Tugas 6
Sensor Suhu
- Baterai
Baterai digunakan pada rangkaian ini berfungsi sebagai sumber energi listrik untuk menjalankan rangkaian.
- Kipas DC 12V
B. Bahan
- Resistor 220 ohm
Spesifikasi :
Resistance (Ohms) : 220 V
Power (Watts) : 0,25 W, ¼ W
Tolerance : ± 5%
Packaging : Bulk
Composition : Carbon Film
Temperature Coefficient : 350ppm/°C
Lead Free Status : Lead Free
RoHS Status : RoHs Complient
- NTC 10 K
Spesifikasi :
Resistance pada 25DegC = 10 Ohm
Max Steady State Current = 7A
Approx.R @ Max.Cur =0.130 Ohm
Dissipation factor ()(mW/) = 32
Thermal time constant (s) = 150
- Potensio 10K
- Sensor LM358
Spesifikasi :
- Integrated with two Op-Amps in a single package
- Wide power supply Range
- Singe supply – 3V to 32V
- Dual supply – ±1.5V to ±16V
- Low Supply current – 700uA
- Single supply for two op-amps enables reliable operation
- Short circuit protected outputs
- Operating ambient temperature – 0˚C to 70˚C
- Soldering pin temperature – 260 ˚C (for 10 seconds – prescribed)
- Available packages: TO-99, CDIP, DSBGA, SOIC, PDIP, DSBGA
Konfigurasi Pin :
Pin Number | Pin Name | Description |
1 | OUTPUT1 | Output of Op-Amp 1 |
2 | INPUT1- | Inverting Input of Op-Amp 1 |
3 | INPUT1+ | Non-Inverting Input of Op-Amp 1 |
4 | VEE, GND | Ground or Negative Supply Voltage |
5 | INPUT2+ | Non-Inverting Input of Op-Amp 2 |
6 | INPUT2- | Inverting Input of Op-Amp 2 |
7 | OUTPUT2 | Output of Op-Amp 2 |
8 | VCC | Positive Supply Voltage |
Resistor atau hambatan adalah salah satu komponen elektronika yang memiliki nilai hambatan tertentu, dimana hambatan ini akan menghambat arus listrik yang mengalir melaluinya. Sebuah resistor biasanya terbuat dari bahan campuran Carbon. Namun tidak sedikit juga resistor yang terbuat dari kawat nikrom, sebuah kawat yang memiliki resistansi yang cukup tinggi dan tahan pada arus kuat. Contoh lain penggunaan kawat nikrom dapat dilihat pada elemen pemanas setrika. Jika elemen pemanas tersebut dibuka, maka terdapat seutas kawat spiral yang biasa disebut dengan kawat nikrom.
Satuan Resistor adalah Ohm (simbol: Ω) yang merupakan satuan SI untuk resistansi listrik. Dalam sejarah, kata ohm itu diambil dari nama salah seorang fisikawan hebat asal German bernama George Simon Ohm. Beliau juga yang mencetuskan keberadaan hukum ohm yang masih berlaku hingga sekarang.
Resistor berfungsi sebagai penghambat arus listrik. Jika ditinjau secara mikroskopik, unsur-unsur penyusun resistor memiliki sedikit sekali elektron bebas. Akibatnya pergerakan elektronya menjadi sangat lambat. Sehingga arus yang terukur pada multimeter akan menunjukan angka yang lebih rendah jika dibandingkan rangkaian listrik tanpa resistor.
Namun meskipun misalnya kita menyusun rangkaian listrik tanpa resistor, bukan berarti tidak ada hambatan listrik didalamnya. Karena setiap konduktor pasti memiliki nilai hambatan, meskipun relatif kecil. Namun dalam perhitungan matematis, biasanya kita abaikan nilai hambatan pada konduktor tersebut, dan kita anggap konduktor dalam kondisi ideal. Itu berarti besar resistansi konduktor adalah nol.
