RANGKAIAN PENDETEKSI KEBOCORAN GAS ELPIJI DENGAN SENSOR MQ-6

1. Tujuan[kembali]

  • Mensimulasikan rangkaian pendeteksi gas dengan sensor MQ-6
  • Melatih  kemampuan menggunakan aplikasi proteus
2. Alat dan Bahan[kembali]

  • Alat :
    • Power supply
Baterai memberikan daya pada LCD dan Sensor MQ-6

    • Ground

  • Bahan :
    • Resistor

Resistor yang digunakan 220 Ohm
    • NPN Transistor

                    Spesifikasi:

*Bi-Polar NPN Transistor

*DC Current Gain (hFE) is 800 maximum

*Continuous Collector current (IC) is 100mA

*Emitter Base Voltage (VBE) is 6V

*Base Current(IB) is 5mA maximum

*Available in To-92 Package

Konfigurasi Pin :

*collector  Current flows in through collector
*base   Controls the biasing of transistor
*emitter  Current Drains out through emitter
    • LM7805

    • Switch

 
    • Sensor MQ-6
      • Sensor MQ-6 dapat digunakan untuk mendeteksi LPG atau gas Butana.
      Pin konfigurasi :

      1. H -Pins = Out of the two H pins, one pin is connected to supply and the other to ground

      2. A-Pins = The A pins and B pins are interchangeable. These pins will be tied to Supply voltage.

      3. B-Pins = The A pins and B pins are interchangeable.   One pin will act as output while the other will be pulled to ground.


    • LED Light (LED-RED)


Berfungsi sebagai lampu indikator keberadaan gas pada rangkaian

    • Relay

                    - Spesifikasi

* Trigger Voltage (Voltage across coil) : 5V DC

* Trigger Current (Nominal current) : 70mA

* Maximum AC load current: 10A @ 250/125V AC

* Maximum DC load current: 10A @ 30/28V DC

* Compact 5-pin configuration with plastic moulding

* Operating time: 10msec Release time: 5msec

* Maximum switching: 300 operating/minute (mechanically)

- Konfigurasi Pin

* Coil End 1 : Used to trigger(On/Off) the Relay, Normally one end is connected to 5V and the other end to ground.

* Coil End 2 : Used to trigger(On/Off) the Relay, Normally one end is connected to 5V and the other end to ground.

* Common (COM) : Common is connected to one End of the Load that is to be controlled.

* Normally Close (NC) : The other end of the load is either connected to NO or NC. If connected to NC the load remains connected before trigger.

* Normally Open (NO) : The other end of the load is either connected to NO or NC. If connected to NO the load remains disconnected before trigger.

    • Kabel Jumper Female to Female
Kabel Jumper adalah kabel elektrik yang memiliki pim konektor disetiap ujungnya untuk menghubungkan dua komponen yang melibatkan arduino tanpa memerlukan solder.

    • Buzzer

  • Resistor

    Resistor adalah komponen elektronika yang berfungsi untuk menghambat atau membatasi aliran listrik yang mengalir dalam suatu rangkaian. Fungsi resistor yang bersifat resistif merupakan salah satu komponen kategori pasif dalam elektronika. Satuan resistansi resistor disebut Ohm yang dilambangkan dengan simbol Omega (𝛀). Hukum Ohm mengatakan bahwa resistansi berbanding terbalik dengan jumlah arus yang mengalir melaluinya.

Rumus Hukum Ohm
 

Simbol Resistor

 Cara menghitung nilai resistansi resistor dengan gelang warna:
1. Masukkan angka langsung dari kode warna gelang pertama
2. Masukkan angka langsung dari kode warna gelang kedua
3. Masukkan angka langsung dari kode warna gelang ketiga
4. Masukkan jumlah nol dari kode warna gelang ke-4 atau pangkatkan angka tersebut dengan        10(10^n)

 

  • Sensor MQ-6

    Sensor MQ-6 merupakan sensor yang dapat digunakan untuk mendeteksi keberadaan gas LPG melalui kandungan gas propana dan butana didalam gas LPG tersebut. Sensor ini memiliki sensitivitas yang tinggi terhadap gas LPG, iso-butana, propana, dan LNG liquefied natural gas dengan rentang yang lebar, namun memiliki sensitivitas yang kecil terhadap alkohol, asap makanan, dan asap rokok. Selain itu sensor MQ-6 memiliki respon yang cepat, stabil digunakan dalam waktu yang lama, dan dapat digunakan dalam rangkaian yang sederhana. Saat ini Sensor MQ-6 banyak digunakan baik sebagai detektor kebocoran gas LPG yang digunakan di rumah-rumah, maupun detektor kebocoran gas-gas yang peka terhadap api dalam bidang industri.

