-
8/16/2019 Elektro==ALAT PENDETEKSI KEBOCORAN ELPIJI DALAM
1/53
ALAT PENDETEKSI KEBOCORAN ELPIJI DALAM
RUANGAN MENGGUNAKAN SENSOR GAS TGS2610-D00
TUGAS AKHIR
Diajukan a!a" Ran#ka P$n%$!$&aian S'ui Di(!)"a III
un'uk M$n*a(ai G$!a+ A,!i Ma%a
O!$,
Pi(i' S$'%aan
./.0/0.01
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
AKULTAS TEKNIK
UNIERSITAS NEGERI SEMARANG
2003
-
8/16/2019 Elektro==ALAT PENDETEKSI KEBOCORAN ELPIJI DALAM
2/53
HALAMAN PENGESAHAN
Laporan Tugas Akhir ini telah dipertahankan di hadapan sidang penguji
tugas akhir Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang pada
Hari :
Tanggal :
Pembimbing
Drs !sdi"arto# $ Pd
N!P %&%'(%'')
Penguji ! Penguji !!
Drs !sdi"arto# $ Pd Drs Agus Sur"anto# $ T
N!P %&%'(%'') N!P %&%))&*(*
+etua ,urusan +etua Program Studi
Drs Djoko Adi -idodo# $T Drs Agus $urnomo# $T
N!P %&%'(../0 N!P %&%/%//%.
Dekan#
Drs Abdurrahman# $Pd
N!P %&.*('('&
ii
-
8/16/2019 Elektro==ALAT PENDETEKSI KEBOCORAN ELPIJI DALAM
3/53
MOTTO DAN PERSEMBAHAN
MOTTO
1. Tolak ukur keindahan hidup adalah perjuangan pantang menyerah untuk
mencapai tujuan. (Penulis)
2. Kita dilahirkan bukan sebagai orang yang kalah, bukan pula sebagai
seorang pemenang. Tapi kita dilahirkan dengan kemampuan untuk
memilih. Jadi, pilihlah yang terbaik dalam kehidupan ini (Penulis)
PERSEMBAHAN
Tugas akhir ini kupersembahkan untuk
1. !bu"ku tercinta
2. Keluarga yang selalu mendukung dan
memberikan dukungan
#. Teman"teman $# Teknik %lektro &'
. Teman"teman *Kelinci Kozt+
i
-
8/16/2019 Elektro==ALAT PENDETEKSI KEBOCORAN ELPIJI DALAM
4/53
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah
memberikan rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas
akhir dengan judul ”Alat Pendeteksi Kebocoran Gas lpiji dalam !uangan
"enggunakan Sensor Gas TGS#$%&-'&&”
Penyusunan tugas akhir ini tidak lepas dari bantuan dan bimbingan
berbagai pihak( )leh karena itu pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima
kasih kepada yang terhormat*
%( +apak Pro,( 'r( ( Sudijono Sastroatmojo. "(Si( selaku !ektor
/ni0ersitas Negeri Semarang(
#( +apak 'rs( Abdurrahman. "(Pd(. 'ekan 1akultas Teknik /ni0ersitas
Negeri Semarang yang telah memberikan i2in dalam penyusunan tugas
akhir ini
3( +apak 'rs( 'joko Adi Widodo. "(T. Ketua 4urusan Teknik lektro
/ni0ersitas Negeri Semarang yang telah memberikan i2in dalam
penyusunan tugas akhir ini
5( +apak 'rs( 6sdiyarto. "( Pd. 'osen Pembimbing yang dengan tulus dan
ikhlas telah meluangkan 7aktu. tenaga dan pikiran untuk memberikan
bimbingan dan pengarahan dalam penyusunan tugas akhir ini(
8( Semua pihak yang telah membantu dalam penyelesaian laporan tugas
akhir ini(
0
-
8/16/2019 Elektro==ALAT PENDETEKSI KEBOCORAN ELPIJI DALAM
5/53
Penulis menyadari bah7a dalam penyusunan tugas akhir ini masih jauh
dari sempurna. hal ini disebabkan karena keterbatasan penulis( Penulis berharap
semoga tugas akhir ini berman,aat bagi para pembaca(
Semarang.