Simbol dari resistor merupakan sebagai berikut :
Cara Menghitung Nilai Resistor
Berdasarkan bentuknya dan proses pemasangannya pada PCB, Resistor terdiri 2 bentuk yaitu bentuk Komponen Axial/Radial dan Komponen Chip. Untuk bentuk Komponen Axial/Radial, nilai resistor diwakili oleh kode warna sehingga kita harus mengetahui cara membaca dan mengetahui nilai-nilai yang terkandung dalam warna tersebut sedangkan untuk komponen chip, nilainya diwakili oleh Kode tertentu sehingga lebih mudah dalam membacanya.
- Berdasarkan Kode Warna
Seperti yang dikatakan sebelumnya, nilai Resistor yang berbentuk Axial adalah diwakili oleh Warna-warna yang terdapat di tubuh (body) Resistor itu sendiri dalam bentuk Gelang. Umumnya terdapat 4 Gelang di tubuh Resistor, tetapi ada juga yang 5 Gelang.
Gelang warna Emas dan Perak biasanya terletak agak jauh dari gelang warna lainnya sebagai tanda gelang terakhir. Gelang Terakhirnya ini juga merupakan nilai toleransi pada nilai Resistor yang bersangkutan.
Tabel dibawah ini adalah warna-warna yang terdapat di Tubuh Resistor :
4 Gelang Warna
Masukkan angka langsung dari kode warna Gelang ke-1 (pertama)
Masukkan angka langsung dari kode warna Gelang ke-2
Masukkan Jumlah nol dari kode warna Gelang ke-3 atau pangkatkan angka tersebut dengan 10 (10n)
Merupakan Toleransi dari nilai Resistor tersebut
Contoh :
Gelang ke 1 : Coklat = 1
Gelang ke 2 : Hitam = 0
Gelang ke 3 : Hijau = 5 nol dibelakang angka gelang ke-2; atau kalikan 105
Gelang ke 4 : Perak = Toleransi 10%
Maka nilai Resistor tersebut adalah 10 * 105 = 1.000.000 Ohm atau 1 MOhm dengan toleransi 10%.
5 Gelang Warna
Masukkan angka langsung dari kode warna Gelang ke-1 (pertama)
Masukkan angka langsung dari kode warna Gelang ke-2
Masukkan angka langsung dari kode warna Gelang ke-3
Masukkan Jumlah nol dari kode warna Gelang ke-4 atau pangkatkan angka tersebut dengan 10 (10n)
Merupakan Toleransi dari nilai Resistor tersebut
Contoh :
Gelang ke 1 : Coklat = 1
Gelang ke 2 : Hitam = 0
Gelang ke 3 : Hijau = 5
Gelang ke 4 : Hijau = 5 nol dibelakang angka gelang ke-2; atau kalikan 105
Gelang ke 5 : Perak = Toleransi 10%
Maka nilai Resistor tersebut adalah 105 * 105 = 10.500.000 Ohm atau 10,5 MOhm dengan toleransi 10%.
