Elektro==ALAT PENDETEKSI KEBOCORAN ELPIJI DALAM

8/16/2019 Elektro==ALAT PENDETEKSI KEBOCORAN ELPIJI DALAM

1/53

ALAT PENDETEKSI KEBOCORAN ELPIJI DALAM

RUANGAN MENGGUNAKAN SENSOR GAS TGS2610-D00

TUGAS AKHIR

Diajukan a!a" Ran#ka P$n%$!$&aian S'ui Di(!)"a III

un'uk M$n*a(ai G$!a+ A,!i Ma%a

O!$,

Pi(i' S$'%aan

./.0/0.01

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

AKULTAS TEKNIK

UNIERSITAS NEGERI SEMARANG

2003


2/53

HALAMAN PENGESAHAN

Laporan Tugas Akhir ini telah dipertahankan di hadapan sidang penguji

tugas akhir Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang pada

Hari :

Tanggal :

Pembimbing

Drs !sdi"arto# $ Pd

N!P %&%'(%'')

Penguji ! Penguji !!

Drs !sdi"arto# $ Pd Drs Agus Sur"anto# $ T

N!P %&%'(%'') N!P %&%))&*(*

+etua ,urusan +etua Program Studi

Drs Djoko Adi -idodo# $T Drs Agus $urnomo# $T

N!P %&%'(../0 N!P %&%/%//%.

Dekan#

Drs Abdurrahman# $Pd

N!P %&.*('('&

ii


3/53

MOTTO DAN PERSEMBAHAN

MOTTO

1. Tolak ukur keindahan hidup adalah perjuangan pantang menyerah untuk

mencapai tujuan. (Penulis)

2. Kita dilahirkan bukan sebagai orang yang kalah, bukan pula sebagai

seorang pemenang. Tapi kita dilahirkan dengan kemampuan untuk

memilih. Jadi, pilihlah yang terbaik dalam kehidupan ini (Penulis)

PERSEMBAHAN

Tugas akhir ini kupersembahkan untuk

1. !bu"ku tercinta

2. Keluarga yang selalu mendukung dan

memberikan dukungan

#. Teman"teman $# Teknik %lektro &'

. Teman"teman *Kelinci Kozt+

i


4/53

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah

memberikan rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas

akhir dengan judul ”Alat Pendeteksi Kebocoran Gas lpiji dalam !uangan

"enggunakan Sensor Gas TGS#$%&-'&&”

Penyusunan tugas akhir ini tidak lepas dari bantuan dan bimbingan

berbagai pihak( )leh karena itu pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima

kasih kepada yang terhormat*

%( +apak Pro,( 'r( ( Sudijono Sastroatmojo. "(Si( selaku !ektor

/ni0ersitas Negeri Semarang(

#( +apak 'rs( Abdurrahman. "(Pd(. 'ekan 1akultas Teknik /ni0ersitas

Negeri Semarang yang telah memberikan i2in dalam penyusunan tugas

akhir ini

3( +apak 'rs( 'joko Adi Widodo. "(T. Ketua 4urusan Teknik lektro

/ni0ersitas Negeri Semarang yang telah memberikan i2in dalam

penyusunan tugas akhir ini

5( +apak 'rs( 6sdiyarto. "( Pd. 'osen Pembimbing yang dengan tulus dan

ikhlas telah meluangkan 7aktu. tenaga dan pikiran untuk memberikan

bimbingan dan pengarahan dalam penyusunan tugas akhir ini(

8( Semua pihak yang telah membantu dalam penyelesaian laporan tugas

akhir ini(

0


5/53

Penulis menyadari bah7a dalam penyusunan tugas akhir ini masih jauh

dari sempurna. hal ini disebabkan karena keterbatasan penulis( Penulis berharap

semoga tugas akhir ini berman,aat bagi para pembaca(

Semarang.

