Tujuan :
1. untuk mengetahui prinsip kerja sensor pir
2. untuk mengetahui cara kerja transistor
3. mengetahui pengaplikasian penyemprotan disinfektan
Alat dan bahan
1. sensor pir
2. transistor npn
3. relai
4. motor
5. batterai
Dasar teori
Sensor pir
Sensor PIR atau disebut juga dengan Passive
Infra Red merupakan sensor yang digunakan untuk mendeteksi adanya
pancaran sinar infra merah dari suatu object. Sesuai dengan namanya sensor PIR
bersifat pasif, yang berarti sensor ini tidak memancarkan sinar infra merah
melainkan hanya dapat menerima radiasi sinar infra merah dari luar. Sensor PIR
dapat mendeteksi radiasi dari berbagai objek dan karena semua objek memancarkan
energi radiasi, sebagai contoh ketika terdeteksi sebuah gerakan dari sumber
infra merah dengan suhu tertentu yaitu manusia mencoba melewati sumber infra
merah yang lain misal dinding, maka sensor akan membandingkan pancaran infra
merah yang diterima setiap satuan waktu, sehingga jika ada pergerakan maka akan
terjadi perubahan pembacaan pada sensor.
Sensor PIR terdiri dari beberapa bagian yaitu, Lensa
Fresnel, Penyaring Infra Merah, Sensor Pyroelektrik, Penguat Amplifier,
Komparator
Sensor PIR bekerja dengan cara menangkap
pancaran infra merah, kemudian pancaran infra merah yang tertangkap akan masuk
melalui lensa Fresnel dan mengenai sensor pyroelektrik, sinar infra merah
mengandung energi panas membuat sensor pyroelektrik dapat menghasilkan arus
listrik. Arus listrik inilah yang akan menimbulkan tegangan dan dibaca secara
analog oleh sensor. Kemudian komperator akan membandingkan sinyal yang sudah
diterima dengan tegangan referensi tertentu yang berupa keluaran sinyal 1-bit.
Sensor PIR hanya akan mengeluarkan logika 0 dan 1. 0 saat sensor tidak
mendeteksi adanya perubahan pancaran infra merah dan 1 saat sensor mendeteksi
infra merah. Sensor PIR hanya dapat mendeteksi pancaran infra merah dengan
panjang gelombang 8-14 mikrometer. Manusia memiliki suhu badan yang dapat
menghasilkan pancaran infra merah dengan panjang gelombang antara 9-10 mikrometer,
panjang gelombang tersebut dapat terdeteksi oleh sensor PIR membuat sensor ini
sangat efektif digunakan sebagai human detektor. Sensor PIR hanya akan
mendeteksi jika object bergerak atau secara teknis saat terjadi adanya
perubahan pancaran infra merah.
Transistor
Transistor adalah
komponen semikonduktor yang memiliki berbagai macam fungsi seperti sebagai
penguat, pengendali, penyearah, osilator, modulator dan lain sebagainya.
Transistor merupakan salah satu komponen semikonduktor yang paling banyak
ditemukan dalam rangkaian-rangkaian elektronika. Boleh dikatakan bahwa hampir
semua perangkat elektronik menggunakan Transistor untuk berbagai kebutuhan
dalam rangkaiannya. Perangkat-perangkat elektronik yang dimaksud tersebut
seperti Televisi, Komputer, Ponsel, Audio Amplifier, Audio Player, Video
Player, konsol Game, Power Supply dan lain-lainnya.
Transistor
pertama kali ditemukan oleh tiga orang fisikawan yang berasal Amerika Serikat
pada akhir tahun 1947 adalah Transistor jenis Bipolar. Mereka adalah John Bardeen, Walter Brattain, dan William Shockley.