Penulis
0i
-
8/16/2019 Elektro==ALAT PENDETEKSI KEBOCORAN ELPIJI DALAM
6/53
ABSTRAK
Pipit Setyawan, 2008, “ Alat Pendeteksi Kebocoran Elpiji dalam RuanganMenggunakan Sensor Gas TGS26!"#!!”, Tugas Akhir, Diploma III, Teknik
Elektronika, akultas Teknik, !ni"ersitas #egeri Semarang$
Si%at elpi&i yang mu'ah ter(akar men&a'i masalah penting yang harus
'iperhatikan, yaitu (ila elpi&i terse(ut (o)or maka ke(era'aannya akan men&a'i
(er(ahaya, yaitu 'apat menye(a(kan ke(akaran atau sesak napas$ Dari latar (elakang terse(ut mun)ul pemikiran untuk mem(uat alat 'alam tugas akhir yaitu
alat pen'eteksi ke(o)oran elpi&i$ Permasalahan akan 'i(atasi yaitu pem(uatan alat
terse(ut 'engan mengguanakan sensor gas T*S2+0-D00, yaitu sensor yang
men'eteksi ke(era'aan elpi&i 'i u'ara$ Tu&uan 'ari pem(uatan alat ini a'alah
. /enghasilkan alat yang 'apat 'igunakan se(agai me'ia pem(ela&aran (agi
siswa se(agai penun&ang pengetahuan 'i(i'ang elektronika, 2. /enghasilkan alat
yang 'apat men'eteksi 'an mem(erikan peringatan (ila ter&a'i ke(o)oran elpi&i
'alam suatu ruangan sehingga 'apat 'iam(il tin'akan pengamanan$ Sistematika
penulisan laporan tugas akhir ini yaitu . a( I Pen'ahuluan, 2. a( II 1an'asan
Teori, . Eksperimen Pem(uatan Alat Pen'eteksi 3e(o)oran Elpi&i 'alam
4uangan 'engan Sensor *as T*S 2+0-D00, 'an 5. Penutup$Eksperimen pem(uatan alat pen'eteksi ke(o)oran elpi&i 'alam ruangan
'engan sensor gas T*S2+0-D00 ini melalui (e(erapa tahap, yaitu . Tahap
peren)anaan alat meliputi 'iagram (lok, rangkaian alat mulai 'ari rangkaian )atu
'aya, rangkaian sensor, rangkaian comparator , 'an rangkaian untuk keluarannya,
'an )ara ker&anya6 2. Tahap pem(uatan alat yaitu meyiapkan peralatan 'an (ahan,
pem(uatan layout rangkaian, pemasangan komponen pa'a layout , serta
pem(uatan kotak panel alat6 . Tahap pengu&ian yaitu (agian terakhir a'alah
mengu&i alat terse(ut apakah su'ah (eker&a sesuai 'engan yang 'iharapkan atau
masih perlu per(aikan$
Dari pem(ahasan terse(ut 'apat 'i(uat kesimpulan (ahwa pem(uatan alat
pen'eteksi ke(o)oran elpi&i 'alam ruangan mengunakan sensor gas T*S2+0-D00 (er&alan 'engan (aik$ Eksperimen pem(uatan alat ini melalui tahap yaitu
tahap peren)anaan, tahap pem(uatan, 'an tahap pengu&ian$
iii
-
8/16/2019 Elektro==ALAT PENDETEKSI KEBOCORAN ELPIJI DALAM
7/53
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL ………………………………………………….. i
HALAMAN PENGESAHAN ………………………………………….. ii
ABSTRAK ……………………………………………………………… iii
MOTTO DAN PERSEMBAHAN …………………………………….. iv
KATA PENGANTAR …………………………………………………. v
DAFTAR ISI …………………………………………………………… vii
DAFTAR GAMBAR ………………………………………………….. x
DAFTAR TABEL ……………………………………………………… xii
DAFTAR LAMPIRAN ……………………………………………….. xiii
BAB I PENDAHULUAN ……………………………………………… 1
A. Latar Belakang ……………………………………………………… 1
B. Permasalahan ……………………………………………………….. 2
C. Batasan Masalah ……………………………………………………. 2
D. Tujuan ………………………………………………………………. 2
E. Manaat ……………………………………………………………… 2
!. "istematika Penulisan ………………………………………………. #
BAB II LANDASAN TEORI …………………………………………. $
A. El%iji ………………………………………………………….........… $
1. Pengertian El%iji ............................................................................... $
2. "iat El%iji ........................................................................................ $
vii
-
8/16/2019 Elektro==ALAT PENDETEKSI KEBOCORAN ELPIJI DALAM
8/53
#. Penggunaan El%iji …………………………………………………. &
$. Baha'a El%iji ……………………………………………………… &
B."ens(r )as T)" 2*1+,D++ ………………………………………....... &
C. -C Integrated Circuit / .......................................................................... 0
1. -C LM0+& ...................................................................................... 0
2. -C CA#1#+ ....................................................................................... 0
D. esist(r ................................................................................................. 1+
1. )elang 3arna esist(r ..................................................................... 12
2. esist(r 4alam Hu5ungan "eri ......................................................... 1#
#. esist(r 4alam Hu5ungan Paralel ..................................................... 1$
E.Di(4a ………………………………………………………………...… 1$
1. Pen'earah "etengah )el(m5ang ...................................................... 1&
2. Pen'earah )el(m5ang Penuh M(4el 6em5atan/ ............................. 1*
!. Transist(r ………………………………………………………….…. . 1
). Trans(rmat(r ……………………………………………………….... 10
H. 7a%asit(r ……………………………………………………………... 10
-. elai ........................................................................................................ 18
BAB III EKSPERIMEN PEMBUATAN ALAT PENDETEKSI
KEBOCORAN ELPIJI DALAM RUANGAN MENGGUNAKAN
SENSOR GAS TGS2610-D00 ................................................................. 2+
A. Peren9anaan Alat Pen4eteksi 7e5(9(ran El%iji 4alam uangan
Dengan "ens(r T)"2*1+,D++ ............................................................ 2+
1. Diagram Bl(k ................................................................................. 2+
viii
-
8/16/2019 Elektro==ALAT PENDETEKSI KEBOCORAN ELPIJI DALAM
9/53
2. angkaian Alat ................................................................................ 2+
a. angkaian Catu Da'a ................................................................ 21
5. angkaian "ens(r 4an angkaian Comparator ........................ 21
9. angkaian 7eluaran ................................................................... 22
#. Cara 7erja Alat ................................................................................. 2#
B. Pem5uatan Alat Pen4eteksi 7e5(9(ran El%iji 4alam uangan
4engan "ens(r T)"2*1+,D++................................................................ 2&
1. Alat Dan Bahan ............................................................................... 2&
2. Langkah Pem5uatan ........................................................................ 2
a. Pem5uatan Alat .......................................................................... 2
5. Pem5uatan 7(tak Panel ........................................................... 28
C. Pengujian Alat Pen4eteksi 7e5(9(ran El%iji 4alam uangan
4engan "ens(r T)"2*1+,D++ .............................................................. #+
1. Langkah Pengujian Alat ................................................................. #+
2. Hasil Pengujian Alat ....................................................................... #1
#. Pem5ahasan .................................................................................... ##
BAB IV PENUTUP .................................................................................. #
A. 7esim%ulan .......................................................................................... #
B. "aran .................................................................................................... #
DAFTAR PUSTAKA ............................................................................... #0
LAMPIRAN............................................................................................... #8
ix
-
8/16/2019 Elektro==ALAT PENDETEKSI KEBOCORAN ELPIJI DALAM
10/53
-
8/16/2019 Elektro==ALAT PENDETEKSI KEBOCORAN ELPIJI DALAM
11/53
-
8/16/2019 Elektro==ALAT PENDETEKSI KEBOCORAN ELPIJI DALAM
12/53
-
8/16/2019 Elektro==ALAT PENDETEKSI KEBOCORAN ELPIJI DALAM
13/53
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 1. Kode warna gelang-gelang resistor .............................................. 12
Tabel 2. Peralatan yang digunakan dalam pembuatan alat pendeteksi
kebocoran elpiji dengan sensor TGS21!-"!! ........................... 2#
Tabel $. %a&an yang digunakan untuk pembuatan alat pendeteksi
kebocoran elpiji dengan sensor TGS21!-"!! ........................... 2
Tabel '. (lat yang digunakan untuk menguji pendeteksi kebocoran
elpiji dengan sensor TGS21!-"!! ............................................. $!
