Tugas Besar : Metal detector (alat pendeteksi benda jenis logam)

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Pendahuluan

b) Rangkaian simulasi

c) Video Simulasi

6. Download File

1. Pendahuluan[kembali]

Detektor logam adalah instrumen yang mendeteksi keberadaan logam di dekatnya. Alat ini sangat berguna untuk menemukan objek logam baik di permukaan, di bawah tanah, maupun di bawah air. Detektor logam terdiri dari kotak kontrol, batang yang dapat diatur, dan beberapa sensor pengambilan yang bentuknya bervariasi. Ketika sensor mendekati logam, kotak kontrol akan memberi sinyal keberadaannya dengan nada, cahaya, atau pergerakan jarum. Intensitas sinyal biasanya meningkat seiring dengan kedekatan objek.

Metal detector analog adalah jenis metal detector yang menggunakan komponen analog, seperti resistor, kapasitor, induktor, dan transistor, untuk mendeteksi keberadaan logam. Prinsip kerja metal detector analog berbasis pada perubahan medan elektromagnetik yang disebabkan oleh keberadaan logam di dekatnya.

Menggunakan touch sensor sebagai tombol on/off pada perangkat metal detector, menggunakan infrared dan sensor jarak sebagai pendeteksi adanya benda yang melewati sensor atau terdeteksi sensor, menggunakan hall effect sensor dan magnetic reed sensor sebagai sensor untuk mendeteksi adanya benda logam menggunakan prinsip perubahan medan magnet.

2. Tujuan[kembali]

Memahami tentang sensor Sensor Magnet, touch, IR Porximity, Infrared, sensor hall effect.
Dapat menggunakan aplikasi proteus untuk membuat rangkaian metal detector sederhana
Dapat menggunakan komponen-komponen sederhana dalam membuat rangkaian metal detector pada aplikasi proteus
Dapat memahami rangkaian yang dibuat pada aplikasi Proteus

3. Alat dan Bahan[kembali]

A. ALAT

Voltmeter

Berfungsi untuk mengukur tegangan.

Amperemeter

Berfungsi untuk mengukur arus.

B. Bahan

Grounding

Berfungsi sebagai penahan arus

Dioda

Resistor

Baterai/Sumber Tegangan

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).

Op-Amp

Operasional amplifier (Op-Amp) adalah suatu penguat berpenguatan tinggi yang terintegrasi dalam sebuah chip IC yang memiliki dua input inverting dan non-inverting dengan sebuah terminal output, dimana rangkaian umpan balik dapat ditambahkan untuk mengendalikan karakteristik tanggapan keseluruhan pada operasional amplifier (Op-Amp).

Touch Sensor

Touch Sensor atau Sensor Sentuh adalah sensor elektronik yang dapat mendeteksi sentuhan. Sensor Sentuh ini pada dasarnya beroperasi sebagai sakelar apabila disentuh, seperti sakelar pada lampu, layar sentuh ponsel dan lain sebagainya. Sensor Sentuh ini dikenal juga sebagai Sensor Taktil (Tactile Sensor). Seiring dengan perkembangan teknologi, sensor sentuh ini semakin banyak digunakan dan telah menggeser peranan sakelar mekanik pada perangkat-perangkat elektronik.

Buzzer

Buzzer adalah sebuah komponen elektronika yang dapat mengubah sinyal listrik menjadi getaran suara. Penemuan tersebut kemudian dikembangkan oleh sebuah perusahaan Jepang menjadi Piezo Electric Buzzer dan mulai populer digunakan sejak 1970-an.

Magnetic Sensor

Sensor magnet adalah perangkat yang mendeteksi medan magnet dan meresponsnya, biasanya dengan mengubahnya menjadi sinyal listrik. Sensor ini dapat digunakan untuk mengukur posisi, jarak, kecepatan, dan arah objek tanpa kontak langsung. Prinsip kerja sensor magnet melibatkan interaksi antara konduktor dan medan magnet, di mana konduktor dapat mempengaruhi medan magnet sehingga menyebabkan magnet tertolak atau tertarik

Hall Effect Sensor

Sensor efek Hall adalah perangkat yang mendeteksi medan magnet. Sensor ini bekerja berdasarkan prinsip efek Hall, di mana arus listrik yang mengalir melalui konduktor akan menghasilkan tegangan ketika terkena medan magnet. Sensor ini sering digunakan dalam berbagai aplikasi, termasuk deteksi posisi, kecepatan, dan arus.

IR Proximity Sensor

Sensor IR proximity, atau sensor kedekatan inframerah, adalah perangkat yang mendeteksi keberadaan atau ketiadaan objek dalam jarak tertentu menggunakan cahaya inframerah. Sensor ini memancarkan radiasi inframerah dan mengukur pantulan atau penyerapan radiasi ini untuk menentukan kedekatan suatu objek

Transistor NPN

Konfigurasi :

Sensor Inframerah

Infrared (IR) Sensor Module with Arduino – A blog about DIY solar and arduino projects

Sensor inframerah adalah perangkat yang mendeteksi radiasi elektromagnetik dengan panjang gelombang lebih panjang dari cahaya tampak namun lebih pendek dari gelombang radio. Sensor ini tidak dapat dilihat oleh mata manusia dan biasanya digunakan dalam komunikasi atau transfer data antara perangkat elektronik

Induktor

Jenis-jenis Komponen Elektronika , Fungsi dan Simbolnya

Induktor adalah komponen elektronika pasif yang sering ditemukan dalam rangkaian yang berkaitan dengan frekuensi radio. Induktor dapat menimbulkan medan magnet jika dialiri oleh arus listrik. Kemampuan induktor untuk menyimpan energi magnet disebut dengan induktansi, yang satuan unitnya adalah Henry (H). Nilai induktansi sebuah induktor tergantung pada jumlah lilitan, diameter induktor, permeabilitas inti, dan ukuran panjang induktor.

Kapasitor

Bagaimana cara membedakan kaki kapasitor? - Quora

Kapasitor adalah sebuah komponen elektronik yang berfungsi untuk menyimpan energi listrik dalam bentuk medan listrik antara dua konduktor. Kapasitor terdiri dari dua pelat logam yang dipisahkan oleh bahan dielektrik. Ketika kapasitor dihubungkan ke sumber listrik, muatan listrik akan disimpan di dalamnya. Kapasitor digunakan dalam berbagai aplikasi elektronik seperti filter sinyal, penyimpan energi, dan pengatur waktu dalam rangkaian elektronik.

Push Button

Jual Push Button Kecil - Kota Manado - Clevertech | Tokopedia

push button adalah mekanisme sakelar sederhana yang biasanya digunakan untuk mengontrol rangkaian listrik. Ketika tombol ditekan, itu memungkinkan aliran arus listrik melalui rangkaian, dan ketika dilepaskan, itu menghentikan aliran arus.

Potensiometer

4. Dasar Teori[kembali]

1. Resistor

Resistor adalah komponen elektronika yang berfungsi untuk menghambat atau membatasi aliran listrik yang mengalir dalam suatu rangkain elektronika. Sebagaimana fungsi resistor yang sesuai namanya bersifat resistif dan termasuk salah satu komponen elektronika dalam kategori komponen pasif. Satuan atau nilai resistansi suatu resistor di sebut Ohm dan dilambangkan dengan simbol Omega (Ω). Sesuai hukum Ohm bahwa resistansi berbanding terbalik dengan jumlah arus yang mengalir melaluinya. Selain nilai resistansinya (Ohm) resistor juga memiliki nilai yang lain seperti nilai toleransi dan kapasitas daya yang mampu dilewatkannya. Semua nilai yang berkaitan dengan resistor tersebut penting untuk diketahui dalam perancangan suatu rangkaian elektronika oleh karena itu pabrikan resistor selalu mencantumkan dalam kemasan resistor tersebut.

