Laporan Modul 9 LM35 Dan Relay [PDF]

Citation preview

LAPORAN PRAKTIKUM LABORATORIUM TEKNIK TENAGA LISTRIK ELEKTRONIKA DISKRIT LM35 DAN RELAY



Dosen Pengampu: Torib Hamzah, S.Pd, M.Pd NIP 19670910 200604 1 001 Abd. Kholiq, SST, MT NIP 19750522 200604 1 006



Disusun Oleh : Pambayun Khairul Rijal Muzakki P27838020047 1B11 POLITEKNIK KESEHATAN KEMENKES SURABAYA JURUSAN TEKNIK ELEKTROMEDIK TAHUN AJARAN 2020/2021



BAB I PENDAHULUAN 1.1



Latar Belakang Kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi dari masa ke masa semakin canggih, seperti sensor. Sensor merupakan peralatan atau komponen yang mempunyai peranan penting dalam sistem pengaturan otomatis. Sensor serring digunakan dalam pendeteksian dan pada saat melakukan suatu pengukuran atau pengendalian. Secara umum sensor dapat dibedakan menjadi 3, yaitu sensor panas, sensor mekanis, dan sensor cahaya. LM35 merupakan salah satu sensor suhu yang berfungsi untuk mengkonversi besaran suhu yang ditangkap dan diubah menjadi tegangann. Sensor LM35 memiliki bentuk yang sederhana dengan 3 buah kaki. Kaki pertama merupakan input yang dihubungkan ke sumber tegangan, kaki kedua sebagai output, dan kaki ketiga dihubungkan ke ground. Pada prakikum kali ini membahas mengenai sensor LM35 sebagai sensor suhu. Relay adalah komponen elektronika berupa saklar elektronik yang digerakkan oleh arus listrik. Secara prinsip, relay merupakan tuas saklar dengan lilitan kawat pada batang besi coil di dekatnya. Ketika coil dialiri arus listrik, tuas akan tertarik karena adanya gaya magnet yang terjadi pada coil sehingga kontak saklar akan menutup. Pada saat arus dihentikan, gaya magnet akan hilang, tuas akan kembali ke posisi semula dan kontak saklar kembali terbuka.



1.2



Batasan Masalah Dalam praktikum ini berfokus pada cara kerja dari sensor suhu LM35 bersamaan dengan relay dalam menyalakan LED



1.3



Rumusan Masalah 1. Bagaimana karakteristik dari sensor suhu LM35? 2. Bagaimana prinsi kerja dari relay? 3. Apa saja kaki kaki yang terdapat pada relay?



1.4



Tujuan 1.4.1 Tujuan Umum 1. Mahasiswa dapat mengetahui karakteristik LM35. 2. Mahasiswa dapat mengetahui kaki-kaki Relay dan prinsip kerja relay.



1.4.2 Tujuan Khusus 1. Mahasiswa dapat menggunakan LM35 2. Mahasiswa dapat menggunakan relay. 3. Mahasiswa dapat mengetahui rusak atau tidaknya LM35 dan relay. 1.5



Manfaat 1.5.1 Manfaat Teoritis Mahasiswa mengetahui prinsip kerja dan juga karakteristik dari sensor suhu LM35 dan juga relay. 1.5.2 Manfaat Praktis Mahasiswa dapat merangkai rangkaian sensor suhu LM35 dan relay.



BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1



LM35 Sensor suhu LM35 adalah salah satu komponen elektronika yang berfungsi untuk mengubah suhu menjadi besaran listrik dalam bentuk teganngan. LM35 memiliki keakuratan tinggi dan kemudahan dalam perancangan dibandingkan dengan sensor suhu yang lain. Selain itu, LM35 juga memiliki linearitas yang tinggi sehingga dapat dihubungkan dengan suatu rangkaian pengendali sederhana dan tidak memerlukan penyetelan lanjutan.



Gambar 2.1 LM35 (Sumber : www.tokopedia.com/anekahoby/brand-new-accurate-1pcs-lm35dz-lm35-to-92-packagetemperature-sensor-n)



Meskipun tegangan sensor mampu mencapai 30 Volt, tetapi yang diberikan ke sensor hanya sebesar 5 Volt. Sehingga untuk LM35 hanya membutuhkan arus sebesar 60uA. Hal ini menjadikan sensor LM35 mempunyai kemampuan menghasilkan panas dari sensor yang menyebabkan kesalahaan pembacaan yang rendah yaitu kurang dari 0,5 derajat celcius, 2.2



