LAPORAN PRAKTIKUM

TEKNOLOGI SENSOR

Oleh:

Agus Nawawi (2210121032)

Farah Devi I (2210121033)

M. Herwindra B (2210121035)

Purwanto (2210121042)

Dwi Putri M.S (2210121052)

Luhung W.D (2210121053)

M. Ismi M. (2210121053)

TEKNIK KOMPUTER

POLITEKNIK ELEKTRONIKA NEGERI SURABAYA

2015

PRAKTIKUM GAS SENSOR APLICATION DAN

HUMADITY SENSOR APPLICATION

I. Tujuan Mahasiswa mampu mengerti karakteristik dari sensor gas dan

pengaplikasinya.

II. Dasar teori 2.1. Aplikasi Gas Sensor

Pengertian

Sensor Gas merupakan sebuah alat untuk membaca keberadaan

bermacam jenis gas dalam suatu tempat, biasanya sensor ini di gunakan

dalam sebuah sistem keselamatan. Jenis alat sensor ini di gunakan untuk

membaca kebocoran gas dan menghubungkan kepada sebuah sistem

pengaturan untuk menutup segala proses yang menyebabkan atau

mengalami kebocoran gas tersebut. Sensorgas juga dapat membunyikan

alarm agar di ketahui oleh pangawas yang berada di sekitar kebocoran gas

tersebut terjadi agar para pekerja yang berada di area tersebut dapat

segera mengadakan evakuasi sehingga mencegah sesuatu hal yang lebih

buruk. Alat ini sangat penting untuk menghindari kejadian-kejadian yang

dapat mengancam nyawa pekerja maupun hewan atau tumbuhan yang

berada di sekitar area tersebut, karena beberapa jenis gas bisa sangat

membahayakan.

Sensor gas adalah sensor yang befungsi untuk mengukur senyawa gas

polutan yang ada di udara,seperti karbonmonoksida, hidrokarbon,

nitrooksida, dan lain-lain. Sudah semakin banyak dipasaran telah beredar

pengindra ga semikonduktor. Tentunya dibedakan oleh sensitivitas sensor

tersebut, semakin mahal maka sensitivitas semakin bagus.

2.2. Aplikasi Kelembaban Sensor

Pengertian sensor kelembaban

Suatu alat ukur yang digunakan untuk membantu dalam proses

pengukuran atau pendifinisian yang suatu kelembaban uap air yang

terkandung dalam udara.

Jenis kelembaban :

a. Kelembaban absolut bilangan yang menunjukkan berapa gram uap air

yang tertampung dalam satu meter kubik udara

b. Kelembaban relative bilangan yang menunjukkan berapa persen

perbandingan antara uap air yang ada dalam udara saat pengukuran dan

jumlah uap air maksimum yang dapat ditampung oleh udara tersebut.

Jenis sensor kelembaban

Capacitive Sensors

Electrical Conductivity Sensors

Thermal Conductivity Sensors

Optical Hygrometer

Oscillating Hygrometer

I.Capasitif sensor

Sebuah kapasitor air-filled/terisi-udara dibuat sebagai suatu sensor

kelembaban relative karena uap dalam atmosfer merubah permivitas

elektrik udara.

Prinsip kerja

Memanfaatkan perubahan kapasitif

Perubahan posisi bahan dielektrik diantara kedua keping

Pergeseran posisi salah satu keping dan luas keping yang berhadapan

langsung

Perubahan jarak antara kedua keping

Contoh sensor

Sensor Relative Humidity HS-15P

Aplikasi dalam industri

Sistem Pengendalian Suhu Dan Kelembaban

Pada Mesin Pengering Kertas

Pada prinsipnya cara kerja sensor ini adalah mendeteksi besarnya

kelembaban relatif udara di sekitar sensor tersebut.

HS15P yang mendeteksi kelembaban di sekitarnya akan merubah

frekuensi oscilator dan akan mengirimkan data ke mikrokontroler slave.

Dari mikro slave akan dilanjutkan ke mikro master. Selanjutnya mikro akan

menganalisa data, mikro melakukan dengan cara membandingkan antara

data yang dikirim dan data masukan. Apabila dalam membandingkan

tersebut diatas kelambaban yang ditentukan dibawah atau diatas dari data

yang dikirim sensor maka alat akan bekerja untuk menyesuaikan

kelembaban menjdi sesuai dengan yang diharapkan.

