Sensor Thermal (Suhu)

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Tujuan

2. Alat dan Bahan

3. Dasar Teori

4. Percobaan

    A. Prosedur Percobaan

    B. Rangkaian Simulasi

    C. Video

    D. Download

Charger Battery (Sensor LM35)

1. Tujuan[kembali]

• Untuk mengetahui komponen yang digunakan 
• Untuk mengetahui prinsip kerja sensor LM35 
• Dapat membuat rangkaian aplikasi Sensor LM35 

 

2. Alat dan Bahan[kembali]

1) Alat

1. Sensor LM35

 

2. DC Voltmeter

 

2) Bahan

1. Baterai

2. Kapasitor

3. Transistor NPN

4. Resistor

 

3. Dasar Teori[kembali]

1) Sensor Suhu LM35

       Sensor suhu IC LM 35 merupkan chip IC produksi Natioanal Semiconductor yang berfungsi untuk mengetahui temperature suatu objek atau ruangan dalam bentuk besaran elektrik, atau dapat juga di definisikan sebagai komponen elektronika yang berfungsi untuk mengubah perubahan temperature yang diterima dalam perubahan besaran elektrik. Sensor suhu IC LM35 dapat mengubah perubahan temperature menjadi perubahan tegangan pada bagian outputnya. Sensor suhu IC LM35 membutuhkan sumber tegangan DC +5 volt dan konsumsi arus DC sebesar 60 µA dalam beroperasi. Bentuk fisik sensor suhu LM 35 merupakan chip IC dengan kemasan yang berfariasi, pada umumnya kemasan sensor suhu LM35 adalah kemasan TO-92  seperti terlihat pada gambar dibawah.

 

       Dari gambar diatas dapat diketahui bahwa sensor suhu IC LM35 pada dasarnya memiliki 3 pin yang berfungsi sebagai sumber supply tegangan DC +5 volt, sebagai pin output hasil penginderaan dalam bentuk perubahan tegangan DC pada Vout dan pin untuk Ground.

 

Karakteristik Sensor LM35:

1.     Memiliki sensitivitas suhu, dengan faktor skala linier antara tegangan dan suhu 10 mVolt/ºC, sehingga dapat dikalibrasi langsung dalam celcius.

2.     Memiliki ketepatan atau akurasi kalibrasi yaitu 0,5ºC pada suhu 25 ºC seperti terlihat pada gambar 2.2.

3.     Memiliki jangkauan maksimal operasi suhu antara -55 ºC sampai +150 ºC.

4.     Bekerja pada tegangan 4 sampai 30 volt.

5.     Memiliki arus rendah yaitu kurang dari 60 µA.

6.     Memiliki pemanasan sendiri yang rendah (low-heating) yaitu kurang dari 0,1 ºC pada udara diam.

7.     Memiliki impedansi keluaran yang rendah yaitu 0,1 W untuk beban 1 mA.

8.     Memiliki ketidaklinieran hanya sekitar ± ¼ ºC.

 

       Sensor suhu IC LM35 memiliki keakuratan tinggi dan mudah dalam perancangan jika dibandingkan dengan sensor suhu yang lain, sensor suhu LM35 juga mempunyai keluaran impedansi yang rendah dan linieritas yang tinggi sehingga dapat dengan mudah dihubungkan dengan rangkaian kontrol khusus serta tidak memerlukan seting tambahan karena output dari sensor suhu LM35 memiliki karakter yang linier dengan perubahan 10mV/°C. Sensor suhu LM35 memiliki jangkauan pengukuran -55ºC hingga +150ºC dengan akurasi ±0.5ºC. Tegangan output sensor suhu IC LM35 dapat diformulasikan sebagai berikut :

Vout LM35 = Temperature º x 10 mV

 

Sensor suhu IC LM 35 terdapat dalam beberapa varian sebagai berikut :

1. LM35, LM35A memiliki range pengukuran temperature -55ºC hingga +150ºC.
2. LM35C, LM35CA memiliki range pengukuran temperature -40ºC hingga +110ºC.
3. LM35D memiliki range pengukuran temperature 0ºC hingga +100ºC. LM35

Kelebihan dari sensor suhu IC LM35 antara lain :

1. Rentang suhu yang jauh, antara -55 sampai +150ºC
2. Low self-heating, sebesar 0.08 ºC Beroperasi pada tegangan 4 sampai 30 V
3. Rangkaian menjadi sederhana
4. Tidak memerlukan pengkondisian sinyal 

 

Grafik respons Sensor LM35 :

2) Baterai

       Baterai adalah perangkat yang terdiri dari satu atau lebih sel elektrokimia dengan koneksi eksternal yang digunakan untuk memberi daya pada perangkat listrik (sumber energi listrik).

