Rangkaian Sensor Suhu Sederhana

Dalam banyak hal, perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi semakin mempermudah aktifitas manusia (terutama..mereka yang siap menerimanya)
, berbagai macam kreasi hasil kreatifitas manusia pun beragam dari hal kecil sampai hal yang tidak kecil..
ya, kali ini saya mencoba menjadi salah satu bagian dari mereka yang mencoba berkreasi dengan hal yang sederhana itu..
ssaya mencoba membuat rangkaian pendeteksi panas yang berlebih dari suatu benda(bisa: air, suhu tubuh,dll) dengan menggunakan rangkaian yang begitu sederhana...

Gambar Rangkaian



rangkaian terdiri dari:
Sensor suhu (thermistor atau sejenisnya)
potensiometer 10 K
Op Amp 741
resistor
output: Bi Colour Led

Penjelasan Rangkaian

sebagai saklar otomatis kita gunakan pembagi tegangan anta thermistor dan potensiometer (untuk mengatur akurasi) dan tegangan yang masuk dari pembagi tegangan tadi masuk ke op amp LM 741 lalu output berupa LED akan berubah warna secara otomatis.
cat:: output dapat di ganti dengan buzzer


ketika suhu panas


ketika suhu dingin

semoga bermanfaat...
tahun baru, semangat baru.........

Osiloskop Analog

Osiloskop (Oscilloscope) adalah serangkaian alat untuk pengukuran dan analisa bentuk gelombang serta gejala lain dalam rangkaian-rangkaian elektronik dengan memanfaatkan masukan berupa sinyal-sinyal listrik. Osiloskop pada dasarnya bermanfaat untuk menganalisa besaran-besaran dalam kelistrikan (frekuensi, periode, amplitudo, sudut fasa, dan tegangan) yang berubah terhadap waktu.

Bagian – Bagian Fisik Osiloskop Analog

Layar osiloskop dibagi atas 8 kotak skala besar dalam arah vertikal dan 10 kotak dalam arah horizontal. Tiap kotak dibuat skala yang lebih kecil. Sejumlah tombol pada osiloskop digunakan untuk mengubah nilai skala-skala tersebut. Bentuk dari osiloskop ini menyerupai sebuah pesawat televisi dengan beberapa tombol pengatur, namun terdapat garis-garis (grid) pada layarnya.

Osiloskop terdiri dari dua bagian utama yaitu display dan panel kontrol. Display menyerupai tampilan layar televisi hanya saja tidak berwarna warni dan berfungsi sebagai tempat sinyal uji ditampilkan. Pada layar ini terdapat garis-garis melintang secara vertikal dan horizontal yang membentuk kotak-kotak dan disebut div. Arah horizontal mewakili sumbu waktu dan garis vertikal mewakili sumbu tegangan. Panel kontrol berisi tombol-tombol yang bisa digunakan untuk menyesuaikan tampilan di layar. Pada umumnya osiloskop terdiri dari dua kanal yang berguna untuk melihat dua sinyal yang berlainan, misalnya kanal satu untuk melihat sinyal masukan dan kanal dua untuk melihat sinyal keluaran.

Bagian-bagian fisik luar osiloskop dapat dilihat melalui gambar berikut:











Lingkaran 1 menyatakan sumber signal (CH1, CH2, LINE, dan EXT).
Lingkaran 2 menyatakan input Channel 1.
Lingkaran 3 menyatakan channel mana yang ditampilkan pada layar (CH1, CH2, DUAL, dan ADD).
Lingkaran 4 menyatakan jenis signal input (AC, GND, dan DC).
Lingkaran 5 menyatakan Volts/Div.
Lingkaran 6 menyatakan Vertical Position (posisi secara vertikal).
Lingkaran 7 menyatakan Horizontal Position (posisi secara horizontal).
Lingkaran 8 menyatakan Time/Div (waktu per kotak pada layar osiloskop).

