toleransi resistor.

2. Resistor 5 gelang warna

Maka cincin ke 1, ke 2 dan ke 3 merupakan digit angka, dan cincin kode warna ke 4 merupakan faktor pengali kemudian cincin kode warna ke 5 menunjukan nilai toleransi resistor.

3. Resistor 6 gelang warna

Resistor dengan 6 cicin warna pada prinsipnya sama dengan resistor dengan 5 cincin warna dalam menentukan nilai resistansinya. Cincin ke 6 menentukan coefisien temperatur yaitu temperatur maksimum yang diijinkan untuk resistor tersebut.

Toleransi resistor merupakan perubahan nilai resistansi dari nilai yang tercantum pada badan resistor yang masih diperbolehkan dan dinyatakan resistor dalam kondisi baik. Toleransi resistor merupakan salah satu perubahan karakteristik resistor yang terjadi akibat operasional resistor tersebut. Nilai toleransi resistor ini ada beberapa macam yaitu resistor dengan toleransi kerusakan 1% (resistor 1%), resistor dengan toleransi kesalahan 2% (resistor2%), resistor dengan toleransi kesalahan 5% (resistor 5%) dan resistor dengan toleransi 10% (resistor 10%).

f. LED

LED dapat kita definisikan sebagai suatu komponen elektronika yang terbuat dari bahan semikonduktor dan dapat memancarkan cahaya apabila arus listrik melewatinya. LED (Ligth-Emitting Diode) memiliki fungsi utama dalam dunia elektronika sebagai indikator atau sinyal indikator atau lampu indikator.

Cara kerjanya pun hampir sama dengan Dioda yang memiliki dua kutub yaitu kutub Positif (P) dan Kutub Negatif (N). LED hanya akan memancarkan cahaya apabila dialiri tegangan maju (bias forward)

dari Anoda menuju ke Katoda. Terminal anoda adalah kaki yang lebih panjang sedangkan tterminal katoda memiliki kaki lebih pendek.

Masing-masing warna LED (Light Emitting Diode) memerlukan tegangan maju (Forward Bias) untuk dapat menyalakannya.

g. Transistor PNP

Transistor adalah sebuah komponen elektronika yang digunakan untuk penguat, sebagai sirkuit pemutus, sebagai penyambung, sebagai stabilitas tegangan, modulasi sinyal dan lain-lain. Fungsi transistor juga sebagai kran listrik yang dimana berdasarkan tegangan inputnya, memungkinkan pengalihat listrik yang akurat yang berasal dari sumber listrik.

• Transistor npn

Pada transistor npn, pergerakan pembawa Arus Negatif (Elektron) melalui wilayah Basis yang merupakan aksi transistor, karena elektron menyediakan hubungan antara sirkuit Collector dan Emitter. Hubungan antara rangkaian Input dan Output, Fitur aksi transistor karena transistor yang memperkuat properti berasal dari kontrol konsekuen yang diberikan oleh Base pada Collector ke Emitter.

Arus transistor dalam transistor NPN bipolar adalah rasio dari dua arus ini (Ic/ Ib), disebut Gain Arus DC dan simbol dari HFE atau sekarang Beta (β). Nilai β hingga 200 untuk transistor standar, Rasio antara Ic dan Ib menjadi penguat ketika digunakan diwilayah aktif karena Ib menyediakan Input dan Ic Output.

Arus Gain transistor terminal Kolektor dan Emitor, Ic/Ie, disebut Alpha (α), dan merupakan fungsi dari transistor (elektron menyebar di persimpangan). Karena arus emitor adalah jumlah dari arus basis yang sangat kecil ditambah arus kolektor yang sangat besar, nilai alfa (α), dan untuk transistor sinyal daya rendah khas, nilai ini berkisar 0,950 ke 0,999.

Hubungan α dan β dalam Transistor NPN

• Transistor pnp

Transistor Positif-Negatif-Positif. Lapisan material N-Negatif diantara dua Lapisan P-Positif. Tiga terminal Basis (B), Kolektor (C) dan Emitor (E) dan menghubungkan transistor ke papan sirkuit.

