PENGENDALIAN
SUHU DENGAN LM35
A.
TUJUAN
1.
Mampu
membuat rangkaian pengendali suhu dengan menggunakan IC LM35
2.
Mampu
merangkai pengendali suhu dengan menggunakan IC LM35
3.
Mampu
menganalisa rangkaian pengendali suhu dengan menggunakan IC LM35
B.
DASAR TEORI
1.
IC LM35
IC LM 35 merupakan sebuah IC yang berfungsi untuk melakukan
penginderaan suhu yang ada disekitarnya, sensor akan melakukan penginderaan pada
saat perubahan suhu setiap suhu 1 ºC akan menunjukan tegangan sebesar 10 mV.
Pada penempatannya LM35 dapat ditempelkan dengan perekat atau dapat pula
disemen pada permukaan akan tetapi suhunya akan sedikit berkurang sekitar 0,01
ºC karena terserap pada suhu permukaan tersebut. Dengan cara seperti ini
diharapkan selisih antara suhu udara dan suhu permukaan dapat dideteksi oleh
sensor LM35 sama dengan suhu disekitarnya, jika suhu udara disekitarnya jauh
lebih tinggi atau jauh lebih rendah dari suhu permukaan, maka LM35 berada pada
suhu permukaan dan suhu udara disekitarnya .
Jarak yang jauh diperlukan penghubung yang tidak terpengaruh oleh interferensi
dari luar, dengan demikian digunakan kabel selubung yang ditanahkan sehingga
dapat bertindak sebagai suatu antenna penerima dan simpangan didalamnya, juga
dapat bertindak sebagai perata arus yang mengkoreksi pada kasus yang
sedemikian, dengan mengunakan metode bypass kapasitor dari Vin untuk
ditanahkan.
Maka dapat disimpulkan
prinsip kerja sensor LM35 sebagai berikut:
-
Suhu
lingkungan di deteksi menggunakan bagian IC yang peka terhadap suhu
-
Suhu
lingkungan ini diubah menjadi tegangan listrik oleh rangkaian di dalam IC,
dimana perubahan suhu berbanding lurus dengan perubahan tegangan output.
-
Pada
seri LM35, Vout=10 mV/oC, Tiap perubahan 1oC akan menghasilkan perubahan
tegangan output sebesar 10mV
IC LM35 juga memiliki kelebihan dan kekurangan,
antara lain :
-
Kelebihan:
a. Rentang suhu yang jauh, antara -55
sampai +150oC
b. Low self-heating, sebesar 0.08oC
c. Beroperasi pada tegangan 4 sampai 30
V
d. Rangkaian tidak rumit
e. Tidak memerlukan pengkondisian sinyal
-
Kekurangan:
a. Membutuhkan sumber tegangan untuk
beroperasi.
2. IC LM 741
Penguat operasional (Op-Amp) adalah suatu
blok penguat yang mempunyai dua masukan dan satu keluaran. Penguat operasional
(Op-Amp) dikemas dalam suatu rangkaian terpadu (integrated circuit-IC).
Salah satu tipe operasional amplifier (Op-Amp) yang populer adalah LM741. IC
LM741 merupakan operasional amplifier yang dikemas dalam bentuk dual in-line
package (DIP). Kemasan IC jenis DIP memiliki tanda bulatan atau strip pada
salah satu sudutnya untuk menandai arah pin atau kaki nomor 1 dari IC tersebut.
Penomoran IC dalam kemasan DIP adalah berlawanan arah jarum jam dimulai dari
pin yang terletak paling dekat dengan tanda bulat atau strip pada kemasan DIP
tersebut. IC LM741 memiliki kemasan DIP 8 pin seperti terlihat pada gambar
berikut.
Pada IC ini terdapat dua pin input, dua
pin power supply, satu pin output, satu pin NC (No Connection), dan dua pin
offset null. Pin offset null memungkinkan kita untuk melakukan sedikit
pengaturan terhadap arus internal di dalam IC untuk memaksa tegangan output
menjadi nol ketika kedua input bernilai nol. IC LM741 berisi satu buah Op-Amp,
terdapat banyak tipe IC lain yang memiliki dua atau lebih Op-Amp dalam suatu
kemasan DIP. IC Op-Amp memiliki karakteristik yang sangat mirip dengan konsep
Op-Amp ideal pada analisis rangkaian. Pada kenyataannya IC Op-Amp terdapat
batasan-batasan penting yang perlu diperhatikan. Pertama, tegangan maksimum
power supply tidak boleh melebihi rating maksimum, karena akan merusak IC.
Kedua, tegangan output dari IC op amp biasanya satu atau dua volt lebih kecil
dari tegangan power supply. Ketiga, arus output dari sebagian besar op amp
memiliki batas pada 30mA, yang berarti bahwa resistansi beban yang ditambahkan
pada output op amp harus cukup besar sehingga pada tegangan output maksimum,
arus output yang mengalir tidak melebihi batas arus maksimum.