Tabel #. %a&an yang dibutu&kan untuk menguji pendeteksi kebocoran
elpiji dengan sensor TGS21!-"!! ............................................ $!
Tabel . Hasil percobaan kerja alat pendeteksi kebocoran elpiji dalam
ruangan dengan sensor TGS21!-"!!........................................ $2
Tabel ). Hasil pengukuran &ambatan sensor* tegangan masukan +,/
dan tegangan re0erensi +,/ comparator 34 4($1$! saat
alat bekerja dan tidak bekerja....................................................... $$
5ii
-
8/16/2019 Elektro==ALAT PENDETEKSI KEBOCORAN ELPIJI DALAM
14/53
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1. Foto Alat Pendeteksi Kebocoran Elpiji dalam Ruangan
dengan Sensor TS!"1#$%## .............................................. &'
Lampiran !. Datasheet Sensor TS!"1#$ %## ........................................ (#
Lampiran &. Datasheet )* L+,-# .......................................................... (!
Lampiran (. Datasheet )* *A&1 .......................................................... (
Lampiran . Datasheet Transistor /*(, ................................................ (-
0iii
-
8/16/2019 Elektro==ALAT PENDETEKSI KEBOCORAN ELPIJI DALAM
15/53
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Di zaman sekarang, kompor gas merupakan peralatan yang penting bagi
kehidupan sehari-hari. Selain mudah digunakan dibandingkan kompor
konvensional yang berbahan bakar minyak atau sejenisnya. Kompor gas yang
berbahan bakar elpiji menjadi peralatan memasak yang praktis.
Sifat elpiji yang mudah terbakar menjadi masalah penting yang harus
diperhatikan, yaitu bila elpiji tersebut bocor maka keberadaannya akan menjadi
berbahaya. Tindakan-tindakan pun banyak dilakukan untuk mengatasi masalah
tersebut, memasang regulator yang khusus, mengganti selang yang anti jamur atau
tikus, dan lainnya. Tetapi hal tersebut belum terlalu efektif, karena kekhawatiran
akan kebocoran elpiji masih ada dibenak pengguna konsumen.
!agi orang awam tentang elpiji hal tersebut sangat rawan, ditambah lagi
adanya proyek kompor gas bersubsidi dari pemerintah yang dibagikan ke seluruh
lapisan masyarakat. "al tersebut memungkinkan akan adanya kebocoran gas yang
dapat menjadi kebakaran, karena para pengguna tidak semuanya mengetahui
tentang elpiji dan bahayanya.
#tas dasar latar belakang masalah tersebut maka timbul pemikiran untuk
membuat peralatan yang dapat mendeteksi dan memberikan peringatan bila terjadi
kebocoran elpiji dalam suatu ruangan.
$
$
-
8/16/2019 Elektro==ALAT PENDETEKSI KEBOCORAN ELPIJI DALAM
16/53
-
8/16/2019 Elektro==ALAT PENDETEKSI KEBOCORAN ELPIJI DALAM
17/53
-
8/16/2019 Elektro==ALAT PENDETEKSI KEBOCORAN ELPIJI DALAM
18/53
-
8/16/2019 Elektro==ALAT PENDETEKSI KEBOCORAN ELPIJI DALAM
19/53
BAB II
LANDASAN TEORI
A. Elpiji
1. Pengertian Elpiji
Kata elpiji adalah hasil dari pelafalan singkatan Bahasa Inggris
Liquified Petroleum Gas (LPG) yang merupakan campuran dari berbagai
unsur hidrokarbon yang berasal dari gas alam. Komponennya didominasi
propana (!"#) dan butana ($"%&). 'lpiji juga mengandung hidrokarbon
ringan lain dalam jumlah kecil misalnya etana ("*) dan pentana (+"%).
,olume elpiji dalam bentuk cair lebih kecil dibandingkan dalam
bentuk gas untuk berat yang sama. Karena itu elpiji dipasarkan dalam bentuk
cair dalam tabung-tabung logam bertekanan. ntuk memungkinkan
terjadinya ekspansi panas (thermal expansion) dari cairan yang
dikandungnya tabung elpiji tidak diisi secara penuh hanya sekitar #&-#+/
dari kapasitasnya.