Transistor PNP memiliki karakteristik sangat mirip dengan NPN Bipolar, kecuali Polaritas (Biasing) dari arah arus dan tegangan dibalik untuk salah satu dari tiga konfigurasi, Common Base, Common Emitter dan Kolektor Biasa.

Tegangan antara Base-Emitter (VBE), Negatif pada Base dan Positif pada Emitter untuk transistor PNP, Terminal Base selalu Bias Negatif terhadap Emitter. Juga Tegangan Suplai Emitor Positif sehubungan dengan Kolektor (VCE). Jadi untuk transistor PNP untuk melakukan Emitter selalu lebih Positif sehubungan dengan Basis-kolektor.

Emitter terhubung ke tegangan suplai VCC dengan Resistor Beban, RL yang membatasi arus maksimum yang mengalir melalui perangkat yang terhubung ke terminal Kolektor. Basis tegangan VB yang Bias Negatif terhadap Emitter dan terhubung ke Resistor Basis RB, untuk membatasi Arus Basis Maksimum.

Untuk menyebabkan Arus Base mengalir dalam transistor PNP, Base harus lebih Negatif daripada Emitter (Arus meninggalkan Basis) sekitar 0,7 volt (Silikon) atau 0,3 volt (Germanium). Rumus untuk menghitung Basis Resistor, Arus basis atau Arus Kolektor sama dengan Transistor NPN yang setara.

h. Relay

Pada dasarnya, relay terdiri dari 4 komponen dasar yaitu:

1. Electromagnet coil

2. Armature

3. Switch contact point (saklar)

4. Spring

i. Fan DC

Kipas yang dihidupkan dengan sumber DC.

j. Motor

Motor Listrik DC atau DC Motor adalah suatu perangkat yang mengubah energi listrik menjadi energi kinetik atau gerakan (motion).

Motor Listrik DC atau DC Motor adalah suatu perangkat yang mengubah energi listrik menjadi energi kinetik atau gerakan (motion). Motor DC ini juga dapat disebut sebagai Motor Arus Searah. Seperti namanya, DC Motor memiliki dua terminal dan memerlukan tegangan arus searah atau DC (Direct Current) untuk dapat menggerakannya. Motor Listrik DC ini biasanya digunakan pada perangkat-perangkat Elektronik dan listrik yang menggunakan sumber listrik DC seperti Vibrator Ponsel, Kipas DC dan Bor Listrik DC.

Pada prinsipnya motor listrik DC menggunakan fenomena elektromagnet untuk bergerak, ketika arus listrik diberikan ke kumparan, permukaan kumparan yang bersifat utara akan bergerak menghadap ke magnet yang berkutub selatan dan kumparan yang bersifat selatan akan bergerak menghadap ke utara magnet. Saat ini, karena kutub utara kumparan bertemu dengan kutub selatan magnet ataupun kutub selatan kumparan bertemu dengan kutub utara magnet maka akan terjadi saling tarik menarik yang menyebabkan pergerakan kumparan berhenti.

Motor DC juga relatif mahal dibanding motor AC. Hubungan antara kecepatan, flux medan dan tegangan kumparan motor DC ditunjukkan dalam persamaan berikut :

Gaya elektromagnetik : E = K Φ N

Torque : T = K Φ I_a

Dimana:

E =gaya elektromagnetik yang dikembangkan pada terminal kumparan motor DC (volt)
Φ = flux medan yang berbanding lurus dengan arus medan.

N = kecepatan dalam RPM (putaran per menit)

T = torque electromagnetik

I_a = arus kumparan motor DC

K = konstanta persamaan

SENSOR SUHU LM35

Dari gambar diatas dapat diketahui bahwa sensor suhu IC LM35 pada dasarnya memiliki 3 pin yang berfungsi sebagai sumber supply tegangan DC +5 volt, sebagai pin output hasil penginderaan dalam bentuk perubahan tegangan DC pada Vout dan pin untuk Ground.

