Tugas Besar Sensor
[menuju akhir]
b. Mensimulasikan prinsip kerja aplikasi sistem monitoring aliran air berbasis waterflow sensor pada pengolahan air bersih.
Transistor NPN
Struktur Dasar Transistor
Pada dasarnya, Transistor adalah Komponen Elektronika yang terdiri dari 3 Lapisan Semikonduktor dan memiliki 3 Terminal (kaki) yaitu Terminal Emitor yang disingkat dengan huruf “E”, Terminal Base (Basis) yang disingkat dengan huruf “B” serta Terminal Collector/Kolektor yang disingkat dengan huruf “C”. Berdasarkan strukturnya, Transistor sebenarnya merupakan gabungan dari sambungan 2 dioda. Dari gabungan tersebut , Transistor kemudian dibagi menjadi 2 tipe yaitu Transistor tipe NPN dan Transistor tipe PNP yang disebut juga dengan Transistor Bipolar. Dikatakan Bipolar karena memiliki 2 polaritas dalam membawa arus listrik.
NPN merupakan singkatan dari Negatif- Positif-Negatif sedangkan PNP adalah singkatan dari Positif-Negatif-Positif.
Berikut ini adalah gambar tipe Transistor berdasarkan Lapisan Semikonduktor yang membentuknya beserta simbol Transistor NPN dan PNP.
1. Tujuan [kembali]
a. Mempelajari cara kerja sensor yang ada.b. Mensimulasikan prinsip kerja aplikasi sistem monitoring aliran air berbasis waterflow sensor pada pengolahan air bersih.
c. Mempelajari simulasi rangkaian Aplikasi sistem monitoring aliran air berbasis waterflow sensor pada pengolahan air bersih.
2. Alat dan Bahan [kembali]
A. Alat
1. Sensor ultrasonik
Sensor ultrasonik adalah sebuah perangkat elektronik yang menggunakan gelombang suara berfrekuensi tinggi (di atas 20 kHz), yang tidak dapat didengar manusia, untuk mendeteksi keberadaan objek dan mengukur jaraknya secara non-kontak.
2. Sensor turbiditas
Sensor turbiditas adalah instrumen analitik yang digunakan untuk mengukur kekeruhan ataukabut suatu cairan dengan mendeteksi jumlah cahaya yang tersebar atau diserap yang disebabkan oleh partikel-partikel tersuspensi. Instrumen ini sangat penting untuk menilai kualitas air dan digunakan dalam berbagai aplikasi pemantauan industri dan lingkungan.
3. pH Meter
pH meter adalah alat elektronik yang digunakan untuk mengukur keasaman atau kebasaan suatu larutan dengan menentukan konsentrasi ion hidrogen (H+). Alat ini memberikan nilai numerik pada skala pH, di mana nilai \(<7\) menunjukkan asam, \(7\) netral, dan \(>7\) menunjukkan basa, dengan skala yang umumnya berkisar antara 1 hingga 14.
4. Water Flow Sensor
Sensor aliran air (water flow sensor) adalah perangkat yang digunakan untuk mengukur atau mendeteksi laju aliran, kecepatan, atau volume total air (atau cairan lainnya) yang bergerak melalui pipa atau saluran terbuka dalam jangka waktu tertentu.
5. STM 32
STM32 adalah keluarga mikrokontroler 32-bit yang dikembangkan oleh STMicroelectronics dan didasarkan pada inti prosesor ARM Cortex-M. Mikrokontroler ini banyak digunakan dalam berbagai aplikasi seperti kontrol industri, perangkat medis, dan produk konsumen karena skalabilitasnya, kinerjanya, dan konsumsi dayanya yang rendah.
B. Bahan
1. Led
Komponen elektronika yang dapat memancarkan cahaya monokromatik ketika diberikan tegangan maju.
2. ResistorResistor adalah salah satu komponen elektronika pasif yang paling umum digunakan. Fungsinya adalah mengendalikan arus listrik dengan memberikan hambatan terhadap aliran arus dalam suatu rangkaian elektronika. Resistor memiliki nilai resistansi tertentu yang mengatur seberapa besar aliran arus dalam rangkaian. 
Komponen elektronika yang dapat memancarkan cahaya monokromatik ketika diberikan tegangan maju.
|
Resistor adalah salah satu komponen elektronika pasif yang paling umum digunakan. Fungsinya adalah mengendalikan arus listrik dengan memberikan hambatan terhadap aliran arus dalam suatu rangkaian elektronika. Resistor memiliki nilai resistansi tertentu yang mengatur seberapa besar aliran arus dalam rangkaian.
3. Potensiometer
Potensiometer adalah resistor variabel yang dapat diatur nilai hambatannya melalui sebuah kenop atau tuas geser. Komponen ini memiliki tiga terminal (dua tetap dan satu terminal geser atau wiper) dan sering digunakan untuk mengatur tegangan atau arus dalam sebuah rangkaian, seperti mengatur volume suara atau kecerahan lampu.
Potensiometer adalah resistor variabel yang dapat diatur nilai hambatannya melalui sebuah kenop atau tuas geser. Komponen ini memiliki tiga terminal (dua tetap dan satu terminal geser atau wiper) dan sering digunakan untuk mengatur tegangan atau arus dalam sebuah rangkaian, seperti mengatur volume suara atau kecerahan lampu.
4. Buzzer
Sebuah komponen elektronik yang menghasilkan suara 'buzz' atau dengungan. Ini sering digunakan dalam alarm, timer, bel pintu, dan perangkat lain yang membutuhkan sinyal audio sederhana.
