Automatic Fan Menggunakan Sensor LM35

A.   Sensor Suhu LM35

          1.  Pengertian

Sensor suhu LM35 adalah komponen elektronika yang memiliki fungsi untuk mengubah besaran suhu menjadi besaran listrik dalam bentuk tegangan. Sensor Suhu LM35 yang dipakai dalam penelitian ini berupa komponen elektronika elektronika yang diproduksi oleh National Semiconductor. LM35 memiliki keakuratan tinggi dan kemudahan perancangan jika dibandingkan dengan sensor suhu yang lain, LM35 juga mempunyai keluaran impedansi yang rendah dan linieritas yang tinggi sehingga dapat dengan mudah dihubungkan dengan rangkaian kendali khusus serta tidak memerlukan penyetelan lanjutan.

Meskipun tegangan sensor ini dapat mencapai 30 volt akan tetapi yang diberikan kesensor adalah sebesar 5 volt, sehingga dapat digunakan dengan catu daya tunggal dengan ketentuan bahwa LM35 hanya membutuhkan arus sebesar 60 µA hal ini berarti LM35 mempunyai kemampuan menghasilkan panas (self-heating) dari sensor yang dapat menyebabkan kesalahan pembacaan yang rendah yaitu kurang dari 0,5 ºC pada suhu 25 ºC . 

         2.  Struktur Sensor LM35

Gambar 1. Sensor Suhu LM35

Gambar diatas menunjukan bentuk dari LM35 tampak depan dan tampak bawah. 3 pin LM35 menujukan fungsi masing-masing pin diantaranya, pin 1 berfungsi sebagai sumber tegangan kerja dari LM35, pin 2 atau tengah digunakan sebagai tegangan keluaran atau V_out dengan jangkauan kerja dari 0 Volt sampai dengan 1,5 Volt dengan tegangan operasi sensor LM35 yang dapat digunakan antar 4 Volt sampai 30 Volt. Keluaran sensor ini akan naik sebesar 10 mV setiap derajad celcius sehingga diperoleh persamaan sebagai berikut :

V_LM35 = Suhu^* 10 mV

Gambar 2. Skematik Rangkaian Dasar Sensor

Gambar diatas kanan adalah gambar skematik rangkaian dasar sensor suhu LM35-DZ. Rangkaian ini sangat sedeCrhana dan praktis. Vout adalah tegangan keluaran sensor yang terskala linear terhadap suhu terukur, yakni 10 milivolt per 1 derajad celcius. Jadi jika Vout = 530mV, maka suhu terukur adalah 53 derajad Celcius.Dan jika Vout = 320mV, maka suhu terukur adalah 32 derajad Celcius. Tegangan keluaran ini bisa langsung diumpankan sebagai masukan ke rangkaian pengkondisi sinyal seperti rangkaian penguat operasional dan rangkaian filter, atau rangkaian lain seperti rangkaian pembanding tegangan dan rangkaian Analog-to-Digital Converter.

Rangkaian dasar tersebut cukup untuk sekedar bereksperimen atau untuk aplikasi yang tidak memerlukan akurasi pengukuran yang sempurna. Akan tetapi tidak untuk aplikasi yang sesungguhnya. Terbukti dari eksperimen yang telah saya lakukan, tegangan keluaran sensor belumlah stabil. Pada kondisi suhu yang relatif sama, jika tegangan suplai saya ubah-ubah (saya naikkan atau turunkan), maka Vout juga ikut berubah. Memang secara logika hal ini sepertinya benar, tapi untuk instrumentasi hal ini tidaklah diperkenankan. Dibandingkan dengan tingkat kepresisian, maka tingkat akurasi alat ukur lebih utama karena alat ukur seyogyanya dapat dijadikan patokan bagi penggunanya. Jika nilainya berubah-ubah untuk kondisi yang relatif tidak ada perubahan, maka alat ukur yang demikian ini tidak dapat digunakan. 

3.  Prinsip Kerja Sensor LM35

Secara prinsip sensor akan melakukan penginderaan pada saat perubahan suhu setiap suhu 1 ºC akan menunjukan tegangan sebesar 10 mV. Pada penempatannya LM35 dapat ditempelkan dengan perekat atau dapat pula disemen pada permukaan akan tetapi suhunya akan sedikit berkurang sekitar 0,01 ºC karena terserap pada suhu permukaan tersebut. Dengan cara seperti ini diharapkan selisih antara suhu udara dan suhu permukaan dapat dideteksi oleh sensor LM35 sama dengan suhu disekitarnya, jika suhu udara disekitarnya jauh lebih tinggi atau jauh lebih rendah dari suhu permukaan, maka LM35 berada pada suhu permukaan dan suhu udara disekitarnya .

