TUGAS 6
Rangkaian Pendeteksi Suhu Tubuh dengan LED dan Sensor PIR
1. Tujuan
- Membandingkan Relai elektromagnetis dan Relai solid-state dalam hal konstruksi dan operasi
Memperkenalkan simbol relai yang digunakan pada diagram skema
Menggambarkan penggunaan relai pada aplikasi industri
Menjelaskan bagaimana relai diberi b atas kerja
Menyebutkan operasi dari relai timer penundaan on dan off
Mendiskusikan penggunaan relai pada logika
Menyebutkan penggunaan dasar kontaktor
Menjelaskan alasan penggunaan penekanan bunga api pada penggunaan kontaktor AC dan DC
Mendiskusikan faktor utama pada pemilihan ukuran dan jenis tutup (kemasan) kontaktor
Menjelaskan perbedaan antara kontaktor dan penghasut motor
Menjelaskan fungsi dan operasi relai beban lebih motor
Membandingkan batas kerja NEMA dan IEC dari kontaktor dan penghasut motor
Menyebutkan operasi kontaktor Solid-State
Menjelaskan prinsip dan aplikasi rangkaian perlindungan motor
Menyebutkan dan menjelaskan metode dengan apa motor dapat diasut
Menjelaskan prinsip dan aplikasi rangkaian perlindungan motor
Menyebutkan dan menjelaskan metode dengan apa motor dapat diasut
- Mengetahui dan Memahami prinsip sensor PIR
- Mengaplikasikan sensor PIR dalam mendeteksi suhu
2. Komponen
- ALAT
a. Ampermeter adalah alat yang digunakan untuk mengukur kuat arus listrik yang ada dalam rangkaian tertutup
b. Voltmeter adalah alat yang digunakan untuk mengukur besar tegangan listrik dalam suatu rangkaian listrik.
- BAHAN
- Coil
Induktor atau dikenal juga dengan Coil adalah Komponen Elektronika Pasif yang terdiri dari susunan lilitan Kawat yang membentuk sebuah Kumparan. Pada dasarnya, Induktor dapat menimbulkan Medan Magnet jika dialiri oleh Arus Listrik. Medan Magnet yang ditimbulkan tersebut dapat menyimpan energi dalam waktu yang relatif singkat.
- Common
- Saklar
Saklar adalah komponen listrik yang berfungsi sebagai pemutus dan penyambung arus listrik dari sumber arus ke beban listrik pada rangkaian listrik tertutup.
- Solenoid
Solenoida atau Solenoid adalah perangkat elektromagnetik yang dapat mengubah energi listrik menjadi energi gerakan. Energi gerakan yang dihasilkan oleh Solenoid biasanya hanya gerakan mendorong (push) dan menarik (pull). Pada dasarnya, Solenoid hanya terdiri dari sebuah kumparan listrik (electrical coil) yang dililitkan di sekitar tabung silinder dengan aktuator ferro-magnetic atau sebuah Plunger yang bebas bergerak “Masuk” dan “Keluar” dari bodi kumparan.
- Sensor
Sensor adalah perangkat yang digunakan untuk mendeteksi perubahan besaran fisik seperti tekanan, gaya, besaran listrik, cahaya, gerakan, kelembaban, suhu, kecepatan dan fenomena-fenomena lingkungan lainnya. Setelah mengamati terjadinya perubahan, Input yang terdeteksi tersebut akan dikonversi mejadi Output yang dapat dimengerti oleh manusia baik melalui perangkat sensor itu sendiri ataupun ditransmisikan secara elektronik melalui jaringan untuk ditampilkan atau diolah menjadi informasi yang bermanfaat bagi penggunanya.
- Kontraktor
Kontaktor merupakan sebuah komponen listrik yang dapat digunakan untuk menyambungkan atau memutuskan arus listrik bolak-balik (AC). Komponen ini biasa disebut juga dengan relay contactor yang biasanya terdapat pada panel kontrol listrik.
- Coil Kontraktor
- Ground
- IC 555
IC Timer atau IC Pewaktu adalah jenis IC yang digunakan untuk berbagai Rangkaian Elektronika yang memerlukan fungsi Pewaktu dan multivibrator didalamnya. Beberapa rangkaian yang memerlukan IC Timer diantaranya seperti Waveform Generator, Frequency Meter, Jam Digital, Counter dan lain sebagainya.
