LDR (Light Dependent Resistor)

1.      PENGERTIAN LDR

            LDR (Light Dependent Resistor), ialah jenis resistor yang berubah hambatannya karena pengaruh cahaya. Bila cahaya gelap nilai tahanannya semakin besar, sedangkan cahayanya terang nilainya menjadi semakin kecil.

LDR (Light Dependent Resistor) adalah jenis resistor yang biasa digunakan sebagai detector cahaya atau pengukur besaran konversi cahaya. Light Dependent Resistor, terdiri dari sebuah cakram semikonduktor yang mempunyai dua buah elekrtroda pada permukaannya.

Resistansi LDR berubah seiring dengan perubahan intensitas cahaya yang mengenainya. Dalam keadaan gelap resistansi LDR sekitar 10 M  dan dalam keadaan terang sebesar 1 k  atau kurang. LDR terbuat dari bahan semikonduktor seperti cadmium sulfide. Dengan bahan ini energy dari cahaya yang jatuh menyebabkan lebih banyak muatan yang dilepas atau arus listrik meningkat. Artinya resistansi bahan telah mengalami penurunan.

LDR digunakan untuk mengubah energy cahaya menjadi energy listrik. Saklar cahaya otomatis dan alarm pencuri adalah beberapa contoh alat yang menggunakan LDR. Akan tetapi karena responnya terhadap cahaya cukup lambat, LDR tidak digunakan pada situasi di mana intensitas cahaya berubah secara drastis. Sensor ini akan berubah nilai hambatannya apabila ada perubahan tingkat kecerahan cahaya. 

2.      PRINSIP KERJA LDR

Pada saat gelap atau cahaya redup, bahan dari cakram tersebut menghasilkan elektron bebas dengan jumlah yang relative kecil. Sehingga hanya ada sedikit elektron untuk mengangkut muatan elektrit. Artinya pada saat cahaya redup, LDR menjadi konduktor yang buruk, atau bisa disebut juga LDR memiliki resistansi yang besar pada saat gelap atau cahaya redup.

Pada saat cahaya terang, ada lebih banyak elektron yang lepas dari atom bahan semikonduktor tersebut. Sehingga akan lebih banyak elektron untuk mengangkut muatan elektrit. Artinya pada saat cahaya terang, LDR menjadi konduktor yang baik, atau bisa disebut juga LDR memiliki resistansi kecil pada saat cahaya terang.

DAFTAR KOMPONEN 
1. Resistor 47Kohm, Resistor 100ohm
2. Transistor C828A
3. LED
4. Potensiometer
5. LDR (light Dependent Resistor )

SKEMA RANGKAIAN 

3.    IDE PENGEMBANGAN

sistem parkir kontrol otomatis menggunakan sensor LDR

Sistem ini terdiri dari LDR sensor, mikrokontroler AT89S51, motor stepper, dan tujuh segmen layar. Prinsip kerja sistem ini sepuluh LDR sensor digunakan sebagai saklar berfungsi tak terlihat di setiap tempat parkir yang yang digunakan untuk mendeteksi jumlah tempat parkir kosong dan dua lainnya dari sensor LDR di pintu masuk dan keluar, yang yang digunakan untuk membuka pintu masuk dan keluar gerbang area parkir yang digerakkan oleh motor stepper. Setelah mikrokontroler yang akan melakukan pengolahan data dari twelfh dari sensor. Hasil pengolahan data dari sensor LDR disajikan di ditampilkan oleh seven segment dalam bentuk angka appearanceof dari tempat parkir yang kosong, dengan batas jumlah maksimum adalah sepuluh.