Dengan penemuan tersebut, perangkat-perangkat elektronik yang pada saat itu
berukuran besar dapat dirancang dalam kemasan yang lebih kecil dan portabel
(dapat dibawa kemana-mana). Ketiga fisikawan tersebut mendapatkan Hadiah Nobel
Fisika pada tahun 1956 atas penemuan Transistor ini. Namun sebelum ketiga
fisikawan Amerika Serikat tersebut menemukan Transistor Bipolar, seorang
fisikawan Jerman yang bernama Julius Edgar Lilienfeld sudah
mempatenkan Transistor jenis Field Effect Transistor di Kanada pada tahun 1925
tetapi Julius Edgar Lilienfeld tidak pernah
mempublikasikan hasil penelitiannya baik dalam bentuk tulisan maupun perangkat
prototype-nya. Pada tahun 1932, seorang inventor Jerman yang bernama Oskar Heil juga mendaftarkan paten yang hampir
sama di Eropa.
Seiring
dengan perkembangannya, Transistor pada saat ini telah dirancang telah berbagai
jenis desain dengan fitur aliran arus dan pengendali yang unik. Ada jenis
Transistor yang berada dalam kondisi OFF hingga terminal Basis diberikan arus
listrik untuk dapat berubah menjadi ON sedangkan ada jenis lain yang berada
dalam kondisi ON hingga harus diberikan arus listrik pada terminal Basis untuk
merubahnya menjadi kondisi OFF. Ada juga Transistor yang membutuhkan arus kecil
dan tegangan kecil untuk mengaktifkannya namun ada yang hanya memerlukan
tegangan untuk mengoperasikannya. Ada lagi Transistor yang memerlukan tegangan
positif untuk memicu pengendalinya di terminal Basis sedangkan ada Transistor
yang memerlukan tegangan negatif sebagai pemicunya.
Relay
Pada dasarnya, Relay terdiri dari 4 komponen
dasar yaitu :
- Electromagnet
(Coil)
- Armature
- Switch
Contact Point (Saklar)
- Spring
Berikut ini merupakan gambar dari bagian-bagian
RelayKontak Poin (Contact Point) Relay terdiri dari 2 jenis yaitu :
- Normally
Close (NC) yaitu kondisi awal sebelum diaktifkan akan selalu berada di
posisi CLOSE (tertutup)
- Normally
Open (NO) yaitu kondisi awal sebelum diaktifkan akan selalu berada di
posisi OPEN (terbuka)
Berdasarkan gambar diatas, sebuah Besi (Iron
Core) yang dililit oleh sebuah kumparan Coil yang berfungsi untuk mengendalikan
Besi tersebut. Apabila Kumparan Coil diberikan arus listrik, maka akan timbul
gaya Elektromagnet yang kemudian menarik Armature untuk berpindah dari Posisi
sebelumnya (NC) ke posisi baru (NO) sehingga menjadi Saklar yang dapat
menghantarkan arus listrik di posisi barunya (NO). Posisi dimana Armature
tersebut berada sebelumnya (NC) akan menjadi OPEN atau tidak
terhubung. Pada saat tidak dialiri arus listrik, Armature akan kembali
lagi ke posisi Awal (NC). Coil yang digunakan oleh Relay untuk menarik
Contact Poin ke Posisi Close pada umumnya hanya membutuhkan arus listrik yang
relatif kecil.
Berdasarkan penggolongan jumlah Pole dan
Throw-nya sebuah relay, maka relay dapat digolongkan menjadi :
- Single Pole Single Throw (SPST) : Relay golongan ini memiliki 4 Terminal, 2
Terminal untuk Saklar dan 2 Terminalnya lagi untuk Coil.
- Single Pole Double Throw (SPDT) : Relay golongan ini memiliki 5 Terminal, 3 Terminal
untuk Saklar dan 2 Terminalnya lagi untuk Coil.
- Double Pole Single Throw (DPST) : Relay golongan ini memiliki 6 Terminal,
diantaranya 4 Terminal yang terdiri dari 2 Pasang Terminal Saklar
sedangkan 2 Terminal lainnya untuk Coil. Relay DPST dapat dijadikan 2
Saklar yang dikendalikan oleh 1 Coil.
- Double Pole Double Throw (DPDT) : Relay golongan ini memiliki Terminal sebanyak 8
Terminal, diantaranya 6 Terminal yang merupakan 2 pasang Relay SPDT yang
dikendalikan oleh 1 (single) Coil. Sedangkan 2 Terminal lainnya untuk
Coil.