- Motor
- Kapasitor
Kapasitor adalah komponen elektronika yang mempunyai kemampuan menyimpan elektron-elektron selama waktu yang tertentu atau komponen elektronika yang digunakan untuk menyimpan muatan listrik
- Alat Pemutus arus
- Pengendali Motor
- Thermal Overload Relays
Thermal relay atau overload relay adalah peralatan switching yang peka terhadap suhu dan akan membuka atau menutup kontaktor pada saat suhu yang terjadi melebihi batas yang ditentukan atau peralatan kontrol listrik yang berfungsi untuk memutuskan jaringan listrik jika terjadi beban lebih.
- Alat perlindungan hubung singkat
- Alat perlindung beban lebih internal
- Alat perlindung beban lebih eksternal
- Allen Bradley Canada
- 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.
- Baterai
Baterai adalah sebuah alat yang dapat merubah energi kimia yang disimpannya menjadi energi listrik yang dapat digunakan oleh suatu perangkat elektronik.
- Alternator
Pada dasarnya alternator adalah juga sebuah generator AC (arus bolak- balik) yaitu merupakan alat yang berfungsi untuk merubah energi mekanik yang dihasilkan engine menjadi energi listrik. Beberapa komponen elektrik sistem yang juga sebagai perubah energi adalah motor setarter dan baterai. Ketiganya merupakan komponen yang saling terkait dan bekerja sama mendukung kinerja engine. Motor setarter sebagai penggerak awal engine berfungsi merubah energi listrik menjadi energi gerak.
3. Dasar Teori
- Relai Pengendali Elekromekanis
Relai pengendali elektromekanis (EMR) adalah saklar magnetis. Relai ini menghubungkan rangkaian beban on atau off dengan pemberian energi elektromagnetis, yang membuka atau menutup kontak pada rangkaian. Relai elektromekanis berisi kontak diam dan kontak bergerak.
- Relai Solid State
SSR atau solid-state relay merupakan aplikasi pada pengisolasian rangkaian kontrol tegangan-rendah dari rangkaian beban-daya-tinggi. SSR mempunyai beberapa keuntungan dibandingkan dengan EMR. SSR lebih terpercaya dan mempunyai umur pemakaian yang lebih panjang karena SSR tidak mempunyai bagian yang berputar; dapat digabungkan dengan rangkaian transistor dan rangkaian IC, serta tidak menimbulkan banyak interferensi elektromagnetis.
- Relai Waktu
Relay waktu adalah relay konvensional yang dilengkapi dengan mekanisme atau rangkaian perangkat keras tambahan untuk menunda pembukaan atau penutupan kontak beban. Relay waktu sama dengan relay kontrol yang lain, menggunakan kumparan untuk mengontrol operasi dari beberapa kontak.
- Relai Kancing
Relai kancing elektromekanis dirancang untuk menahan relai agar tetap tertutup setelah daya dihilangkan dari kumparan. Relai kancing digunakan di mana perlu supaya kontak tepat bertahan terbuka dan atau tertutup meskipun kumparan diberi energi hanya sebentar.
- Relai Logika
Relay dapat dianggap digital sebab pada dasarnya adalah ON/ OFF, alat dua status. Kumparan adalah input dan kontak adalah output. Meskipun relay-relay magnetis adalah input tunggal dan merupakan alat ouput majemuk, rangkaian gerbang logika solid state adalah input majemuk, alat output tunggal. Rangkaian kontrol yang memerlukan dua fungsi atau lebih yang dilengkapi sebagai kondisi awal untuk terjadinya even yang lain, menjelaskan rangkaian AND.
- Kontraktor Magnetis
Sebuah kontaktor terdiri dari koil, beberapa kontak Normally Open ( NO ) dan beberapa Normally Close ( NC ). Pada saat satu kontaktor normal, NO akan membuka dan pada saat kontaktor bekerja, NO akan menutup. Sedangkan kontak NC sebaliknya yaitu ketika dalam keadaan normal kontak NC akan menutup dan dalam keadaan bekerja kontak NC akan membuka.
- Penahan Bunga Api
Bunga api arus-searah sangat lebih sulit untuk dipadamkan dibanding bunga api ac. Suplai dc dapat menyebabkan arus mengalir secara konstan dengan stabilitas tinggi antara celah yang jauh lebih besar dibandingkan dengan suplai ac untuk tegangan yang sama.
Peluncur bunga api listrik digunakan pada tiap perangkat kontak untuk membantu membatasi, membagi dan memadamkan bunga api listrik serta gas-gas yang terjadi olehnya. Jika kontak rusak atau terbakar, pada titik yang perlu diganti harus diganti sepasang untuk menjamin bahwa kelengkapan dan ketepatan permukaan kontak selalu terjaga.