Simbol Resistor Sebagai Berikut :

Resistor dalam suatu teori dan penulisan formula yang berhubungan dengan resistor disimbolkan dengan huruf “R”. Kemudian pada desain skema elektronika resistor tetap disimbolkan dengan huruf “R”, resistor variabel disimbolkan dengan huruf “VR” dan untuk resistorjenis potensiometer ada yang disimbolkan dengan huruf “VR” dan “POT”.

Kapasitas Daya Resistor

Kapasitas daya pada resistor merupakan nilai daya maksimum yang mampu dilewatkan oleh resistor tersebut. Nilai kapasitas daya resistor ini dapat dikenali dari ukuran fisik resistor dan tulisan kapasitas daya dalamsatuan Watt untuk resistor dengan kemasan fisik besar. Menentukan kapasitas daya resistor ini penting dilakukan untuk menghindari resistor rusak karena terjadi kelebihan daya yang mengalir sehingga resistor terbakar dan sebagai bentuk efisiensi biaya dan tempat dalam pembuatan rangkaian elektronika.

Nilai Toleransi Resistor

Toleransi resistor merupakan perubahan nilai resistansi dari nilai yang tercantum pada badan resistor yang masih diperbolehkan dan dinyatakan resistor dalam kondisi baik. Toleransi resistor merupakan salah satu perubahan karakteristik resistor yang terjadi akibat operasional resistor tersebut. Nilai torleransi resistor ini ada beberapa macam yaitu resistor dengan toleransi kerusakan 1% (resistor 1%), resistor dengan toleransi kesalahan 2% (resistor2%), resistor dengan toleransi kesalahan 5% (resistor 5%) dan resistor dengan toleransi 10% (resistor 10%).

Nilai toleransi resistor ini selalu dicantumkan di kemasan resistor dengan kode warna maupun kode huruf. Sebagai contoh resistor dengan toleransi 5% maka dituliskan dengan kode warna pada cincin ke 4 warna emas atau dengan kode huruf J pada resistor dengan fisik kemasan besar. Resistor yang banyak dijual dipasaran pada umumnya resistor 5% dan resistor 1%.

Jenis-Jenis Resistor

Berdasarkan jenis dan bahan yang digunakan untuk membuat resistor dibedakan menjadi resistor kawat, resistor arang dan resistor oksida logam atau resistor metal film.

Resistor Kawat (Wirewound Resistor)

Resistor kawat atau wirewound resistor merupakan resistor yang dibuat dengan bahat kawat yang dililitkan. Sehingga nilai resistansiresistor ditentukan dari panjangnya kawat yang dililitkan. Resistor jenis ini pada umumnya dibuat dengan kapasitas daya yang besar.

Resistor Arang (Carbon Resistor)

Resistor arang atau resistor karbon merupakan resistor yang dibuat dengan bahan utama batang arang atau karbon. Resistor karbon ini merupakan resistor yang banyak digunakan dan banyak diperjual belikan. Dipasaran resistor jenis ini dapat kita jumpai dengan kapasitas daya 1/16 Watt, 1/8 Watt, 1/4 Watt, 1/2 Watt, 1 Watt, 2 Watt dan 3 Watt.

Resistor Oksida Logam (Metal Film Resistor)

Resistor oksida logam atau lebih dikenal dengan nama resistor metal film merupakan resistor yang dibuah dengan bahan utama oksida logam yang memiliki karakteristik lebih baik. Resistor metal film ini dapat ditemui dengan nilai tolerasni 1% dan 2%. Bentuk fisik resistor metal film ini mirip denganresistor kabon hanya beda warna dan jumlah cicin warna yang digunakan dalam penilaian resistor tersebut. Sama seperti resistorkarbon, resistor metal film ini juga diproduksi dalam beberapa kapasitas daya yaitu 1/8 Watt, 1/4 Watt, 1/2 Watt. Resistor metal film ini banyak digunakan untuk keperluan pengukuran, perangkat industri dan perangkat militer.

Kemudian berdasarkan nilai resistansinya resistor dibedakan menjadi 2 jenis yaitu resistor tetap (Fixed Resistor) dan resistor tidak tetap (Variable Resistor)

Resistor Tetap(Fixed Resistor)

Resistor tetap merupakan resistor yang nilai resistansinya tidap dapat diubah atau tetap. Resistor jenis ini biasa digunakan dalam rangkaian elektronika sebagai pembatas arus dalam suatu rangkaian elektronika. Resistor tetap dapat kita temui dalam beberpa jenis, seperti :

Metal Film Resistor
Metal Oxide Resistor
Carbon Film Resistor
Ceramic Encased Wirewound
Economy Wirewound
Zero Ohm Jumper Wire
S I P Resistor Network

Resistor Tidak Tetap (Variable Resistor)

Resistor tidak tetap atau variable resistor terdiridari 2 tipe yaitu :

Pontensiometer, tipe variable resistor yang dapat diatur nilai resistansinya secara langsung karena telah dilengkapi dengan tuas kontrol. Potensiometer terdiri dari 2 jenis yaitu Potensiometer Linier dan Potensiometer Logaritmis
Trimer Potensiometer, yaitu tipe variable resistor yang membutuhkan alat bantu (obeng) dalam mengatur nilai resistansinya. Pada umumnya resistor jenis ini disebut dengan istilah “Trimer Potensiometer atau VR”
Thermistor, yaitu tipe resistor variable yangnilairesistansinya akan berubah mengikuti suhu disekitar resistor. Thermistor terdiri dari 2 jenis yaitu NTC dan PTC. Untuk lebih detilnya thermistor akan dibahas dalam artikel yang lain.
LDR (Light Depending Resistor), yaitu tipe resistor variabel yang nilai resistansinya akan berubah mengikuti cahaya yang diterima oleh LDR tersebut.

Jenis-jenis resistor tetap dan variable diatas akan dibahas lebih detil dalam artikel yang lain.

Menghitung Nilai Resistor

Nilai resistor dapat diketahui dengan kode warna dan kode huruf pada resistor. Resistor dengan nilai resistansi ditentukan dengan kode warna dapat ditemukan pada resistor tetap dengan kapasitas daya rendah, sedangkan nilai resistor yang ditentukan dengan kode huruf dapat ditemui pada resistor tetap daaya besar dan resistor variable.

Kode Warna Resistor

Cicin warna yang terdapat pada resistor terdiri dari 4 ring 5 dan 6 ring warna. Dari cicin warna yang terdapat dari suatu resistor tersebut memiliki arti dan nilai dimana nilai resistansi resistor dengan kode warna yaitu :

Resistor Dengan 4 Cincin Kode Warna

Maka cincin ke 1 dan ke 2 merupakan digit angka, dan cincin kode warna ke 3 merupakan faktor pengali kemudian cincin kode warnake 4 menunjukan nilai toleransi resistor.

Resistor Dengan 5 Cincin Kode Warna

Maka cincin ke 1, ke 2 dan ke 3 merupakan digit angka, dan cincin kode warna ke 4 merupakan faktor pengali kemudian cincin kode warna ke 5 menunjukan nilai toleransi resistor.