Karakteristik sensor HS15P

1. Bekerja pada rating temperatur 0C sampai dengan 50C

2. Bekerja pada rating kelembaban 20 % sampai dengan 100 % RH

3. Tegangan kerja adalah tegangan AC 1 Vrms

4. Frekuensi kerja adalah 50 Hz sampai dengan 1 KHz

5. Konsumsi daya adalah 0,3 mW

6. Dengan perubahan temperatur dengan kenaikan 5C maka kurva

karakteristik Relative Humidity akan bergeser berbanding terbalik

(logarimatik) dengan perubahan impedansi.

2. Electrical Conductivity Sensors

Sensor kelembaban konduktivitas adalah disebut dengan

Pope element, yang terdiri dari polystyrene yang dilakukan/diperlakukan

dengan asam sulfur untuk memperoleh karakteristik surface-resistivitas

yang diinginkan.

Contoh Sensor

Sensor ABS-300

Aplikasi dalam industry

Indikator pengering pada mesin cuci

Prinsip kerja

Terdiri dari film tipis polimer / oksida logam antara dua elektroda

konduktif.

Permukaan penginderaan / sensor dilapisi dengan logam berpori

elektroda untuk melindunginya kontaminasi. bahan kaca, keramik, atau

silikon.

Perubahan dalam konstanta dielektrik sensor kelembaban kapasitif

hampir berbanding lurus dengan kelembaban relatif lingkungan

sekitarnya

Karakteristik sensor

Perubahan kapasitansi 0,2-0,5 pF untuk RH 1%

Kapasitansi antara 100 dan 500 pF sebesar 50% RH pada 25 C.

Rentang waktu respon antara 30 hingga 60 s untuk perubahan RH 63%.

4-5-1 GAS DETECTION

PERALATAN PERCOBAAN

OP-Amp unit OU-6801 1

Power supply 1

Senssor unit SU-6807B 1

Analog multimeter 1

Gas lighter tanpa battrey 1

LANGKAH PERCOBAAN

1. Siapkan power supply dan pastikan power masih off 2. Ukur resistansi melaui pin 6 dan 8, atau pin 4 dan 7 dan catat

hasilnya pada tabel 1

3. Hubungkan pin 1 ke pin 2 sehingga tegangan heater dapat menjadi pemanas. Dan hubungkan multimeter (Rx10) melalui pin 6 dan pin 8.

4. Nyalakan power supply dengan segera ukur resistansi, dan catat hasilnya pada tabel 1. Lanjutkan mengukur resistansi pada setiap

menit dan catat hasilnya.

Gambar 1

Tabel 1

Resistance

Sensor

off()

Resistance sensor

Immediatelly

ON()

Resistance sensor setelah ON ()

1 menit 2 menit 3 menit

5. Matikan power supply, kemudian atur sambungan lagi berdasarkan gambar 2 . Atur multimeter pada range DC 10~15 V.

Gambar 2

6. Nyalakan powernya lagi. ukur tegangan setelah 1 menit dan 2 menit selama clean air pada tabel 2.

7. Gunakan gs lighter, buang gas ke arah sensor dan catat tegangannya lagi setelah 1 menit dan 2 menit pada tabel 2 untuk

kolom LPG (or LNG). 8. Hentikan gasnya. Bersihkan udara di sekitar sensor dengan

menunggu setelah 10 detik dengan mengipas-ngipasnya.

Kemudian ukur tegangan . dan catat hasilnya pada tabel 2 untuk

kolom recover

Tabel 2

Kondisi After 1 menit (V) After 2 menit (V)

Clean air

LPG(LNG)

RECOVER

HASIL PERCOBAAN

Tabel 1

Resistance

Sensor off() Resistance sensor

Immediatelly

ON()

Resistance sensor setelah ON ()

1 menit 2 menit 3 menit

0 0 24,5 K 28,2 K 29,7 K

Tabel 2

After 1 menit (V) After 2 menit (V)

Clean air 13,93 13,91

LPG(LNG) 13,89 -

RECOVER - -

Analisa:

Data pada tabel 1 resistansi yang dihasilkan sensor tidak

mengalami banyak perbedaan pada menit ke-1, ke-2, maupun ke-3. Karena

sensor tidak menerima aliran gas yang berarti (sedikit). Ketika power masih

off tidak ada resistansi karena arus yang mengalir juga 0.

Data pada tabel 2 sangat tidak akurat, hal ini disebabkan beberapa

kemungkinan salah satunya adalah aliran gas yang sangat sedikit dan daya

sensor yang sudah aus karena faktor usia. Sehingga pengukuran tidak

dlanjutkan pada saat recovery.