- Ukuran dan Batas Kerja Kontraktor
Kontraktor magnet dirancang kemampuan kerjanya oleh NEMA menurut kemampuan kontraktor untuk mengalirkan arus kerja selama 8 jam tanpa mengalami panas lebih sesuai dengan ukuran dan jenis beban yang dikontrol. Klasifikasi angka ukuran NEMA naik, demikian juga kapasitas arus dan ukuran fisik kontraktor. Kategori pemakaian beban meliputi:
· Beban non linear
· Beban resistif
· Beban induktif
· Beban kapasitif
- Penghasut Motor Magnetis
Kegunaan utama kontaktor magnet adalah untuk perhubungan daya pada elemen tahanan pemanas, pengerem magnet atau solenoid industri berat. Penghasut magnet adalah kontaktor dengan relai beban lebih yang digabung baik secara fisik maupun listrik. Tujuan perlindungan beban adalah untuk melindungi lilitan motor dari panas yang berlebihan akibat pembebanan lebih motor.
Penghubungan solid-state berarti pemurusan daya dengan cara elektronis non mekanis. Kontraktor solid-state adalah alat penghubungan daya yang dirancang untuk mengganti kontraktor magnet untuk aplikasi yang melibatkan beban resintif maupun induktif.
Penyearah silikon terkontrol (Silicon-controlled rectifiers = SCR) yaitu semikonduktor penghubungan daya-tinggi yang umum.
Rangkaian pengendali motor sesuai dengan namanya adalah rangkaian elektronika yang berfungsi sebagi rangkaian pengendali pada motor DC. Rangkaian pengendali ini seringkali digunakan pada pembuatan robot berbasis roda. Karena berfungsi untuk mengendalikan motor, tidak sedikit juga yang menyebut rangkaian ini dengan sebutan Motor driver.
Beberapa kegunaan rangkaian pengendali motor diantaranya selain untuk menendalikan arah putar motor –tentunya- adalah :
1. Motor driver juga berfungsi sebagai penguat arus dan tegangan pada motor
2. Sebagai pengaman arus balik motor secara langsung
3. Sebagai pengendali kecepatan motor yang diatur dengan PWM (pulse width modulation).
- Pengendali gerakan
Pengendali gerakan merupakan mekanisme untuk mengatur gerakan presisi suatu objek. Salah satu contohnya sistem mekanisme servo untuk mengatur gerakan posisi antena.
Pengendali gerakan pun digunakan pada proses permesinan, contohnya pada mesin CNC yang menggunakan kode-kode angka untuk mengendalikan gerakan dari tool yang digunakan.
- Tekanan kontrol
Spesikasi saklar tekanan yang penting mencangkup :
1. Tentang operasi yang dapat diatur merupakan rentang tekanan yang didalam elemen yang merasakan tekanan saklar dapat disetel untuk menggerakan kontak pada saklar.
2. Rentang diferensial yang dapat diatur adalah rentang tekanan antara batas tekanan yang lebih tinggi yang mengubah kontak listrik dan batas tekanan lebih rendah yang mengembalikan kontak listrik pada kondisi normalnya.
3. Keterulangan titik penyetelan adalah kemampuan saklar untuk bekerja berulangulang pada titik penyetelannya.
4. Jenis kemasan ini menunjukkan pada ukuran kerja , kemasan berdasarkan standar NEMA.
5. Penyusun saklar ini menunjukkan pada jenis saklar yang diberikan, dua perangkat kontak 1 NO (normally open) dan 1 NC (normally closed)
- Kontrol suhu
Kontrol suhu dapat digunakan untuk mempertahankan suhu tertentu di dalam suatu proses atau perlindungan terhadap kondisi suhu berlebihan. Pengontrol suhu digunakan untuk proses pengontrolan suhu dengan cermat tanpa melibatkan operator.
- Kontrol waktu
Terdapat perbedaan antara timer dan relai tunda waktu. Umunya relai tunda waktu adalah peranti yang mempunyai fungsi pemilihan waktu setelah kumparan timer diberi tenaga atau dihilangkan tenaganya. Pada umumnya, timer membuka atau menutup rangkaian listrik pada operasi sesuai dengan waktu yang diprogram. Pada relai tunda-waktu maupun timer terdapat kontak sesaat. Kontak sesaat bekerja dengan seketika tidak terpengaruh oleh mekanisme pemilihan waktu.