Resistor Dengan 6 Cincin Warna

Resistor dengan 6 cicin warna pada prinsipnya sama dengan resistor dengan 5 cincin warna dalam menentukan nilai resistansinya. Cincin ke 6 menentukan coefisien temperatur yaitu temperatur maksimum yang diijinkan untuk resistor tersebut.

Kode Huruf Resistor

Resistor dengan kode huruf dapat kita baca nilai resistansinya dengan mudah karenanilia resistansi dituliskan secara langsung. Pad umumnya resistor yang dituliskan dengan kode huruf memiliki urutan penulisan kapasitas daya, nilai resistansi dan toleransi resistor. Kode huruf digunakan untuk penulisan nilai resistansi dan toleransi resistor.

Kode Huruf Untuk Nilai Resistansi :

R, berarti x1 (Ohm)
K, berarti x1000 (KOhm)
M, berarti x 1000000 (MOhm)

Kode Huruf Untuk Nilai Toleransi :

F, untuk toleransi 1%
G, untuk toleransi 2%
J, untuk toleransi 5%
K, untuk toleransi 10%
M, untuk toleransi 20%

Rumus Resistor:

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 :

Dimana V adalah tegangan, I adalah kuat arus, dan R adalah Hambatan

Mencari resistansi total dalam rangkaian dapat menggunakan :

Seri : Rtotal = R1 + R2 + R3 + ….. + Rn

Dimana :
Rtotal = Total Nilai Resistor
R1 = Resistor ke-1
R2 = Resistor ke-2
R3 = Resistor ke-3
Rn = Resistor ke-n

Paralel: 1/Rtotal = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + ….. + 1/Rn

Dimana :
Rtotal = Total Nilai Resistor
R1 = Resistor ke-1
R2 = Resistor ke-2
R3 = Resistor ke-3
Rn = Resistor ke-n

Rumus :

-Jika rangkaian seri, maka :

-Jika rangkaian paralel, maka :

2. Transistor NPN

Transistor adalah komponen semikonduktor yang memiliki berbagai macam fungsi seperti sebagai penguat, pengendali, penyearah, osilator, modulator dan lain sebagainya. Transistor merupakan salah satu komponen semikonduktor yang paling banyak ditemukan dalam rangkaian-rangkaian elektronika.

Gambar Gelombang Input/Output

3. Relay

Relay adalah sebuah komponen elektronik yang difungsikan sebagai sakelar elektrik. Relay berfungsi dengan adanya arus listrik. Adanya relay juga akan membuat komponen dapat mengendalikan arus listrik yang besar. Selain itu relay merupakan salah satu bagian komponen elektronika yang dapat mengimplementasikan Logical Switching.

Simbol Relay :

Cara Kerja : Apabila coil diberikan arus listrik, maka akan timbul gaya elektromagnetik yang dapat menarik armature untuk merubah switch contact point. Apabila coil tersebut sudah tidak dialiri arus listrik, maka Armature akan kembali lagi ke posisi Normally Close. Umumnya, coil yang digunakan oleh relay untuk mengubah switch contact point ke posisi NC hanya membutuhkan arus listrik yang kecil.

Kapasitas Pengalihan Maksimum:

4. Op-Amp

Penguat operasional atau yang dikenal sebagai Op-Amp merupakan suatu rangkaian terintegrasi atau IC yang memiliki fungsi sebagai penguat sinyal, dengan beberapa konfigurasi. Secara ideal Op-Amp memiliki impedansi masukan dan penguatan yang tak berhingga serta impedansi keluaran sama dengan nol. Dalam prakteknya, Op-Amp memiliki impedansi masukan dan penguatan yang besar serta impedansi keluaran yang kecil.

Op-Amp memiliki beberapa karakteristik, diantaranya:
a. Penguat tegangan tak berhingga (AV = ∼)
b. Impedansi input tak berhingga (rin = ∼)
c. Impedansi output nol (ro = 0) d. Bandwidth tak berhingga (BW = ∼)
d. Tegangan offset nol pada tegangan input (Eo = 0 untuk Ein = 0)

A. Amplifier Operasional:

Penguat Pembalik:

Istilah berikut digunakan dalam rumus dan persamaan untuk Penguatan Operasional.

· R f = Resistor umpan balik

· R in = Resistor Masukan

· V in = Tegangan masukan

· V keluar = Tegangan keluaran

· Av = Penguatan Tegangan

Penguatan tegangan:

Gain loop dekat dari penguat pembalik diberikan oleh;

Tegangan Keluaran:

Tegangan keluaran tidak sefasa dengan tegangan masukan sehingga dikenal sebagai penguat pembalik .

Penguat Penjumlahan:

Tegangan Keluaran:

Output umum dari rangkaian yang diberikan di atas adalah;

Jumlah Tegangan Input Amplifikasi Terbalik:

jika resistor inputnya sama, outputnya adalah jumlah tegangan input yang diskalakan terbalik,

Jika R 1 = R 2 = R 3 = R n = R

Output yang Dijumlahkan:

Ketika semua resistor dalam rangkaian di atas sama, outputnya adalah jumlah terbalik dari tegangan input.

Jika R f = R 1 = R 2 = R 3 = R n = R;

V keluar = – (V 1 + V 2 + V 3 +… + V n )

B. Penguat Non-Pembalik:

Istilah yang digunakan untuk rumus dan persamaan Penguat Non-Pembalik.

· R f = Resistor umpan balik

· R = Resistor Tanah

· V masuk = Tegangan masukan

· V keluar = Tegangan keluaran

· Av = Penguatan Tegangan

Keuntungan Penguat:

Gain total penguat non-pembalik adalah;

Tegangan Keluaran:

Tegangan output penguat non-pembalik sefasa dengan tegangan inputnya dan diberikan oleh;

Unity Gain Amplifier / Buffer / Pengikut Tegangan:

Jika resistor umpan balik dilepas yaitu R f = 0, penguat non-pembalik akan menjadi pengikut / penyangga tegangan

Penguat Diferensial:

Istilah yang digunakan untuk rumus Penguat Diferensial.

· R f = Resistor umpan balik

· R a = Resistor Input Pembalik

· R b = Resistor Input Non Pembalik

· R g = Resistor Ground Non Pembalik

· V a = Tegangan input pembalik

· V b = Tegangan Input Non Pembalik

· V keluar = Tegangan keluaran

· Av = Penguatan Tegangan

Keluaran Umum:

tegangan keluaran dari rangkaian yang diberikan di atas adalah;

Keluaran Diferensial Berskala:

Jika resistor R f = R g & R a = R b , maka output akan diskalakan perbedaan dari tegangan input;

Perbedaan Penguatan Persatuan:

Jika semua resistor yang digunakan dalam rangkaian adalah sama yaitu R a = R b = R f = R g = R, penguat akan memberikan output yang merupakan selisih tegangan input;

V keluar = V b – V a

Penguat Pembeda

Penguat Operasional jenis ini memberikan tegangan output yang berbanding lurus dengan perubahan tegangan input. Tegangan keluaran diberikan oleh;

Input gelombang segitiga => Output gelombang persegi panjang

Input gelombang sinus => Output gelombang kosinus

Penguat Integrator

Penguat ini memberikan tegangan keluaran yang merupakan bagian integral dari tegangan masukan.

C. Penguat Diferensial (Differential Amplifier)

Penguat diferensial memperkuat perbedaan tegangan pada input inverting dan non-inverting. Sejauh ini kami hanya menggunakan satu dari input penguat operasional (Op-amp) untuk terhubung ke penguat, baik menggunakan terminal input "inverting Op-amp" atau "non-inverting Op-amp" untuk memperkuat sinyal input tunggal dengan input lain yang terhubung ke ground.