Prinsip Kerja LM35 Sensor LM35 bekerja dengan mengubah besaran suhu menjadi besaran tegangan. Tegangan ideal yang keluar dari LM35 mempunyai perbandingan 100°C setara dengan 1 volt. Sensor ini mempunyai pemanasan diri (self heating) kurang dari 0,1°C, dapat dioperasikan dengan menggunakan power supply tunggal dan dapat dihubungkan antar muka (interface) rangkaian kontrol yang sangat mudah. LM35 sebagai sensor suhu yang teliti dan terkemas dalam bentuk Integrated Circuit (IC), dimana output tegangan keluaran sangat linear terhadap perubahan suhu. Sensor ini berfungsi sebagai pegubah dari besaran fisis suhu ke besaran tegangan yang memiliki koefisien sebesar 10 mV /°C yang berarti bahwa kenaikan suhu 1° C maka akan terjadi kenaikan tegangan sebesar 10 mV.



2.3



Karakteristik LM35



Gambar 2.2 Kaki LM35 (Sumber: http://kl801.ilearning.me/2015/05/22/essay-13-pelajari-tentang-lm35/)



LM35 ini tidak memerlukan pengkalibrasian atau penyetelan dari luar karena ketelitiannya sampai lebih kurang seperempat derajat celcius pada temperature ruang. Jangka sensor mulai dari – 55°C sampai dengan 150°C, LM35 penggunaannya sangat mudah, difungsikan sebagai kontrol dari indikator tampilan catu daya. IC LM 35 dapat dialiri arus 60 μA dari supplay sehingga panas yang ditimbulkan sendiri sangat rendah kurang dari 0°C di dalam suhu ruangan. Suhu lingkungan dideteksi oleh LM35 dan kemudian diubah menjadi tegangan listrik oleh rangkaian didalamnya yang mana perubahan besarnya tegangan berbanding lurus dengan suhu. Sehingga semakin besar suhu yang diberikan pada LM35, maka semakin besar pula tegangan yang dihasilkan. Karakteristik LM35 antara lain: 1. Memiliki arus rendah sekitar 60uA 2. Memiliki ketidaklinieran sekitar



1 4



0



C



3. Memiliki jangkauan operasi suhu antara -550C sampi 1500C 4. Bekerja pada tegangan 4 sampai 30 Volt 5. Memiliki self-heating yang rendan kurang dari 0,10C 2.4



Pengertian Relay



Gambar2.3 Relay (Sumber: https://www.mitrekasatata.com/fungsi-dan-cara-kerja-relay/)



Relay merupakan saklar (Switch) yang dioperasikan secara listrik atau sebagai saklar elektrik yang berfungsi dengan adanya arus listrik. Relay terdiri dari 2 bagian utama yaitu Elektromagnetik (coil) dan mekanikal (saklar). Komponen elektronika ini menggunakan prinsip elektromagnetik untuk menggerakkan saklar.



Gambar 2.4 Simbol Relay (Sumber: https://www.immersa-lab.com/pengertian-relay-fungsi-dan-cara-kerja-relay.htm)



Relay terdiri dari 4 komponen dasar, yaitu Coil, Armature, Switch Contact Poin dan Spring. Kontak poin relay terdiri dari 2 jenis, yaitu: 1. Normally Close (NC) yaitu kondisi awal sebelum diaktifkan akan selalu berada di posisi tertutup. 2. Normally Open (NO) yaitu kondisi awal sebelum diaktifkan akan selalu berada di posisi terbuka. 2.5



Prinsip Kerja Relay Pada sebuah Besi (Iron Core) yang dililit oleh sebuah kumparan Coil yang berfungsi untuk mengendalikan Besi tersebut. Apabila Kumparan Coil diberikan arus listrik, maka akan timbul gaya Elektromagnet yang kemudian menarik Armature untuk berpindah dari Posisi sebelumnya (NC) ke posisi baru (NO) sehingga menjadi Saklar yang dapat menghantarkan arus listrik di posisi barunya (NO). Posisi dimana Armature tersebut berada sebelumnya (NC) akan menjadi OPEN atau tidak terhubung. Pada saat tidak dialiri arus listrik, Armature akan kembali lagi ke posisi Awal (NC). Coil yang digunakan oleh Relay untuk menarik Contact Poin ke Posisi Close pada umumnya hanya membutuhkan arus listrik yang relatif kecil. Beberapa fungsi Relay yang telah umum diaplikasikan kedalam peralatan Elektronika diantaranya adalah : 1. Relay digunakan untuk menjalankan Fungsi Logika (Logic Function) 2. Relay digunakan untuk memberikan Fungsi penundaan waktu (Time Delay Function) 3. Relay digunakan untuk mengendalikan Sirkuit Tegangan tinggi dengan bantuan dari Signal Tegangan rendah. 4. Ada juga Relay yang berfungsi untuk melindungi Motor ataupun komponen lainnya



