Sensor Magnet (Reed Switch)


Sensor Magnet (Reed Switch)

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

TUJUAN

  • Memahami kegunaan solenoida dalam kehidupan sehari-hari
  • Mengetahui cara kerja magnet terhadap sentuhan melalui rangkaian
  • Melatih keterampilan menggunakan aplikasi proteus.

KOMPONEN

Magnetic Reed Switch (MAGNETIC REED SW)

Gambar 1. Magnetic Reed Switch

Gambar 2. Bentuk Magnetic Reed Switch di Proteus

Saklar buluh adalah sakelar listrik yang dioperasikan oleh medan magnet terapan. Itu ditemukan di Bell Telephone Laboratories pada tahun 1936 oleh Walter B. Ellwood. Dalam bentuk paling sederhana dan paling umum, itu terdiri dari sepasang logam fleksibel feromagnetik buluh kontak dalam amplop kaca tertutup rapat . Kontak biasanya terbuka, menutup ketika ada medan magnet, atau mereka biasanya tertutup dan terbuka ketika medan magnet diterapkan. Saklar dapat digerakkan oleh koil elektromagnetik , membuat relai buluh , atau dengan membawa magnet permanen di dekat saklar. Ketika medan magnet dilepaskan, buluh di saklar buluh kembali ke posisi semula.
Buluh adalah bagian logam di dalam amplop saklar buluh yang relatif tipis dan lebar untuk membuatnya fleksibel. Ini agak menyerupai bagian dari beberapa tanaman buluh . Istilah "buluh" juga dapat mencakup kabel eksternal dan juga bagian internal.
Contoh aplikasi saklar buluh adalah untuk mendeteksi pembukaan pintu, ketika digunakan sebagai saklar kedekatan untuk alarm keamanan .

IC NE555 (NE555)

Gambar 3. IC NE555

Gambar 4. Bentuk IC NE555 di Proteus

IC timer 555 merupakan IC atau sirkuit terpadu (chip) yang digunakan dalam berbagai aplikasi pewaktuan, sumber pulsa gelombang, serta aplikasi osilator.
IC ini dapat dimanfaatkan dalam rangkaian elektronika sebagai penunda waktu (Delay Timer), rangkaian flip-flop, dan osilator. Secara fisik IC 555 berbentuk DIP atau Dual inline Package dengan package 8 pin.
IC ini pertama kali dirancang dan dibuat pada tahun 1970 oleh Hans R. Camenzind yang merupakan seorang ahli elektronika yang berkebangsaan Swiss. Tetapi seiring dengan berkembangnya ilmu elektronika, untuk saat ini dapat ditemui dipasaran beberapa versi IC 555.
Contohnya yaitu IC 556 yang di dalam dalam 1 package IC tersebut merupakan penggabungan 2 buah IC timer ini dengan package IC 14 pin. Contoh versi lainnya yaitu IC 558 yang dimana merupakan penggabungan 4 buah IC di package ke dalam 1 ic dengan package IC 16 pin.
Nama IC ini sebenarnya diambil dari 3 pcs resistor yang dipackage ke dalam 1 IC dengan besaran 5kΩ.

Baterai (BATTERY)

Gambar 5. Baterai


Gambar 6. Bentuk Baterai di Proteus


Buzzer (BUZZER)

Gambar 7. Buzzer

Gambar 8. Bentuk Buzzer di Proteus

Buzzer Listrik adalah sebuah komponen elektronika yang dapat mengubah sinyal listrik menjadi getaran suara. Pada umumnya, Buzzer yang merupakan sebuah perangkat audio ini sering digunakan pada rangkaian anti-maling, Alarm pada Jam Tangan, Bel Rumah, peringatan mundur pada Truk dan perangkat peringatan bahaya lainnya. Jenis Buzzer yang sering ditemukan dan digunakan adalah Buzzer yang berjenis Piezoelectric, hal ini dikarenakan Buzzer Piezoelectric memiliki berbagai kelebihan seperti lebih murah, relatif lebih ringan dan lebih mudah dalam menggabungkannya ke Rangkaian Elektronika lainnya. Buzzer yang termasuk dalam keluarga Transduser ini juga sering disebut dengan Beeper.
Efek Piezoelectric (Piezoelectric Effect) pertama kali ditemukan oleh dua orang fisikawan Perancis yang bernama Pierre Curie dan Jacques Curie pada tahun 1880. Penemuan tersebut kemudian dikembangkan oleh sebuah perusahaan Jepang menjadi Piezo Electric Buzzer dan mulai populer digunakan sejak 1970-an.