Contoh-contoh perhitungan lainnya :
Merah, Merah, Merah, Emas → 22 * 10² = 2.200 Ohm atau 2,2 Kilo Ohm dengan 5% toleransi
Kuning, Ungu, Orange, Perak → 47 * 10³ = 47.000 Ohm atau 47 Kilo Ohm dengan 10% toleransi
Cara menghitung Toleransi :
2.200 Ohm dengan Toleransi 5% =
2200 – 5% = 2.090
2200 + 5% = 2.310
ini artinya nilai Resistor tersebut akan berkisar antara 2.090 Ohm ~ 2.310 Ohm
Untuk mempermudah menghafalkan warna di Resistor, kami memakai singkatan seperti berikut :
HI CO ME O KU JAU BI UNG A PU
(HItam, COklat, MErah, Orange, KUning. HiJAU, BIru, UNGu, Abu-abu, PUtih)
- Berdasarkan Kode Angka
Membaca nilai Resistor yang berbentuk komponen Chip lebih mudah dari Komponen Axial, karena tidak menggunakan kode warna sebagai pengganti nilainya. Kode yang digunakan oleh Resistor yang berbentuk Komponen Chip menggunakan Kode Angka langsung jadi sangat mudah dibaca atau disebut dengan Body Code Resistor (Kode Tubuh Resistor)
Contoh :
Kode Angka yang tertulis di badan Komponen Chip Resistor adalah 4 7 3;
Contoh cara pembacaan dan cara menghitung nilai resistor berdasarkan kode angka adalah sebagai berikut :
Masukkan Angka ke-1 langsung = 4
Masukkan Angka ke-2 langsung = 7
Masukkan Jumlah nol dari Angka ke 3 = 000 (3 nol) atau kalikan dengan 10³
Maka nilainya adalah 47.000 Ohm atau 47 kilo Ohm (47 kOhm)
Contoh-contoh perhitungan lainnya :
222 → 22 * 10² = 2.200 Ohm atau 2,2 Kilo Ohm
103 → 10 * 10³ = 10.000 Ohm atau 10 Kilo Ohm
334 → 33 * 104 = 330.000 Ohm atau 330 Kilo Ohm
Ada juga yang memakai kode angka seperti dibawah ini :
(Tulisan R menandakan letaknya koma decimal)
4R7 = 4,7 Ohm
0R22 = 0,22 Ohm
Keterangan :
Ohm = Ω
Kilo Ohm = KΩ
Mega Ohm = MΩ
1.000 Ohm = 1 kilo Ohm (1 KΩ )
1.000.000 Ohm = 1 Mega Ohm (1 MΩ)
1.000 kilo Ohm = 1 Mega Ohm (1 MΩ)
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 :
Dimana V adalah tegangan, I adalah kuat arus, dan R adalah Hambatan
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.
Nama "potensiometer" adalah kombinasi dari kata-kata Potensi Perbedaan dan Pengukuran, yang berasal dari masa awal pengembangan elektronik.
Saat ini, potensiometer jauh lebih kecil dan jauh lebih akurat daripada resistansi variabel besar dan seperti kebanyakan komponen elektronik, ada banyak jenis dan nama mulai dari resistor variabel, preset, trimmer, rheostat, dan tentu saja variabel potensiometer.
PRINSIP KERJA POTENSIOMETER
Potensio bekerja seperti resistor dengan semakin besar tahanan maka output (volt) semakin kecil, dan sebaliknya semakin kecil tahanan (ohm) maka output (volt) semakin besar.Ketika digunakan sebagai potensiometer, koneksi dibuat untuk kedua ujungnya serta penghapus, seperti yang ditunjukkan. Posisi penghapus kemudian memberikan sinyal output yang sesuai (pin 2) yang akan bervariasi antara level tegangan yang diterapkan ke satu ujung trek resistif (pin 1) dan yang di sisi lain (pin 3).
FUNGSI POTENSIOMETER
Potensiometer memiliki prinsip kerja yang bisa mengubah nilai dari sebuah hambatan secara linier yang dapat mempunyai banyak fungsi seperti :- Untuk mengatur sebuah volume mixer atau sound system.
- Untuk membagi sebuah tegangan.
- Untuk pengendali sebuah level sinyal.
JENIS-JENIS POTENSIOMETER
Potensio meter memiliki 3 jenis yang berbeda dan memiliki fungsi yang berbeda tetapi memiliki prinsip kerja yang sama, yaitu :1.Potensiometer Putar
Potensiometer putar (tipe paling umum) memvariasikan nilai resistifnya sebagai hasil dari pergerakan sudut. Memutar kenop atau dial yang terpasang pada poros menyebabkan penyeka internal menyapu elemen resistif melengkung.