4-5-2 GAS ALARM

PERALATAN PERCOBAAN

Op-Amp unit OU-6801 1

DC power supply (0~20V) 1

Sensor unit SU-6807B 1

Gas lighter dengan battrey 1

LANGKAH PERCOBAAN

1. Pastikan power supply masih Off. Hubungkan sensor unit seperti gambar 3. Perhatikan hubungan pada differenstial amp,

comparator, dan alarm circuit.

Gambar 3

2. Atur alarm level sampai maksimum (10), dan nyalakan power supply. Cek pada level indikator. Indikator LED tidak akan

menyala jika udara bersih.

3. Biarkan sekitar 2 menit. Buang gas ke arah sensor selama beberapa menit, perhatikan level indikator. Cek apakah level indikator

berubah karena gas yang meningkat

4. Hentikan pembuangan gas. Tunggu sampai level indikator kembali ke 0. Ganti alarm level sampai antara 3 sampai 5. Ulangi langkah

3. Ketika alarm mati, mencapai alarm level atau tekan tombol reset

sampai alarm berhenti.

5. Adjust DC offset comparator dan perhatikan output sebagai fungsi banyaknya gas.

HASIL PERCOBAAN

Tabel 3

WAKTU LEVEL

INDICATOR ALARM LED ON

2 menit 10 Tidak bunyi 1-10 pada 1.20

menit

2 menit 4 Bunyi 1-7

Analisa:

Data pada tabel 3 menunjukkan banyak tidaknya gas yang

mengenai sensor. Pada awalnya diberikan level indikator 10, sampai menit

ke 1 lebih 20 detik led indikator bisa menyala dari tingkat 1-10 sedangkan

alarm tidak berbunyi. Dan pada level indikator 4, LED indikator menyala

sampai tingkat 7 dan alarm bisa menyala. hal ini bisa terjadi karena pada

level indikator 10 gas yang mengenai sensor tidak memenuhi banyaknya

dan gas segera menguap dan udara menjadi bersih sebelum waktunya.

4-6-1 HUMADITY SENSOR APPLICATION

Tabel 4

Natural state Humadity 50% Humadity 80%

Ambient temp - - -

Multimeter

indicator 3 3,6 4

4-6 HUMADITY SENSOR APPLICATIONS

PERALATAN PERCOBAAN

Op-Amp unit OU-6801B 1

Dcpower supply (0~20V) 1

Analog multimeter 1

Termometer 1

Standart STD humadity meter 1

LANGKAH PERCOBAAN

1. Pastikan power supply masih off. Hubungkan sensor unit seperti gambar 4. Atur multimeter DC 10 V.

Gambar 4

2. Nyalakan powernya, dan biarkan sekitar 1 menit dari war-up time. Bandingkan kelembapan pada STD humadity meter. Dalam kasus

ini sensor unit tidak cocok maka adjust CAL agar sesuai.

3. Ukur suhu dan kelembapan sensor unit dan catat hasilnya pada natural state pada tabel 5.

Tabel 3

Natural

state(V)

Humadity 50%(V) Humadity 60% (V)

Ambient temp

Multimeter

indication

4. Gunakan STD humadity meter ke sensor unit dan semprotkan hingga STD humadity meter mendekati 50% kelembapanya.

Kemudian catat pada tabel 5.

5. Ulangi langkah 4 sampai 80% RH.

HASIL PERCOBAAN

Tabel 4

Natural

state(V) Humadity 50%(V) Humadity 60% (V)

Ambient temp - - -

Multimeter

indication 3 3,6 4

Analisa:

Pada percobaan ini kelembapan diciptakan dengan cara

menghembuskan nafas (meniup sensor) dengan dikurung kertas. Natural

state adalah kondisi saat sensor belum ditiup, dan multimeter menunjukkan

tegangan 3 volt. Sedangkan saat sensor sudah ditiup selama beberapa detik

tegangan menunjukkan 3,6 dan ditambah beberapa detik lagi tegangan

berubah menjadi 4 volt. Dalam percobaan ini kelembapan yang diberikan

tidak benar-benar bisa 50% dan 80%, karena tidak tersedianya alat untuk

mengukurnya. Sehingga data yang diperoleh kurang akurat. Namun dapat

diambil kesimpulan bahwa semakin lembab maka tegangan yang dihasilkan

juga semakin besar.

KESIMPULAN:

Dari praktikum yang telah dilakukan dapat diambil kesimpulan

bahwa:

Semakin banyak gas yang mengenai sensor maka semakin tinggi resistansi yang dihasilkan.

Semakin lembab kondisi di sekitar sensor kelembapan maka tegangan yang dihasilkan juga semakin tinggi.