Karakteristik Sensor suhu IC LM35 adalah :

Memiliki sensitivitas suhu, dengan faktor skala linier antara tegangan dan suhu 10 mVolt/ºC, sehingga dapat dikalibrasi langsung dalam celcius.
Memiliki ketepatan atau akurasi kalibrasi yaitu 0,5ºC pada suhu 25 ºC.
Memiliki jangkauan maksimal operasi suhu antara -55 ºC sampai +150 ºC.
Bekerja pada tegangan 4 sampai 30 volt.
Memiliki arus rendah yaitu kurang dari 60 µA.
Memiliki pemanasan sendiri yang rendah (low-heating) yaitu kurang dari 0,1 ºC pada udara diam.
Memiliki impedansi keluaran yang rendah yaitu 0,1 W untuk beban 1 mA.
Memiliki ketidaklinieran hanya sekitar ± ¼ ºC.

Tabel karakteristik LM35:

Sensor suhu IC LM35 memiliki keakuratan tinggi dan mudah dalam perancangan jika dibandingkan dengan sensor suhu yang lain, sensor suhu LM35 juga mempunyai keluaran impedansi yang rendah dan linieritas yang tinggi sehingga dapat dengan mudah dihubungkan dengan rangkaian kontrol khusus serta tidak memerlukan seting tambahan karena output dari sensor suhu LM35 memiliki karakter yang linier dengan perubahan 10mV/°C. Sensor suhu LM35 memiliki jangkauan pengukuran -55ºC hingga +150ºC dengan akurasi ±0.5ºC. Tegangan output sensor suhu IC LM35 dapat diformulasikan sebagai berikut :

Vout LM35 = Temperature º x 10 mV

Sensor suhu IC LM 35 terdapat dalam beberapa varian sebagai berikut :

LM35, LM35A memiliki range pengukuran temperature -55ºC hingga +150ºC.
LM35C, LM35CA memiliki range pengukuran temperature -40ºC hingga +110ºC.
LM35D memiliki range pengukuran temperature 0ºC hingga +100ºC.

Kelebihan dari sensor suhu IC LM35 antara lain :

Rentang suhu yang jauh, antara -55 sampai +150ºC Low self-heating, sebesar 0.08 ºC
Beroperasi pada tegangan 4 sampai 30 V
Rangkaian menjadi sederhana Tidak memerlukan pengkondisian sinyal

l. Optocoupler

Pengertian Optocoupler dan Prinsip Kerjanya – Dalam Dunia Elektronika, Optocoupler juga dikenal dengan sebutan Opto-isolator, Photocoupler atau Optical Isolator. Optocoupler adalah komponen elektronika yang berfungsi sebagai penghubung berdasarkan cahaya optik. Pada dasarnya Optocoupler terdiri dari 2 bagian utama yaitu Transmitter yang berfungsi sebagai pengirim cahaya optik dan Receiver yang berfungsi sebagai pendeteksi sumber cahaya.
Masing-masing bagian Optocoupler (Transmitter dan Receiver) tidak memiliki hubungan konduktif rangkaian secara langsung tetapi dibuat sedemikian rupa dalam satu kemasan komponen.

Dibawah ini adalah Simbol Optocoupler dan Bentuk-bentuknya :

Jenis-jenis Optocoupler

Jenis-jenis Optocoupler yang sering ditemukan adalah Optocoupler yang terbuat dari bahan Semikonduktor dan terdiri dari kombinasi LED (Light Emitting Diode) dan Phototransistor. Dalam Kombinasi ini, LED berfungsi sebagai pengirim sinyal cahaya optik (Transmitter) sedangkan Phototransistor berfungsi sebagai penerima cahaya tersebut (Receiver). Jenis-jenis lain dari Optocoupler diantaranya adalah kombinasi LED-Photodiode, LED-LASCR dan juga Lamp-Photoresistor.