3. Relay
Relay berfungsi sebagai saklar antara
sumber listrik / aki dengan perangkat yang akan digunakan, misalnya: klakson,
lampu kabut, lampu besar maupun power window. Relay mempunyai 4 kaki atau 5
kaki. Relay 5 kaki biasa disebut relay 87a karena ditengahnya ada kaki 87a. Empat
kaki yang lainnya adalah kaki 30, 85, 86 dan 87. ada juga relay yang mempunyai
4 kaki namun tidak memiliki kaki 87, jadi hanya ada kaki 30, 85,86 dan 87a. ini
biasa disebut relay pemutusan. Relay pemutusan biasanya dipasang di alarm
mobil. Relay ini berfungsi memutus arus antara kontak IG dengan motor stater.
Kaki 30 biasa disambung dengan AKI, kaki
85 disambung dengan massa body/ chassis mobil, kaki 86 disambung dengan arus
positif entah dari kabel klakson atau lampu dan kaki 87 akan mengeluarkan arus positif.
Sedangkan kaki 87a merupakan kebalikan dari 87, jadi pada saat 30 diberi setrum
dan 85 dikasi massa, maka 87a akan mengeluakan setrum. Namun pada saat 86
diberi setrum, maka 87a akan berhenti menghasilkan setrum dan 87 baru akan
mengeluarkan setrum.
Contoh
tampilan relay :
C. ALAT DAN BAHAN
-
1
buah IC LM35
-
1
buah kapasitor 0,1 uF
-
2
buah resistor 10k
-
1
buah resistor 30k, 330, 4.7k dan 1k
-
1
buah dioda 1n4148
-
1
buah Led
-
1
buah transistor 2n2222
-
2
buah lm741 beserta soketnya
-
1
buah fan 12v
-
1
buah relay 12v
-
terminal
secukupnya
-
header
+ black house secukupnya
-
kabel
jumper secukupnya
-
PCB
secukupnya
-
Karton
secukupnya
-
Feriklorit
secukupnya
-
Timah
secukupnya
-
Solder
-
Bor
listrik
D. GAMBAR RANGKAIAN
Gambar a. Rangkaian Pengendali Suhu
E. LANGKAH KERJA
1.
Siapkan
alat dan bahan yang akan digunakan.
2.
Periksa
alat dan bahan dalam keadaan baik atau tidak.
3.
Gunakan
jaket praktik selama praktikum.
4.
Cetak
rangkaian di atas pada PCB.
5.
Hilangkan
tembaga yang tidak terpakai pada PCB dengan larutan feriklorit.
6.
Rangkai
dan pasang komponen seperti pada gambar rangkaian.
7.
Cek
rangkaian dan pemasangan komponen.
8.
Bil
telah benar, beri inputan sebesar 12 volt.
9.
Amati
apa yang terjadi pada rangkaian, terutama pada fan .
10. Perhatikan keselamatan dan kesehatan
kerja.
F.
DATA HASIL
Pada rangkaian pengendali suhu dengan IC LM35 ketika
keluaran pada IC sebesar 1,18 V – 5,42 V maka fan atau kipas angin yang terpasang akan bekerja, dengan indikator lampu LED yang menyala, namun
bila keluaran IC LM 35 melebihi 5,42 V maka fan
atau kipas angin yang terpasang tidak akan bekerja atau mati, dengan
indikator lampu LED mati.
G.
KESIMPULAN
Dari
percobaan dapat diambil kesimpulan :
1.
IC
LM 35 merupakan sebuah IC yang berfungsi untuk melakukan penginderaan suhu yang
ada disekitarnya, sensor akan melakukan penginderaan pada saat perubahan suhu
setiap suhu 1 ºC akan menunjukan tegangan sebesar 10 mV.
2.
IC
LM 741 merupakan suatu penguat operasional (Op-Amp) yang mempunyai dua masukan
dan satu keluaran. Penguat operasional (Op-Amp) dikemas dalam suatu
rangkaian terpadu (integrated circuit-IC).
3.
Bila
tegangan keluaran IC LM35 antara 1,18 V - 5,42 V Fan akan menyala dengan indikator LED yang menyala.
4.
Bila
tegangan keluaran IC LM35 melebihi 5,42 V Fan
akan mati dengan indikator nyala LED
yang mati.
DAFTAR
RUJUKAN
Nurul, Aizer. Cara Kerja dan Sensor Suhu. (Online),
(http://nurullaizer78.blogspot.com/ 2013/05/cara-kerja-dan-sensor-suhu-lm35.html), diakses pada 27 April 2014.
Komponen operasional amplifier op-amp IC
LM741.(Online),
(http://elektronika-dasar.web.id/komponen/operasional-amplifier-op-amp-ic-lm741),
diakses pada 27 April 2014)
Cara Kerja Relay. (Online), (http://www.masalahmobil.com/2012/05/cara-kerja-relay.html),
diakses pada 27 April 2014.
Data Sheet IC LM35, IC LM741 dan RELAY.