Pada dasarnya, seperti yang kita lihat di tutorial pertama tentang Dasar Penguat Operasional (Op-amp), semua Op-amp adalah “Penguat Diferensial” karena konfigurasi inputnya. Tetapi dengan menghubungkan satu sinyal tegangan ke satu terminal input dan sinyal tegangan lainnya ke terminal input lainnya, tegangan output yang dihasilkan akan sebanding dengan "Perbedaan/Difference" antara dua sinyal tegangan input V₁ dan V₂.

Kemudian penguat diferensial memperkuat perbedaan antara dua tegangan membuat jenis rangkaian Op-amp ini menjadi Subtractor/Pengurang tidak seperti Penguat Penjumlah (Summing Amplifier) yang menambah atau menjumlahkan bersama tegangan input. Jenis rangkaian Op-amp ini umumnya dikenal sebagai konfigurasi Penguat Diferensial dan ditunjukkan di bawah ini:

Penguat Diferensial (Differential Amplifier)

Dengan menghubungkan setiap input pada gilirannya ke ground 0v kita dapat menggunakan superposisi untuk menyelesaikan tegangan output Vout. Kemudian fungsi transfer untuk rangkaian Penguat Diferensial diberikan sebagai:

Ketika resistor, R1 = R2 dan R3 = R4 fungsi transfer di atas untuk penguat diferensial dapat disederhanakan menjadi ekspresi berikut:

Persamaan Penguat Diferensial

Jika semua Resistor semuanya memiliki nilai ohm yang sama, yaitu: R1 = R2 = R3 = R4 maka rangkaian akan menjadi Penguat Diferensial Gain Unity dan gain tegangan penguat akan tepat satu atau kesatuan. Maka ekspresi output hanya akan menjadi Vout = V₂ - V₁.

D. Voltage Follower

Pengikut tegangan menghasilkan sinyal keluaran yang amplitudonya sama dengan sinyal masukan. Karena sinyal input diterapkan ke terminal input noninverting, maka tidak terjadi inversi. Dengan demikian, pengikut tegangan merupakan buffer noninverting.

Operasi penguatan kesatuan dari pengikut tegangan dicapai melalui umpan balik negatif . Sinyal masukan diterapkan ke terminal masukan non-pembalik op-amp, dan terminal keluaran dihubungkan langsung ke terminal masukan pembalik.

Jika penguat operasional beroperasi sebagai penguat loop terbuka (tanpa umpan balik negatif), peningkatan kecil pada tegangan masukan akan menyebabkan peningkatan besar pada tegangan keluaran, karena op-amp mempunyai penguatan yang sangat tinggi.

E. Detector Inverting

Dengan Vref = 0 Volt
Rangkaian detektor inverting dengan tegangan input Vi berupa gelombang segitiga dan tegangan referensi Vref = 0 Volt adalah seperti gambar

Dengan menggunakan persamaan (1) maka Vi = V2 dan Vref = V1 sehingga
bentuk gelombang tegangan output

Gambar 67 Bentuk gelombang input dan gelombang outpu Adapun kurva karakteristik Input-Ouput (I-O) adalah seperti gambar 68. Dengan Vi > 0 (artinya Vi > 65 μ Volt untuk rangkaian detektor dengan ±Vs =
±15 Volt) maka Vo = -Vsat dan sebaliknya bila Vi < 0 (artinya Vi < -65 μ Volt untuk rangkaian detektor dengan ±Vs = ±15 Volt) maka Vo = +Vsat

b. Dengan Vref = bertegangan positif

Rangkaian detektor inverting dengan tegangan input Vi berupa gelombang segitiga dan tegangan referensi Vref > 0 Volt adalah seperti gambar 69.

Dengan menggunakan persamaan (1) maka Vi = V2 dan Vref = V1 sehingga bentuk gelombang tegangan output Vo

yang dihasilkan adalah seperti gambar 70.

F. Detector Non-Inverting

Rangkaian detektor non inverting dengan tegangan input Vi berupa gelombang segitiga dan tegangan referensi Vref = 0 Volt adalah seperti gambar 75.

a. dengan Vref = +

b. Dengan Vref = bertegangan positif

Rangkaian detektor non inverting dengan tegangan input Vi berupa gelombang segitiga dan tegangan referensi Vref > 0 Volt adalah seperti gambar 78.

c. Dengan Vref = bertegangan negatif
Rangkaian detektor non inverting dengan tegangan input Vi berupa gelombang segitiga dan tegangan referensi Vref < 0 Volt adalah seperti gambar 81

5. Sensor Sentuh

Simbol Touch Sensor:

Graffik Respon Sensor:

prinsip dasar cara kerja touch sensor sebagai saklar yaitu: kapasitif, resistif, induktif, pizeoelektrik

Touch Sensor Kapasitif:

Sensor kapasitif bekerja dengan mengukur perubahan kapasitansi. Pada dasarnya, sensor ini memiliki lapisan konduktif yang menciptakan medan listrik.

Ketika jari atau objek konduktif lainnya mendekati atau menyentuh sensor, kapasitansi berubah karena jari bertindak sebagai kapasitor tambahan.

Perubahan kapasitansi ini dideteksi oleh sirkuit elektronik, yang kemudian menghasilkan sinyal untuk mengaktifkan atau menonaktifkan saklar

. Sensor kapasitif sering digunakan dalam perangkat elektronik modern seperti layar sentuh dan tombol sentuh karena sensitivitasnya yang tinggi dan responsivitas yang baik.

6. Sensor Magnet

Sensor magnet adalah sebuah perangkat elektronik yang digunakan untuk mendeteksi medan magnet. Prinsip kerja sensor magnet didasarkan pada perubahan medan magnet yang terdeteksi oleh sensor tersebut. ketika Sensor magnet bekerja berdasarkan prinsip bahwa medan magnet dapat mempengaruhi aliran listrik dalam sebuah rangkaian elektronik. Ketika sensor magnet terpapar pada medan magnet, material di dalam sensor akan mengalami perubahan yang menghasilkan sinyal listrik. Sensor ini kemudian mengubah sinyal listrik tersebut menjadi informasi yang dapat digunakan untuk mendeteksi keberadaan dan intensitas medan magnet. Dengan demikian, sensor magnet dapat mengonversi perubahan medan magnet menjadi sinyal listrik yang dapat diukur dan diinterpretasikan oleh perangkat elektronik.

Prinsip kerjanya adalah ketika metal detector mendeteksi adanya logam di dekat reed switch, metal detector akan menghasilkan medan magnet. Medan magnet ini akan membuat reed switch menutup dan menghasilkan sinyal yang dapat diolah oleh rangkaian elektronik metal detector.

Secara umum, dalam metal detector analog, reed switch digunakan sebagai bagian dari osilator. Ketika reed switch tertutup oleh medan magnet yang dihasilkan oleh logam, frekuensi osilasi osilator akan berubah. Perubahan ini kemudian diubah menjadi sinyal audio atau visual yang mengindikasikan keberadaan logam.

Kelebihan dari reed switch sebagai sensor deteksi logam dalam metal detector analog adalah kesederhanaan dan kehandalannya. Namun, kelemahannya adalah sensitivitasnya terhadap medan magnet eksternal yang bisa mengganggu kinerja sensor. Oleh karena itu, penggunaan reed switch dalam metal detector analog biasanya memerlukan desain yang cermat untuk menghindari gangguan yang tidak diinginkan.