. Sifat Elpiji
0ifat elpiji terutama adalah sebagai berikut1
a. airan dan gasnya sangat mudah terbakar
b. Gas tidak beracun tidak ber2arna dan biasanya berbau menyengat
c. airan dapat menguap jika dilepas dan menyebar dengan cepat
d. Gas ini lebih berat dibanding udara sehingga akan banyak menempati
daerah yang rendah
$
$
http://id.wikipedia.org/wiki/Bahasa_Inggrishttp://id.wikipedia.org/wiki/Gas_alamhttp://id.wikipedia.org/wiki/Propanahttp://id.wikipedia.org/wiki/Butanahttp://id.wikipedia.org/wiki/Etanahttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Pentana&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Bahasa_Inggrishttp://id.wikipedia.org/wiki/Gas_alamhttp://id.wikipedia.org/wiki/Propanahttp://id.wikipedia.org/wiki/Butanahttp://id.wikipedia.org/wiki/Etanahttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Pentana&action=edit&redlink=1
-
8/16/2019 Elektro==ALAT PENDETEKSI KEBOCORAN ELPIJI DALAM
20/53
!. Penggunaan Elpiji
Penggunaan elpiji di Indonesia terutama adalah sebagai bahan bakar
alat dapur (terutama kompor gas). 0elain sebagai bahan bakar alat dapur
elpiji juga cukup banyak digunakan sebagai bahan bakar kendaraan bermotor
(2alaupun mesin kendaraannya harus dimodifikasi terlebih dahulu).
$. Bahaya Elpiji
0alah satu resiko penggunaan elpiji adalah terjadinya kebocoran pada
tabung atau instalasi gas sehingga bila terkena api dapat menyebabkan
kebakaran. 3ekanan elpiji cukup besar sehingga kebocoran elpiji akan
membentuk gas secara cepat dan merubah 4olumenya menjadi lebih besar.
(0umber 1 http155id.2ikipedia.org52iki5'lpiji tanggal %+ 6o4ember &)
B. Sensor as TS !"1#$D##
Pengertian sensor secara umum adalah alat yang digunakan untuk
mendeteksi dan mengukur magnitudo sesuatu. 7apat didefinisikan sensor
merupakan jenis tranduser yang digunakan untuk mengubah 4ariasi mekanis
magnetis panas cahaya dan kimia menjadi tegangan dan arus listrik. (8gung P.
6itiando. %99% 1 %#)
0ensor dapat dibedakan menjadi jenis yaitu 1
1. Sensor %isi&a
0ensor fisika mendeteksi suatu besaran berdasarkan hukum-hukum
fisika. ontoh sensor fisika adalah sensor cahaya sensor suara sensor
kecepatan sensor percepatan dan sensor suhu.
+
+
http://id.wikipedia.org/wiki/Indonesiahttp://id.wikipedia.org/wiki/Elpiji%20tanggal%2015%20November%202008http://id.wikipedia.org/wiki/Elpiji%20tanggal%2015%20November%202008http://id.wikipedia.org/wiki/Sensor_cahayahttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Sensor_suara&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Sensor_kecepatan&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Sensor_kecepatan&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Sensor_percepatan&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Sensor_suhuhttp://id.wikipedia.org/wiki/Indonesiahttp://id.wikipedia.org/wiki/Elpiji%20tanggal%2015%20November%202008http://id.wikipedia.org/wiki/Sensor_cahayahttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Sensor_suara&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Sensor_kecepatan&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Sensor_kecepatan&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Sensor_percepatan&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Sensor_suhu
-
8/16/2019 Elektro==ALAT PENDETEKSI KEBOCORAN ELPIJI DALAM
21/53
2. Sensor 'i(ia
0ensor kimia mendeteksi jumlah suatu :at kimia dengan cara
mengubah besaran kimia menjadi besaran listrik. Biasanya melibatkan
beberapa reaksi kimia. ontoh sensor kimia adalah sensor p" dan sensor gas.
(0umber 1 http155id.2ikipedia.org52iki50ensor tanggal %+ 6o4ember &)
3G0*%&-7&& adalah sensor yang termasuk dalam jenis sensor kimia
yaitu sensor yang dapat mendeteksi unsur kimia yang berupa gas. 0ensor
3G0*%&-7&& merupakan sensor yang dapat mendeteksi keberadaan elpiji dalam
udara. 0ensor ini memiliki daya tahan yang baik untuk aplikasi penanda bahaya
elpiji dalam rumah karena praktis dan tidak perlu daya yang besar. 0ensor ini akan
bekerja bila mendapat suplai tegangan sebesar + ; & ,.
0ensor gas 3G0*%&-7&& menggunakan unsur kimia SnO! sebagai
elemen sensornya. 'lektrode ini dihubungkan pada kaki dan ! dari sensor gas
3G0*%&-7&&. 7an untuk pemanas (heater ) elemen sensor menggunakan
material RuO! yang disambungkan pada kaki % dan $.
Gambar %. 0ensor gas 3G0*%&-7&&
(0umber1 datasheet sensor 3G0*%&-7&&)
*
*
http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Sensor_pH&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Sensor_gas&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Sensor%20tanggal%2015%20November%202008http://id.wikipedia.org/wiki/Sensor%20tanggal%2015%20November%202008http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Sensor_pH&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Sensor_gas&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Sensor%20tanggal%2015%20November%202008
-
8/16/2019 Elektro==ALAT PENDETEKSI KEBOCORAN ELPIJI DALAM
22/53
-
8/16/2019 Elektro==ALAT PENDETEKSI KEBOCORAN ELPIJI DALAM
23/53
). Integrated Circuit *I)+
I sebenarnya adalah suatu rangkaian elektronik yang dikemas menjadi
satu kemasan yang kecil. Beberapa rangkaian yang besar dapat diintegrasikan
menjadi satu dan dikemas dalam kemasan yang kecil. 0uatu I yang kecil dapat
memuat ratusan bahkan ribuan komponen. (0umber1 0unarto. %99#)
1. I) L,-#/
I L@?#&+ merupakan komponen yang digunakan untuk meregulasi
tegangan untuk memperoleh keluaran sebesar ; + 4olt. I ini memiliki ! buah
kaki yaitu kaki input common dan output .