LED (LED-BIBY)

Gambar 9. LED

Gambar 10. Bentuk LED di Proteus

Light Emitting Diode atau yang sering disingkat LED merupakan sebuah komponen elektromagnetik yang dapat memancarkan cahaya monokromatik melalui tegangan maju. LED terbuat dari bahan semi konduktor yang merupakan keluarga dioda. LED dapat memancarkan berbagai warna, tergantung dari bahan semikonduktor yang digunakan. LED juga dapat memancarkan cahaya inframerah yang tak tempat, seperti pada remote TV. Bentuk dari LED sendiri mirip dengan lampu bohlam. Dengan bentuknya yang kecil, sehingga dapat dipasangkan dengan mudah ke berbagai perangkat elektronika. Tak seperti lampu pijar, LED tidak menimbulkan panas dalam menghasilkan cahaya. Hal tersebut dikarenakan LED tidak memerlukan pembakaran filamen. Oleh karena itu LED saat ini banyak digunakan dalam perangkat elektronik, seperti sebagai lampu penerangan pada LCD TV.
Cara kerja dari LED hampir sama dengan keluarga dioda yang memiliki dua kutub, yaitu Kutub Positif (P) dan Kutub Negatif (N). LED hanya akan memancarkan cahaya apabila dialiri tegangan maju (bias forward) dari Anoda ke Katoda. LED sendiri terdiri atas sebuah chip semikonduktor yang di dopping, sehingga menciptakan junction antara kutub P dan kutub N. Proses dopping dalam semikonduktor adalah proses untuk menambahkan impurity / ketidakmampuan pada semikonduktor yang murni, sehingga dapat menghasilkan karakteristik kelistrikan yang diinginkan. Ketika LED dialiri tegangan maju yaitu dari Anoda (P) menuju Katoda (N), kelebihan elektron pada N- type material akan berpindah ke wilayah yang memiliki lubang lebih banyak yaitu pada wilayah bermuatan positif (P- type material). Saat elektron berjumpa dengan hole akan melepaskan proton dan memancarkan cahaya monokromatik (satu warna). LED yang memancarkan cahaya ketika dialiri tegangan maju ini juga dapat digolongkan sebagai Transduser yang dapat mengubah energi listrik menjadi energi cahaya.
Dikarenakan teknologi LED yang dapat menghasilkan cahaya tanpa menimbulkan panas, sehingga banyak digunakan dalam berbagai perangkat elektronik. Terdapat juga kelebihan LED lainnya yaitu tahan lama, tidak mengandung bahan berbahaya seperti merkuri, dan hemat listrik serta bentuknya yang kecil. LED sangat popular dalam bidang pencahayaan. Terutama pada era digital saat ini, media advertising mulai menggunakan teknologi LED. Salah satunya yaitu Videotron atau Megatron. Bisa juga disebut LED Videotron merupakan sebuah media advertising digital yang dapat menyampaikan informasi (iklan) dengan tampilan yang berbeda dengan media advertising konvensional lainnya. Jangkauan pengelihatan yang dapat dijangkau oleh Videotron jauh lebih canggih dan menarik dengan tampilan yang lebar dan memiliki jarak pandang maupun sudut pandang yang cukup baik dari jarak 40 hingga 200 meter. Saat ini kita bisa menemui beberapa Videotron terpampang di jalan-jalan utama kota besar, di Mall, Bandara,Rumah Sakit menggunakan Modul dengan 3 Type Pixel Pitch : 10 mm, 12.5 mm dan 16 mm. Dengan LED Full Color (RGB) modul-modul LED disusun menjadi satu kesatuan dalam 1 Kabinet. Dengan penggunaan Outdoor, Videotron mempunyai Visibility Range antara 15 – 270 meter. Brightness yang dihasilkan sangat tinggi sehingga mampu menampilkan gambar pada siang hari, karena Brightness atau kecerahannya bisa mencapai 10,000 Candela.