Penulis

0i


6/53

ABSTRAK

Pipit Setyawan, 2008, “ Alat Pendeteksi Kebocoran Elpiji dalam RuanganMenggunakan Sensor Gas TGS26!"#!!”, Tugas Akhir, Diploma III, Teknik

Elektronika, akultas Teknik, !ni"ersitas #egeri Semarang$

Si%at elpi&i yang mu'ah ter(akar men&a'i masalah penting yang harus

'iperhatikan, yaitu (ila elpi&i terse(ut (o)or maka ke(era'aannya akan men&a'i

(er(ahaya, yaitu 'apat menye(a(kan ke(akaran atau sesak napas$ Dari latar (elakang terse(ut mun)ul pemikiran untuk mem(uat alat 'alam tugas akhir yaitu

alat pen'eteksi ke(o)oran elpi&i$ Permasalahan akan 'i(atasi yaitu pem(uatan alat

terse(ut 'engan mengguanakan sensor gas T*S2+0-D00, yaitu sensor yang

men'eteksi ke(era'aan elpi&i 'i u'ara$ Tu&uan 'ari pem(uatan alat ini a'alah

. /enghasilkan alat yang 'apat 'igunakan se(agai me'ia pem(ela&aran (agi

siswa se(agai penun&ang pengetahuan 'i(i'ang elektronika, 2. /enghasilkan alat

yang 'apat men'eteksi 'an mem(erikan peringatan (ila ter&a'i ke(o)oran elpi&i

'alam suatu ruangan sehingga 'apat 'iam(il tin'akan pengamanan$ Sistematika

penulisan laporan tugas akhir ini yaitu . a( I Pen'ahuluan, 2. a( II 1an'asan

Teori, . Eksperimen Pem(uatan Alat Pen'eteksi 3e(o)oran Elpi&i 'alam

4uangan 'engan Sensor *as T*S 2+0-D00, 'an 5. Penutup$Eksperimen pem(uatan alat pen'eteksi ke(o)oran elpi&i 'alam ruangan

'engan sensor gas T*S2+0-D00 ini melalui (e(erapa tahap, yaitu . Tahap

peren)anaan alat meliputi 'iagram (lok, rangkaian alat mulai 'ari rangkaian )atu

'aya, rangkaian sensor, rangkaian comparator , 'an rangkaian untuk keluarannya,

'an )ara ker&anya6 2. Tahap pem(uatan alat yaitu meyiapkan peralatan 'an (ahan,

pem(uatan layout rangkaian, pemasangan komponen pa'a layout , serta

pem(uatan kotak panel alat6 . Tahap pengu&ian yaitu (agian terakhir a'alah

mengu&i alat terse(ut apakah su'ah (eker&a sesuai 'engan yang 'iharapkan atau

masih perlu per(aikan$

Dari pem(ahasan terse(ut 'apat 'i(uat kesimpulan (ahwa pem(uatan alat

pen'eteksi ke(o)oran elpi&i 'alam ruangan mengunakan sensor gas T*S2+0-D00 (er&alan 'engan (aik$ Eksperimen pem(uatan alat ini melalui tahap yaitu

tahap peren)anaan, tahap pem(uatan, 'an tahap pengu&ian$

iii


7/53

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL ………………………………………………….. i

HALAMAN PENGESAHAN ………………………………………….. ii

ABSTRAK ……………………………………………………………… iii

MOTTO DAN PERSEMBAHAN …………………………………….. iv

KATA PENGANTAR …………………………………………………. v

DAFTAR ISI …………………………………………………………… vii

DAFTAR GAMBAR ………………………………………………….. x

DAFTAR TABEL ……………………………………………………… xii

DAFTAR LAMPIRAN ……………………………………………….. xiii

BAB I PENDAHULUAN ……………………………………………… 1

A. Latar Belakang ……………………………………………………… 1

B. Permasalahan ……………………………………………………….. 2

C. Batasan Masalah ……………………………………………………. 2

D. Tujuan ………………………………………………………………. 2

E. Manaat ……………………………………………………………… 2

!. "istematika Penulisan ………………………………………………. #

BAB II LANDASAN TEORI …………………………………………. $

A. El%iji ………………………………………………………….........… $

1. Pengertian El%iji ............................................................................... $

2. "iat El%iji ........................................................................................ $

vii


8/53

#. Penggunaan El%iji …………………………………………………. &

$. Baha'a El%iji ……………………………………………………… &

B."ens(r )as T)" 2*1+,D++ ………………………………………....... &

C. -C Integrated Circuit / .......................................................................... 0

1. -C LM0+& ...................................................................................... 0

2. -C CA#1#+ ....................................................................................... 0

D. esist(r ................................................................................................. 1+

1. )elang 3arna esist(r ..................................................................... 12

2. esist(r 4alam Hu5ungan "eri ......................................................... 1#

#. esist(r 4alam Hu5ungan Paralel ..................................................... 1$

