[KE BAWAH]</
Simulasi Rangkaian
Pemadam Kebakaran Dengan Flame Sensor dan MQ2
1.
Tujuan
·
Mempelajari
system kerja Flame Sensor dan MQ2 Sensor
·
Membuat
simulasi kerja rangkaian menggunakan Flame Sensor dan MQ2 Sensor
2.
Komponen
·
Button
Push
Button adalah saklar tekan yang berfungsi sebagai pemutus atau penyambung
arus listrik dari sumber arus ke beban listrik. Suatu sistem
saklar tekan push button terdiri dari saklar tekan start, stop reset dan saklar
tekan untuk emergency. Push button memiliki kontak NC (normally close) dan NO
(normally open). Button tidak
memiliki mekanisme pengunci. Button menggunakan mekanisme spring (pegas) tanpa
pengunci. Jadi perubahan kondisinya bersifat sementara. Ketika Button ditekan,
maka kontak akan terhubung. Dan ketika Button dilepas, maka kontak akan kembali
terputus.
·
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. Jenis Buzzer yang
sering ditemukan dan digunakan adalah Buzzer yang berjenis Piezoelectric. Efek
Piezoelectric (Piezoelectric Effect) pertama kali ditemukan oleh dua orang
fisikawan Perancis yang bernama Pierre Curie dan Jacques Curie pada tahun 1880.
Penemuan tersebut kemudian dikembangkan oleh sebuah perusahaan Jepang menjadi
Piezo Electric Buzzer dan mulai populer digunakan sejak 1970-an.
·
Transistor / BC548
Transistor adalah
komponen semikonduktor yang memiliki berbagai macam fungsi seperti sebagai
penguat, pengendali, penyearah, osilator, modulator dan lain sebagai nya.
Transistor merupakan salah satu komponen semikonduktor yang paling banyak
ditemukan dalam rangkaian-rangkaian elektronika.
·
Relay
Relay
adalah saklar (switch) yang dioperasikan secara
listrik dan merupakan komponen elektromekanikal yang terdiri dari 2 bagian
utama yakni elektromagnet coil dan mekanikal/ seperangkat kontak saklar. Relay
menggunakan prinsip elektromagnetik untuk menggerakkan kontak saklar sehingga
dengan arus listrik yang kecil (low power) dapat
menghantarkan listrik yang bertegangan lebih tinggi.
·
Lampu 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 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.
·
Resistor
Resistor
merupakan komponen elektronika pasif yang memiliki nilai resistansi atau
hambatan tertentu yang berfungsi untuk membatasi dan mengatur arus listrik
dalam suatu rangkaian elektronika. Resistor sering juga disebut hambatan dan
sering disingkat dengan huruf “R”. Satuan resistor atau hambatan adalah OHM
(Ω). Sebutan OHM diambil dari nama penemunya yaitu Georg Simon Ohm seorang
fisikawan Jerman.
·
Logicstate
Logicstate adalah
sebuah entitas untuk melakukan pengolahan input-input yang berupa bilangan
biner dengan menggunakan teori matematika Boolean sehingga dihasilkan sebuah
sinyal output yang dapat digunakan untuk proses berikutnya.
·
Flame Sensor
Sensor
api atau Flame sensor merupakan salah satu alat pendeteksi kebakaran melalui
adanya nyala api yang tiba-tiba muncul. Besarnya nyala api yang terdeteksi
adalah nyala api dengan panjang gelombang 760 nm sampai dengan 1.100 nm.
Transducer yang digunakan dalam mendeteksi nyala api adalah infrared.
·
Motor
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.
·
MQ2-Gas Sensor
Sensor
MQ-2 adalah sensor yang digunakann untuk mendeteksi konsentrasi gas yang mudah
terbakar di udara serta asap dan output membaca sebagai tegangan analog. Sensor
gas asap MQ-2 dapat langsung diatur sensitifitasnya dengan memutar trimpotnya.
Sensor ini biasa digunakan untuk mendeteksi kebocoran gas baik di rumah maupun
di industri. Gas yang dapat dideteksi diantaranya : LPG, i-butane, propane,
methane , alcohol, Hydrogen, smoke.
3.