2.Potensiometer slider
Potensiometer penggeser, atau pot geser, dirancang untuk mengubah nilai resistansi kontaknya dengan gerakan linier dan dengan demikian terdapat hubungan linier antara posisi kontak penggeser dan resistansi keluaran.
Potensiometer slide terutama digunakan dalam berbagai peralatan audio profesional seperti mixer studio, fader, equalizer grafis, dan konsol kontrol nada audio yang memungkinkan pengguna untuk melihat dari posisi kenop kotak plastik atau pegangan jari pengaturan aktual slide. .
Salah satu kelemahan utama dari potensiometer slider adalah bahwa mereka memiliki slot terbuka yang panjang untuk memungkinkan roda penghapus bergerak bebas dan naik turun di sepanjang trek resistif. Slot terbuka ini membuat trek resistif di dalam rentan terhadap kontaminasi dari debu dan kotoran, atau oleh keringat dan minyak dari tangan pengguna. Penutup dan layar slotted felt dapat digunakan untuk meminimalkan efek kontaminasi trek resistif.
3.Potensiometer Preset dan Trimmer
Potensiometer preset atau trimmer adalah potensiometer tipe "set-and-forget" kecil yang memungkinkan penyesuaian yang sangat halus atau sesekali mudah dilakukan ke sirkuit, (misalnya untuk kalibrasi). Potensiometer preset putar satu putaran adalah versi mini dari resistor variabel standar yang dirancang untuk dipasang langsung pada papan sirkuit tercetak dan disesuaikan dengan menggunakan obeng berbilah kecil atau alat plastik serupa.
Secara umum, pot preset jalur karbon linier ini memiliki desain kerangka terbuka atau bentuk persegi tertutup yang setelah rangkaian disesuaikan dan pengaturan pabrik, kemudian dibiarkan pada pengaturan ini, hanya disesuaikan lagi jika beberapa perubahan terjadi pada pengaturan rangkaian.
Karena konstruksi terbuka, kerangka prasetel rentan terhadap degradasi mekanis dan listrik yang memengaruhi kinerja dan akurasi sehingga karenanya tidak cocok untuk penggunaan terus-menerus, dan karenanya, panci prasetel hanya diberi peringkat mekanis untuk beberapa ratus operasi. Namun, biaya rendah, ukuran kecil dan kesederhanaannya membuatnya populer dalam aplikasi rangkaian non-kritis.
Preset dapat disetel dari nilai minimum ke maksimum dalam satu putaran, tetapi untuk beberapa sirkuit atau peralatan, kisaran penyesuaian yang kecil ini mungkin terlalu kasar untuk memungkinkan penyesuaian yang sangat sensitif. Namun, resistor variabel multi-putaran, beroperasi dengan menggerakkan lengan penghapus menggunakan obeng kecil beberapa putaran, mulai dari 3 putaran hingga 20 putaran memungkinkan penyesuaian yang sangat baik.
Potensiometer trimmer atau "pot trim" adalah perangkat multi-putaran persegi panjang dengan trek linier yang dirancang untuk dipasang dan disolder langsung ke papan sirkuit baik melalui lubang atau sebagai permukaan-mount. Ini memberikan pemangkas baik sambungan listrik maupun pemasangan mekanis dan membungkus track di dalam wadah plastik untuk menghindari masalah debu dan kotoran selama penggunaan yang terkait dengan preset kerangka.
NTC
NTC (Negative Temperature Coefisien) adalah resistor dengan koefisien temperatur negatif yang sangat tinggi. Termistor jenis ini dibuat dari oksida dari kelompok elemen transisi besi ( misalnya FE2O3, NiO CoO dan bahan NTC yang lain).