Jarak yang jauh diperlukan penghubung yang tidak terpengaruh oleh interferensi dari luar, dengan demikian digunakan kabel selubung yang ditanahkan sehingga dapat bertindak sebagai suatu antenna penerima dan simpangan didalamnya, juga dapat bertindak sebagai perata arus yang mengkoreksi pada kasus yang sedemikian, dengan mengunakan metode bypass kapasitor dari V_in untuk ditanahkan.

Maka dapat disimpulkan prinsip kerja sensor LM35 sebagai berikut:

•         Suhu lingkungan di deteksi menggunakan bagian IC yang peka terhadap suhu

•         Suhu lingkungan ini diubah menjadi tegangan listrik oleh rangkaian di dalam IC, dimana perubahan suhu berbanding lurus dengan perubahan tegangan output.

•         Pada seri LM35

V_out=10 mV/^oC

 

Tiap perubahan 1^oC akan menghasilkan perubahan tegangan output sebesar 10mV.

4. Gambar Rangkaian di Proteus

 

Download HTML:

https://drive.google.com/file/d/0B0DZNFn40R__WmdhZW82amlZdkU/view?usp=sharing

UTS SENSOR ARUS dan SENSOR TEGANGAN

Disusun oleh : Muhammad Riski Albert (1510951011)
Dosen Pengampu: Ir.Darwison M,T
Jurusan Teknik Elektro
Fakultas Teknik Universitas Andalas
Padang
2016

Referensi: J.G Webster ,Measurement,Instrumentation And Sensor Handbook

Sensor Tegangan

Prinsip Operasi Sensor Tekanan dan Aplikasinya

   Prinsip dasar dari penggunaan hambatan listrik strain gauge merupakan fakta bahwa hambatan dari perubahan kawat sebagai fungsi tegangan, meningkat dengan tekanan dan menurun dengan adanya pemampatan. Perubahan dalam hambatannya diuur dengan menggunakan rangkaian jembatan Wheatstone. Strain gauge terikat pada spesimen dan kemudian pengukur (gauge) dikenanan pada tekanan yang sama sebagaimana spesimen yang sedang dalam pengujian (U.A.Bakshi, 2008).
Perubahan hambatan yang terjadi pada strain gauge akan kecil, instrumentasi yang presisi diperlukan untuk mendeteksi perubahan tersebut dengan akurasi yang baik. Penggunaan jembatan Wheatstone merupakan konfigurasi yang umum digunakan untuk pengukuran strain gauge. Biasanya pada setiap lengan dari jembatan mengandung elemen pendeteksi tegangan yang sensitif. Jembatan akan seimbang ketika R1 R3 = R2 R4 , setelah kondisi seimbang perubahan pada tegangan outputnya .

Defenisi dasar dari Strain Gage

Strain Gage (Strain Gauge) adalah alat yang digunakan untuk mengukur tegangan atau berat pada suatu objek.

Pertama kali ditemukan oleh Edward E. Simmons pada tahun 1983.
Strain gage mamanfaatkan sifat konduktansi elektrik

Kegunaan Strain Gage
Untuk mengukur tekanan ataupun berat suatu objek, contohnya:
1. Digunakan pada pengkur berat badan digital.
2. Alat pengukur pertambahan retakan pada pondasi/dinding bangunan

Sebuah strain gauge terdiri dari tiga bagian inti, yakni: kawat, alas, dan perekat. Karena semua material resistan terhadap deformasi, beberapa gaya harus diaplikasikan untuk menyebabkan terjadinya deformasi. Kemudian, resistansi dapat dihubungkan terhadap gaya yang diberikan. Hubungan tersebut secara umum dinamakan sebagai efek peizoresistivitas dan dapat dinayatakan lewat faktor gauge (Se) dari konduktor


Inti dari Persamaan Fisika Strain Gage

Persamaan Fisika


Keterangan:
ε = regangan
L = Panjang mula-mula
ΔL= Perubahan panjang material
R= Resistansi mula-mula
ΔR= Perubahan Resistansi
K= Konsanta Perbandingan/Gauge Factor

SENSOR

“SENSOR STRAIN GAGE dan APLIKASINYA”

Disusun Oleh :

Muhammad Riski Albert (1510951011)

Dosen Pengampu :

Darwison M,T

Jurusan Teknik Elektro

Fakultas Teknik

Universitas Andalas

Padang 

2016

Referensi : J.G. Webster , Measurement,Instrumentation,and Sensor Handbook  CRCnetBase 199