7alam alat pendeteksi kebocoran elpiji dalam ruangan I L@?#&+ ini
akan dipasang pada rangkaian catu daya. Keluaran tegangan dari I ini akan
digunakan untuk suplai rangkaian sensor dan rangkaian pembanding.
Gambar !. I L@?#&+
(0umber1 http155222.electronicsteacher.com5tutorial5images5?#&+.jpg
tanggal %9 Aanuari &&9)
!. I) )A010#
I 8!%!& merupakan jenis I penguat atau operational amplifier
(op-amp). I 8!%!& memiliki # kaki yaitu1
#
#
http://www.electronicsteacher.com/tutorial/images/7805.jpghttp://www.electronicsteacher.com/tutorial/images/7805.jpg
-
8/16/2019 Elektro==ALAT PENDETEKSI KEBOCORAN ELPIJI DALAM
24/53
a. Kaki % offset null yaitu tegangan yang harus diterapkan pada salah satu
pin masukan untuk memberikan tegangan output nol. karena yang
ideal untuk op-amp output offset tegangan sama dengan nol
b. Kaki inverting input yaitu sinyal keluaran pada kaki ini akan terbalik
dari sinyal masukan.
c. Kaki ! non-inverting input yaitu sinyal keluaran pada kaki ini akan
sama dengan sinyal masukan.
d. Kaki $ merupakan ground dari tegangan (,-) I
e. Kaki + offset null (lihat pada point a.)
f. Kaki * output yaitu kaki untuk sinyal keluaran
g. Kaki ? yaitu pin tegangan positif (,) I
h. Kaki # strobe
(0umber1 http155ic-datasheet.2ikispaces.com tanggal %9 Aanuari &&9)
Gambar $. Kaki I 8!%!&
(0umber1 datasheet I 8!%!&)
Pada rangkaian pendeteksi kebocoran elpiji dalam ruangan I
8!%!& akan digunakan sebagai pembanding (comparator ).
-
8/16/2019 Elektro==ALAT PENDETEKSI KEBOCORAN ELPIJI DALAM
25/53
-
8/16/2019 Elektro==ALAT PENDETEKSI KEBOCORAN ELPIJI DALAM
26/53
7alam suatu rangkaian elektronika resistor sering ditulis dengan kode
E
-
8/16/2019 Elektro==ALAT PENDETEKSI KEBOCORAN ELPIJI DALAM
27/53
-
8/16/2019 Elektro==ALAT PENDETEKSI KEBOCORAN ELPIJI DALAM
28/53
7alam pembacaan gelang-gelang tersebut dilakukan mulai dari ujung
menuju ke tengah-tengah resistor atau dari gelang petama menuju ke gelang
keempat.
Gambar #. Gelang-gelang resistor
(0umber1 7aryanto. &&$1 ?)
ontoh1
Gambar 9. ontoh perhitungan gelang resistor
!. Resistor 2ala( 3u4ungan Seri
ntuk memperbesar resistor yang dipergunakan maka dua buah
resistor atau lebih disambung secara seri.
-
8/16/2019 Elektro==ALAT PENDETEKSI KEBOCORAN ELPIJI DALAM
29/53
-
8/16/2019 Elektro==ALAT PENDETEKSI KEBOCORAN ELPIJI DALAM
30/53
Gambar %. 0imbol dioda
(0umber1 7aryanto. &&$1 ?&)
Pada rangkaian elektronik dioda umumnya dipakai sebagai penyearah
gelombang yaitu proses pengubahan arus bolak-balik menjadi arus searah. (rank
7. Petru:ella. &&%1 !!). Penyearah dibagi dua yaitu penyearah setengah
gelombang dan penyearah gelombang penuh.
1. Penyearah Setengah elo(4ang
Penyearah setengah gelombang ini selama setengah siklus positif
gelombang ac input sisi anoda dari dioda adalah positif. 7ioda kemudian
diberi bias majumemungkinkan dioda menghantarkan arus mengalir pada
beban. 0ebab dioda bertindak sebagai saklar tertutup selama 2aktu
tersebut siklus setengah positif dibangkitkan pada beban. 0elama
setengah siklus negatif gelombang ac input sisi anoda dari dioda adalah
negatif. 7ioda kemudian diberi bias mundur akibatnya tidak ada arus
yang mengalir melaluinya. 7ioda bertindak sebagai saklar terbuka selama
2aktu tersebut sehingga tidak ada tegangan yang dihasilkan pada beban.
(rank 7. Petru:ella. &&%1 !!)
%+
%+
-
8/16/2019 Elektro==ALAT PENDETEKSI KEBOCORAN ELPIJI DALAM
31/53
Gambar %!.
-
8/16/2019 Elektro==ALAT PENDETEKSI KEBOCORAN ELPIJI DALAM
32/53
B
E
NP
E
PNP
%. Transistor
3ransistor adalah komponen semi konduktor yang mempunyai tiga kaki
sehingga daya dapat diperkuat. ungsi transistor sebagai penguat atau amplifier
dari sinyal listrik tahanan 4ariabel atau sebagai saklar. (rank 7. Pretu:ela &&%1
$*). 3ransistor yang akan digunakan dalam rangkaian pendeteksi kebocoran gas
elpiji adalah transistor sambungan bipolar atau bipolar-junction transistor (BA3)
transistor jenis ini memiliki dua 4ariabel yaitu tipe 6P6 dan P6P.