Referensi :

http://pintuotomatis.edublogs.org/

http://ilmuinstrumentasi.blogspot.com/2013/03/ldr-light-dependent-resistor.html

Sensor Gas

  Gbr 1.Sensor Gas

1. Pengertian Sensor Gas 

 

Sensor gas adalah sensor yang befungsi untuk mengukur senyawa gas polutan yang ada di udara,seperti karbon monoksida, 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. Pengindra gas tersebut bekerja dengan semakin tinggi konsentrasi gas maka resistansinya semakin rendah. Banyak sekali type sensor gas yang digunakan dan tersedia dipasaran, seperti sensor gas untuk mendeteksi gas LPG yaitu type TGS 2610 dan sensor gas untuk mendeteksi asap rokok yaitu type AF 30. Pada pembahsan ini yang di bahas adalah Sensor Gas Type AF 30. Sensor AF 30 adalah sensor yang dapat mendeteksi asap rokok. Jenis sensor asap secara umum dibagi menjadi 3 macam yaitu ionization smoke detector, photoelectric smoke detector, dan air-sampling smoke detector. Perbedaan dari ketiga jenis smoke detector tersebut hanyalah pada metode deteksinya. 

 

2. Prinsip Kerja Sensor Gas

Sensor gas terdiri dari elemen sensor, dasar sensor dan tudung sensor. Elemen sensor terdiri dari bahan sensor dan bahan pemanas untuk memanaskan elemen. Elemen sensor menggunakan bahan-bahan seperti timah (IV) oksida SnO₂, wolfram (VI) oksida WO₃, dan lain-lain, tergantung pada gas yang hendak dideteksi. Gambar berikut menunjukkan susunan (struktur) dasar sensor gas.

Gbr. 2 Susunan Dasar Sensor Gas

Bila suatu kristal oksida logam seperti SnO₂ dipanaskan pada suhu tinggi tertentu di udara, oksigen akan teradsorpsi pada permukaan kristal dengan muatan negatif . Elektron-elektron donor pada permukaan kristal ditransfer ke oksigen teradsorpsi, sehingga menghasilkan suatu lapisan ruang bermuatan positip. Akibatnya potensial permukaan terbentuk, yang akan menghambat aliran elektron. Di dalam sensor, arus listrik mengalir melalui bagian-bagian penghubung (batas butir) kristal-kristal mikro SnO₂. Pada batas-batas antar butir, oksigen yang teradsorpsi membentuk penghalang potensial yang menghambat muatan bebas bergerak. Tahanan listrik sensor disebabkan oleh penghalang potensial ini.

Gambar.2 berikut menunjukkan model penghalang potensial antar butir kristal mikro SnO₂ pada keadaan tanpa adanya gas yang dideteksi.

Gambar 3 model penghalang potensial antar butir kristal mikro SnO₂ pada keadaan tanpa adanya gas yang dideteksi

Keterangan :
eVs = nilai energi penghalang permukaan
Gbr.2 Model penghalang antar butir pada keadaan tanpa gas yang dideteksi.
Dalam lingkungan adanya gas pereduksi, kerapatan oksigen teradsorpsi bermuatan negatif pada permukaan semikonduktor sensor menjadi berkurang, sehingga ketinggian penghalang pada batas antar butir berkurang. Ketinggian penghalang yang berkurang menyebabkan berkurangnya tahanan sensor butir dalam lingkungan gas.

	Gbr 4. Model penghalang potensial antar butir dalam lingkungan gas Hubungan antar tahanan sensor dan konsentrasi gas pereduksi pada suatu rentang konsentrasi gas dapat dinyatakan dengan persamaan berikut :

Rs = A [ C] ^-a , dengan :
Rs = tahanan listrik sensor
A = konstanta
[ C] = konsentrasi gas
a = gradien kurva Rs 

3. Ide Pengembangan

Untuk memonitoring kebocoran gas LPG dengan menggunakan aplikasi Android. Jadi apabila terdapat kebocoran gas, sedangkan pada ruangan atau rumah tersebut penghuninya sedang berpergian, maka sensor akan mengirimkan informasi melalui aplikasi pada android si penghuni.