Prinsip Kerja Osiloskop Analog
Prinsip kerja osiloskop analog dapat dijelaskan melalui skema berikut ini:

Penjelasan untuk skema prinsip kerja osiloskop analog:

· Saat kita menghubungkan probe ke sebuah rangkaian, sinyal tegangan mengalir dari probe menuju ke pengaturan vertikal dari sebuah sistem osiloskop (Vertical System), sebuah Attenuator akan melemahkan sinyal tegangan input sedangkan Amplifier akan menguatkan sinyal tegangan input. Pengaturan ini ditentukan oleh kita saat menggerakkan kenop "Volt/Div" pada user interface Osiloskop.

· Tegangan yang keluar dari sistem vertikal lalu diteruskan menuju pelat defleksi vertikal pada sebuah CRT (Catode Ray Tube), sinyal tegangan yang dimasukkan ke pelat ini nantinya akan digunakan oleh CRT untuk menggerakkan berkas-berkas elektron secara bidang vertikal saja (ke atas atau ke bawah).

· Sampai point ini dapat disimpulkan bahwa Vertical System pada osiloskop analog berfungsi untuk mengatur penampakan Amplitudo dari sinyal yang diamati.

· Selanjutnya sinyal masuk ke dalam pelat defleksi vertikal. Sinyal tegangan yang teraplikasikan disini menyebabkan berkas-berkas elektron bergerak. Tegangan positif mengakibatkan berkas elektron bergerak ke atas, sedangkan tegangan negatif menyebabkan elektron terdorong ke bawah.

· Sinyal yang keluar dari Vertical System tadi juga diarahkan ke Trigger System untuk memicu sweep generator dalam menciptakan apa yang disebut dengan "Horizontal Sweep" yaitu pergerakan elektron secara sweep - menyapu ke kiri dan ke kanan - dalam dimensi horizontal atau dengan kata lain adalah sebuah ungkapan untuk aksi yang menyebabkan elektron untuk bergerak sangat cepat menyeberangi layar dalam suatu interval waktu tertentu. Pergerakan elektron yang sangat cepat (dapat mencapai 500,000 kali per detik) inilah yang menyebabkan elektron tampak seperti garis pada layar (misalnya seperti daun kipas pada kipas angin yang tampak seperti lingkaran saja saat berputar).

· Pengaturan berapa kali elektron bergerak menyebrangi layar inilah yang dapat kita anggap sebagai pengaturan Periode/Frekuensi yang tampak pada layar, bentuk konkretnya adalah saat kita menggerakkan kenop Time/Div pada Osiloskop.

· Pengaturan bidang vertikal dan horizontal secara bersama-sama akhirnya dapat merepresentasikan sinyal tegangan yang diamati ke dalam bentuk grafik yang dapat kita lihat pada layar CRT.

Cara Mengukur Frekuensi, Tegangan, Arus Searah dan Arus Bolak-Balik (DC dan AC) dengan Osiloskop Analog

Pengukuran tegangan dilakukan dengan menghitung jumlah pembagi yang meliputi muka gelombang pada bagian skala vertikal. Sinyal dapat diatur dengan mengubah-ubah kontrol vertikal, untuk pengukuran terbaik pilihlah skala volts/div (volt per kotak) yang paling cocok.

Waktu dapat diukur dengan menggunakan skala horizontal pada osiloskop. Pengukuran waktu meliputi periode, lebar pulsa (pulse width), dan waktu dari pulsa. Pengukuran waktu akan lebih akurat bila mengatur porsi sinyal yang akan diukur untuk mengatasi besarnya area pada layar. Pengukuran waktu yang lebih akurat dapat dilakukan dengan mengatur tombol time/div.

Langkah-Langkah Mengukur Tegangan Arus Bolak-Balik (AC)

· Sinyal AC diarahkan ke CH input dan stel saklar mode untuk menampilkan bentuk gelombang yang diarahkan ke CH tersebut.