(a)
(a) 3ipe 6P6 (b) 3ipe P6P
Gambar %+. 0imbol transistor
(0umber 1 7aryanto. &&$1 $+)
3ransistor merupakan salah satu komponen aktif yang dapat difungsikan
sebagai sistem digital yang bekerja dalam satu daerah keadaan yaitu on dan off .
0yarat transistor dapat difungsikan sebagai saklar adalah harus tegangan antara
kolektor-emitor dapat mendekati nol saat transistor dalam keadaan jenuh dan
keadaan tersumbat.
0ebuah transistor dapat digunakan sebagai saklar yang dapat mengontrol
beban dengan kemampuan mele2atkan arus cukup besar tergantung pada jenis
transistor yang digunakan. Prinsip pengoperasian transistor sebagai saklar dengan
mengoperasikan dalam keadaan yaitu pada keadaan jenuh dan keadaan mati.
(Ganti 7epari. &&&)
%?
%?
-
8/16/2019 Elektro==ALAT PENDETEKSI KEBOCORAN ELPIJI DALAM
33/53
Pada alat pendeteksi kebocoran elpiji dalam ruangan dengan sensor 3G0
*%&-7&& akan digunakan transistor 6P6 tipe B+$?. 3egangan kerja dari
transistor B+$? adalah &* , karena transistor ini merupakan jenis silikon.
. Transfor(ator
3ransformator merupakan komponen yang dapat digunakan untuk
pemindah daya. 3ransformator mempunyai dua buah lilitan yaitu lilitan primer
dan lilitan sekunder yang dililitkan pada suatu inti dan saling terisolasi antara
yang satu dengan yang lain. Besar tegangan yang muncul pada lilitan sekunder
dan lilitan primer ditentukan oleh jumlah lilitan yang terdapat pada bagian
sekunder maupun primer. 0imbol transformator diperlihatkan dalam gambar %*.
Gambar %*. 0imbol transformator
(0umber1 aris. & %+)
3. 'apasitor
Kapasitor () merupakan komponen elektronika yang berfungsi
menyimpan tegangan. Kapasitor terdiri dari dua plat logam yang berhadapan satu
sama lain yang dipisahkan olah bahan isolasi. (3aslim
-
8/16/2019 Elektro==ALAT PENDETEKSI KEBOCORAN ELPIJI DALAM
34/53
Gambar %?. 0imbol kapasitor
(0umber1 7aryanto. &&$1 !$)
3. Relai
-
8/16/2019 Elektro==ALAT PENDETEKSI KEBOCORAN ELPIJI DALAM
35/53
-
8/16/2019 Elektro==ALAT PENDETEKSI KEBOCORAN ELPIJI DALAM
36/53
a+ Ran*!a#an Cat) Da,a
$angkaian catu da#a dari alat pendeteksi kebocoran elpiji dapat
dilihat pada gambar 2!.
Gambar 2!. $angkaian catu da#a
$angkaian catu da#a ini akan mengeluarkan tegangan keluaran sebesar % &
'olt #ang nanti akan digunakan untuk input tegangan pada rangkaian
pendeteksi kebocoran elpiji.
b. Ran*!a#an Sen"%r an Ran*!a#an Comparator
$angkaian sensor dan rangkaian comparator pada alat pendeteksi
kebocoran elpiji dapat dilihat pada gambar 21.
Gambar 21. $angkaian sensor dan rangkaian comparator
21
21
21
-
8/16/2019 Elektro==ALAT PENDETEKSI KEBOCORAN ELPIJI DALAM
37/53
c. Ran*!a#an Output
$angkaian output dari alat pendeteksi kebocoran elpiji adalah
()D ber*arna merah dan buzzer . $angkaian dapat dilihat pada gambar
22.
Gambar 22. $angkaian output
$angkaian lengkap dari alat pendeteksi kebocoran elpiji dalam
ruangan dengan sensor TGS21!"D!! dapat dilihat pada gambar 2+.
Gambar 2+. $angkaian pendeteksi kebocoran elpiji dengan sensor TGS21!"D!!
22
22
22
-
8/16/2019 Elektro==ALAT PENDETEKSI KEBOCORAN ELPIJI DALAM
38/53
+ Cara Ker'a Alat
Alat pendeteksi kebocoran gas elpiji ini bekerja pada jala"jala P(
22! 'olt. Pada rangkaian catu da#a, tra-o Tr 1 bekerja menurunkan tegangan
#ang masuk melalui jala"jala pln dari 22! 'olt ac menjadi 'olt ac,
selanjutn#a dioda D1, D2, D+, D membentuk dioda jembatan untuk
mengubah tegangan ac menjadi tegangan dc, keempat dioda tersebut bekerja
sebagai pen#earah. /ntuk memperoleh tegangan dc #ang rata dipasang
kapasitor 1!!0 13 secara paralel diantara kedua polaritasn#a. 45 (678!&
di sini digunakan untuk meregulasi tegangan tadi untuk memperoleh tegangan
keluaran sebesar % & 'olt #ang nantin#a akan digunakan untuk suplai tegangan
sensor TGS21!"D!!. Pada rangkaian catu da#a ini dipasang ()D1 sebagai
indikator bah*a rangkaian catu da#a bekerja.
emudian masuk pada rangkaian sensor, #aitu TGS21!"D!!.
Sensor ini akan bekerja bila mendapat suplai tegangan & % !,2 3. Tegangan
tersebut dihubungkan pada ke" pin kakin#a, #aitu pemanas pada kaki 1 dan
dan elektrode sensor pada kaki 2 dan +. Sensor mulai bekerja saat mendapat
rangsangan elpiji #ang men#ebabkan terjadi perubahan tegangan karena
hambatan dalam sensor berubah. Tegangan keluaran dari sensor akan diatur
dengan resisitor 'ariabel P1. Tegangan tersebut kemudian akan menjadi
masukan 45 5A+1+! pada kaki + :non-inverting input ;.