Kapasitor (CAP-ELEC)

Gambar 11. Kapasitor

Gambar 12. Bentuk LED di Proteus

Kapasitor adalah komponen elektronika yang mampu menyimpan muatan listrik medan listrik sampai batas waktu tertentu, dengan cara mengumpulkan ketidakseimbangan internal dari muatan arus listrik yang terbuat dari dua buah keping logam yang dipisahkan oleh bahan dielektrik, seperti keramik, gelas, vakum, dan lain-lain. Kapasitor ditemukan pertama kali oleh Michael Faraday (1791-1867). Satuan kapasitor disebut Farad (F). Satu Farad = 9×1011 cm2 yang artinya luas permukaan kepingan tersebut. Kapasitor disebut juga kondensator. Kata “kondensator” pertama kali disebut oleh Alessandro Volta seorang ilmuwan Italia pada tahun 1782 (dari bahasa Italia “condensatore”), yaitu kemampuan alat untuk menyimpan suatu muatan listrik. Seperti halnya resistor, kapasitor juga tergolong ke dalam komponen pasif elektronika.
Berikut ini adalah fungsi kapasitor yang terdapat dalam sebuah rangkaian/sistem elektronika:
  1. Berfungsi untuk menyimpan muatan listrik/elektron yang disebut dengan kapasitansi.
  2. Sebagai kopling antara rangkaian yang satu dengan rangkaian yang lain (pada power supply).
  3. Sebagai filter/penyaring dalam rangkaian power supply.
  4. Sebagai frekuensi dalam rangkaian antena.
  5. Untuk menghemat daya listrik pada lampu neon.
  6. Menghilangkan bouncing (loncatan api) bila dipasang pada saklar
  7. Untuk arus DC berfungsi sebagai isolator/penahan arus listrik, sedangkan untuk arus AC berfungsi sebagai konduktor/melewatkan arus listrik.
  8. Perata tegangan DC pada pengubah AC to DC.
  9. Pembangkit gelombang AC atau oscilator, dan sebagainya.
Beberapa ilmuan menyatakan bahwa jika sebuah kapasitor yang diberi tegangan 1 volt dapat memuat elektron sebanyak 1 coloumb maka dikatakan bahwa kapasitor tersebut memiliki kapasitansi 1 farad. Berikut secara matematis,jika dinyatakan secara rumus:

C = Q/V

C = Nilai kapasitansi,dalam F (Fared)
Q = Muatan elektron,dalam C (Coloumb)
V = Besar Tegangan,dalam V (Volt)

Dalam perhitunganya, kapasitansi dihitung dengan mengetahui luas daerah pelat metal(A), Jarak antara kedua pelat metal (t), serta konstanta bahan elektrik (K). Secara matematis,dapat dituliskan seperti berikut:

C = (8,85x10-12)(KA/t)

Resistor (RESISTOR)

 

Gambar 13. Resistor

Gambar 14. Bentuk Resistor di Proteus

Resistor adalah salah satu peralatan dasar elektronik yang paling sering dipakai selain transistor dan transformator / trafo. Resistor ini dibuat dari berbagai bahan bisa menggunakan kawat email khusus ataupun yang sering digunakan adalah karbon yang memiliki besaran serta nilai hambatan tertentu.
Fungsi resistor ini adalah memberikan hambatan arus listrik tegangan rendah yang akan masuk dan dibatasi sesuai dengan besarnya hambatan yang tertera di dalam resistor itu sendiri. Sehingga resistor ini juga kerap disebut sebagai hambatan. memiliki satuan nilai ohm disimbolkan ( Ω ) .
Bentuk dari resistor ini bermacam macam yang pada umumnya berbentuk panjang dengan memiliki dua buah kutub. Pada bagian luarnya terdapat garis garis berwarna warni yang menyatakan besaran bilangan hambatan di dalamnya.
Cara kerja dari resistor ini cukup simple yakni menghambat arus yang mengalir dari ujung kutub yang satu ke ujung kutub yang lain dengan nilai hambatan bervariasi sesuai yang tertera pada resistor tersebut yang kemudian arus dialirkan lagi ke komponen elektronika yang membutuhkan arus lebih kecil sehingga komponen elektronika ini dapat terpelihara keawetannya. Selain sebagai pembatas arus resistor memiliki fungsi lain diantaranya adalah pembagi arus,penurun arus,dan pembagi tegangan.
Harga resistor ini sendiri untuk seluruh komponen dasar elektronika adalah yang paling murah dengan kisaran harga Rp.200,- sampai Rp.2000,- tergantung bentuk,bahan pembuat serta besarnya nilai hambatan di dalamnya.