Referensi : 

http://www.sharemyeyes.com/2013/05/sensor-gas.html

http://dewiimaz.files.wordpress.com/2011/08/sensor-gas.jpg

Rancang Bangun Alat Pendeteksi Dini Letusan Gunung Berapi

A. Pengertian Gunung Berapi   
 Gunung berapi atau gunung api secara umum adalah istilah yang dapat didefinisikan sebagai suatu sistem saluran fluida panas (batuan dalam wujud cair atau lava) yang memanjang dari kedalaman sekitar 10 km di bawah permukaan bumi sampai ke permukaan bumi, termasuk endapan hasil akumulasi material yang dikeluarkan pada saat meletus.
Apabila gunung berapi meletus, magma yang terkandung di dalam kamar magmar di bawah gunung berapi meletus keluar sebagai lahar atau lava. Selain daripada aliran lava, kehancuran oleh gunung berapi disebabkan melalui berbagai cara seperti berikut:

a.       Aliran lava

b.      Letusan gunung berapi

c.       Aliran lumpur

d.      Abu

e.       Kebakaran hutan.

f.       Gas beracun

g.      Gelombang tsunami

             h.      Gempa bumi

B. Penyebab Terjadinya Gunung Meletus

Hampir semua kegiatan gunung api berkaitan dengan zona kegempaan aktif sebab berhubungan dengan batas lempeng. Pada batas lempeng inilah terjadi perubahan tekanan dan suhu yang sangat tinggi sehingga mampu melelehkan material sekitarnya yang merupakan cairan pijar (magma).

Magma akan mengintrusi batuan atau tanah di sekitarnya melalui rekahan- rekahan   mendekati permukaan bumi. Gunung berapi terbentuk dari magma, yaitu batuan cair yang terdalam di dalam bumi. Magma terbentuk akibat panasnya suhu di dalam interior bumi. Pada kedalaman tertentu, suhu panas ini sangat tinggi sehingga mampu melelehkan batu-batuan di dalam bumi. Saat batuan ini meleleh, dihasilkanlah gas yang kemudian bercampur dengan magma. Sebagian besar magma terbentuk pada kedalaman 60 hingga 160 km di bawah permukaan bumi. Sebagian lainnya terbentuk pada kedalaman 24 hingga 48 km.

Magma yang mengandung gas, sedikit demi sedikit naik ke permukaan karena massanya yang lebih ringan dibanding batu-batuan padat di sekelilingnya. Saat magma naik, magma tersebut melelehkan batu-batuan di dekatnya sehingga terbentuklah kabin yang besar pada kedalaman sekitar 3 km dari permukaan. Kabin magma (magma chamber) inilah yang merupakan gudang (reservoir) darimana letusan material-material vulkanik berasal.

Magma yang mengandung gas dalam kabin magma berada dalam kondisi di bawah tekanan batu-batuan berat yang mengelilinginya. Tekanan ini menyebabkan magma meletus atau melelehkan conduit (saluran) pada bagian batuan yang rapuh atau retak. Magma bergerak keluar melalui saluran ini menuju ke permukaan. Saat magma mendekati permukaan, kandungan gas di dalamnya terlepas. Gas dan magma ini bersama-sama meledak dan membentuk lubang yang disebut lubang utama (central vent). Sebagian besar magma dan material vulkanik lainnya kemudian menyembur keluar melalui lubang ini. Setelah semburan berhenti, kawah (crater) yang menyerupai mangkuk biasanya terbentuk pada bagian puncak gunung berapi. Sementara lubang utama terdapat di dasar kawah tersebut.
 

Setelah gunung berapi terbentuk, tidak semua magma yang muncul pada letusan berikutnya naik sampai ke permukaan melalui lubang utama. Saat magma naik, sebagian mungkin terpecah melalui retakan dinding atau bercabang melalui saluran yang lebih kecil. Magma yang melalui saluran ini mungkin akan keluar melalui lubang lain yang terbentuk pada sisi gunung, atau mungkin juga tetap berada di bawah permukaan.

C. Tanda-tanda Gunung yang Akan meletus
Alam kadang memang tak bersahabat dengan kita, apalagi saat terjadinya bencana alam, terkadang alam tidak dapat di prediksikan. Namun, sesungguhnya alam memberikan tanda-tanda yang mungkin tidak diketahui oleh sebagian orang. Seperti bencana alam gunung meletus, sebenarnya sebelum gunung yang aktif itu akan meletus, gunung tersebut akan memberikan beberapa tanda agar manusia lebih waspada. 