Dasar
Teori
·
Pengertian
Flame Sensor dan jenisnya
Sensor
api atau Flame sensor merupakan salah satu alat pendeteksi kebakaran melalui
adanya nyala api yang tiba-tiba muncul. Besarnya nyala api yang terdeteksi
adalah nyala api dengan panjang gelombang 760 nm sampai dengan 1.100 nm.
Transducer yang digunakan dalam mendeteksi nyala api adalah infrared.
Jenis-jenis nya:
Ø
UV
Flame Detector
Sensor
api ini menggunakan teknologi ultraviolet sehingga mampu menanggapi radiasi
spectral antara 180 nanometer sampai dengan 260 nanometer. Tingkat sensivitas
dan respon ultraviolet termasuk baik dan cepat dalam kisaran 0 sampai 50 kaki.
Sensor jenis ini sangat sensitif terhadap hal-hal yang bermuatan listrik
seperti lampu halogen, busur pengelasan dan petir.
Ø
UV/IR
Flame Detector
Sensor api ini merupakan sensor
api yang menggabungkan atau mengintegrasikan sensor optik ultraviolet ke dalam
sensor infrared. Pengintegrasian dual band ini diharapkan dapat membuat
detektor ini jauh lebih sensitif terhadap radiasi yang bersifat ultraviolet
maupun infrared yang dipancarkan oleh percikan api. Selain itu, teknologi ini
juga memiliki tingkat kekebalan yang lebih tinggi dengan respon yang jauh lebih
baik dari teknologi yang sebelumnya. Oleh karena itulah, selain cocok
diletakkan di dalam ruangan, teknologi ini juga cocok dipakai di luar ruangan
yang bersifat terbuka.
Ø
Multi-Spectrum
IR Flame Detector (MSIR)
Cara kerja
sensor api jenis
ini lebih canggih lagi dari jenis sebelumnya karena mampu memanfaatkan daerah
spectral infrared secara maksimal untuk mendeteksi radiasi sumber api.
Teknologi Multi-Spectrum IR Flame Detektor (MSIR) ini memiliki sensitivitas
yang tinggi karena mampu menjangkau radiasi sumber api hingga 200 kaki dari
sumber percikan api, baik indoor atau outdoor. Selain itu, teknologi ini juga
memiliki kekebalan yang tinggi terhadap radiasi yang berasal dari
infrared. Radiasi ini dapat muncul karena adanya sengatan listrik, adanya
percikan api, muatan listrik dan juga pemicu kebakaran yang lainnya seperti
material yang bersifat panas.
Ø
Visual
Flame Imaging Detector
Cara kerja sensor
api Visual Flame
Imaging ini tergolong lebih canggih dibandingkan dengan tiga teknologi
sebelumnya. Mengapa demikian? Hali ini dikarenakan 3 hal berikut ini.
֎
Pertama, teknologi ini menggunakan beberapa
perangkat CCD. Perangkat CCD biasa digunakan dalam kamera sirkuit tertutup.
֎
Kedua, teknologi ini menggunakan algoritma sebagai
pendeteksi dini untuk menentukan letak percikan api sebagai penyebab kebakaran.
Fungsi algoritma adalah menganalisis bentuk dan perkembangan api berdasarkan
video yang diperoleh dari komponen CCD. Hasil analisis inilah yang akan
menentukan, betul tidaknya sebuah kebakaran.
֎
Ketiga, teknologi ini tidak mendeteksi adanya
kebakaran melalui radiasi panas, muatan listrik, cahaya api atau sejenisnya
seperti pada ketiga teknologi sebelumnya. oleh karena itulah, sensor api visual
flame imaging detektor sangat cocok digunakan pada ruangan yang didalamnya
terdapat aktivitas pembakaran. Tentunya, agar tidak terjadi alarm palsu.
·
Prinsip
Kerja Flame Sensor
Cara
kerja flame detector mampu bekerja dengan baik untuk menangkap
nyala api untuk mencegah kebakaran, yaitu dengan mengidentifikasi
atau mendeteksi nyala apiyang dideteksi oleh keberadaan spectrum
cahaya infra red maupun ultraviolet dengan menggunakan metode optic kemudian
hasil pendeteksian itu akan diteruskan ke Microprosessor yang ada pada unit flame
detector akan bekerja untuk membedakan spectrum cahaya yang terdapat
pada api yang terdeteksi tersebut dengan sistem delay selama
2-3 detik pada detektor ini sehingga mampu mendeteksi sumber kebakaran lebih
dini dan memungkinkan tidak terjadi sumber alarm palsu.