Fungsi pemilihan-waktu akan mulai dari sinyal listrik, diawali pada salah satu dari beberapa komponen. Kemungkinannya saklar tombol-tekan, kontak relay, saklar suhu, saklar tekanan, saklar pembatas, dan sebagainya
- Kontrol pencacah
Pencacah adalah peranti yang akan menerima rentetan dari pulsa pencacah operasi mesin dan menampilkan fungsi output berdasarkan angka perhitungan yang ditentukan sebelumnya oleh pemakai.pencacah biasanya dianggap sebagai peranti yang mentabulasikan atau mencacah “ sesuatu” seperti botol, kaleng, kotak, tuangan dan sebagainya.
- Kontrol urutan
Pembuat urutan (juga disebut saklar drum, saklar putar, ssaklar stepper0 adalah peranti yang menyediakan aksion dan off untuk sejumlah saluran output pada pola urutan yang sudah ditentukan operasi didapatkan pada input waktu dan step.
4. Prinsip Kerja
- Relai Elektromekanis
Relai pengendali elektromekanis (EMR) adalah saklar magnetis. Relai ini menghubungkan rangkaian beban on atau off dengan pemberian energi elektromagnetis, yang membuka atau menutup kontak pada rangkaian. Relai elektromekanis berisi kontak diam dan kontak bergerak. Kontak bergerak dipasangkan pluger. Kontak ditunjuk sebagai Normally Open (NO) dan Normally Close (NC). Kontak NO akan membuka ketika tidak ada arus mengalir pada kumparan, tetapi tertutup secepatnya setelah kumparan menghantarkan arus atau diberi tenaga. Kontak NC akan tertutup apabila kumparan tidak diberi daya dan membuka ketika kumparan diberi daya.
- Relai Waktu
Relay waktu sama dengan relay kontrol yang lain, menggunakan kumparan untuk mengontrol operasi dari beberapa kontak. Perbedaan antara relay kontrol dan relay waktu adalah bahwa kontak waktu relay menunda perubahan posisinya apabila kumparan diberi tenaga atau dihilangkan tenaganya.
- Relai kancing
Relai kancing elektromekanis dirancang untuk menahan relai agar tetap tertutup setelah daya dihilangkan dari kumparan. Relai kancing digunakan di mana perlu supaya kontak tepat bertahan terbuka dan atau tertutup meskipun kumparan diberi energi hanya sebentar.
- Rangkaian Logika
Relay dapat dianggap digital sebab pada dasarnya adalah ON/ OFF, alat dua status. Kumparan adalah input dan kontak adalah output. Meskipun relay-relay magnetis adalah input tunggal dan merupakan alat ouput majemuk, rangkaian gerbang logika solid state adalah input majemuk, alat output tunggal. Rangkaian kontrol yang memerlukan dua fungsi atau lebih yang dilengkapi sebagai kondisi awal untuk terjadinya even yang lain, menjelaskan rangkaian AND.
- Kontraktor magnetis
Cara kerja kontraktor magnetis tidak bisa dipisahkan dengan jenis kontraktor yang beraliran AC. Baik itu untuk input yang bertegangan 220 Volt ataupun 380 Volt. Karena kita tahu bahwa tegangan tidak ada pengaruhnya pada tegangan yang akan anda gunakan.
- Penahan Bunga Api
Kumparan pemadam dihubungkan seri dengan kontak sehingga arus beban mengalir pada kumparan selama kontaktor tertutup atau selama ada bunga api listrik antara kontak. Arus menimbulkan medan magnet melalui inti dan batang kutub dari struktur penghembus, dan antara ujung-ujung medan magnet dari konduk-tor. Apabila bunga api terbentuk, bunga api membentuk bunga api di sekitarnya. Dua medan magnet tolak-menolak satu sama lain dan bunga api mendapat gaya keatas dan meninggalkan kontak. Bunga api semakin lama semakin panjang sampai berhenti dan padam.
- Ukuran dan Batas Kerja Kontraktor
Prinsip kerja contactor sama seperti relay, dalam contactor terdapat beberapa saklar yang dikendalikan secara elektromagnetik. Pada suatu contactor terdapat beberapa saklar dengan jenis NO (Normaly Open) dan NC (Normaly Close) dan sebuah kumparan atau coil elektromagnetik untuk mengendalikan saklar tersebut. Apabila coil elektromagnetik contactor diberikan sumber tegangan listrik AC maka saklar pada contactor akan terhubung, atau berubah kondisinya, yang semula OFF menjadi ON dan sebaliknya yang asalnya ON menjadi OFF
- Penghasut Motor Magnetis
Alat pelindung beban lebih eksternal yang dipasang pada pengasut mencoba menirukan pemanasan dan pendinginan motor dengan merasakan arus yang mengalir. Tujuannya adalah untuk melindungi motor dari pemanasan lebih. Empat bentuk umum adalah rilai beban-lebih magnetis, relai beban lebih panas, relai beban lebih elektronis dan sekering
Relai beban lebih magnetis bekerja berdasarkan aksi magnetis dari arus beban yang mengalir pada kumparan. Rilai beban lebih panas menggunakan pemanas yang dihubungkan seri dengan suplai motor. Ada dua jenis umum: Jenis bimetal, yang menggunakan pita bimetal dan jenis campuran yang meleleh yang menggunakan prinsip pemanasan solder pada titik lelehnya. Relai beban-lebih elektronim menggunakan transformator arus dan rangkaian elektronis.