Prinsip kerja sensor magnetic reed switch

DISUSUN OLEH : NUR REZHA R D Sekilas tentang reed switch Reed Switch adalah sebuah saklar listrik yang dioperasikan oleh medan magnet. Benda. - ppt download

Grafik Respon Sensor :

SENSOR: magnetic reed switch sensor

7. Sensor Jarak GP2D12

Sensor GP12D2 adalah sensor fotoelektrik kompak buatan Panasonic yang dirancang untuk berbagai aplikasi industri. Sensor ini menggunakan metode reflektif dengan jarak deteksi hingga beberapa sentimeter dan dilengkapi dengan output transistor (NPN/PNP). Beroperasi pada tegangan DC 12-24V, sensor ini memiliki waktu respons cepat, cocok untuk aplikasi berkecepatan tinggi. Dengan desain yang tahan terhadap debu dan air, sensor GP12D2 cocok digunakan di lingkungan industri yang menantang seperti otomasi, pengemasan, dan jalur perakitan. Untuk informasi lebih rinci, sebaiknya merujuk pada datasheet atau manual pengguna resmi dari Panasonic.

Grafik Responsi Sensor Jarak

8. Senosr Infrared

Sensor infrared adalah sebuah sensor yang digunakan untuk mendeteksi radiasi inframerah yang dipancarkan oleh objek. berdasarkan prinsip bahwa semua benda dengan suhu di atas nol mutlak akan memancarkan radiasi inframerah. Ketika sensor ini mendeteksi adanya perubahan dalam pola radiasi inframerah yang diterimanya, seperti akibat adanya objek yang memotong jalur radiasi tersebut, sensor akan menghasilkan sinyal listrik yang dapat diinterpretasikan sebagai keberadaan objek. Dengan demikian, sensor infrared memungkinkan deteksi objek tanpa memerlukan kontak fisik, sehingga cocok untuk aplikasi deteksi gerakan, pengukuran suhu, dan kontrol jarak jauh.

Ada dua jenis sensor IR yang umum digunakan dalam aplikasi deteksi benda yang melewati sensor, yaitu sensor transmiter-receiver (pengirim-penerima) dan sensor reflektif:

Sensor Transmiter-Receiver: Sensor ini terdiri dari dua bagian, yaitu bagian pengirim (transmitter) yang menghasilkan sinar inframerah dan bagian penerima (receiver) yang mendeteksi pantulannya. Ketika benda melewati sinar inframerah yang dipancarkan oleh transmitter, penerima akan mendeteksi perubahan intensitas cahaya yang diterima, yang kemudian diinterpretasikan sebagai adanya benda yang melewati sensor.
Sensor Reflektif: Sensor ini menggunakan satu komponen yang berfungsi sebagai transmitter dan receiver. Sinar inframerah yang dipancarkan akan dipantulkan kembali ke sensor oleh benda yang melewati area sensor. Perubahan intensitas cahaya yang diterima oleh sensor kemudian diukur untuk mendeteksi keberadaan benda.

Dalam kedua jenis sensor tersebut, prinsip kerja utamanya adalah mendeteksi perubahan intensitas cahaya inframerah yang dipancarkan dan dipantulkan kembali oleh benda yang melewati sensor. Perubahan ini kemudian diubah menjadi sinyal elektronik yang dapat diinterpretasikan sebagai adanya benda yang melewati sensor.

Sensor IR sering digunakan dalam aplikasi deteksi otomatisasi, seperti deteksi gerakan, deteksi posisi, dan deteksi hambatan, karena sensitivitasnya terhadap perubahan cahaya yang relatif rendah dan kemampuannya untuk bekerja dalam berbagai kondisi pencahayaan.

Prinsip kerja sensor infrared

Grafik respon sensor infrared

9. Hall Effect Sensor

Cara Kerja Sensor Efek Hall dalam Metal Detector

Medan Magnet: Sensor efek Hall menggunakan medan magnet yang dihasilkan oleh magnet permanen atau elektromagnet. Ketika logam yang dideteksi mendekati medan magnet ini, medan magnet tersebut akan terganggu atau berubah.
Efek Hall: Perubahan dalam medan magnet ini menyebabkan perubahan dalam tegangan yang dihasilkan oleh sensor efek Hall. Tegangan ini kemudian dapat diukur dan dianalisis.
Sinyal Output: Sensor efek Hall menghasilkan sinyal output yang dapat digunakan untuk mengindikasikan keberadaan logam. Sinyal ini dapat digunakan untuk mengaktifkan alarm, lampu indikator, atau sistem lain yang sesuai.

Keuntungan Menggunakan Sensor Efek Hall

Keandalan: Sensor efek Hall sangat andal karena tidak memiliki bagian yang bergerak, sehingga lebih tahan lama dan kurang rentan terhadap kerusakan mekanis.
Akurasi: Sensor ini dapat mendeteksi perubahan kecil dalam medan magnet, memberikan akurasi yang tinggi dalam deteksi logam.
Respons Cepat: Sensor efek Hall memiliki respons waktu yang cepat, sehingga sangat efektif untuk aplikasi yang memerlukan deteksi real-time.

Grafik Respon sensor :

9. Kapasitor

Kapasitor adalah sebuah komponen elektronik pasif yang digunakan untuk menyimpan energi dalam bentuk medan listrik antara dua konduktor yang saling berdekatan. Kapasitor terdiri dari dua pelat logam atau konduktor lainnya yang dipisahkan oleh bahan dielektrik. Ketika tegangan diterapkan pada kapasitor, muatan listrik akan terakumulasi di kedua pelat, menciptakan perbedaan potensial di antara keduanya. Kapasitor digunakan dalam berbagai rangkaian elektronik untuk menyimpan energi, memfilter sinyal, menstabilkan tegangan, dan berbagai aplikasi lainnya.

BATCH2 Hardware Engineering: 1. Pengenalan dan Instal Software ISIS Proteus

Prinsip kerja : Prinsip kerja kapasitor didasarkan pada kemampuannya untuk menyimpan energi dalam bentuk medan listrik antara dua konduktor yang saling berdekatan. Ketika tegangan diterapkan pada kapasitor, muatan listrik akan terakumulasi di kedua pelat, menciptakan perbedaan potensial di antara keduanya. Bahan dielektrik di antara kedua pelat memungkinkan penyimpanan muatan tanpa adanya aliran arus yang signifikan. Kapasitor dapat melepaskan energi yang disimpannya saat diperlukan.

Kapasitansi dari kapasitor dapat ditentukan dengan rumus:

$C=\epsilon _{0}\epsilon _{r}{\frac {A}{d}}$

$C$ : Kapasitansi

$\epsilon _{0}$ : permitivitas hampa

$\epsilon _{r}$ : permitivitas relatif

$A$ : luas pelat

$d$ :jarak antar pelat/tebal dielektrik

10. Induktor

Sebuah induktor atau pengimbas, disebut juga reaktor adalah sebuah komponen elektronika pasif (kebanyakan berbentuk torus) yang dapat menyimpan energi pada medan magnet yang ditimbulkan oleh arus listrik yang melintasinya. Kemampuan induktor untuk menyimpan energi magnet ditentukan oleh induktansinya, dalam satuan Henry. Biasanya sebuah induktor adalah sebuah kawat penghantar yang dibentuk menjadi kumparan, lilitan membantu membuat medan magnet yang kuat di dalam kumparan dikarenakan hukum induksi Faraday. Induktor adalah salah satu komponen elektronik dasar yang digunakan dalam rangkaian yang arus dan tegangannya berubah-ubah dikarenakan kemampuan induktor untuk memproses arus bolak-balik.

