TUGAS 3

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

MEMBUAT RANGKAIAN PENDETEKSI LOGAM DENGAN SENSOR LOGAM

DAFTAR ISI

1. Tujuan

2. Alat dan Bahan

3. Dasar Teori

4. Percobaan

1.Tujuan ;[kembali}

·         Mengetahui komponen rangkaian pendeteksi logam menggunakan sensor logam (metal        detector)

·         Mensimulasikan software proteus

·         Membuat rangkaian sederhana yang dapat berguna dalam kehidupan sehari-hari

GAMBAR ACUAN : Gambar 3.1 halaman 78

2. Alat dan Bahan;[kembali}

•     ALAT:

               a. Batrai

             b. LED

                

Spesifikasi:

-          warna hijau 

-          Tegangan terusan : 2,2 V

-          Tegangan : 4 V

-          Arus dibutuhkan : 10mA

 

•        BAHAN:

                a. Resistor

Spesifikasi :

o   Resistance (Ohms) : 220 V

o   Power (Watts) : 0,25 W, ¼ W

o   Tolerance : ± 5%

o   Packaging : Bulk

o   Composition : Carbon Film

o   Temperature Coefficient : 350ppm/°C

o   Lead Free Status : Lead Free

o   RoHS Status : RoHs Complient

    b.  Kapasitor Elektrolit

    c.  Induktor Air

    d.  Speaker

     e.   IC 555

Konfigurasi  Pin:

1.                  Kaki 1 (GND) : Terminal Ground

2.                  Kaki 2 (TRIG) :Terminal Trigger (Pemicu)

3.                  Kaki 3 (OUT) : Terminal Output (Keluaran)

4.                  Kaki 4 (RESET) : Terminal Reset

5.                  Kaki 5 (CONT) : Terminal Control Voltage (Pengatur Tegangan)

6.                  Kaki 6 (THRES) : Terminal Threshold

7.                  Kaki 7 (DISCH) : Terminal Discharge

8.                  Kaki 8 (Vcc) : Terminal Positif sumber tegangan DC

 

Spesifikasi :

Tegangan masukan / Catu daya : 4.5 ∼ 15 V
Besaran arus untuk 5 vdc : 3 ∼ 6 mA
Besaran arus untuk 15 vdc : 10 ∼ 15 mA
Maksimum output Arus : 200 mA
Daya : 600 mW
Suhu kerja antara : 0 sampai 70 °C

3. Dasar Teori ;[kembali}

• IC 555

                IC timer 555 merupakan IC atau sirkuit terpadu (chip) yang digunakan dalam berbagai aplikasi pewaktuan, sumber pulsa gelombang, serta aplikasi osilator. IC ini dapat dimanfaatkan dalam rangkaian elektronika sebagai penunda waktu (Delay Timer), rangkaian flip-flop, dan osilator. Secara fisik IC 555 berbentuk DIP atau Dual inline Package dengan package 8 pin. IC ini pertama kali dirancang dan dibuat pada tahun 1970 oleh Hans R. Camenzind yang  merupakan seorang ahli elektronika yang berkebangsaan Swiss. Tetapi seiring dengan   berkembangnya ilmu elektronika, untuk saat ini dapat ditemui dipasaran beberapa versi IC   555.

                Contohnya yaitu IC 556 yang didalam dalam 1 package IC tersebut penggabungan 2 buah IC timer ini dengan package IC 14 pin. Contoh versi lainnya yaitu IC 558 yang dimana merupakan penggabungan 4 buah IC dipackage kedalam 1 ic dengan  package IC 16 pin.

                Nama IC ini sebenarnya diambil dari 3 pcs resistor yang dipackage ke dalam 1 IC dengan besaran 5kΩ.

PIN OUT

1. GND : Ground
2. Trigger : sebagai pemantik agar pewaktuan berkerja
3. Output : akan dihubungkan ke beban contohnya : Led
4. Reset : berfungsi untuk menghentikan interval pewaktuan jika dihubungkan dengan GND
5. Control : sebagai pengakses pembagi tegangan sebesar 2/3 VCC
6. Threshold : untuk menentukan berapa lamanya pewaktuan
7. Discharge : biasanya dikonekkan dengan kapasitor elektrolit, dan pada waktu pembuangan muatan el-co digunakan untuk menentukan interval pewaktuan
8. VCC : tegangan masukan antara 3 Vdc sampai 15 Vdc

   Susunan dan konfigurasi Kaki IC 555 yang berbentuk DIP 8 kaki.