· Distel saklar VOLT/ DIV untuk menampilkan kira- kira 5 DIV bentuk gelombang.

· Distel saklar SEC/ DIV untuk menampilkan beberapa gelombang.

· Atur penampilan gelombang secara vertikal sehingga puncak gelombang negatif, gelombang berhimpit dengan salah satu garis gratikul horizontal.

· Atur tampilan gelombang secara horizontal, sehingga puncak berimpit dengan pusat garis gratikul vertikal.

· Hitunglah tegangan puncak- kepuncak ( Peaks to peaks ) dengan menggunakan persamaan:

VOLT ( p.p ) = ( difleksi vertikal ) x ( penempatan saklar VOLT/ DIV ).

Langkah-Langkah Mengukur Tegangan Arus Searah (DC)

Berikut ini adalah langkah-langkah untuk mengukur tegangan arus searah (misalnya mengukur tegangan baterai) dengan menggunakan osiloskop.

· Pilih mode SOURCE pada LINE.

· Pilh mode COUPLING pada DC.

· Pilih DC pada tombol AC-DC.

· Siapkan baterai yang akan diukur.

· Dengan kabel penghubung, hubungkan battery dengan salah satu channel.

· Hal yang perlu diperhatikan sebelum mengukur adalah, letakkan nilai 0 di layar sebaik mungkin.

· Variasikan VOLTS/DIV pada beberapa angka (misalnya 1, 1.5, dan 2).

· Catat semua hasil pengukuran yang didapatkan.

Langkah-Langkah Mengukur Periode dan Frekuensi

· Distel saklar SEC/DIV untuk menampilkan siklus gelombang kompleks.

· Diukur jarak horizontal antara titik-titik pengukuran waktu (satu panjang gelombang ).

· Ditentukan periode gelombang dengan mengalikan jumlah pembagi dengan faktor pengali.

· Ditentukan frekuensi gelombang (1/ periode).

Jenis-Jenis Osiloskop Analog

Osiloskop analog terdiri dari dua jenis utama, yaitu osiloskop analog standard dan osiloskop dual trace. Osiloskop standard hanya mampu memperagakan sebuah sinyal untuk diamati. Sedangkan osiloskop dual trace dapat memperagakan dua buah sinyal sekaligus pada saat yang sama. Osiloskop jenis ini biasanya digunakan untuk melihat bentuk sinyal pada dua tempat yang berbeda dalam suatu rangkaian elektronik.

Kelebihan dan Kekurangan Osiloskop Analog

Kelebihan osiloskop analog antara lain:

1. Mampu menggambarkan nilai-nilai arus atau tegangan yang dihasilkan yang selalu berubah terhadap waktu secara periodik, sehingga memperlihatkan bentuk gelombang.

2. Osiloskop analog dapat digunakan untuk menentukan periode, frekuensi, tegangan, dan amplitudo sinyal listrik sekaligus dengan cara yang relatif mudah.

Selain kelebihan, osiloskop analog juga memiliki kekurangan, yaitu:

1. Pengamatan sinyal-sinyal listrik dengan osiloskop mempunyai keterbatasan dalam perbandingan frekuensi antar sinyal-sinyal tersebut (perbandingan maksimum 10:1) sehingga penggunaannya cukup terbatas.

2. Harganya relatif mahal. Kelemahan tersebut semakin terasa sejak terciptanya penghitung frekuensi digital dengan harga yang lebih rendah dipasarkan ke publik.

Tahapan Penyetaraan (Kalibrasi) Osiloskop Analog

1. Sesuaikan tegangan masukan sumber daya AC 220 yang ada di belakang osiloskop sebelum kabel daya AC dimasukkan stop kontak PLN.

