Tugas 3

PENDETEKSI LOGAM MENGGUNAKAN SENSOR LOGAM

1.Tujuan

  • Mengehui komponen-komponen dalam elektronika untuk membuat rangkaian sensor logam
  • Melakukan simulasi dalam aplikasi proteus

2.Alat dan Bahan

Alat:
1. Grounding


Berfungsi menetralkan arus bermuatan pada rangkaian dengan mengirimkannya ke tanah

2. Baterai (9V)
 
Sebagai sumber energi listrik

3.LED
Berfungsi sebagai penanda ada tidak nya arus yg mengalir
*Spesifikasi:
warna hijau 
Tegangan terusan : 2,2 V
Tegangan : 4 V
Arus dibutuhkan : 10mA


Bahan:
1. 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

2.Kapasitor
 
Berfungsi sebagai penyimpan tegangan listrik sementara  
                                                      

3.Resistor                                                                 

*Spesifikasi
Hambatan (Ohms) : 10 ohm
Energi (Watts) : 0,25 W, ¼ W
Toleransi : ± 5%
Kmposisi : Carbon Film
koefisien Suhu  : 350ppm/°C
Status RoHS  : RoHs Complient

4.Induktor (sebagai Sensor Logam)

3.Dasar Teori

Rangkaian ini mengambil gambar pada figure 3.1 pada halaman 78 untuk dijadikan bahan perangkaian


1. 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 merupakan 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.

Kaki pada IC 555 :
  • 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).

1.Resistor
    Resistor atau disebut juga dengan Hambatan adalah komponen elektronika pasif yang berfungsi untuk menghambat dan mengatur arus listrik dalam suatu rangkaian elektronika. 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.

V= I*R

. Nilai Resistor biasanya diwakili dengan kode angka ataupun gelang warna yang terdapat di badan resistor.


2..Baterai
    Baterai merupakan sebuah benda yang dapatatau bisa mengubah energi kimia menjadi energi listrik. Energi listrik yang dihasilkan oleh baterai tersebut sama seperti accumulator, yakni listrik searah dikatankan DC. Jumlah listrik yang dihasilkan tersebut terngatung dari seberapa besar baterai tersebut.

3.Grounding
    Grounding adalah Alat instalasi listrik yang berguna sebagai pencegah terjadinya kontak antara makhluk hidup dengan tegangan listrik yang keluar dari rangkaian  akibat terjadi kegagalan isolasi. Grounding dalam rumah Anda terpasang dengan dua macam, yaitu untuk instalasi listrik rumah dan instalasi penangkal petir.
    Terdapat parameter yang menentukan kualitas dari grounding tersebut yaitu nilai tahan pada satuan ohm atau disebut sebagai resistans.Jika nilai groundingnya semakin kecil maka akan semakin bagus kualitas grounding tersebut.Pada instalasi listrik rumahan tentu saja memiliki nilai tahan untuk maksimal 5 Ohm. Sedangkan untuk instalasi petir makja hanya 2 Ohm saja.

4. Kapasitor

    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.

5. Induktor
    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.

    Nilai Induktansi sebuah Induktor tergantung pada 4 faktor, diantaranya adalah :
1.Jumlah Lilitan, semakin banyak lilitannya semakin tinggi Induktasinya
2.Diameter Induktor, Semakin besar diameternya semakin tinggi induktansinya
3.Permeabilitas Inti, yaitu bahan Inti yang digunakan seperti udara dan besi.
4.Ukuran Induktor, semakin pendek induktor ,semakin tinggi induktansinya.

4.Percobaan

A Prosedur Percobaan :
  1. Siapkan alat & bahan di library proteus
  2. Susunlah seperti gambar di bawah

  3. Sambungkan tiap alat dan bahan Setelah itu silahkan menjalankan rangkain tersebut
  4. Lampu akan berkedip bilamana ada terdeteksi logam

B.Rangkaian simulasi

*Foto Rangkaian

(sebelum adanya logam)

(setelah adanya logam)


C.Video


5.Link Download

1. Gambar [Di sini]
2. Video [Di sini]
3. Data Sheet [Di sini]
4. HTML [Di sini]
5. Rangkain [Di sini]