Grafik respon resistansi MQ-6 terhadap perubahan kadar LPG.

    LPG yang terdiri dari hidrokarbon seperti CH4, C3H8, dan C4H10 banyak digunakan di rumah maupun untuk kebutuhan industri. SnO2 banyak digunakan untuk mendeteksi kebocoran LPG karena sifatnya yang mudah difabrikasi, stabil terhadap perubahan temperatur, dan memiliki reaktivitas tinggi dalam mereduksi gas.

Skema rangkaian sensor MQ-6 

  • Transistor
    Transistor merupakan salah satu Komponen Elektronika Aktif yang paling sering digunakan dalam rangkaian Elektronika, baik rangkaian Elektronika yang paling sederhana maupun rangkaian Elektronika yang rumit dan kompleks. Transistor pada umumnya terbuat dari bahan semikonduktor seperti Germanium, Silikon, dan Gallium Arsenide. Secara umum, Transistor dapat dibagi menjadi 2 kelompok Jenis yaitu Transistor Bipolar (BJT) dan Field Effect Transistor (FET).

 


Fungsi-fungsi Transistor diantaranya adalah :
  • sebagai Penyearah,
  • sebagai Penguat tegangan dan daya,
  • sebagai Stabilisasi tegangan,
  • sebagai Mixer,
  • sebagai Osilator
  • sebagai Switch (Pemutus dan Penyambung Sirkuit)

    Transistor adalah Komponen Elektronika yang terdiri dari 3 Lapisan Semikonduktor dan memiliki 3 Terminal (kaki) yaitu Terminal Emitor yang disingkat dengan huruf “E”, Terminal Base (Basis) yang disingkat dengan huruf “B” serta Terminal Collector/Kolektor yang disingkat dengan huruf “C”. Berdasarkan strukturnya, Transistor sebenarnya merupakan gabungan dari sambungan 2 dioda. Dari gabungan tersebut , Transistor kemudian dibagi menjadi 2 tipe yaitu Transistor tipe NPN dan Transistor tipe PNP yang disebut juga dengan Transistor Bipolar. Dikatakan Bipolar karena memiliki 2 polaritas dalam membawa arus listrik.

NPN merupakan singkatan dari Negatif-Positif-Negatif sedangkan PNP adalah singkatan dari Positif-Negatif-Positif.



  • Relay

    Relay adalah Saklar (Switch) yang dioperasikan secara listrik dan merupakan komponen Electromechanical (Elektromekanikal) yang terdiri dari 2 bagian utama yakni Elektromagnet (Coil) dan Mekanikal (seperangkat Kontak Saklar/Switch). Relay menggunakan Prinsip Elektromagnetik untuk menggerakkan Kontak Saklar sehingga dengan arus listrik yang kecil (low power) dapat menghantarkan listrik yang bertegangan lebih tinggi. Sebagai contoh, dengan Relay yang menggunakan Elektromagnet 5V dan 50 mA mampu menggerakan Armature Relay (yang berfungsi sebagai saklarnya) untuk menghantarkan listrik 220V 2A.


 Pada dasarnya, Relay terdiri dari 4 komponen dasar  yaitu :

  1. Electromagnet (Coil)
  2. Armature
  3. Switch Contact Point (Saklar)
  4. Spring

Kontak Poin (Contact Point) Relay terdiri dari 2 jenis yaitu :

  • Normally Close (NC) yaitu kondisi awal sebelum diaktifkan akan selalu berada di posisi CLOSE (tertutup)
  • Normally Open (NO) yaitu kondisi awal sebelum diaktifkan akan selalu berada di posisi OPEN (terbuka)
    Sebuah Besi (Iron Core) yang dililit oleh sebuah kumparan Coil yang berfungsi untuk mengendalikan Besi tersebut. Apabila Kumparan Coil diberikan arus listrik, maka akan timbul gaya Elektromagnet yang kemudian menarik Armature untuk berpindah dari Posisi sebelumnya (NC) ke posisi baru (NO) sehingga menjadi Saklar yang dapat menghantarkan arus listrik di posisi barunya (NO). Posisi dimana Armature tersebut berada sebelumnya (NC) akan menjadi OPEN atau tidak terhubung. Pada saat tidak dialiri arus listrik, Armature akan kembali lagi ke posisi Awal (NC). Coil yang digunakan oleh Relay untuk menarik Contact Poin ke Posisi Close pada umumnya hanya membutuhkan arus listrik yang relatif kecil.

