SENSOR GAS AF-30

A. DASAR TEORI

Sensor AF 30 adalah sensor yang dapat mendeteksi asap rokok. Jenis sensor asap secara umum dibagi menjadi 3 macam yaitu ionization smoke detector, photoelectric smoke detector, dan air-sampling smoke detector. Perbedaan dari ketiga jenis smoke detector tersebut hanyalah pada metode deteksinya.

B. PRINSIP KERJA

Pada dasarnya prinsip kerja dari sensor tersebut adalah mendeteksi keberadaan gas-gas yang dianggap mewakili asap rokok, yaitu gas Hydrogen dan Ethanol. Sensor AF-30 mempunyai tingkat sensitifitas yang tinggi terhadap dua jenis gas tersebut. Jika sensor tersebut mendeteksi keberadaan gas-gas tersebut diudara dengan tingkat konsentrasi tertentu, maka sensor akan menganggap terdapat asap rokok di udara. Ketika sensor mendeteksi keberadaan gas-gas tersebut maka resistansi elektrik sensor akan turun. Dengan memanfaatkan prinsip kerja dari sensor AF-30 ini, maka dapat mendeteksi adanya asap di suatu ruangan. Sensor ini dapat mendeteksi secara akurat gas dengan merasakan unsur yang terkena untuk satu sisi suatu keramik substrate. Didalamnya mempunyai sejumlah suatu penyerap keramik untuk perlindungan melawan terhadap debu atau gas yang tidak diketahui.

Gambar 1. Sensor AF-30

Rhuby Hendratno 1052500210

Gambar 2. Rangkaian Dasar Sensor AF-30

Heater pada sensor ini berfungsi sebagai pemicu sensor untuk dapat mendeteksi target gas yang diharapkan setelah diberi tegangan 5V. Sehingga dua element logam (2 dan 4) akan bekerja. Dan diantara dua elemen logam tersebut, terdapat ruang yang jarakya telah ditentukan. Apabila ada sensor mendeteksi gas, maka kerapatan ruang yang terdapat antara logam 2 dan 4 akan membesar atau mengecil. Saat tahanan semakin kecil, maka arus akan mengalir dari 2 ke 4 sehinga output tegangan sensor akan besar.

Gambar 3. Grafik tingkat sensitifitas sensor AF-30 terhadap gas

Dari grafik pada gambar diatas dapat dilihat bahwa dengan mengukur perbandingan antara resistansi sensor pada saat terdapat gas dan resistansi sensor pada udara bersih atau tidak mengandung gas tersebut (Rgas/Rair), dapat diketahui kadar gas tersebut. Sebagai contoh jika resistansi sensor (RS) pada saat terdapat gas Hydrogen adalah 1Kohm  maka resistansi sensor (RS) pada saat udara bersih adalah 10Kohm.

Rgas/Rair = = 0,1

Dari perhitungan diatas serta menurut grafik pada gambar 1, jika Rgas/Rair=0.1 maka konsentrasi gas Hydrogen pada udara adalah sekitar 10ppm. Untuk mengetahui besarnya resistansi sensor (RS) saat udara bersih dapat dihitung menggunakan:

RS = x RL

Sebagai contoh jika Vout pada saat udara bersih adalah 2,8V dan RL yang  digunakan adalah 10Kohm, maka dengan rumus diatas diperoleh RS saat udara bersih (Rair) adalah

RS = x 10Kohm

= 7857,14 ohm

7857,14ohm atau 7857ohm. Dari hasil perhitungan diatas diperoleh RL=10Kohm, RS saat udara bersih (Rair) adalah 7857ohm dengan Vout saat udara bersih = 2,8V.

Dengan melihat grafik gambar 3 dan hasil perhitungan diatas, maka nilai Vout untuk tiap-tiap nilai perbandingan Rgas/Rair dapat diketahui sehingga tingkat konsentrasi dari gas tersebut juga diketahui pula. Misalnya untuk gas Hydrogen dengan tingkat konsentrasi 10ppm, dari grafik gambar 3 Rgas/Rair = 0,29 maka:

Rgas/Rair        = 0,29

Rair                 = 7857ohm

Rgas                = Rair x (Rgas/Rair)

= 7857ohm x 0,29

= 2279ohm

Dari hasil perhitungan diatas diperoleh nilai Rgas pada saat konsentrasi gas Hydrogen 10ppm. Karena Rgas adalah sama dengan resistansi sensor (RS), maka berdasarkan nilai Rgas yang diperoleh tersebut, maka dari rumus mencari nilai RS, nilai Vout pada saat konsentrasi Hydrogen 10ppm dapat diperoleh:

Rgas = 2279ohm

Vc = 5V

RL = 10Kohm

Vout = x Vc

= x 5v

= 4,072v

Jadi nilai Vout pada saat sensor mendeteksi nilai konsentrasi Hydrogen 10ppm adalah sebesar 4,072V.

C. KARAKTERISTIK

-  Tegangan konstan 5V

-  Sensitivitas yang tinggi

Sensor AF 30 terbuat dari bahan thick film element, lebih sedikit ketergantungan pada temperature, perlawanan getaran dan goncangan superior, rangkaian pengarah sederahan. Target gas dari sensor ini adalah gas-gas yang di anggap mewakili asap, diantaranya yaitu hydrogen dan ethanol.

D. IMPLEMENTASI

- Dapat dijumpai di Industri  Kimia

- Smooking area

Referensi:

http://herlinawati.wordpress.com/2010/12/12/sensor-gas/http://pemogramanbascom.blogspot.com/2011/03/sensor-af30.html