dari kelebihan Tegangan ataupun hubung singkat (Short). 2,6



Cara Mengukur Relay Kita dapat menggunakan Multimeter Analog maupun Multimeter Digital untuk mengukur atau menguji apakan Relay yang ingin kita uji tersebut dalam kondisi baik ataupun tidak. Kondisi yang diukur diantaranya adalah Nilai Resistansi Coil Relay dan juga kondisi Kontak Poin (Contact Point) saat diaktifkan maupun saat tidak diaktifkan. Untuk lebih akurat, kita memerlukan Power Supply untuk mengaktifkan Relay yang bersangkutan (contohnya Baterai 9V). Pengukuran pada Kondisi Relay tidak diaktifkan: 1. Aturlah posisi Saklar Multimeter pada posisi Ohm (Ω) 2. Hubungkan salah satu Probe Multimeter pada Terminal “COM” dan Probe lainnya di Terminal NC (Normally Close), pastikan nilai yang ditunjukan pada Display Multimeter adalah “0” Ohm. Kondisi tersebut menandakan antara Terminal “COM” dan Terminal NC terhubung dengan baik (Short). 3. Pindahkan Probe Multimeter yang berada di Terminal NC ke Terminal NO (Normally Open), pastikan nilai yang ditunjukan pada Display Multimeter adalah “Tak terhingga”. Kondisi tersebut menandakan antara Terminal “COM” dan Terminal NO tidak memiliki hubungan atau dalam kondisi Open dengan baik. Pengukuran pada Kondisi Relay diaktifkan : 1. Sekarang aktifkanlah Relay dengan menghubungkan arus listrik sesuai dengan tegangan Relay-nya. 2. Akan terdengar suara “klik” saat Relay tersebut aktif setelah dialiri arus listrik. Suara “Klik” menandakan Kontak Poin telah berpindah dari posisi NC ke posisi NO. 3. Pastikan Posisi Saklar Multimeter masih berada di posisi Ohm (Ω) 4. Hubungkan salah satu Probe Multimeter pada Terminal “COM” dan Probe lainnya di NC (Normally Close), pastikan nilai yang ditunjukan pada Display adalah “Tak terhingga”.  Kondisi tersebut menandakan antara Terminal “COM” dan Terminal NC tidak memiliki hubungan sama sekali pada saat Relay diaktifkan atau dalam kondisi Open dengan baik. 5. Pindah Probe Multimeter yang berada di Terminal NC ke NO (Normally Open), pastikan nilai yang ditunjukan pada Display Multimeter adalah “0” Ohm. Kondisi tersebut menandakan antara Terminal “COM” dan Terminal NO terhubung dengan baik pada saat Relay diaktifkan.



2.6



Arti Pole dan Throw Relay Berdasarkan penggolongan jumlah Pole dan Throw-nya sebuah relay, maka relay dapat digolongkan menjadi: 1. Single Pole Single Throw (SPST) : Relay golongan ini memiliki 4 Terminal, 2 Terminal untuk Saklar dan 2 Terminalnya lagi untuk Coil. 2. Single Pole Double Throw (SPDT) : Relay golongan ini memiliki 5 Terminal, 3 Terminal untuk Saklar dan 2 Terminalnya lagi untuk Coil. 3. Double Pole Single Throw (DPST) : Relay golongan ini memiliki 6 Terminal, diantaranya 4 Terminal yang terdiri dari 2 Pasang Terminal Saklar sedangkan 2 Terminal lainnya untuk Coil. Relay DPST dapat dijadikan 2 Saklar yang dikendalikan oleh 1 Coil. 4. Double Pole Double Throw (DPDT) : Relay golongan ini memiliki Terminal sebanyak 8 Terminal, diantaranya 6 Terminal yang merupakan 2 pasang Relay SPDT yang dikendalikan oleh 1 (single) Coil. Sedangkan 2 Terminal lainnya untuk Coil.