Pada sensor
ini menggunakan tranduser yang berupa infrared (IR) sebagai sensing sensor.
Tranduser ini digunakan untuk mendeteksi akan penyerapan cahaya pada
panjang gelombang tertentu, yang memungkinkan alat ini untuk membedakan
antara spectrum cahaya pada api dengan spectrum cahaya
lainnya seperti spectrum cahaya lampu, kilatan petir, welding arc, metal
grinding, hot turbine, reactor, dan masih banyak lagi.
·
Pengertian
MQ2-Gas Sensor
Sensor
MQ-2 adalah sensor yang digunakann untuk mendeteksi konsentrasi gas yang mudah
terbakar di udara serta asap dan output membaca sebagai tegangan analog. Sensor
gas asap MQ-2 dapat langsung diatur sensitifitasnya dengan memutar trimpotnya.
Sensor ini biasa digunakan untuk mendeteksi kebocoran gas baik di rumah maupun
di industri. Gas yang dapat dideteksi diantaranya : LPG, i-butane, propane,
methane , alcohol, Hydrogen, smoke.
·
Prinsip
Kerja MQ2-Gas Sensor
Sensor Asap MQ-2 berfungsi untuk mendeteksi keberadaan asap
yang berasal dari gas mudah terbakar di udara. Pada dasarnya sensor ini terdiri
dari tabung aluminium yang dikelilingi oleh silikon dan di pusatnya ada
elektroda yang terbuat dari aurum di mana ada element pemanasnya. Ketika
terjadi proses pemanasan, kumparan akan dipanaskan sehingga SnO2 keramik
menjadi semikonduktor atau
sebagai penghantar sehingga melepaskan elektron dan ketika asap dideteksi oleh
sensor dan mencapai aurum elektroda maka output sensor MQ-2 akan menghasilkan
tegangan analog.
4.
Prinsip
Kerja
Prinsip kerja dari rangkaian ini ialah menggunakan flame sensor dan MQ2-Gas Sensor. Disini menggunakan logicstate sebagai penunjuk adanya asap dan api yang ditandai dengan point 1 dan tidak adanya asap serta api dengan point 0. Apabila flame sensor tidak mendeteksi api maka sensor tidak akan mengoutputkan tegangan sehingga transistor tidak aktif, karena transistor tidak aktif maka arus dari suplai ke relay tertahan di kolektor sehingga relay akan mati. Apabila MQ2 tidak mendeteksi adanya gas maka sensor tidak akan mengoutputkan tegangan sehingga transistor tidak aktif, karena transistor tidak aktif maka arus dari suplai ke relay tertahan di kolektor sehingga relay akan mati. Ketika flame sensor tidak mendeteksi api maka arus dari suplai akan menuju ke kipas angin dan menuju ground. Ketika MQ2 mendeteksi gas atau asap maka sensor akan mengoutputkan tegangan ke transistor sehingga suplai dari relay pertama akan aktif namun relay kedua tidak aktif, suplai arus dari relay kedua akan menuju ke kipas angin dan menghidupkan kipas penyedot udara agar gas ataupun asap yang ada di ruangan keluar. Ketika flame sensor mendeteksi adanya api maka sensor akan mengoutputkan tegangan ke transistor kedua dan mengaktifkan transistor sehingga suplai arus dari relay akan menuju buzzer dan solenoid valve untuk mengaktifkan nya. Pada kondisi ini MQ2 tetap mendeteksi adanya gas namun tidak terdapat arus yang menuju MQ2 sehingga kipas angin dan penyedot udara mati agar api tidak menyebar ke tempat lain.
5.
Gambar
Rangkaian
6.
Video
7.
Link
Donwload
VIDEO : Video
DATASHEET BC548 : BC548
DATASHEET BUZZER : BUZZER
DATASHEET FLAME SENSOR : FLAME SENSOR
DATASHEET MQ2 GAS SENSOR : GAS SENSOR
DATASHEET RELAY : RELAY
DATASHEET RESISTOR : RESISTOR
LIBRARY FLAME SENSOR : FLAME SENSOR
LIBRARY GAS SENSOR : GAS SENSOR
HTML : HTML
RANGKAIAN : RANGKAIAN , RANGKAIAN 1