Tapi, terkadang manusia tidak menyadari hal itu sebagai tanda yang diberikan oleh alam saat gunung aktif akan meletus. Oleh karena itu kita harus mengetahui tanda-tanda tersebut agar kita lebih berhati-hati lagi. Apalagi orang yang tinggal dekat dengan gunung yang aktif, itu akan sangat membahayakan nyawa. 

Berikut ini ada beberapa tanda gunung berapi ketika akan meletus :

1.      Suhu di sekitar gunung meningkat

Suhu panas memang memiliki arti yang cukup banyak, salah satunya tanda akan turunnya hujan. Namun, perlu kita ketahui suhu panas yang meningkat juga merupakan tanda dari alam saat gunung berapi akan meletus. Sebagai suatu tanda aktifnya gunung berapi, akan terjadi kenaikan suhu di sekitar kawasan gunung berapi. Maka, biasanya penduduk setempat akan merasa kegerahan bahkan di malam hari.  Hal ini dikarenakan material super panas dari inti bumi yang berjalan keluar lewat kawah gunung. Meski material seperti lahar belum disemburkan, biasanya panasnya yang terlebih dahulu bisa dirasakan.

2.      Mata air menjadi kering

Akibat hal yang sama pula, mata air di gunung itu biasanya juga kering. Debitnya akan berkurang karena terjadi penguapan akibat panas yang keluar dari inti bumi. Di beberapa kejadian, air yang keluar biasanya juga hangat-hangat kuku. Hal ini juga disebabkan karena adanya suhu panas yang kemudian mempengaruhi temperatur air.

3.      Ada gemuruh dan getaran

Gunung berapi yang akan meletus biasanya akan menimbulkan getaran sekaligus gemuruh. Hal itu terjadi karena desakan dari dalam perut gunung yang memaksa untuk keluar dari dalam kawah, sehingga timbul getaran dan kemudian disertai dengan gemuruh.

4.      Tumbuhan mulai layu

Suhu panas yang dikeluarkan oleh gunung menyebabkan tumbuhan yang ada disekitar gunung menjadi layu, hal ini bias menjadi pacuan untuk bias mengenali tanda gunung berapi saat ingin meletus.

5.      Migrasi hewan

Beberapa hewan juga memiliki insting tajam dalam mengetahui suatu bencana. Tepat sebelum bencana itu terjadi, hewan-hewan ini akan berpindah tempat. Sementara, bagi yang tidak bisa berpindah, seperti hewan ternak, akan mengeluarkan gelagat kegelisahan. Perpindahan burung menghindari hutan di gunung dalam jumlah banyak biasanya jadi penanda awal akan terjadinya letusan gunung berapi. Selain itu, beberapa hewan di darat juga akan turun gunung sebelum adanya letusan.

Pada pendeteksi gunung meletus digunakan pula sensor getaran yang berfungsi untuk memperingatkan oarang-orang akan adanya getaran yang timbul pada gunung berapi. Sensor ini dibuat dalam bentuk indikator visual berupa alarm. 

- Prinsip kerja:

Disini diterapkan pirnsip interferensi cahaya. Jadi, sinar laser ditembakkan sedemikian rupa sehingga sebagian sinar mengenai phototransistor, dan sebagian sinar diteruskan. Sinar yang diteruskan tersebut dipantulkan oleh cermin (yang akan bergetar oleh suatu faktor eksternal), dan hasil pantulannya akan ditangkap kembali oleh phototransistor, sehingga pada phototransistor akan muncul pola gelap terang.

Bila ada getaran yang terjadi, maka jarak cermin terhadap phototransistor akan berubah, dan pola gelap terang akan tergeser sehingga phototransistor dapat menangkap perubahan tersebut. Ini berarti intensitas yang diterima oleh phototransistor jadi berubah dan demikian pula tegangan pada speaker, sehingga akan terdeteksi getaran yang keluarannya berupa bunyi. Yang kemudian akan dikirim dalam bentuk alarm ke posko pemantau.