Gambar 2.5 Pole dan Throw (Sumber: https://teknikelektronika.com/pengertian-relay-fungsi-relay/)



BAB III METODE PENELITIAN 3.1



Alat dan Bahan 1. LM35 2. Resistor 3. Relay 4. Transistor NPN 5. Project board 6. Power Supply 7. Multimeter



3.2



Langkah Percobaan 1. Siapkan alat dan bahan 2. Susunlah rangkaian Resistor, LM35, transistor dan relay 3. Beri catu daya pada rangkaian 4. Ukur tegangan pada output LM35 dan kondisi relay pada saat Sensor dalam keadaan normal dan pada saat keadaan diubah-ubah. Masukkan data ke dalam tabel pengamatan 5. Ambil suatu kesimpulan dari percobaan yang telah dilakukan



3.3



Tabel Pengamatan Tabel 3.1 LM35 No



Kondisi (LM35)



Output LM35



Kondisi Relay



(volt) 1



Suhu Ruangan



0,25



NC



2



Suhu Solder



0,8



NO



3



Suhu Tubuh



0,3



NC



Keterangan: Dari tabel diatas menyatakan bahwa pada LM35 yang dalam kondisi suhu ruangan dan suhu tubuh, LED tidak menyala. Hal ii dikarenakan nilai tegangan yang dibutuhkan oleh kaki basis untuk menyambunng kolektor dan emitor aadalah 0,7 volt. Untuk data diatas kurang dari nilai tersebut, sehingga tidak dapat menyulut kaki kolektor dan emitor dan relay tidak mendapatkan arus listrik sehingga tidak mampu mengubah NC ke NO Sedangkan pada suhu solde, nilai tegangan yang dibuthkan sudah melebihi nilai tegangan minimum yang diperlukan kaki basis untuk menulut kolektor dan emitor agar tersambung. Sehingga relay mendapat tegangan dan mengubah dari NC ke NO sehingga LED menyala.



BAB IV ANALISIS DAN KESIMPULAN 4.1



Analisis Berdasarkan praktikum tersebut, LM35 berfungsi sebagai sensor suhu. Tegangan input masuk melalui kaki 1 LM35. Untuk kaki yang ketiga digroundkan dan kaki kedua disambungkan ke resistor dan transistor NPN. Untuk pengukuran kondisi LM35 dengan suhu ruangan menunjukkan output 0,25 volt dan pengukuran output LM35 dengan suhu tubuh menunjukkan output 0,3 volt. Kedua kondisi ini menyebabkan kondisi relay NC (Normally Close) karena nilai dari output tersebut tidak memenuhi kriteria dari transistor NPN sendiri. Transistor dapat membuat kolektor dan emitor tersambung apabila basis mendapat tegangan lebih dari 0,7 volt. Sedangkan kondisi dengan suhu ruangan menunjukkan 0,25 volt dan suhu tubu 0,3 volt, sehingga kolektor dan emitor tidak terhubung yang menyebakan rangkaian untuk di relay tidak mendapat ground yang menyebabkan NC (Normally Close). Untuk pengukuran LM35 menggunakan suhu solder, output dari LM35 menunjukkan angka 0,8 volt dan menyebabkan kondisi relay dalam keadaan NO (Normally Open) dan lampu menyala hijau. Hal ini dikarenakan output tersebut melebihi yang diinginkan oleh transistor yaitu sebesar 0,7 volt, sehingga kaki kolektor dan emitor dari transistor itu sendiri dapat tersambung dan rangkaian di relay mendapat ground. Untuk relay menggunakan relay berjenis Single Pole Double Throw (SPDT) 5 terminal, yaitu 1 com, 2 coil dan 2 saklar (NO dan NC). Relay ini berfungsi sebagai saklar yang akan berpindah apabila mendapatkan arus listrik sehingga dapat menyalakan atau mematikan LED sesuai dengan arus yang masuk.



4.2



Kesimpulan Dari praktikum tersebut dapat disimpulkan bahwa sensor suhu LM35 memiliki fungsi mengubah besaran suhu menjadi besaran listrik dalam bentuk tegangan. LM35 termasuk dalam IC yang memiliki ketelitian yang tinggi. Semakin tinggi suhu yang diberikan pada sensor LM35, maka semakin besar pula tegangan yang dihasilkan. Sedangkan relay adalah saklar yang bersifat otomatis yang dioperasikan secara listrik yang dapat berpindah apabila teraliri listrik.



DAFTAR PUSTAKA [1] Oktaf, "Sensor LM35," 2 Oktober 2018. [Online]. Available: https://mikrokontroler.mipa.ugm.ac.id/2018/10/02/sensor-lm-35/. [Accessed 20 November 2020]. [2] Taufiqulllah, "Prinsip Kerja Sensor LM35," 15 Maret 2020 [Online]. Available: https://www.tneutron.net/mikro/prinsip-kerja-sensor-lm35/ [Accessed 20 November 2020] [3] D. Kho, "Pengertian Relay dan Fungsinya,". [Online]. Available: https://teknikelektronika.com/pengertian-relay-fungsi-relay/ [Accessed 20 November 2020].



LAMPIRAN FOTO PRAKTIKUM GAMBAR



KETERANGAN



Rangkaian LM35



Nyala lampu dari rangkaian