• Kaki 1 (GND) : Terminal Ground atau Terminal Negatif sumber tegangan DC.

• Kaki 2 (TRIG) : Terminal Trigger (Pemicu), digunakan untuk memicu Output menjadi “High”, kondisi High akan terjadi apabila level tegangan pada kaki Trigger ini berubah dari High menuju ke <1/3Vcc (Lebih kecil dari 1/3Vcc).

• Kaki 3 (OUT) : Terminal Output (Keluaran) yang memiliki 2 keadaan yaitu “Tinggi/HIgh” dan “Rendah/Low”.

• Kaki 4 (RESET) : Terminal Reset. Apabila kaki 4 digroundkan, Output IC akan menjadi rendah dan menyebabkan perangkat ini menjadi OFF. Oleh karena itu, untuk memastikan IC dalam kondisi ON, Kaki 4 biasanya diberikan sinyal “High”.

• Kaki 5 (CONT) : Terminal Control Voltage (Pengatur Tegangan), memberikan akses terhadap pembagi tegangan internal. Secara default, tegangan yang ditentukan adalah 2/3 Vcc.

• Kaki 6 (THRES) : Terminal Threshold, digunakan untuk membuat Output menjadi “Low”. Kondisi “Low” pada Output ini akan terjadi apabila Kaki 6 atau Kaki Threshold ini berubah dari Low menuju > 1/3Vcc (lebih besar dari 1/3Vcc).

• Kaki 7 (DISCH) : Terminal Discharge. Pada saat Output “Low”, Impedansi kaki 7 adalah “Low”. Sedangkan pada saat Output “High”, Impedansi kaki 7 adalah “High”. Kaki Discharge ini biasanya dihubungkan dengan Kapasitor yang berfungsi sebagai penentu interval pewaktuan. Kapasitor akan mengisi dan membuang muatan seiring dengan impedansi pada kaki 7. Waktu pembuangan muatan inilah yang menentukan Interval Pewaktuan dari IC555
• Kaki 8 (Vcc) : Terminal Positif sumber tegangan DC (sekitar 4,5V atau 16V).

·         Resistor

    Resistor atau disebut juga dengan Hambatan adalah komponen elektronika pasif yang berfungsi untuk menghambat dan mengatur arus listrik dalam suatu rangkaian elektronika. Satuan nilai Resistor atau Hambatan adalah Ohm. Nilai Resistor biasanya diwakili dengan kode angka ataupun gelang warna yang terdapat di badan resistor. Hambatan resistor sering disebut juga dengan resistansi atau resistance.

Bentuk-Bentuk Komponen Resistor

Resistor itu sendiri terdiri dari 2 bentuk komponen, yaitu Komponen Axial/Radial & Komponen Chip. Perbedaan dari kedua bentuk komponen tersebut adalah :

1. Komponen Axial/Radial adalah Suatu komponen pada nilai resistor terdapat sebuah kode warna, sehingga kita bisa mengetahui nilainya dari sebuah warna yang ada pada komponen tersebut.

 

2. Komponen Chip adalah Suatu komponen pada nilai resistor terdapat kode tertentu, sehingga komponen tersebut lebih mudah untuk memhaminya.

Cara Berhitung Resistor Chip :

Masukkan Angka ke 1 langsung = 4

Masukkan Angka ke 2 langsung = 7

Masukkan Jumlah nol dariAngka ke 3 = 000 (3 nol) atau di kalikan dengan 10(3)

        ·         Kapasitor Elektrolit

Kapasitor adalah komponen elektronika pasif yang bisa menyimpan muatan listrik dalam waktu tertentu dengan satuan kapasitasnya adalah Farad . Kapasitor sering disebut juga dengan kondensator. Saat ini kapasitor banyak dipakai pada peralatan elektronika khususnya pada Rangkaian Power Supply. Kulkas dan Mesin Cuci juga menggunakan kapasitor untuk menggerakkan motor.

Nilai kapasitor dinyatakan dengan satuan Farad dan ditulis dengan tanda huruf F. Kata Farad diambil dari nama Michael Faraday yang berhasil merumuskan besarnya nilai kapasitansi sebesar 1 Farad jika kapasitor tersebut dapat menyimpan muatan listrik sebesar 1 Coloumbs pada tegangan 1 Volt.

Pernyataan diatas dapat dirumuskan dengan persamaan sebagai berikut:

Dimana :

• Q adalah muatan listrik
• C adalah kapasitansi
• V adalah tegangan listrik

Kapasitor Elektrolit adalah kapasitor dengan bahan dielektrikum cairan elektrolit. Dalam praktek sehari-hari, kapasitor elektrolit sering disebut dengan Elco. Kapasitor elektrolit memiliki nilai antara 0.1 mikroFarad (µF) sampai 1 Farad.