5. Transistor NPN
Transistor merupakan salah satu Komponen Elektronika Aktif yang paling sering digunakan dalam rangkaian Elektronika, baik rangkaian Elektronika yang paling sederhana maupun rangkaian Elektronika yang rumit dan kompleks. Transistor pada umumnya terbuat dari bahan semikonduktor seperti Germanium, Silikon, dan Gallium Arsenide.
 |
4. Dasar Teori [kembali]
LED
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 juga dapat memancarkan sinar inframerah yang tidak tampak oleh mata seperti yang sering kita jumpai pada Remote Control TV ataupun Remote Control perangkat elektronik lainnya.
Transistor NPN
Fungsi-fungsi Transistor diantaranya adalah :
- sebagai Penyearah,
- sebagai Penguat tegangan dan daya,
- sebagai Stabilisasi tegangan,
- sebagai Mixer,
- sebagai Osilator
- sebagai Switch (Pemutus dan Penyambung Sirkuit)
Pada dasarnya, Transistor adalah Komponen Elektronika yang terdiri dari 3 Lapisan Semikonduktor dan memiliki 3 Terminal (kaki) yaitu Terminal Emitor yang disingkat dengan huruf “E”, Terminal Base (Basis) yang disingkat dengan huruf “B” serta Terminal Collector/Kolektor yang disingkat dengan huruf “C”. Berdasarkan strukturnya, Transistor sebenarnya merupakan gabungan dari sambungan 2 dioda. Dari gabungan tersebut , Transistor kemudian dibagi menjadi 2 tipe yaitu Transistor tipe NPN dan Transistor tipe PNP yang disebut juga dengan Transistor Bipolar. Dikatakan Bipolar karena memiliki 2 polaritas dalam membawa arus listrik.
NPN merupakan singkatan dari Negatif- Positif-Negatif sedangkan PNP adalah singkatan dari Positif-Negatif-Positif.
Berikut ini adalah gambar tipe Transistor berdasarkan Lapisan Semikonduktor yang membentuknya beserta simbol Transistor NPN dan PNP.
Simbol Transistor
PRINSIP KERJA TRANSISTORPrinsip kerja transistor PNP adalah arus mengalir dari emitor menuju kolektor. Dibandingkan NPN, pada PNP terjadi hal sebaliknya ketika arus mengalir pada kaki basis, maka transistor tidak bekerja. Arus akan mengalir apabila kaki basis diberi sambungan ke ground (-) hal ini akan menginduksi arus pada kaki emitor ke kolektor. Jika basis dihubungkan diberi tegangan maka arus basis harus lebih kecil dari arus yang mengalir dari emitor ke kolektor. Penggunaan transistor jenis ini mulai jarang digunakan. Dibanding dengan NPN, transistor jenis PNP mulai sulit ditemukan dipasaran. Transistor jenis PNP adalah transistor negatif dimana akan dapat bekerja mengalirkan arus listrik jika basis dialiri arus negative (-) dan mempunyai lapisan semikonduktor sebagai berikut :- Pada Emitor = Semikonduktor yang dipakai adalah negatif.
- Pada Basis = Semikonduktor yang dipakai adalah positif.
- Pada Kolektor = Semikonduktor yang dipakai adalah negative.
Prinsip kerja transistor NPN adalah arus mengalir dari kolektor menuju emitor. Jika basis dihubungkan diberi tegangan maka arus basis harus lebih kecil dari arus yang mengalir dari kolektor ke emitor. Untuk mengalirkan arus tersebut dibutuhkan sambungan ke sumber positif (+) pada kaki basis. Ketika basis diberi tegangan, hingga dititik saturasi, maka akan menginduksi arus dari kaki kolektor ke emitor. Dan transistor akan aktif jika arus yang melalui basis berkurang, maka arus yang mengalir pada kolektor ke emitor akan berkurang, hingga titik cutoff. Penurunan ini sangatlah cepat karena perbandingan penguatan yang terjadi antara basis dan kolektor melebihi 200 kali. Transistor jenis NPN adalah transistor positif dimana akan dapat bekerja mengalirkan arus listrik jika basis dialiri arus positf (+) dan mempunyai lapisan semikonduktor sebagai berikut :- Pada Emitor = Semikonduktor yang dipakai adalah positif.
- Pada Basis = Semikonduktor yang dipakai adalah negatif.
- Pada Kolektor = Semikonduktor yang dipakai adalah positif
5. Pecobaan [kembali]
A. Prosedur Percobaan [kembali]
- Buka aplikasi proteus.
- Siapkan alat dan bahan pada library proteus, pada rangkaian ini yaitu berupa resistor, baterai, transistor NPN, DC voltmeter, relay, opamp, ground, motor DC, sensor PIR, touch sensor, sensor IR Proximity, dan sensor infrared dan motor.
- Rangkai setiap alat dan bahan agar membentuk rangkaian yang diinginkan.
- Ubah spesifikasi komponen sesuai kebutuhan
- Jalankan simulasi rangkaian untuk melihat apakah dihasilkan output yang diinginkan, yaitu apakah dapat mengaktifkan relay serta menghidupkan , dan motor.
C. Video [kembali]
a. Video rangkaian
6. Download File [kembali]
- File rangkaian [disini]
- Link download video bagian 1[disini] bagian 2[disini]
- Download Library [disini]
- Link datasheet Touch Sensor [Disini]
- Link data Sheet Op Amp [Disini]
- Link datasheet PIR Sensor [Disini]
- Link datasheet Infra Red Sensor [Disini]
- datasheet sensor Proximity [Disini]
- datasheet Baterai [Disini]
- datasheet relay [disini]
- datasheet Voltmeter [Disini]
- datasheet Motor DC [Disini]
- datasheet Transistor [Disini]
- datasheet Dioda [Disini]
- datasheet OP AMP 124 [Disini]
- datasheet Resistor [Disini]
- datasheet analog sensor LM35 [disini]
Komentar
Posting Komentar