Dasar Elektronika 3 ( Induktor ) - Secure Instrument

Prinsip kerja : Prinsip kerja induktor didasarkan pada hukum elektromagnetik Faraday. Ketika arus listrik mengalir melalui induktor, medan magnet di sekitarnya akan bertambah sesuai dengan arus yang mengalir. Ketika arus berubah atau dihentikan, medan magnet tersebut juga berubah atau menghilang. Perubahan medan magnet ini menciptakan gaya elektromotif induksi dalam induktor, yang menyebabkan terjadinya tegangan listrik yang berlawanan arah dengan arus yang semula mengalir. Dengan demikian, induktor dapat digunakan untuk menyimpan energi dalam bentuk medan magnet dan menghasilkan tegangan saat arus berubah.

Faktor kualitas atau "Q" dari sebuah induktor adalah perbandingan reaktansi induktif dan resistansi deret pada frekuensi tertentu, dan ini merupakan efisiensi induktor. Semakin tinggi faktor Q dari induktor, induktor tersebut semakin mendekati induktor ideal tanpa kerugian.

Faktor Q dari sebuah induktor dapat diketahui dari rumus berikut, di mana R merupakan resistansi internal dan $\omega {}L$ adalah resistansi kapasitif atau induktif pada resonansi:

$Q={\frac {\omega {}L}{R}}$

Konstruksi	Rumus	Besaran (SI, kecuali disebutkan khusus)
Lilitan silinder	$L={\frac {\mu _{0}KN^{2}\pi r^{2}}{l}}$	L = induktansi μ₀ = permeabilitas vakum K = koefisien Nagaoka N = jumlah lilitan r = jari-jari lilitan l = panjang lilitan
Kawat lurus	$L=200\,l\left(\ln {\frac {4l}{d}}-1\right)10^{-9}$	L = induktansi l = panjang kawat d = diameter kawat

Inti toroid	$L=\mu _{0}\mu _{r}{\frac {N^{2}r^{2}}{D}}$	L = induktansi μ₀ = permeabilitas vakum μ_r = permeabilitas relatif bahan inti N = jumlah lilitan r = jari-jari gulungan D = diameter keseluruhan

11. Logicstate

Logicstate yaitu pengertian logis, benar atau salah, dari sinyal biner yang diberikan. Sinyal biner adalah sinyal digital yang hanya memiliki dua nilai yang valid. Dalam istilah fisik, pengertian logis dari sinyal biner ditentukan oleh level tegangan atau nilai arus sinyal, dan ini pada gilirannya ditentukan oleh teknologi perangkat. Dalam sirkuit TTL, misalnya, keadaan sebenarnya diwakili oleh logika 1, kira-kira sama dengan +5 volt pada garis sinyal; logika 0 kira-kira 0 volt. Tingkat tegangan antara 0 dan +5 volt dianggap tidak ditentukan.Karena hanya dua status logika, logika 1 dan logika 0, yang dimungkinkan, teknik aljabar Boolean dapat digunakan untuk menganalisis rangkaian digital yang melibatkan sinyal biner. Istilah logika positif diterapkan ke sirkuit di mana logika 1 ditetapkan ke level tegangan yang lebih tinggi; Dalam rangkaian logika negatif, logika 1 ditunjukkan dengan level tegangan yang lebih rendah.

12. Dioda

Dioda atau disebut juga sinyal dioda adalah komponen dasar semikonduktor aktif yang hanya bisa mengalirkan arus satu arah saja (forward bias) yaitu dari arah positip (Anoda) ke arah negatif (Katoda) namun memblok arus untuk arah sebaliknya. Dalam rangkaian elektronika dioda diibaratkan sebagai kran/katup listrik satu arah. Dioda memiliki dua elektroda yaitu elektroda positip (Anoda) dan elektroda negatif (Katoda). Secara umum dioda biasa dipakai untuk merubah arus bolak-balik (AC) menjadi arus searah (DC) atau disebut sebagai Rectifier.

Dioda dibuat dari bahan semikonduktor seperti germanium (Ge), Silicon (Si) dan galium arsenide (GaAs), sifat listrik pada jenis material tersebut ialah menengah atau dengan kata lain tidak baik sebagai konduktor dan tidak baik juga sebagai insulator, sifat ini dinamakan semikonduktor.

Material semikonduktor memiliki sangat sedikit "elektron bebas" karena molekul atomnya terkumpul bersama dalam bentuk pola kristal yang sering disebut "kisi kristal". Untuk meningkatkan daya hantar listrik pada material ini maka perlu dicampurkan "kotoran atom" pada struktur kristalnya sehingga menghasilkan lebih banyak elektron bebas dan lubang atom. Untuk menghasilkan sisi Negatif (katoda) pada dioda maka material semikonduktor biasanya dicampurkan kotoran atom dengan bahan seperti: Arsenik, Antimony atau Fosfor. dan untuk menghasilkan sisi positip (Anoda) dicampur dengan kotoran atom dari bahan Aluminium, Boron atau Galium.

Jenis dan Simbol Dioda

Seperti penjelasan diatas, Jenis dioda tergantung dari bahan material yang dipakai saat pembuatannya, dibawah ini adalah contoh gambar dan simbol dari jenis-jenis dioda:

1. Dioda Silicon

Terbuat dari bahan Germanium, memiliki drop tegangan maju (forward volt drop) 0,7V, pada rangkaian elektronika biasa dipakai sebagai penyearah (rectifier). Contoh dioda Germanium adalah: 1N4000 series dan 1N5000 series dll.

2. Dioda Germanium

Terbuat dari bahan Silicon, memiliki drop tegangan maju (forward volt drop) 0,3V. Biasa diaplikasikan sebagai dioda penyearah. contoh dioda silicon adalah: IN4148 atau 1N914 dll.

3. Dioda Zener

Terbuat dari bahan silikon, dioda zener atau sering disebut juga "breakdown diode" berfungsi sebagai pembatas tegangan pada rangkaian, atau dengan kata lain dioda zener adalah komponen regulator tegangan sederhana. dioda zener memiliki rating tegangan antara 1 sampai ratusan volt dengan daya mulai dari 1/4w.

4. Light Emitting Diode atau LED

Adalah jenis dioda yang dapat mengeluarkan cahaya, LED yang banyak dipasaran berbentuk kubah bulat dan juga kotak persegi dengan variasi warna merah, kuning, hijau, biru atau putih. batas arus maksimum LED adalah 20mA. dan memiliki drop tegangan maju (forward volt drop) antara 1,2v sampai 3,6v tergantung dari jenis warna LED.

5. Dioda Schottky

disebut juga dioda power memiliki drop tegangan maju (forward bias) yang rendah, namun rating arus dan tegangannya tinggi. Biasa dipakai sebagai penyearah pada frekuensi tinggi, sering dipakai pada rangkaian pengisian battre, AC Rectifier dan Inverter.contoh untuk dioda schotky adalah 5819 atau 58xx dll.