E.Di(4a ………………………………………………………………...… 1$

1. Pen'earah "etengah )el(m5ang ...................................................... 1&

2. Pen'earah )el(m5ang Penuh M(4el 6em5atan/ ............................. 1*

!. Transist(r ………………………………………………………….…. . 1

). Trans(rmat(r ……………………………………………………….... 10

H. 7a%asit(r ……………………………………………………………... 10

-. elai ........................................................................................................ 18

BAB III EKSPERIMEN PEMBUATAN ALAT PENDETEKSI

KEBOCORAN ELPIJI DALAM RUANGAN MENGGUNAKAN

SENSOR GAS TGS2610-D00 ................................................................. 2+

A. Peren9anaan Alat Pen4eteksi 7e5(9(ran El%iji 4alam uangan

Dengan "ens(r T)"2*1+,D++ ............................................................ 2+

1. Diagram Bl(k ................................................................................. 2+

viii


9/53

2. angkaian Alat ................................................................................ 2+

a. angkaian Catu Da'a ................................................................ 21

5. angkaian "ens(r 4an angkaian Comparator ........................ 21

9. angkaian 7eluaran ................................................................... 22

#. Cara 7erja Alat ................................................................................. 2#

B. Pem5uatan Alat Pen4eteksi 7e5(9(ran El%iji 4alam uangan

4engan "ens(r T)"2*1+,D++................................................................ 2&

1. Alat Dan Bahan ............................................................................... 2&

2. Langkah Pem5uatan ........................................................................ 2

a. Pem5uatan Alat .......................................................................... 2

5. Pem5uatan 7(tak Panel ........................................................... 28

C. Pengujian Alat Pen4eteksi 7e5(9(ran El%iji 4alam uangan

4engan "ens(r T)"2*1+,D++ .............................................................. #+

1. Langkah Pengujian Alat ................................................................. #+

2. Hasil Pengujian Alat ....................................................................... #1

#. Pem5ahasan .................................................................................... ##

BAB IV PENUTUP .................................................................................. #

A. 7esim%ulan .......................................................................................... #

B. "aran .................................................................................................... #

DAFTAR PUSTAKA ............................................................................... #0

LAMPIRAN............................................................................................... #8

ix


10/53


11/53


12/53


13/53

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 1. Kode warna gelang-gelang resistor .............................................. 12

Tabel 2. Peralatan yang digunakan dalam pembuatan alat pendeteksi

kebocoran elpiji dengan sensor TGS21!-"!! ........................... 2#

Tabel $. %a&an yang digunakan untuk pembuatan alat pendeteksi

kebocoran elpiji dengan sensor TGS21!-"!! ........................... 2

Tabel '. (lat yang digunakan untuk menguji pendeteksi kebocoran

elpiji dengan sensor TGS21!-"!! ............................................. $!

Tabel #. %a&an yang dibutu&kan untuk menguji pendeteksi kebocoran

elpiji dengan sensor TGS21!-"!! ............................................ $!

Tabel . Hasil percobaan kerja alat pendeteksi kebocoran elpiji dalam

ruangan dengan sensor TGS21!-"!!........................................ $2

Tabel ). Hasil pengukuran &ambatan sensor* tegangan masukan +,/

dan tegangan re0erensi +,/ comparator 34 4($1$! saat

alat bekerja dan tidak bekerja....................................................... $$

5ii


14/53

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

Lampiran 1. Foto Alat Pendeteksi Kebocoran Elpiji dalam Ruangan

dengan Sensor TS!"1#$%## .............................................. &'

Lampiran !. Datasheet Sensor TS!"1#$ %## ........................................ (#

Lampiran &. Datasheet )* L+,-# .......................................................... (!

Lampiran (. Datasheet )* *A&1 .......................................................... (

Lampiran . Datasheet Transistor /*(, ................................................ (-

0iii


15/53

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Di zaman sekarang, kompor gas merupakan peralatan yang penting bagi

kehidupan sehari-hari. Selain mudah digunakan dibandingkan kompor

konvensional yang berbahan bakar minyak atau sejenisnya. Kompor gas yang

berbahan bakar elpiji menjadi peralatan memasak yang praktis.

Sifat elpiji yang mudah terbakar menjadi masalah penting yang harus

diperhatikan, yaitu bila elpiji tersebut bocor maka keberadaannya akan menjadi

berbahaya. Tindakan-tindakan pun banyak dilakukan untuk mengatasi masalah

tersebut, memasang regulator yang khusus, mengganti selang yang anti jamur atau

tikus, dan lainnya. Tetapi hal tersebut belum terlalu efektif, karena kekhawatiran

akan kebocoran elpiji masih ada dibenak pengguna konsumen.