 

Beberapa fungsi Relay yang telah umum diaplikasikan kedalam peralatan Elektronika diantaranya adalah :

  1. Relay digunakan untuk menjalankan Fungsi Logika (Logic Function)
  2. Relay digunakan untuk memberikan Fungsi penundaan waktu (Time Delay Function)
  3. Relay digunakan untuk mengendalikan Sirkuit Tegangan tinggi dengan bantuan dari Signal Tegangan rendah.
  4. Ada juga Relay yang berfungsi untuk melindungi Motor ataupun komponen lainnya dari kelebihan Tegangan ataupun hubung singkat (Short).

  • LM7805

    Ic LM 7805 (regulator) adalah untuk menstabilkan tegangan dari catu daya bila terjadi perubahan tegangan.

 

Keuntungan memakai ic LM 7805 :

  1. Tidak membutuhkan penambahan komponen luar yang sangat sedikit.
  2. Mempunyai proteksi terhadap arus hubungan singkat
  3. Mempunyai tegangan output yang konstan
  4. Mempunyai arus rendah
  5. Memiliki ripple output yang sangat kecil
  6. Pembiayaan rendah 

4. Percobaan[kembali]

  • Prosedur percobaan 

Langkah-langkah percobaan simulasi pada proteus : 

1.     Tambahkan seluruh alat dan bahan yang diperlukan dari library

2.      Susun pada schematic capture

3.     Ganti besaran resistor menjadi 220 ohm dan relay menjadi 5V

4.     Hubungkan :

·      pin Out sensor MQ-6 dengan resistor

·      lanjut base transistor pertama

·      emitter transistor pertama dengan base transistor kedua,

·      pin GND sensor MQ-6 dengan batrai, lalu dengan pin out LM7805, tak lupa dicabangkan dengan ground pada LM7805, cabangkan dengan buzzer, cabangkan dengan emitter transistor kedua, dan juga dengan ground

·      collector transistor pertama dengan input LM7805, dicabangkan juga dengan LED dan relay

·      collector transistor kedua juga dengan relay

·      testpin dengan logicstate

·      pin Vcc dengan power

5.    Lalu upload file hex library sensor MQ-6

6.    Run pada proteus

  

  • Foto rangkaian simulasi

rangkaian simulasi sensor MQ-6 sebelum ada gas

rangkaian simulasi sensor MQ-6 sesudah ada gas 

  • Prinsip Kerja

    Jika molekul gas menyentuh permukaan lapisan sensitive SnO2, maka satuan resistansi dari kawat pemanas (heater) akan mengecil sesuai dengan konsentrasi gas. Sebaliknya, jika konsentrasi gas menurun akan menyebabkan semakin tingginya resistansi kawat pemanas (heater) sehinnga tegangan keluarannya akan menurun. Dengan demikian perubahan konsentrasi gas dapat mengubah nilai resistansi sensor dan juga akan mempengaruhi tegangan keluarannya juga, perbedaan inilah yang dijadikan acuan bagi pendeteksi berbahaya ini.  

5. Video[kembali]



Video Panduan simulasi pada proteus

6. Download File[kembali]

Download file HTML disini

Download file rangkaian disini

Download video disini

Download sensor MQ-6 datasheet disini

Download LM7805 datasheet disini

Download NPN datasheet disini

Download relay datasheet disini

Download resistor datasheet disini

Download LED datasheet disini 

Download library sensor MQ-6 disini 


Daftar Pustaka

Ii, B. A. B., & Pustaka, T. (2001). ( Sumber : http://www.rajguruelectronics.com ) 5. 6(Dc), 5–20.

Widartiningsih, P. M., & Hamdan, M. (2017). PROSIDING SNIPS 2017 Detektor LPG Menggunakan Sensor MQ-6 Berbasis Mikrokontroler ATMega 328P. 28–34.

 

 

 

 


    Tidak ada komentar:

    Posting Komentar

    Langganan: Postingan (Atom)

      BAHAN PRESENTASI MATA KULIAH ELEKTRONIKA OLEH: Suci Maretta Salim 2010951002 Dosen Pengampu: Darwison, M.T. 2020/2021 Referensi: a. Darwis...

    • (tanpa judul)
        BAHAN PRESENTASI MATA KULIAH ELEKTRONIKA OLEH: Suci Maretta Salim 2010951002 Dosen Pengampu: Darwison, M.T. 2020/2021 Referensi: a. Darwis...