2. Nyalakan osiloskop dengan menekan tombol power.

3. Set saluran pada tombol CH_1.

4. Set mode pada Auto.

5. Atur intensitas, jangan terlalu terang pada tombol INTEN.

6. Atur posisi berkas cahaya horizontal dan vertikal dengan mengatur tombol yang bernama horizontal dan vertikal.

7. Set level mode pada tengah-tengah (-) dan (+).

8. Set tombol tegangan (volt/div) bertanda V pada 2 V, sesuaikan dengan memperkirakan terhadap tegangan masukan.

9. Pasang probe pada salah satu saluran, (misal CH₁) dengan tombol pengalih AC/DC pada kedudukan AC.

10. Atur saklar/switch pada pegangan probe dengan posisi pengali 1x.

11. Tempelkan ujung probe pada titik kalibrasi.

12. Atur Time/Div pada posisi 1 ms agar tampak kotak-kotak garis yang cukup jelas.

13. Setelah tahapan 11, osiloskop siap digunakan untuk mengukur tegangan.

Fungsi tombol kontrol pada panel CRO

Pada Gambar 8. tampak sebuah CRO dan pandangan panel
depan CRO. Adapun fungsi tombol-tombol kontrol tersebut
adalah:



(1) P OSITION control. Putaran tombol akan mengatur
posisi vertical dari berkas.
(2) INPUT Jack : vertical input jack
(3) AC GND DC Switch Pada posisi AC komponen DC dari
signal ditahan oleh kapasitor. Pada posisi GND (ground),
terminal input terbuka dan input amplifier internal
disambung ke ground. Pada posisi DC terminal input
disambung langsung ke amplifier dan semua komponen
signal input dikuatkan.
(4) VOLT / DIV Switch. Skala bertingkat dalam Volt per div
dari layar CRT. Dapat dipilih dalam 11 range dari 0,01 V
/ div sampai 20 V / div.
(5) VARIABLE control. Pengaturan attenuasi vertical.
Pengatur halus (fine) dari sensitifitas vertical. Pada
putaran kearah kanan maksimum (sampai berbunyi
“klik” ) attenuasi vertical pada posisi terkalibrasikan
(CAL).
(6) LED Pilot lamp. Lampu ini akan menyala kalau power
switch ON.
(7) POWER ON/ INTENSITY control. Mengatur kecerahan
berkas gambar Digunakan untuk menghidupkan dan
mematikan daya listrik ke CRO dengan memutar tombol
ke arah kiri maksimum.
(8) FOCUS Control. Pengontrolan fokus berkas untuk
memperoleh bentuk gelombang yang optimum
kecerahannya.
(9) SOURCE switch. Dua posisi switch untuk memilih
sumber trigger untuk sweep (INT atau EXT).
(10) EXT TRIG Jack. External sync jack. Untuk sikronisasi
eksternal diperlukan tegangan lebih dari 1 Vp-p, dengan
SOURCE switch pada posisi EXT.
(11) SYNC Switch. Saklar pemisah sinkronisasi. Akan
mengambil komponen signal sync dalam signal video,
dan diaplikasikan pada rangkaian sync untuk
menyempurnakan sinkronisasi signal video yang
ditampilkan.
NORM ± : Untuk menampilkan bentuk gelombang pada
umumnya. Pada posisi ini rangkaian TV sync separator
tidak tersambung. Pada polaritas “+”, sweep
dipengaruhi oleh slope “+”, sedangkan pada polaritas
“-“, sweep dipengaruhi oleh slope “-“.
TV ± : Dipakai untuk menampakkan bentuk-bentuk
gelombang signal video TV yang disinkronkan dengan
signal sync.
(12) LEVEL Control. Triggering level / PULL AUTO akan
mengatur phase sync untuk menentukan titik awal
sweep pada slope dari signal trigger.
(13) P O SI TION control. Putaran pengatur posisi
horizontal dari berkas gambar. PULL 5X MAG Switch,
Push-pull switch memilih pembesaran 5X bila ditarik
keluar (PULLED-OUT) dan normal bila ditekan kembali
(PUSHED-IN).
(14) SWEEP TIME / DIV Switch. Selector time sweep
horizontal. Saklar pemilih sweep timw dari 1 s sampai
0,5 s dalam 18 langkah. Operasi EXT H dimungkinkan
dengan memutar knob ke arah kanan penuh. Bila saklar
variable (15) diputar arah kanan penuh, pembacaan
harga time sweep sudah terkalibrasi.
(15) VARIABLE control. Pengaturan attenuasi vertical.
Pengatur halus (fine) dari sensitifitas vertical. Pada
putaran kearah kanan maksimum (sampai berbunyi
“klik” ) attenuasi vertical pada posisi terkalibrasikan
(CAL).
(16) HOR INPUT Jack. Bila dipakai input horizontal dari luar.
(17) CAL 1 Vp-p Jack. Jack untuk tegangan kalibrasi.
Kalibrasi tegangan adalah 1 Vp-p dari gelombang kotak
dengan sumber daya tersinkronisasi. Terminal CAL 1Vpp
juga dipakai untuk memeriksa kondisi vertical gain
atau untuk mengatur karakteristik gelombang kotak dari
probe.
(18) TRACE Rotation. Dipakai untuk menghilangkan
kemiringan berkas garis lurus horizontal.
(19) Z – AXIS INPUT Jack.. Jack intensitas modulasi
intensitas dimodulasi pada tegangan5 Vp-p atau lebih
rendah.
(20) Power connector. Untuk menghubungkan AC power
cord.
(21) AC Voltage Selector. CRO ini dapat bekerja pada
tegangan 100V, 120V, 220V dan 240V.Pemilihan posisi
tegangan tersebut dengan AC Voltage Selector.
(22) Fuse holder. Untuk tegangan operasi 100 ~ 120 V
dipakai 0,7 ampere. Untuk tegangan operasi 220 ~
240V dipakai fuse 0,3 ampere.
(23) Cord reel. Dipakai untuk melingkarkan power cord cable
pada saat CRO disimpan. Juga berfungsi sebagai
penyangga kalau CRO dipakai pada posisi berdiri tegak.