!agi orang awam tentang elpiji hal tersebut sangat rawan, ditambah lagi

adanya proyek kompor gas bersubsidi dari pemerintah yang dibagikan ke seluruh

lapisan masyarakat. "al tersebut memungkinkan akan adanya kebocoran gas yang

dapat menjadi kebakaran, karena para pengguna tidak semuanya mengetahui

tentang elpiji dan bahayanya.

#tas dasar latar belakang masalah tersebut maka timbul pemikiran untuk

membuat peralatan yang dapat mendeteksi dan memberikan peringatan bila terjadi

kebocoran elpiji dalam suatu ruangan.

$

$


16/53


17/53


18/53


19/53

BAB II

LANDASAN TEORI

A. Elpiji

1. Pengertian Elpiji

Kata elpiji adalah hasil dari pelafalan singkatan Bahasa Inggris

Liquified Petroleum Gas (LPG) yang merupakan campuran dari berbagai

unsur hidrokarbon yang berasal dari gas alam. Komponennya didominasi

propana (!"#) dan butana ($"%&). 'lpiji juga mengandung hidrokarbon

ringan lain dalam jumlah kecil misalnya etana ("*) dan pentana (+"%).

,olume elpiji dalam bentuk cair lebih kecil dibandingkan dalam

bentuk gas untuk berat yang sama. Karena itu elpiji dipasarkan dalam bentuk

cair dalam tabung-tabung logam bertekanan. ntuk memungkinkan

terjadinya ekspansi panas (thermal expansion) dari cairan yang

dikandungnya tabung elpiji tidak diisi secara penuh hanya sekitar #&-#+/

dari kapasitasnya.

. Sifat Elpiji

0ifat elpiji terutama adalah sebagai berikut1

a. airan dan gasnya sangat mudah terbakar

b. Gas tidak beracun tidak ber2arna dan biasanya berbau menyengat

c. airan dapat menguap jika dilepas dan menyebar dengan cepat

d. Gas ini lebih berat dibanding udara sehingga akan banyak menempati

daerah yang rendah

$

$

http://id.wikipedia.org/wiki/Bahasa_Inggrishttp://id.wikipedia.org/wiki/Gas_alamhttp://id.wikipedia.org/wiki/Propanahttp://id.wikipedia.org/wiki/Butanahttp://id.wikipedia.org/wiki/Etanahttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Pentana&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Bahasa_Inggrishttp://id.wikipedia.org/wiki/Gas_alamhttp://id.wikipedia.org/wiki/Propanahttp://id.wikipedia.org/wiki/Butanahttp://id.wikipedia.org/wiki/Etanahttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Pentana&action=edit&redlink=1


20/53

!. Penggunaan Elpiji

Penggunaan elpiji di Indonesia terutama adalah sebagai bahan bakar

alat dapur (terutama kompor gas). 0elain sebagai bahan bakar alat dapur

elpiji juga cukup banyak digunakan sebagai bahan bakar kendaraan bermotor

(2alaupun mesin kendaraannya harus dimodifikasi terlebih dahulu).

$. Bahaya Elpiji

0alah satu resiko penggunaan elpiji adalah terjadinya kebocoran pada

tabung atau instalasi gas sehingga bila terkena api dapat menyebabkan

kebakaran. 3ekanan elpiji cukup besar sehingga kebocoran elpiji akan

membentuk gas secara cepat dan merubah 4olumenya menjadi lebih besar.

(0umber 1 http155id.2ikipedia.org52iki5'lpiji tanggal %+ 6o4ember &)

B. Sensor as TS !"1#$D##

Pengertian sensor secara umum adalah alat yang digunakan untuk

mendeteksi dan mengukur magnitudo sesuatu. 7apat didefinisikan sensor

merupakan jenis tranduser yang digunakan untuk mengubah 4ariasi mekanis

magnetis panas cahaya dan kimia menjadi tegangan dan arus listrik. (8gung P.

6itiando. %99% 1 %#)

0ensor dapat dibedakan menjadi jenis yaitu 1

1. Sensor %isi&a

0ensor fisika mendeteksi suatu besaran berdasarkan hukum-hukum

fisika. ontoh sensor fisika adalah sensor cahaya sensor suara sensor

kecepatan sensor percepatan dan sensor suhu.