NTC (NEGATIVE COEFISIEN TEMPERATURE)
Oksida – oksida ini mempunyai resistivitas yang sangat tinggi dalam zat murni, tetapi bisa ditransformasikan kedalam semi konduktor dengan jalan menambahkan sedikit ion – ion lain yang valensinya berbeda. Harga nominal biasanya ditetapkan pada temperatur 25 oC. Perubahan resistansi yang diakibatkan oleh non linieritasnya ditunjukkan dalam bentuk diagram resistansi dengan temperatur, seperti yang ditunjukkan pada gambar berikut ini.
- Bentuk fisik NTC
- Simbol NTC
- Grafik nilai tahanan NTC akibat suhu
Karakteristik NTC (Negative Coefisien Temperature)
Bilamana memungkinkan untuk menemukan termistor NTC untuk memenuhi seluruh harga NTC yang dibutuhkan, kadang – kadang jauh lebih ekonomis bila beberapa NTC digabung atau diadaptasikan harga-harga resistansi yang sudah ada dalam rangkaian dengan salah satu atau lebih termistor NTC yang kita punyai.
Kadang-kadang, dengan menambah resistor seri dan paralel dengan NTC, dan kita bisa memperoleh harga termistor NTC standart yang kita perlukan. Seandainya tidak bisa maka kita perlu mencari type termistor NTC khusus yang kita butuhkan.
Jadi seandainya dari seluruh kombinasi resistor yang telah kita lakukan kita tidak mendapat harga NTC standart yang kita butuhkan, maka dalam hal ini kita perlu mencari NTC sesuai dengan spesifikasi yang kita butuhkan. Dalam suatu rangkaian dimana terdapat suatu NTC, maka rangkaian resistor tambahan seringkali banyak manfaatnya.
Contoh berikut ini akan menunjukkan dan menjelaskan suatu hasil kombinasi antara NTC dengan resistor biasa .Anggap saja sekarang kita sedang membutuhkan termistor NTC dengan harga yang berkisar antara 50Ω pada 30 oC dan 10 Ωpada 100 oC . Tentunya type standart yang mempunyai karakteristik demikian tidak terdapat dalam program kita . Sekalipun demikian , kita tak perlu cemas sebab masalah ini bisa kita atasi dengan satu buah NTC standart dan dua buah resistansi biasa .
Seandainya sekarang yang terdapat sebuah NTC dengan tahanan dingin sebesar 130 Ω, lalu coba kita pasang dengan kombinasi seri dan paralel dengan sebuah resistor biasa sebesar 6 dan resistor lain sebesar 95 , seperti yang ditunjukkan dalam gambar berikut.
Rangkaian Karakteristik Deviasi NTC
Dari kombinasi ini , kebutuhan kita akan resistansi pada temperatur 30 oC dan pada temperatur 100 oC akan bisa terpenuhi .
Untuk lebih jelasnya coba bandingkan gambar grafik NTC standart dengan kurva hasil kombinasi NTC standart dengan dua buah resistansi biasa pada gambar diatas.
Suatu adaptasi dari kombinasi ini harus dihitung pada setiap kejadian. Tentunya perlu diingat bahwa kombinasi dari koefisien temperatur akan selalu lebih kecil daripada yang tercantum untuk harga NTC itu sendiri bila dipasang sendirian, Kejadian ini bisa dilihat dengan nyata pada gambar dibawah.
Grafik resistansi fungsi temperatur
Dalam gambar diatas bisa kita lihat grafik dari perubahan resistansi akibat perubahan temperatur untuk berbagai harga dari kombinasi dalam seri dan paralel .
Gambar diatas merupakan grafik temperatur dengan resistansi dari hasil kombinasi seri – paralel sebuah NTC dengan resistor biasa. NTC pada dasarnya digunakan untuk pengaturan dan penggukuran. NTC dengan variasi resistansi yang sangat tinggi dalam daerah temperatur yang agak terbatas, pada dasarnya digunakan sebagai “Threshold detector“.
Rangkaian Aplikasi NTC
Pada gambar di bawah ini. diperlihatkan beberapa contoh pemakaian dari termistor tersebut.