Bentuk kapasitor elektronika yang umum dijumpai dalam praktek sehari-hari adalah berbentuk bulat panjang seperti tabung dengan pemasangan kaki ada yang dua kaki ditaruh pada satu sisi dan ada yang dibagi masing-masing kaki ditaruh pada kedua sisi.

Kapasitor jenis ini banyak dipakai pada rangkaian power supply khususnya kapasitor elektrolit dengan polaritas yaitu digunakan sebagai filter tegangan DC hasil penyearahan dari tegangan AC. Kapasitor elektrolit juga banyak dijumpai pada rangkaian audio, yaitu berfungsi sebagai penghubung atau kopling antar penguat transistor atau op-amp.

·         Induktor Air

 

Telah diketahui cara kerja induktor adalah menghasilkan medan magnet sementara. Fungsi dari induktor dapat berbeda tergantung dari rangkaian yang dipengaruhinya. Misal, jika sebuah induktor yang dipasang seri dengan beban dan diberi arus DC, maka induktor akan bertindak seperti resistor kecil yang melewatkan arus DC. Namun, jika yang diberikan arus AC, maka induktor seolah menjadi resistor dengan nilai yang sangat besar. Fenomena ini disebut reaktansi Induktif.

Beberapa fungsi induktor lainnya diantaranya :

       ·         Sebagai Filter frekuensi

       ·         Sebagai transformator 

       ·         Sebagai motor listrik

       ·         Sebagai solenoid

       ·         Sebagai coil relay

       ·         Speaker

       ·         microphone 

4. Percobaan ;[kembali}

1. Prosedur Percobaan :

·         Siapkan alat & bahan di library proteus

·         Susunlah seperti gambar di bawah

·         Jika rangkaian sudah tersusun seperti gambar di bawah, lalu klik play

2. Rangkaian Simulasi

3. Video

4. Prinsip Kerja

 

    Terdapat dua buah lilitan yang diposisikan tegak lurus. Lilitan pemancar dialiri arus bolak-balik sehingga muncul medan magnet. Karena dua lilitan tegak lurus maka medan yang masuk ke lilitan penerima memiliki arah tegak lurus permukaan lilitan tersebut sehingga fluks pada lilitan penerima akibat medan dari lilitan pemancar selalu nol, meskipun medan magnet tersebut berubah-ubah (karena arus bolak balik).

(a) Jika benda di sekitar dua lilitan tidak menggangu medan magnet maka fluks magnet pada litan penerima tetap nol berubah sehingga tidak muncul ggl dan tidak ada arus yang muncul di lilitan penerima.

(b) Jika sensor tersebut berada di sekitar logam maka medan magnet yang berubah-ubah yang dihasilkan lilitan pemancar menginduksi munculnya arus listrik pada logam. Arus listrik yang dihasilkan juga berubah-ubah terhadap waktu.

 

    Arus lsitrik tersebut kemudian menghasilkan medan magnet yang arahnya tidak lagi tegak lurus penampang lilitan penerima. Lilitan penerima akhirnya memiliki fluks yang berubah-ubah terhadap waktu sehingga menghasilkan ggl induksi. Akibatnya muncul arus di lilitan penerima. Arus yang dihasilkan tersebut.

Jika di sekitar tempat itu terdapat logam, maka perubahan medan magnet pada kumparan besar mengimbas munculnya arus pada logam di dekatnya. Arus yang dihasilkan dalam logam menghasilkan medan magnet yang berubah-ubah di sekitarnya. Medan magnet ini ada sebagian yang menembus kumparan kecil dalam arah yang tidak sejajar kumparan kecil.

Akibatnya muncul fluks magnetik dalam kumparan kecil yang menyebabkan munculnya arus pada kumparan kecil. Akhirnya, arus yang dihasilkan kumparan kecil dikuatkan dan digunakan untuk membunyikan alarm.

5. Link Download

Download Rangkaian Simulasi Klik Disini 

Download Gambar Rangkaian Klik Disini 

Download Video Klik Disini 

Download Datasheet IC 555 Klik Disini 

Download Resistor Klik Disini 

Download Kapasitor Klik Disini 

Download Induktor Klik Disini 

Download Speaker Klik Disini 

Download Library Sensor Logam Klik Disini 

Download Library HTML Klik Disini