+

+

http://id.wikipedia.org/wiki/Indonesiahttp://id.wikipedia.org/wiki/Elpiji%20tanggal%2015%20November%202008http://id.wikipedia.org/wiki/Elpiji%20tanggal%2015%20November%202008http://id.wikipedia.org/wiki/Sensor_cahayahttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Sensor_suara&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Sensor_kecepatan&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Sensor_kecepatan&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Sensor_percepatan&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Sensor_suhuhttp://id.wikipedia.org/wiki/Indonesiahttp://id.wikipedia.org/wiki/Elpiji%20tanggal%2015%20November%202008http://id.wikipedia.org/wiki/Sensor_cahayahttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Sensor_suara&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Sensor_kecepatan&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Sensor_kecepatan&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Sensor_percepatan&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Sensor_suhu


21/53

2. Sensor 'i(ia

0ensor kimia mendeteksi jumlah suatu :at kimia dengan cara

mengubah besaran kimia menjadi besaran listrik. Biasanya melibatkan

beberapa reaksi kimia. ontoh sensor kimia adalah sensor p" dan sensor gas.

(0umber 1 http155id.2ikipedia.org52iki50ensor tanggal %+ 6o4ember &)

3G0*%&-7&& adalah sensor yang termasuk dalam jenis sensor kimia

yaitu sensor yang dapat mendeteksi unsur kimia yang berupa gas. 0ensor

3G0*%&-7&& merupakan sensor yang dapat mendeteksi keberadaan elpiji dalam

udara. 0ensor ini memiliki daya tahan yang baik untuk aplikasi penanda bahaya

elpiji dalam rumah karena praktis dan tidak perlu daya yang besar. 0ensor ini akan

bekerja bila mendapat suplai tegangan sebesar + ; & ,.

0ensor gas 3G0*%&-7&& menggunakan unsur kimia SnO! sebagai

elemen sensornya. 'lektrode ini dihubungkan pada kaki dan ! dari sensor gas

3G0*%&-7&&. 7an untuk pemanas (heater ) elemen sensor menggunakan

material RuO! yang disambungkan pada kaki % dan $.

Gambar %. 0ensor gas 3G0*%&-7&&

(0umber1 datasheet sensor 3G0*%&-7&&)

*

*

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Sensor_pH&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Sensor_gas&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Sensor%20tanggal%2015%20November%202008http://id.wikipedia.org/wiki/Sensor%20tanggal%2015%20November%202008http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Sensor_pH&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Sensor_gas&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Sensor%20tanggal%2015%20November%202008


22/53


23/53

). Integrated Circuit *I)+

I sebenarnya adalah suatu rangkaian elektronik yang dikemas menjadi

satu kemasan yang kecil. Beberapa rangkaian yang besar dapat diintegrasikan

menjadi satu dan dikemas dalam kemasan yang kecil. 0uatu I yang kecil dapat

memuat ratusan bahkan ribuan komponen. (0umber1 0unarto. %99#)

1. I) L,-#/

I L@?#&+ merupakan komponen yang digunakan untuk meregulasi

tegangan untuk memperoleh keluaran sebesar ; + 4olt. I ini memiliki ! buah

kaki yaitu kaki input common dan output .

7alam alat pendeteksi kebocoran elpiji dalam ruangan I L@?#&+ ini

akan dipasang pada rangkaian catu daya. Keluaran tegangan dari I ini akan

digunakan untuk suplai rangkaian sensor dan rangkaian pembanding.

Gambar !. I L@?#&+

(0umber1 http155222.electronicsteacher.com5tutorial5images5?#&+.jpg

tanggal %9 Aanuari &&9)

!. I) )A010#

I 8!%!& merupakan jenis I penguat atau operational amplifier

(op-amp). I 8!%!& memiliki # kaki yaitu1

#

#

http://www.electronicsteacher.com/tutorial/images/7805.jpghttp://www.electronicsteacher.com/tutorial/images/7805.jpg


24/53

a. Kaki % offset null yaitu tegangan yang harus diterapkan pada salah satu

pin masukan untuk memberikan tegangan output nol. karena yang

ideal untuk op-amp output offset tegangan sama dengan nol

b. Kaki inverting input yaitu sinyal keluaran pada kaki ini akan terbalik

dari sinyal masukan.

c. Kaki ! non-inverting input yaitu sinyal keluaran pada kaki ini akan

sama dengan sinyal masukan.

d. Kaki $ merupakan ground dari tegangan (,-) I

e. Kaki + offset null (lihat pada point a.)

f. Kaki * output yaitu kaki untuk sinyal keluaran

g. Kaki ? yaitu pin tegangan positif (,) I

h. Kaki # strobe

(0umber1 http155ic-datasheet.2ikispaces.com tanggal %9 Aanuari &&9)

Gambar $. Kaki I 8!%!&

(0umber1 datasheet I 8!%!&)

Pada rangkaian pendeteksi kebocoran elpiji dalam ruangan I

8!%!& akan digunakan sebagai pembanding (comparator ).