- Kontraktor Solid-State
Prinsip kerja SSR pada umumnya sama dengan fungsi relay, tetapi sedikit lebih sederhana. Ujung input hanya membutuhkan arus dengan kontrol yang kecil serta kompabilitas yang lebih baik dengan TTL, HTL, CMOS Integrated Circuit. SSR menggunakan sirkuit keluaran yang mengadopsi thyristor dan transistor berdaya tinggi yang berfungsi untuk menyambungkan dan memutus arus beban.
Ketika logika 0 tegangan dari power 1 akan melalui R1 maka tengangan bernilai 0V,maka dari itu arus yang mengalir akan melewati transistor yang membuat transistor OFF dan akan melewatkan tegangan menuju relay dan akan menuju batterai dan tegangan power 2 akan tetap di kiri dan melewati led 1 dan menuju ground yang mengakibatkan LED 1 menyala.Dan jika logika 1 maka tegangan dari power 1 bernilai 5V dan akan melewati R1 dan menuju transistor yang membuat transistor ON dan melewati relay dan mengubah arah power 2 menuju ke kanan yang mengakibatkan tegangan power 2 akan menuju LED 2 dan menuju ground yang mengakibatkan LED 2 Menyala.
5. Gambar Rangkaian Pendeteksi Suhu Tubuh dengan LED dan Sensor PIR
6. Video Rangkaian Pendeteksi Suhu Tubuh dengan LED dan Sensor PIR
1. Sebutkan ukuran kerja arus pada umumnya
a. In rush
b. Kapasitas normal
c. Kapasitas membuka
d. Benar Semua
2. Sebutkan keuntungan SSR dibandingkan EMR
a. Lebih terpercaya
b. Mempunyai umur pemakain yang lebih panjang
c. Tidak menimbulkan banyak interferensi elektromagnetis
d. Benar semua
3. Mengapa SSR mempunyai umur pemakaian yang lebih panjang dibandingkan EMR
a. SSR tidak mempunyai bagian yang berputar
b. SSR harga lebih mahal
c. SSR merupakan alat terbaru
d. Salah semua
1. Bagian-bagian prinsip dari kontaktor magnet adalah ___ dan __
a. Saklar dan Kontak
b. Saklar dan Elektromagnet
c. Kontak dan Elektromagnet
d. Kontak dan Dioda
2. Kumparan penghembus mempunyai ___ yang menghembus pada bunga api listrik.
a. Gaya
b. Medan Magnet
c. Torsi
d. Angin
3. Pengasut motor magnetis adalah kontaktor dengan ditambah?
a. Relai-beban lebih
b. Beberapa transistor
c. Kapasitor
d. Diode
1. Alat yang berfungsi untuk melindungi motor, pengontrol motor, dan penghantar rangkaian cabang terhadap panas berlebihan adalah ....
a. Alat pemutus
b. Alat perlindungan beban lebih motor
c. Perlindungan beban lebih internal
d. Perlindungan tegangan rendah
2. Alat thermostatis merupakan ....
a. Penunjuk suhu pada lilitan
b. Pelindung komponen rangkaian motor
c. Alat yang ditambahkan pada lilitan dan dihubungkan pada rangkaian pengendali.
d. Alat untuk merasakan arus motor.
3. Umumnya motor memiliki arus awal ____ kali arus kerja beban penuhnya.
a. 4
b. 5
c. 6
d. 7
1. Pemanas dielektris didasarkan pada prinsip____
a. Kapasitansi
b. Induksi elektromagnetik
c. Arus yang mengalir
2. Ukuran kerja listrik dari saklar tekanan menunjuk pada ukuran kerja arus dan tegangan dari____listrik
a. Kontrol
b. Kontak
c. Tekanan
3. Penggerak kepala sekrup mengubah gerakan____menjadi gerakan_____
a. Putar menjadi linear
sadnsajdsac. Linear menjadi putar
Tidak ada komentar:
Posting Komentar