45 5A+1+! di sini diman-aatkan sebagai comparator #aitu rangkaian
#ang membandingkan sin#al masukan dengan sin#al re-erensi atau acuan.
Pada 45 5A+1+!, tegangan masukan merupakan hasil pembagian tegangan
2+
2+
2+
-
8/16/2019 Elektro==ALAT PENDETEKSI KEBOCORAN ELPIJI DALAM
39/53
antara hambatan sensor :$ S; dengan resistor 'ariabel P1. Sedangkan #ang
menjadi tegangan re-erensi adalah hasil pembagian tegangan antara $ dengan
P2 #ang masuk pada kaki 2 :inverting input ;. /ntuk keluaran dari 45 5A+1+!
adalah kaki #ang dihubungkan dengan kaki basis Transistor :T1; dan dioda
118 #ang di-ungsikan untuk switching ke grounding . Tegangan kerja 45
disuplai dari kaki dan 7 #aitu sebesar % & 3 dc.
Prinsip dari comparator adalah saat tegangan masukan berada di
atas tegangan re-erensin#a, maka tegangan keluarann#a akan men#amai
tegangan saturasin#a : positif ; dan bila tegangan masukan berada diba*ah
tegangan re-erensin#a, maka tegangan keluarann#a kurang dari tegangan
saturasin#a :negatif).
-
8/16/2019 Elektro==ALAT PENDETEKSI KEBOCORAN ELPIJI DALAM
40/53
-
8/16/2019 Elektro==ALAT PENDETEKSI KEBOCORAN ELPIJI DALAM
41/53
-
8/16/2019 Elektro==ALAT PENDETEKSI KEBOCORAN ELPIJI DALAM
42/53
N% Na(a Ba.an J)(la. Keteran*an
1+
1
1&
1
17
Sakelar
Papan P5@ : Printed Circuit Board)
(arutan Ferry Chloride :ecl+;
Timah solder
abel
1 buah
secukupn#a
secukupn#a
secukupn#a
secukupn#a
"
"
"
"
/kuran 1 mm
2+ Lan*!a. Pe($)atan
(angkah"langkah #ang dilakukan dalam pembuatan alat pendeteksi
kebocoran gas elpiji dengan sensor gas TGS21!"D!! adalah sebagai berikut
a+ Pe($)atan Alat
1; @uat lay out rangkaian berdasarkan gambar rangkaian #ang
ditunjukan pada gambar 2
Gambar 2. Lay out rangkaian
27
27
27
-
8/16/2019 Elektro==ALAT PENDETEKSI KEBOCORAN ELPIJI DALAM
43/53
-
8/16/2019 Elektro==ALAT PENDETEKSI KEBOCORAN ELPIJI DALAM
44/53
-
8/16/2019 Elektro==ALAT PENDETEKSI KEBOCORAN ELPIJI DALAM
45/53
5. Pen*)'#an Alat Penete!"# Ke$%c%ran El'# ala( R)an*an en*an
Sen"%r TGS2610-D00
1. Lan*!a. Pen*)'#an Alat
Pengujian dilakukan untuk menghasilkan data"data #ang digunakan
sebagai dasar untuk menja*ab permasalahan #ang timbul.
Tabel . Alat #ang digunakan untuk menguji pendeteksi kebocoran
elpiji dengan sensor TGS21!"D!!
Tabel &. @ahan #ang dibutuhkan untuk menguji pendeteksi kebocoran
elpiji dengan sensor TGS21!"D!!
(angkah"langkah pengujian #ang dilakukan adalah
1. 5ek kondisi peralatan dan bahan #ang digunakan
2. Pengujian dilakukan di ruangan #ang aman, tidak terdapat sumber api
atau bahan #ang mudah terbakar dan tertutup
+!
+!
+!
N% Alat ,an* #*)na!an J)(la. Keteran*an
1 6ultimeter tipe SAA EF"8+!@ 1 buah Alat dalam
keadaan normal
N% Ba.an ,an* #$)t).!an J)(la. Keteran*an
1
2
+
)lpiji dalam tabung + kg
otak
Selang dan regulator elpiji
1 buah
1 buah
1 buah
"
/kuran +! H 2! H 2! cm
egulator COMPACT 2 kgh
-
8/16/2019 Elektro==ALAT PENDETEKSI KEBOCORAN ELPIJI DALAM
46/53
+. Tempatkan alat dalam kotak #ang telah dihubungkan dengan tabung
elpiji
. Iubungkan alat pendeteksi kebocoran elpiji dengan sumber tegangan
22! 3
&. Pastikan indikator ()D hijau men#ala, untuk memastikan kalau alat
mendapat suplai tegangan dari catu da#a
. 6engukur tegangan keluaran dari catu da#a
7. 6asukan elpiji secara bertahap :konsentrasi rendah, konsentrasi
sedang, konsentrasi tinggi; ke dalam kotak untuk mengetahui kerja
dari alat
8. 6engukur hambatan sensor TGS21!"D!! sebelum dan sesudah
mendapat rangsangan elpiji
9. 6engukur tegangan masukan dan tegangan re-erensi pada 45 5A+1+!
1!. 6engukur tegangan keluaran dari comparator 45 5A+1+!
11. 6embahas kerja dari alat pendeteksi kebocoran elpiji dalam ruangan
dengan sensor TGS21!"D!!