25/53


26/53

7alam suatu rangkaian elektronika resistor sering ditulis dengan kode

E


27/53


28/53

7alam pembacaan gelang-gelang tersebut dilakukan mulai dari ujung

menuju ke tengah-tengah resistor atau dari gelang petama menuju ke gelang

keempat.

Gambar #. Gelang-gelang resistor

(0umber1 7aryanto. &&$1 ?)

ontoh1

Gambar 9. ontoh perhitungan gelang resistor

!. Resistor 2ala( 3u4ungan Seri

ntuk memperbesar resistor yang dipergunakan maka dua buah

resistor atau lebih disambung secara seri.


29/53


30/53

Gambar %. 0imbol dioda

(0umber1 7aryanto. &&$1 ?&)

Pada rangkaian elektronik dioda umumnya dipakai sebagai penyearah

gelombang yaitu proses pengubahan arus bolak-balik menjadi arus searah. (rank

7. Petru:ella. &&%1 !!). Penyearah dibagi dua yaitu penyearah setengah

gelombang dan penyearah gelombang penuh.

1. Penyearah Setengah elo(4ang

Penyearah setengah gelombang ini selama setengah siklus positif

gelombang ac input sisi anoda dari dioda adalah positif. 7ioda kemudian

diberi bias majumemungkinkan dioda menghantarkan arus mengalir pada

beban. 0ebab dioda bertindak sebagai saklar tertutup selama 2aktu

tersebut siklus setengah positif dibangkitkan pada beban. 0elama

setengah siklus negatif gelombang ac input sisi anoda dari dioda adalah

negatif. 7ioda kemudian diberi bias mundur akibatnya tidak ada arus

yang mengalir melaluinya. 7ioda bertindak sebagai saklar terbuka selama

2aktu tersebut sehingga tidak ada tegangan yang dihasilkan pada beban.

(rank 7. Petru:ella. &&%1 !!)

%+

%+


31/53

Gambar %!.


32/53

B

E

NP

E

PNP

%. Transistor

3ransistor adalah komponen semi konduktor yang mempunyai tiga kaki

sehingga daya dapat diperkuat. ungsi transistor sebagai penguat atau amplifier

dari sinyal listrik tahanan 4ariabel atau sebagai saklar. (rank 7. Pretu:ela &&%1

$*). 3ransistor yang akan digunakan dalam rangkaian pendeteksi kebocoran gas

elpiji adalah transistor sambungan bipolar atau bipolar-junction transistor (BA3)

transistor jenis ini memiliki dua 4ariabel yaitu tipe 6P6 dan P6P.

(a)

(a) 3ipe 6P6 (b) 3ipe P6P

Gambar %+. 0imbol transistor

(0umber 1 7aryanto. &&$1 $+)

3ransistor merupakan salah satu komponen aktif yang dapat difungsikan

sebagai sistem digital yang bekerja dalam satu daerah keadaan yaitu on dan off .

0yarat transistor dapat difungsikan sebagai saklar adalah harus tegangan antara

kolektor-emitor dapat mendekati nol saat transistor dalam keadaan jenuh dan

keadaan tersumbat.

0ebuah transistor dapat digunakan sebagai saklar yang dapat mengontrol

beban dengan kemampuan mele2atkan arus cukup besar tergantung pada jenis

transistor yang digunakan. Prinsip pengoperasian transistor sebagai saklar dengan

mengoperasikan dalam keadaan yaitu pada keadaan jenuh dan keadaan mati.

(Ganti 7epari. &&&)

%?

%?


33/53

Pada alat pendeteksi kebocoran elpiji dalam ruangan dengan sensor 3G0

*%&-7&& akan digunakan transistor 6P6 tipe B+$?. 3egangan kerja dari

transistor B+$? adalah &* , karena transistor ini merupakan jenis silikon.

. Transfor(ator

3ransformator merupakan komponen yang dapat digunakan untuk

pemindah daya. 3ransformator mempunyai dua buah lilitan yaitu lilitan primer

dan lilitan sekunder yang dililitkan pada suatu inti dan saling terisolasi antara

yang satu dengan yang lain. Besar tegangan yang muncul pada lilitan sekunder

dan lilitan primer ditentukan oleh jumlah lilitan yang terdapat pada bagian

sekunder maupun primer. 0imbol transformator diperlihatkan dalam gambar %*.