Prinsip Kerja Optocoupler

Pada prinsipnya, Optocoupler dengan kombinasi LED-Phototransistor adalah Optocoupler yang terdiri dari sebuah komponen LED (Light Emitting Diode) yang memancarkan cahaya infra merah (IR LED) dan sebuah komponen semikonduktor yang peka terhadap cahaya (Phototransistor) sebagai bagian yang digunakan untuk mendeteksi cahaya infra merah yang dipancarkan oleh IR LED. Untuk lebih jelas mengenai Prinsip kerja Optocoupler, silakan lihat rangkaian internal komponen Optocoupler dibawah ini :

Dari gambar diatas dapat dijelaskan bahwa Arus listrik yang mengalir melalui IR LED akan menyebabkan IR LED memancarkan sinyal cahaya Infra merahnya. Intensitas Cahaya tergantung pada jumlah arus listrik yang mengalir pada IR LED tersebut. Kelebihan Cahaya Infra Merah adalah pada ketahanannya yang lebih baik jika dibandingkan dengan Cahaya yang tampak. Cahaya Infra Merah tidak dapat dilihat dengan mata telanjang.

Cahaya Infra Merah yang dipancarkan tersebut akan dideteksi oleh Phototransistor dan menyebabkan terjadinya hubungan atau Switch ON pada Phototransistor. Prinsip kerja Phototransistor hampir sama dengan Transistor Bipolar biasa, yang membedakan adalah Terminal Basis (Base) Phototransistor merupakan penerima yang peka terhadap cahaya.

4. Prinsip Kerja [kembali]

Heater berusaha untuk menjaga suhu tetap pada kondisi normal yaitu, 32-37ºC.(dibawah 37)

Saat suhu naik, sehingga berada diatas 37ºC maka fan dan LED D2 akan aktif.

Saat suhu berada di bawah 37°C, maka arus dari baterai akan menuju ke kaki 1 sensor, ke R1, ke Op Amp U4 ke ootocouopler U3 dan ke R4 dan juga ke transistor Q1 dan Q2. Arus yang masuk ke R1 akan diteruskan menuju rangkaian kalibrasi Rv1 dan Rv2. Kemudia arus akan menuju ground, sehingga u2 off. Arus dari baterai . Arus yang masuk ke R4 akan diteruskan menuju D2 kemudian ke R2, diteruskan ke R3 dan menuju ground, karena U2 off maka D2 off. Sehingga arus yang masuk ke U2 akan diteruskan ke rangkaian heater, sehingga tidak ada arus yang masuk ke kaki base Q1 sehingga transistor off dan relay off.

Arus yang masuk ke R1 juga diteruskan menuju kalibrasi RV2, karena kalibrasi RV2 lebih rendah dari kalibrasi RV1, sehingga arus yang masuk ke kalibrasi RV2 akan diteruskan menuju kaki 4 op amp U4, dan juga arus dari baterai tadi juga masuk ke kaki 7 U4 sehingga U4 on. U4 disini akan membandingkan tegangan antara bagian kiri dan bagian kanan.

Arus yang dari baterai akan diteruskan menuju D5 dan R7, karena U4 on maka D5 menyala. Dan arus dari bateraj menuju Q1 akn diteruskan menuju heater sehingga heater aktif. Dengan aktifnya heater ini, maka suhu pada inkubator akan dipertahankan pada suhu dibawah 37°C.

Saat suhu berada di atas 37°C, maka arus akan masuk ke R1, U3, R4, Ke Q1 dan juga kerangkajan heater. Rangkaian heater ini akan tetap menyala, agar menyeimbangkan suhu pada inkubator, antara fan dan heater.

Arus yang masuk ke R1 akan masuk ke kalibrasi RV1 dan diteruskan menuju kaki 4 op amo U2 dan juga arus dari baterai yang masuk ke kaki 7 akan menyebabkan U2 aktif. Arus masuk ke R4 akan diteruskan menuju D2 dan R2, karena U2 aktif, maka D2 menyala. Dan arus yang masuk ke kaki emiter Q1, karena ada beda tegangan pada kaki emiter dan kolektor Q1 menyebabkan Q1 aktif, sehingga ada arus yang masuk ke relay. Relay akan aktif dan akan ada arus yang masuk ke motor, menyebabkan motor aktif, sedangkan pada rangkain heater, terjadi hal yang sama seperti pada saat suhu dibawah 37°C.

5. Video [kembali]

6.Link Download [kembali]

Video : klik disini

Simulasi : klik disini

h HTML : download

LM35 data sheet : klik disini

O Optocoupler datasheet : klik disini

LM35 library : klik disini