3) Kapasitor

       Kapasitor adalah komponen elektronika yang mempunyai kemampuan menyimpan elektron-elektron selama waktu yang tertentu atau komponen elektronika yang digunakan untuk menyimpan muatan listrik yang terdiri dari dua konduktor dan di pisahkan oleh bahan penyekat (bahan dielektrik) tiap konduktor di sebut keping.

 

       Cara menghitung nilai kapasitor :
a. Masukan 2 angka pertama langsung untuk nilai kapasitor.
b. Angka ke-3 berfungsi sebagai perpangkatan (10^n) nilai kapasitor.
c. Satuan kapasitor dalam piko farad.
d. Huruf terakhir menyatakan nilai toleransi dari kapasitor.

Daftar nilai toleransi kapasitor :
B = 0.10pF
C = 0.25pF
D = 0.5pF
E = 0.5%
F = 1%
G = 2%
H = 3%
J = 5%
K = 10%
M = 20%
Z = + 80% dan -20%

4) Transistor NPN

       NPN artinya tipe transistor yang bekerja atau mengalirkan arus negatif dengan positif sebagai biasnya. Transistor NPN mengalirkan arus negatif dari kaki emitor ke kolektor. Emitor berperan sebagai input dan kolektor berperan sebagai output apabila transistor diberikan arus positif pada basisnya.

5) Resistor

       Resistor merupakan salah satu komponen yang digunakan dalam sebuah sirkuit atau rangkaian elektronik. Resistor berfungsi sebagai resistansi/ hambatan yang mampu mengatur atau mengendalikan tegangan dan arus listrik rangkaian. 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 :

 

Penjelasan pita sensor

4. Percobaan[kembali]

A. Prosedur Percobaan[kembali]

• Siapkan semua alat dan bahan yang diperlukan dalam percobaan 
• Baca datasheet setiap komponen sebelum dirangkai 
• Letakkan komponen dalam papan proteus 
• Hubungkan baterai 12 V secara paralel dengan kapasitor C1 dan C2 
• Hubungkan pin 1 sensor LM35 dengan kapasitor C2, pin 2 dengan kapasitor C3, dan pin 3 dengan transistor BC548 
• Setelah itu hubungkan kapasitor C3 secara seri dengan resistor 120 ohm, 470 ohm dan resistor variabel 
• Pasang DC voltmeter dari ujung resistor R1 sampai RV  
• Jalankan rangkaian, maka DC Voltmeter akan membaca tegangan yang dihasilkan  

 

B. Rangkaian Simulasi[kembali]

Prinsip kerja sensor LM35 :

• 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

 

Tiap perubahan 1º C akan menghasilkan perubahan tegangan output sebesar 10mV 

       Berdasarkan rangkaian, tegangan pada baterai akan mengalir ke C1 dan C2 dimana akan disimpan sebagian muatan listrik di dalamnya. Kemudian, tegangan juga mengalir ke kaki nomor 1 pada LM35. Pada sensor tersebut didapatkan tegangan output pada kaki nomor 2 dan kemudian mengalir ke C3 dimana sebagian muatan akan tersimpan di dalamnya. Selanjutnya tegangan yang bermuatan positif mengalir ke sumbu positif DC Voltmeter, sedangkan tegangan yang tersimpan pada C1 dan C2 (negatif) akan mengalir ke kaki basis Transistor Q1 dan C3. Karena ada arus di kaki basis Q1, maka arus akan keluar dari kaki LM35 nomor 3 dan menuju ke kaki kolektor Q1, sehingga arus akan keluar ke kaki emitor dan menuju ke sumbu negatif DC Voltmeter. Selisih antara muatan pada sumbu positif dan negatif pada DC Voltmeter itulah tegangan yang dihasilkan untuk mengisi baterai.

C. Video[kembali]

 

D. Download[kembali]

• Materi >> klik disini 
• HTML >> klik disini 
• Rangkaian >> klik disini 
• Video >>klik disini 
• Datasheet LM35>> klik disini 
• Datasheet Resistor>> klik disini 
• Datasheet Transistor BC548>> klik disini