Setting Up CRO

Sebelum menggunakan CRO perlu dilakukan persiapan awal
atau setting-up procedure. Untuk melakukan setting-up siswa
perlu memahami dengan benar semua tombol kawalan serta
fungsinya, yang telah dihuraikan pada bagian B di atas.
Adapun prosedurnya adalah sebagai berikut :



(1) Tetapkan posisi tombol kawalan seperti pada Gambar 9.
(2) Pastikan voltan kerja yang dipakai di laboratorium.
Periksa apakah AC Voltage selector sudah pada posisi
yang tepat.
(3) Kalau sudah tepat maka putar tombol POWER (7) searah
putaran jarum jam sampai ON dan LED menyala.
(4) Sumbu horizontal akan nampak. Bila tidak nampak pada
pusat screen, maka atur POSITION (1). Atur INTENSITY
(7) Bila tetap kurang tajam maka atur FOCUS (8).
(5) Osiloskop sekarang siap dipakai untuk melakukan
pengukuran. Pasang tegangan input signal ke INPUT (2).
Putar tombol VOLT / DIV (4) searah jarum jam untuk
mendapatkan ukuran bentuk gelombang yang dikehendaki.
(6) Dengan menekan tombol LEVEL(12), fungsi free running
dicabut, sehingga bentuk gelombang akan hilang bila
tombol diputar searah jarum jam, dan akan nampak lagi
pada posisi mendekati tengah (MID). Gelombang akan
hilang lagi kalau tombol diputar kearah kebalikan jarum
jam dari posisi MID.
(7) Bila komponen signal DC yang diukur, tetapkan tombol ACGND-
DC pada posisi DC. Bila signal positip maka signal
akan bergerak naik, dan sebaliknya bila signal negatif
maka akan bergerak turun. Titik referensi tegangan “0”
diperiksa pada posisi GND. Kalau meleset dari titik NOL
maka bentuk signal dapat ditepatkan padaposisi NOL.