2. /a"#l Pen*)'#an Alat
Data #ang diperoleh dari pengujian alat pendeteksi kebocoran elpiji
dengan sensor TGS21!"D!! #aitu saat alat ini dihubungkan dengan sumber
tegangan 22! 3 ac, ()D hijau men#ala. Ial itu mengindikasikan bah*a
rangkaian catu da#a bekerja memberikan suplai untuk rangkaian pendeteksi
+1
+1
+1
-
8/16/2019 Elektro==ALAT PENDETEKSI KEBOCORAN ELPIJI DALAM
47/53
kebocoran elpiji. Dari hasil pengukuran didapatkan tegangan keluaran dari
catu da#a :3S; J ,79 3 dc.
Pengujian selanjutn#a dilakukan dengan memasukan elpiji ke dalam
kotak percobaan #aitu elpiji dengan konsentrasi rendah, konsentrasi sedang,
dan konsentrasi tinggi terhadapkerja dari alat pendeteksi kebocoran elpiji
dalam ruangan dengan sensor TGS 21!"D!!.
Tabel . Iasil percobaan kerja alat pendeteksi kebocoran elpiji dalam
ruangan dengan sensor TGS21!"D!!
Keteran*an Keaaan alat
Sebelum ada elpiji Alat tidak bekerja :()D dan buzzer tidak memberikan
sin#al tanda kebocoran elpiji;
Ada elpiji dengan
konsentrasi rendah
Alat tidak bekerja :()D dan buzzer tidak memberikan
sin#al tanda kebocoran elpiji;
Ada elpiji dengan
konsentrasi sedang
Alat bekerja :()D dan buzzer memberikan sin#al tanda
kebocoran elpiji;
Alat ini bekerja diakibatkan oleh perubahan hambatan pada sensor
:$ S; akibat pengaruh elpiji. Ial ini dikarenakan perubahan hambatan sensor
akan mengkibatkan perubahan tegangan masukan :3$(; comparator 45
5A+1+!. Iasil pengukuran hambatan sensor, tegangan masukan dan tegangan
re-erensi dari comparator 45 5A +1+! dapat dilihat pada tabel 7.
+2
+2
+2
-
8/16/2019 Elektro==ALAT PENDETEKSI KEBOCORAN ELPIJI DALAM
48/53
Tabel 7. Iasil pengukuran hambatan sensor, tegangan masukan :3$(; dan
tegangan re-erensi :3$); comparator 45 5A+1+! saat alat bekerja dan
tidak bekerja
Keteran*an /a($atan
"en"%r R S
Comparator IC CA10
RL RE3 OUT Alat tidak bekerja :()D dan
buzzer tidak memberikan
sin#al tanda kebocoran elpiji;
19,&8 kK 1,1 3 2,8 3 " 2 m3
Alat bekerja :()D dan
buzzer memberikan sin#al
tanda kebocoran elpiji;
!,89 kK +,2 3 2,8 3 ,91 3
+ Pe($a.a"an
a. $angkaian 5atu Da#a
Dari hasil pengujian alat pendeteksi kebocoran elpiji dengan
sensor TGS21!"D!!, dapat dijelaskan bah*a alat ini dapat bekerja
dengan suplai tegangan dari catu da#a sebesar ,79, #aitu memberikan
sin#al baha#a setelah sensor mendapat rangsangan elpiji. Pada rangkaian
catu da#a terjadi penurunan tegangan dari perencanaan a*al #aitu sebesar
!,21 3. Dalam perencanaan tegangan catu da#a #ang ingin dihasilkan
adalah & 3, tetapi dalam praktekn#a rangakain catu da#a han#a
memberikan suplai tegangan sesbesar ,79 3. Ial ini dapat terjadi karena
nilai toleransi dari komponen #ang digunakan, ban#akn#a kabel
penghubung pada rangkaian catu da#a sehingga men#ebabkan hambatan
bertambah, dan hambatan dalam dari alat ukur #ang digunakan.
++
++
++
-
8/16/2019 Elektro==ALAT PENDETEKSI KEBOCORAN ELPIJI DALAM
49/53
-
8/16/2019 Elektro==ALAT PENDETEKSI KEBOCORAN ELPIJI DALAM
50/53
masukan :3$(; 45 5A+1+! sebesar +,2 3. arena tegangan masukan
lebih tinggi dari tegangan re-erensin#a maka 45 5A+1+! memberikan
keluaran tegangan positi- sebesar ,91 3, sehingga Tr 1 @5&7 bekerja atau
on. Ial itu men#ebabkan buzzer dan ()D bekerja memberikan sin#al
bah*a ada kebocoran elpiji.
Gambar 29. Tegangan masukan :3$(; 45 5A+1+!
sesudah sensor mendapat rangsangan elpiji
. Kele$#.an an Ke!)ran*an Alat
elebihan dan kekurangan dari alat pendeteksi kebocoran elpiji
dengan sensor TGS21!"D!! adalah
a. elebihan
Alat ini akan bekerja bila terdapat kebocoran elpiji #ang
mengenai sensor dengan konsentrasi sedang, #aitu dengan memberikan
sin#al peringatan berupa lampu dan suara. Sehingga dari sin#al tersebut,
konsumen dapat mengetahui dengan pasti apakah ada atau tidak kebocoran
elpiji pada tempat itu.
+&
+&
+&
-
8/16/2019 Elektro==ALAT PENDETEKSI KEBOCORAN ELPIJI DALAM
51/53
b. ekurangan
Alat ini memiliki kekurangan #aitu dalam hal sensiti'itas atau
kepekaan. epekaan dari alat ini belum dapat ditentukan dengan pasti,
#aitu nilai konsentrasi minimal elpiji #ang dapat membuat alat ini akan
bekerja belum dapat ditentukan.
-
8/16/2019 Elektro==ALAT PENDETEKSI KEBOCORAN ELPIJI DALAM
52/53
-
8/16/2019 Elektro==ALAT PENDETEKSI KEBOCORAN ELPIJI DALAM
53/53