NTC Untuk membatasi Arus Puncak Saat Start
NTC sebagai Pengukur Temperatur
Namun jangan menggunakan termistor – termistor dengan cara memasang paralel untuk mendapatkan disipasi panas yang lebih tinggi. Karena salah satu termistor bisa terpanasi dan mengalir padanya seluruh arus, sedangkan yang lain tetap dingin.
Jangan menggunakan termistor tanpa pelindung dalam cairan yang bisa mengalirkan arus listrik atau dalam gas – gas yang keras, sebab hal ini bisa merusak karakteristik termistor NTC.
Untuk penggukuran temperatur, janganlah menggunakan tegangan yang terlalu tinggi pada termistor NTC sebab ia bisa terlampau panas dan akibatnya hasil pembacaan tidak benar. Konstanta disipasi adalah suatu indikasi untuk pemakaian daya maksimun yang diperbolehkan untuk NTC.
Mengukur NTC
Mengukur NTC dengan multimeter bertujuan untuk mengetahui kondisi baik tidaknya NTC tersebut. NTC yang masih dalam kondisi baik dan dapat digunakan adalah NTC yang dapat merspon perubahan suhu dengan memberikan perubahan resistansi pada kedua terminal NTC tersebut. Berikut cara mengukur NTC dengan multimeter
Cara Mengukur NTC Dengan Multimeter
- Atur atau posisikan multimeter sebagai Ohm meter
- Hubungkan kedua terminal NTC dengan probe multimeter
- Amati jarum atau display pada multimeter harus menunjuk suatu nilai resistansi sesuai nilai yang tertera pada NTC tersebut (misal 10 KOhm)
- Berikan perubahan suhu pada multimeter dengan benda panas seperti solder pada body NTC, amati perubahan resistansinya. NTC yang baik maka akan memberikan respon perubahan nilai resistansi yang ditunjukan multimeter akan turun kurang dari 10 KOhm hingga beberapa Ohm.
Apabila pada langkah 3 tersebut multimeter menunjuk pada 0 Ohm dengan kondisi pada suhu ruangan maka NTC tersebut rusak (short circuit) dan apabila multi meter tidak menunjuk atau jarum tidak bergerak maka NTC tersebut rusak dengan kondisi open circuit. Kemudian apabila pada langkah 4 multimeter tidak memberikan respon perubahan resistansi pada saat NTC diberikan perubahan suhu maka NTC rusak dan tidak layak pakai.
LM358
LM358 IC adalah kekuatan besar, rendah serta gampang dipakai dual channel op-amp IC. Ini dirancang serta diperkenalkan oleh semikonduktor nasional. Ini terdiri dari dua kompensasi internal, gain tinggi, op-amp independen. IC ini dirancang untuk khusus beroperasi dari catu daya tunggal melewati beberapa tegangan. IC LM358 terdapat dalam paket berkapasitas chip serta software op amp ini tergolong rangkaian op-amp konvensional, blok penguatan DC, serta amplifier transduser. LM358 IC adalah penguat operasional standar yang bagus serta amatlah tepat untuk kebutuhan Anda. Bisa menangani pasokan & sumber DC 3-32V sampai 20mA per saluran. Op-amp ini amatlah tepat, apabila Kamu ingin mengoperasikan dua op-amp terpisah untuk catu daya tunggal. Ini terdapat dalam paket DIP 8-pin
Aplikasi LM358 IC
LM358 IC berbasis Shock Alarm Circuit
Keuntungan dari LM358 IC
- Dua penguat operasional dikompensasikan secara internal
- Dua op amp op yang diimbangi secara internal
- Menghilangkan kebutuhan pasokan ganda
- Memungkinkan penginderaan langsung dekat dengan GND & VOUT
- Cocok sekali dengan semua metode logika
- Daya mengalir sesuai untuk pengoperasian baterai
Download HTML
Download Datasheet LM358