Selain Golongan Relay diatas, terdapat juga
Relay-relay yang Pole dan Throw-nya melebihi dari 2 (dua). Misalnya 3PDT
(Triple Pole Double Throw) ataupun 4PDT (Four Pole Double Throw) dan lain
sebagainya.
Beberapa fungsi Relay yang telah umum
diaplikasikan kedalam peralatan Elektronika diantaranya adalah :
- Relay
digunakan untuk menjalankan Fungsi Logika (Logic Function)
- Relay
digunakan untuk memberikan Fungsi penundaan waktu (Time Delay Function)
- Relay
digunakan untuk mengendalikan Sirkuit Tegangan tinggi dengan bantuan dari
Signal Tegangan rendah.
- Ada
juga Relay yang berfungsi untuk melindungi Motor ataupun komponen lainnya
dari kelebihan Tegangan ataupun hubung singkat (Short).
Motor
Motor listrik adalah sebuah
perangkat elektromagnetis yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanik.
Energi mekanik ini digunakan untuk, misalnya, memutar impeller pompa,
fan atau blower, menggerakan kompresor, mengangkat bahan, dll.
Motor listrik digunakan juga di rumah (mixer, bor listrik, fan angin) dan di industri. Motor
listrik kadangkala disebut “kuda kerja” nya industri sebab diperkirakan bahwa
motor-motor menggunakan sekitar 70% beban listrik total di industri.
Cara Kerja Motor Listrik
Mekanisme kerja untuk seluruh jenis motor secara umum sama (Gambar
1):
· Arus listrik dalam medan magnet akan memberikan
gayaJika kawat yang membawa arus dibengkokkan menjadi sebuah lingkaran/loop, makakedua sisi loop, yaitu pada sudut kanan medan magnet, akan
mendapatkan gaya adaarah yang berlawanan.
· Pasangan gaya menghasilkan tenaga putar/ torque untuk memutar kumparan. Motor-motor
memiliki beberapa loop pada dinamonya untuk
memberikan tenaga putaran yang lebih seragam dan medan magnetnya dihasilkan
oleh susunan elektromagnetik yang disebut kumparan medan.
Beban Motor
Dalam memahami sebuah motor, penting untuk mengerti apa yang
dimaksud dengan beban motor. Beban mengacu kepada keluaran tenaga
putar/ torque sesuai dengan kecepatan yang diperlukan.
Beban umumnya dapat dikategorikan kedalam tiga kelompok (BEE India, 2004):
· Beban torque konstan adalah beban dimana permintaan keluaran
energinya bervariasi dengan kecepatan operasinya namun torque nya tidak bervariasi. Contoh beban
dengan torque konstan adalah conveyors, rotary kilns, dan pompa displacement konstan.
· Beban dengan variabel torque adalah beban dengan torque yang bervariasi dengan kecepatan operasi.
Contoh beban dengan variabel torque adalah
pompa sentrifugal dan fan (torquebervariasi
sebagai kwadrat kecepatan).
· Beban dengan energi konstan adalah beban dengan permintaan torque yang berubah dan berbanding terbalik dengan
kecepatan. Contoh untuk beban dengan daya konstan adalah peralatan-peralatan
mesin.
Jenis Motor listrik
Bagian ini menjelaskan tentang dua jenis utama motor listrik: DC
dan motor. Dafar parapemasok motor listrik tersedia di
(www.directindustry.com/find/electric-motor.html.)
Gambar 3 memperlihatkan motor listrik yang paling umum. Motor
tersebut dikategorikan berdasarkan pasokan input, konstruksi,
dan mekanisme operasi, dan dijelaskan lebih lanjut dibawah ini.
Prinsip
kerja
Dimana
pada saat arus mengalir ke sensor pir, dan sensor pir menerima rangsangan
sehingga arus dialirkan ke transistor, dimana pada saat arus dari sensor pir
menuju transistor di base makan akan membuat arus dari batterai ke transistor
bisa melewati transistor menuju relay sehingga relay bisa menutup rangkaian
motor, sehingga rangkaian motor dapat mengaliri arus sehingga motor dapat
berjalan
Gambar