13. Power Supply

Catu daya merupakan suatu Rangkaian yang paling penting bagi sistem elektronika. Power supply atau catu daya adalah suatu alat atau perangkat elektronik yang berfungsi untuk merubah arus AC menjadi arus DC untuk memberi daya suatu perangkat keras lainnya. Sumber AC yaitu sumber tegangan bolak-balik, sedangkan sumber tegangan DC merupakan sumber tegangan searah. Power supply/unit catu daya secara efektif harus mengisolasi rangkaian internal dari jaringan utama, dan biasanya harus dilengkapi dengan pembatas arus otomatis atau pemutus bila terjadi beban lebih atau hubung singkat. Bila pada saat terjadinya kesalahan catu daya, tegangan keluaran DC meningkat di atas suatu nilai aman maksimum untuk rangkaian internal, maka daya secara otomatis harus diputuskan.

Simbol di proteus

14. Motor DC

Motor DC adalah motor listrik yang memerlukan suplai tegangan arus searah pada kumparan medan untuk diubah menjadi energi gerak mekanik. Kumparan medan pada motor dc disebut stator (bagian yang tidak berputar) dan kumparan jangkar disebut rotor (bagian yang berputar). Motor arus searah, sebagaimana namanya, menggunakan arus langsung yang tidak langsung/directunidirectional.

Motor DC adalah piranti elektronik yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanik berupa gerak rotasi. Pada motor DC terdapat jangkar dengan satu atau lebih kumparan terpisah. Tiap kumparan berujung pada cincin belah (komutator). Dengan adanya insulator antara komutator, cincin belah dapat berperan sebagai saklar kutub ganda (double pole, double throw switch). Motor DC bekerja berdasarkan prinsip gaya Lorentz, yang menyatakan ketika sebuah konduktor beraliran arus diletakkan dalam medan magnet, maka sebuah gaya (yang dikenal dengan gaya Lorentz) akan tercipta secara ortogonal diantara arah medan magnet dan arah aliran arus. Kecepatan putar motor DC (N) dirumuskan dengan Persamaan berikut.

Simbol motor DC di proteus:

16. Transistor

Transistor adalah komponen semikonduktor yang dipakai sebagai penguat, sebagai sirkuit pemutus dan penyambung (switching), stabilisasi tegangan, modulasi sinyal atau sebagai fungsi lainnya. Transistor dapat berfungsi semacam kran listrik, di mana berdasarkan arus inputnya (BJT) atau tegangan inputnya (FET), memungkinkan pengaliran listrik yang sangat akurat dari sirkuit sumber listriknya.

Transistor Bipolar adalah salah satu jenis transistor yang terbentuk dari 2 dioda sehingga memiliki polaritas atau sisi positif dan sisi negatif. Biasanya transistor Bipolar atau disebut dengan BJT (Basis Junction Transistor) memiliki 2 jenis, diantaranya yaitu Transistor PNP dan Transistor NPN. Transistor ini memiliki 3 polaritas yang biasa disebut B (Basis), E (Emiter), C (Collector). Basis berfungsi sebagai base atau tempat berkumpulnya kumpulan aliran arus yang masuk ke transistor, Emiter dan Collector sebagai aliran arus masuk dan keluar.

Lambang Transistor BJT

Sudah jelas seperti gambar di atas bahwa transistor PNP memiliki simbol yang arah panahnya masuk dan sebaliknya untuk NPN arah panah dari emiter mengarah keluar.

Bentuk aliran arus pada sebuah transistor dapat dirumuskan dengan hukum KCL ( Kirchoff Current Law) Atau hukum Kirchoff I, yang dirumuskan sebagai berikut.

Ie = Ic + Ib

Keterangan :
Ie = Arus Emitter
Ic = Arus Collector
Ib = Arus Basis

Pada Transistor BJT nilai arus Ib relatif sangat kecil terhadap Ic, maka Ib ini dapat diabaikan. Sehingga persamaan diatas bisa berubah menjadi

Ie = Ic

Keterangan :
Ie = Arus Emitter
Ic = Arus Collector

Karakteristik input merupakan karakteristik dari tegangan base dan emitter (VBE) sebagai fungsi arus base (IB) dengan VCE dalam keadaan konstan. Karakteristik ini merupakan karakteristik dari junction emitter-base dengan forward bias atau sama dengan karakteristik diode pada forward bias. Pada BJT seluruh pembawa muatan akan melewati junction Base-Emittor menuju Collector maka arus pada basis menjadi jauh lebih kecil dari diode P-N dengan adanya faktor hfe. Penambahan nilai VCE megakibatkan arus IB akan berkurang. Arus IB akan mengalir jika tegangan VBE > 0,7 V

Karakteristik output merupakan karakteristik dengan tegangan emitter (VCE) sebagai fungsi arus kolektor (IC) terhadap arus base (IB) yang tetap seperti ditunjukkan pada Gambar 4. Pada saat IB=0, arus IC yang mengalir adalah arus bocor ICB0 (pada umumnya diabaikan), sedangkan pada saat IB ≠ 0 untuk VCE kecil (<< 0,2 V), pembawa muatan di basis tidak efisien dan transistor dikatakan dalam keadaan saturasi dengan IB > IC / hfe . Pada saat VCE diperbesar IC pun naik hingga melewati level tegangan VCE saturasi (0,2 -1 V) hingga transistor bekerja dalam daerah aktif dengan IB = IC / hfe. Pada saat ini kondisi arus IC relatif konstan terhadap variasi tegangan VCE.

Gelombang input dan output transistor

Pada terori ini memakai beberapa model transisitor yaitu :

Ada 4 macam rangkaian pemberian bias, yaitu :

Fixed bias yaitu, arus bias IB didapat dari VCC yang dihubungkan ke kaki B melewati tahanan R seperti gambar

Emitter-Stabilized Bias adalah rangkaian Fixed bias yang ditambahkan tahanan RE seperti gambar

sehingga tahanan RE kalau dilihat dari input untuk mencari arus IB adalah
sebesar (β+1)RE.

Self Bias adalah arus input didapatkan dari pemberian tegangan input VBB seperti gambar

Voltage-divider Bias adalah arus bias didapatkan dari tegangan di R2 dari hubungan VCC seri dengan R1 dan R2 seperti gambar 61. Untuk mencari arus IB maka dilakukan perubahan rangkaian dengan memakai metoda thevenin sehingga menghasilkan rangkaian pengganti seperti gambar

Rangakain :

5. Percobaan[kembali]

a) Prosedur[kembali]

Siapkan alat dan bahan yang akan digunakan di library proteus
Susunlah alat dan bahan tersebut seperti gambar di bawah ini
Resistor yang digunakan ada diberi hambatan.
Baterai yang digunakan diberi tegangan yaitu 12V.
Power yang digunakan diberi tegangan yaitu 5V - 12V.
Relay yang digunakan diberi tegangan 2V - 3V.
Setelah semua komponen terangkai, maka cobalah untuk menjalankannya.
Jalankan sensor infrared , Touch, IR Proximity, Magnetic Sensor dan Hall Effect Sensor dengan menekan logicstate yaitu mengubah dari angka nol menjadi satu atau menggunakan potesiomter samapai rangkaian terhubung.
Jika rangkaian benar, maka sensor akan bekerja sehingga buzzer pun berbunyi dan motor bergerak.