- Rancang bangun:

Sensor dipasang pada dataran di lereng gunung yang dapat merasakan adanya getaran dengan baik. Apabila terjadi getaran, maka akan secara otomatis dirasakan oleh sensor tersebut dan dengan langsung akan memberi tanggapan berupa alarm yang dikirim ke posko pemantau. 
DAFTAR PUSTAKA

http://www.merdeka.com/teknologi/5-cara-alam-ingatkan-kita-akan-datangnya-letusan-gunung-berapi/hewan-mulai-migrasi.html

http://palingseru.com/35406/5-tanda-gunung-berapi-akan-meletus

http://gudangartikelpendidikan.blogspot.com/2012/03/gunung-berapi-dan-penyebab-terjadinya.html

http://yusri23054.blog.teknikindustri.ft.mercubuana.ac.id/?tag=artikel-gunung-berapi

 

Sensor yang Digunakan pada KRPAI berkaki 2014 [kontes robot pemadam api indonesia 2014]

Pada artikel saya kali ini saya akan membahas sensor-sensor yang digunakan pada Kontes Robot Pemadam Api Indonesia 2014 ( KRPAI berkaki 2014). Berikut link video pada kontes tersebut: http://www.youtube.com/watch?v=yBJJsNXOMoQ
Dari video tersebut dapat dilihat sensor-sensor yang digunakan ialah Sensor Ultrasonik dan Sensor Thermal. Alasannya yaitu karena :
1. Sensor Ultrasonik



     











               Gambar 1. Sensor Ultrasonik

    Sensor Ultrasonik adalah alat elektronika yang kemampuannya bisa mengubah dari energy listrik menjadi energy mekanik dalam bentuk gelombang suara ultrasonic. Sensor ini terdiri dari rangkaian pemancar Ultrasonic yang dinamakan transmitter dan penerima ultrasonic yang disebut receiver. Alat ini digunakan untuk mengukur gelombang ultrasonic. Gelombang ultrasonic adalah gelombang mekanik yang memiliki cirri-ciri longitudinal dan biasanya memiliki frekuensi di atas 20 Khz. Gelombong Utrasonic dapat merambat melalui zat padat, cair maupun gas. Gelombang Ultrasonic adalah gelombang rambatan energi dan momentum mekanik sehingga merambat melalui ketiga element tersebut sebagai interaksi dengan molekul dan sifat enersia medium yang dilaluinya.
    Ada 3 prnsip kerja dari sensor ultrasonik yaitu, sinyal dipancarkan melalui pemancar gelombang ultrasonic. Sinyal yang dipancarkan akan merambat sebagai gelombang bunyi dengan kecepatan bunyi berkisar 344 m/s. Dan yang terakhir sinyal yang sudah diterima akan diproses untuk menghitung jaraknya
    Dan pada robot pemadam api dapat dilihat bahwa sensor ultrasonik sangat berperan ketika robot tersebut mencari ruangan dengan lancar dan itu sama sekali tidak menabrak rintangan yang ada didepannya atau bisa dikatakan robot tersebut bisa meniru gerak binatang.

2. Sensor Thermal
   
                  Gambar 2. Sensor Thermal

 Sensor Thermal yaitu sensor yang digunakan untuk mendeteksi gejala perubahan panas / temperatur/ suhu pada suatu dimensi benda atau dimensi ruang tertentu.
Prinsip Kerja :
Sensor ini berdasarkan perubahan tahanan dari beberapa jenis logam apabila mendapatkan perubahan panas. Semua logam akan mengalami perubahan tahanan positif apabila terjadi perubahan temperatur yang positif.
    Jadi dari robot pemadam api yang dapat kita lihat pada video tersebut, Sensor Thermal sangat berperan pada robot ketika robot itu mendeteksi suhu masing-masing ruang sehingga ia dapat mengetahui ruang mana yang perlu atau membutuhkan pemadam api.

Sumber :
http://www.robotshop.com/en/roboard-rm-g212-thermal-array-sensor.html
http://komponenelektronika.biz/sensor-ultrasonik.html

Mind Map Sensor Kelembaban SHT11

Mind Map Sensor Suhu dengan IC LM 35