Gambar %*. 0imbol transformator

(0umber1 aris. & %+)

3. 'apasitor

Kapasitor () merupakan komponen elektronika yang berfungsi

menyimpan tegangan. Kapasitor terdiri dari dua plat logam yang berhadapan satu

sama lain yang dipisahkan olah bahan isolasi. (3aslim


34/53

Gambar %?. 0imbol kapasitor

(0umber1 7aryanto. &&$1 !$)

3. Relai


35/53


36/53

a+ Ran*!a#an Cat) Da,a

$angkaian catu da#a dari alat pendeteksi kebocoran elpiji dapat

dilihat pada gambar 2!.

Gambar 2!. $angkaian catu da#a

$angkaian catu da#a ini akan mengeluarkan tegangan keluaran sebesar % &

'olt #ang nanti akan digunakan untuk input tegangan pada rangkaian

pendeteksi kebocoran elpiji.

b. Ran*!a#an Sen"%r an Ran*!a#an Comparator

$angkaian sensor dan rangkaian comparator pada alat pendeteksi

kebocoran elpiji dapat dilihat pada gambar 21.

Gambar 21. $angkaian sensor dan rangkaian comparator

21

21

21


37/53

c. Ran*!a#an Output

$angkaian output dari alat pendeteksi kebocoran elpiji adalah

()D ber*arna merah dan buzzer . $angkaian dapat dilihat pada gambar

22.

Gambar 22. $angkaian output

$angkaian lengkap dari alat pendeteksi kebocoran elpiji dalam

ruangan dengan sensor TGS21!"D!! dapat dilihat pada gambar 2+.

Gambar 2+. $angkaian pendeteksi kebocoran elpiji dengan sensor TGS21!"D!!

22

22

22


38/53

+ Cara Ker'a Alat

Alat pendeteksi kebocoran gas elpiji ini bekerja pada jala"jala P(

22! 'olt. Pada rangkaian catu da#a, tra-o Tr 1 bekerja menurunkan tegangan

#ang masuk melalui jala"jala pln dari 22! 'olt ac menjadi 'olt ac,

selanjutn#a dioda D1, D2, D+, D membentuk dioda jembatan untuk

mengubah tegangan ac menjadi tegangan dc, keempat dioda tersebut bekerja

sebagai pen#earah. /ntuk memperoleh tegangan dc #ang rata dipasang

kapasitor 1!!0 13 secara paralel diantara kedua polaritasn#a. 45 (678!&

di sini digunakan untuk meregulasi tegangan tadi untuk memperoleh tegangan

keluaran sebesar % & 'olt #ang nantin#a akan digunakan untuk suplai tegangan

sensor TGS21!"D!!. Pada rangkaian catu da#a ini dipasang ()D1 sebagai

indikator bah*a rangkaian catu da#a bekerja.

emudian masuk pada rangkaian sensor, #aitu TGS21!"D!!.

Sensor ini akan bekerja bila mendapat suplai tegangan & % !,2 3. Tegangan

tersebut dihubungkan pada ke" pin kakin#a, #aitu pemanas pada kaki 1 dan

dan elektrode sensor pada kaki 2 dan +. Sensor mulai bekerja saat mendapat

rangsangan elpiji #ang men#ebabkan terjadi perubahan tegangan karena

hambatan dalam sensor berubah. Tegangan keluaran dari sensor akan diatur

dengan resisitor 'ariabel P1. Tegangan tersebut kemudian akan menjadi

masukan 45 5A+1+! pada kaki + :non-inverting input ;.

45 5A+1+! di sini diman-aatkan sebagai comparator #aitu rangkaian

#ang membandingkan sin#al masukan dengan sin#al re-erensi atau acuan.

Pada 45 5A+1+!, tegangan masukan merupakan hasil pembagian tegangan

2+

2+

2+


39/53

antara hambatan sensor :$ S; dengan resistor 'ariabel P1. Sedangkan #ang

menjadi tegangan re-erensi adalah hasil pembagian tegangan antara $ dengan

P2 #ang masuk pada kaki 2 :inverting input ;. /ntuk keluaran dari 45 5A+1+!

adalah kaki #ang dihubungkan dengan kaki basis Transistor :T1; dan dioda

118 #ang di-ungsikan untuk switching ke grounding . Tegangan kerja 45

disuplai dari kaki dan 7 #aitu sebesar % & 3 dc.