Sensor magnet ialah salah satu dari beragam jenis sensor, ia bekerja dengan cara memanfaatkan medan magnet yang ada dan kemudian mengubah medan magnet tersebut menjadi sinyal-sinyal (pulse) listrik yang kemudian akan dilakukan pemrosesan oleh rangkaian elektronik. Singkatnya sensor magnetic adalah sebuah transduser yang mengubah medan magnet menjadi sinyal listrik.
Sebelum lebih jauh masuk kepada sensor magnet alangkah lebih tepatnya jika kita memahami apa itu medan magnet


A. Medan Magnet

Dalam ilmu fisika, sebuah medan magnet adalah suatu medan yang terbentu diakibatkan oleh adanya pergerakan arus listrik yang menyebabkan munculnya gaya di muatan listrik yang bergerak lainnya. Medan magnet adalah muatan yang besifat muatan vector. Pada sebuah medan magnet , maka sebuah gaya akan diberikan pada partikel-partikel electron bergerak yang dekat dengannya. Sehingga menyebabkan kekuatan medan agnet berbeda-beda tergantung pada lokasi (jarak).
Medan magnet terurai menjadi dua symbol menurut kaidah “International systems of units”. Yakni B dan H. Dalam pemakaiannya B menggunakan satuan tesla atau newton sebagai satuan, sementara H menggunakan ampere/meter. Cara kerja medan magnet dapat diuraikan sebagai berikut:


Gambar 15.  Garis Medan Magnet pada Batang Berarus

Berdasarkan gambar diatas dapat dilihat bahwa, medan magnet menggunakan prinsip tangan kanan untuk menentukan hubungan antara arah arus(I), besaran medan (B) dan jarak (P). Semakin jauh jarak terhadap kawat maka akan semakin kecil besar medannya.
Berdasarkan rumusan matematik biot savart, maka untuk menghitung besaran medan magnet digunakan

 (1)


Dimana:
B   : Medan magnet (T)
µ0 : Permeabilitas ruang hampa
N   : Jumlah lilitan (n)
I    : Arus Listrik (A)

B. Medan Magnet Solenoid

Sesuai judul yakni sensor medan magnet solenoid, maka akan dijelaskan mengenai solenoid itu sendiri.

Gambar 16.  Garis Medan Magnet pada Solenoid

Sebuah kawat dibentuk seperti spiral yang selanjutnya disebut kumparan , apabila dialiri arus listrik maka akan berfungsi seperti magnet batang. Kumparan ini disebut dengan Solenid. Besarnya medan magnet disumbu pusat (titik O) Solenoida dapat dihitung:

 (2)


Dimana:
B   : Besar medan magnet (T)
µ0 : Permeabilitas
I    : Besar arus yang mengalir (A)
N   : Banyak lilitan (n)
L   : Panjang Solenoida (M)

Grafik Sensor Magnet :


APLIKASI

Reed Swicth

Reed Switch adalah sensor yang berfungsi juga sebagai saklar yang aktif atau terhubung apabila di area jangkauan nya terdapat medan magnet. Medan magnet yang cukup kuat jika melalui area sekita reed switch, maka dua buah plat yang saling berdekatan tadi akan terhubung sehingga akan memberikan rangkaian tertutup bagi rangkaian yang dipasangkan nya.
Reed switch menawarkan keuntungan dari ukuran yang ringkas, berat badan rendah, waktu respon yang cepat, umur panjang dan biaya rendah. Aplikasi umum dari switch buluh berada di reed relay, sensor otomotif, sistem keamanan, robotika, mainan dan permainan.

BENTUK RANGKAIAN DAN PRINSIP KERJA

Rangkaian Pengukuran Level Fluida




LINK DOWNLOAD

  1. Download HTML                                                                                                   : KLIK DI SINI !!!
  2. Download Datasheet Reed Switch                                                                         : KLIK DI SINI !!!
  3. Download Datasheet IC NE555                                                                             : KLIK DI SINI !!!
  4. Download Rangkaian Reed Switch                                                                        : KLIK DI SINI !!!
  5. Download Video Rangkaian Reed Switch                                                             : KLIK DI SINI !!!

Tidak ada komentar:

Posting Komentar

Langganan: Postingan (Atom)