Jika logicstatenya tidak dijalankan atau berlogika 0 atau potensiomter tidak sesuai ketentuan maka buzzer tidak akan berbunyi, arus tidak akan mengakir, dan switch tidak menyala.

b) Rangkaian simulasi [kembali]

1. Rangkaian Simulasi

2. Preinsip kerja

1. Touch sensor

[diletakan pada peganagn metal detector]

Touch Sensor dimana Sensor akan mendeteksi adanya sentuhan pada metal detector dan bekerja sebagai tombol on of pada metal detector yang di tandai dengan berlogika 1, arus dari sumber tegangan sebesar +5V masuk ke Touch Sensor lalu mengalir ke ER1 sehingga menghasilkan Vo sebesar 5 volt, tegangan akan diumpankan menuju rangkaian Dufferential AMP dan akan terukur tegangan Sebesar 4.66V Yang terukur bedasarkan rumus Vo =

Tegangan akan diumpankan menuju resistor R13 ke rangkaian Emiter bias dan terukur tegangan VBE sebesar 0.76 V dikarenakan nilai tegangan VBE > dari 0,7V artinya transistornya aktif , Tegangan VBE akan melalui titik base, lalju ke titik emittor dan menuju ke ground.

Selanjutnya dari Tegangan Vcc akan mengalir arus melalui R3 menuju kaki base ke kaki emiiter dan menuju ke ground, arus juga akan mengalir melalui relay masuk ke kaki colector lalu mengalir ke kaki emitter dan menuju ke ground.

Karna adanya arus yang mengalir melalui relay makan Switch akan berpindah dari kanan ke kiri dan menyalakan perangkat metal detector

2. infrared sensor

[diletakan pada ujunga perangkat]

Infrared Sensor dimana Sensor akan mendeteksi benda yang yang melewati sensor dan bekerjanya infrared sensor akan ditandai dengan test Spin yang berlogika 1 ,arus dari sumber tegangan sebesar +5V masuk ke Touch Sensor lalu mengalir ke R5 sehingga menghasilkan Vo sebesar +4.99 volt, tegangan akan diumpankan menuju rangkaian inverting AMP dan akan terukur tegangan Sebesar 4.66V Yang terukur bedasarkan rumus Vo = -( Rf/Rin ).Vi

Tegangan akan diumpankan menuju resistor R16 ke rangkaian Fixed Bias dan terukur tegangan VBE sebesar -2.82 V dikarenakan nilai tegangan VBE < dari 0,7V artinya transistornya tidak aktif , karena ini adalah rangkaian pembalik maka output yang dihasilkan negatif. Tegangan VBE akan melalui titik base, lalju ke titik emittor dan menuju ke ground.

Selanjutnya dari Tegangan Vcc akan mengalir arus melalui R14 menuju kaki base ke kaki emiiter dan menuju ke ground, arus juga akan mengalir melalui relay masuk ke kaki colector lalu mengalir ke kaki emitter dan menuju ke ground.

Karna tidak adanya arus yang mengalir melalui relay makan Switch akan berpindah dari kanan ke kiri dan akan menghidupkan Buzzer

3. IR Proximity

[diletakan pada ujung perangkat]

Ir Proximity Sensor (Sensor jarak), IR Proximity Sensor diletakkan di ujung perangkat dimana Sensor akan mendeteksi adanya benda yang melewati sensor dan bekerjanya sensor jarak yang akan aktif jika ada benda yang terespon sensor dengan jarak dibawah 20 cm, Arus dari sumber tegangan sensor mengalir menuju IR Proximit sensor sehingga menghasilkan Vo sebesar +74 volt, tegangan akan diumpankan menuju rangkaian Detector non inverting dan akan terukur tegangan Sebesar +0.74V Yang terukur bedasarkan rumus Vo = Vsat dan Vsat = Vs - 1.

Tegangan akan diumpankan menuju rangkaian Emiter Stabilized bias dan terukur tegangan VBE sebesar 3.35 V dikarenakan nilai tegangan VBE > dari 0,7V artinya transistornya aktif , Tegangan VBE akan melalui titik base, lalju ke titik emittor dan menuju ke ground.

Selanjutnya dari Tegangan Vcc akan mengalir arus melalui R21 menuju kaki base ke kaki emiiter dan menuju ke ground, arus juga akan mengalir melalui relay masuk ke kaki colector lalu mengalir ke kaki emitter dan menuju ke ground.

Karna adanya arus yang mengalir melalui relay makan Switch akan berpindah dari kanan ke kiri dan mengaktifkan Buzzer.

4. Magnetic Reed Sensor

Magnetic Reed sensor (sensor pendeteksi magnet) diletakan di ujung perankat dimana sensor akan mendeteksi adanya benda logam yang melewati sensor dan bekerjanya sensor magnet akan ditandai dengan potensiometer dimana jika resistansi diabawah 50% maka sesnor aktif, arus dari sumber tengangan mengalir menuju sensor magnet sehingga menghasilkan Vo = 2.09V,tegangan akan diumpankan menuju induktor dan kapasitor agas arus ayng masuk stabil lalu di umpankan menuju rangkaian Detector Inverting dan akan diukur tegangan sebesar +10.9V yang terukur berdasarkan rumus Vout = Vin.

tegangan akan diumpankan menuju resistor R2 ke rangakaian Fixed ias dan terukur tegangan Vbe sebesar +0,81V dikarenakan nilai tegangan VBE > dari 0.7V artinya transistornya aktif, teganagn VBE akan melalui titik base,lalu ke titik detector dan munuju ke ground

selanjutnya tegangan Vcc akan mengalir melalui relay maka swicth akan berpindah dari kanan ke kiri dan mengabarkan ada benda logam

5. Megnetic Hall Effect Sensor

Magnetic Hall Effect sensor (sensor pendeteksi magnet) diletakan di ujung perangkat dimana sensor akan mendeteksi adanya benda logam yang melewati sensor dan bekerjanya sensor magnet akan ditandai dengan potensiometer diataas 50%, arus dari sumber tengangan mengalir dari sensor magnet menuju induktor dan kapasitor sehingga menghasilkan Vo = +2.09V, tegangan akan diumpankan menuju rangkaian Ditector Inverting dan akan diukur tegangan sebesar Vo = +10.9V yang terukur berdasarkan rumus Vo = Vi < Vref maka Vo = +.

tegangan akan diumpankan menuju resistor R2 ke rangakaian detector dan terukur tegangan Vbe sebesar +0,84V dikarenakan nilai tegangan VBE > dari 0.7V artinya transistornya aktif, teganagn VBE akan melalui titik base,lalu ke titik detector dan munuju ke ground

selanjutnya tegangan Vcc akan mengalir melalui relay maka swicth akan berpindah dari kanan ke kiri dan mengabarkan ada benda logam

c) Video Simulasi [kembali]

1. Touch Sensor

2. Sensor GP2D12 Dan Sensor Infrared

3. Sensor Hall Effect Sensor Dan Sensor Magnetic Reed Switch

6. Download File[kembali]

File Rangkaian Disini
Video Simulasi Touch Sensor Disini
Video Simulasi GP2D12 Dan Infrared Disini
Video Simulasi Hall Effect Sensor Dan Magnetic Reed Switch Disini
library magnetic reed sensor Disini
library magnetic hall effect sensor Disini
library infrared sensor Disini
library touch sensorDisini
Datasheet Resistor [unduh]
Datasheet Inverting Amplifier [unduh]
Datasheet Amperemeter [unduh]
Datasheet Voltmeter [unduh]
Datasheet Op Amp [unduh]
Datasheet Diode [unduh]
Datasheet Relay [unduh]
Datasheet Motor DC [unduh]
Datasheet Buzzer [unduh]
Datasheet transistor [unduh]
Datasheet Induktor [unduh]
Datasheet Kapasitor [unduh]
Datasheet Hall Effect Sensor [unduh]
Datasheet Sensor Magnet Disini
Datasheet sensor Infrared Disini
Datasheet sensor GP2D120 Disini
Datasheet sensor Taouch Disini

Cari Blog Ini

KULIAH