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