Prinsip dari comparator adalah saat tegangan masukan berada di

atas tegangan re-erensin#a, maka tegangan keluarann#a akan men#amai

tegangan saturasin#a : positif ; dan bila tegangan masukan berada diba*ah

tegangan re-erensin#a, maka tegangan keluarann#a kurang dari tegangan

saturasin#a :negatif).


40/53


41/53


42/53

N% Na(a Ba.an J)(la. Keteran*an

1+

1

1&

1

17

Sakelar

Papan P5@ : Printed Circuit Board)

(arutan Ferry Chloride :ecl+;

Timah solder

abel

1 buah

secukupn#a

secukupn#a

secukupn#a

secukupn#a

"

"

"

"

/kuran 1 mm

2+ Lan*!a. Pe($)atan

(angkah"langkah #ang dilakukan dalam pembuatan alat pendeteksi

kebocoran gas elpiji dengan sensor gas TGS21!"D!! adalah sebagai berikut

a+ Pe($)atan Alat

1; @uat lay out rangkaian berdasarkan gambar rangkaian #ang

ditunjukan pada gambar 2

Gambar 2. Lay out rangkaian

27

27

27


43/53


44/53


45/53

5. Pen*)'#an Alat Penete!"# Ke$%c%ran El'# ala( R)an*an en*an

Sen"%r TGS2610-D00

1. Lan*!a. Pen*)'#an Alat

Pengujian dilakukan untuk menghasilkan data"data #ang digunakan

sebagai dasar untuk menja*ab permasalahan #ang timbul.

Tabel . Alat #ang digunakan untuk menguji pendeteksi kebocoran

elpiji dengan sensor TGS21!"D!!

Tabel &. @ahan #ang dibutuhkan untuk menguji pendeteksi kebocoran

elpiji dengan sensor TGS21!"D!!

(angkah"langkah pengujian #ang dilakukan adalah

1. 5ek kondisi peralatan dan bahan #ang digunakan

2. Pengujian dilakukan di ruangan #ang aman, tidak terdapat sumber api

atau bahan #ang mudah terbakar dan tertutup

+!

+!

+!

N% Alat ,an* #*)na!an J)(la. Keteran*an

1 6ultimeter tipe SAA EF"8+!@ 1 buah Alat dalam

keadaan normal

N% Ba.an ,an* #$)t).!an J)(la. Keteran*an

1

2

+

)lpiji dalam tabung + kg

otak

Selang dan regulator elpiji

1 buah

1 buah

1 buah

"

/kuran +! H 2! H 2! cm

egulator COMPACT 2 kgh


46/53

+. Tempatkan alat dalam kotak #ang telah dihubungkan dengan tabung

elpiji

. Iubungkan alat pendeteksi kebocoran elpiji dengan sumber tegangan

22! 3

&. Pastikan indikator ()D hijau men#ala, untuk memastikan kalau alat

mendapat suplai tegangan dari catu da#a

. 6engukur tegangan keluaran dari catu da#a

7. 6asukan elpiji secara bertahap :konsentrasi rendah, konsentrasi

sedang, konsentrasi tinggi; ke dalam kotak untuk mengetahui kerja

dari alat

8. 6engukur hambatan sensor TGS21!"D!! sebelum dan sesudah

mendapat rangsangan elpiji

9. 6engukur tegangan masukan dan tegangan re-erensi pada 45 5A+1+!

1!. 6engukur tegangan keluaran dari comparator 45 5A+1+!

11. 6embahas kerja dari alat pendeteksi kebocoran elpiji dalam ruangan

dengan sensor TGS21!"D!!

2. /a"#l Pen*)'#an Alat

Data #ang diperoleh dari pengujian alat pendeteksi kebocoran elpiji

dengan sensor TGS21!"D!! #aitu saat alat ini dihubungkan dengan sumber

tegangan 22! 3 ac, ()D hijau men#ala. Ial itu mengindikasikan bah*a

rangkaian catu da#a bekerja memberikan suplai untuk rangkaian pendeteksi

+1

+1

+1


47/53

kebocoran elpiji. Dari hasil pengukuran didapatkan tegangan keluaran dari

catu da#a :3S; J ,79 3 dc.

Pengujian selanjutn#a dilakukan dengan memasukan elpiji ke dalam

kotak percobaan #aitu elpiji dengan konsentrasi rendah, konsentrasi sedang,

dan konsentrasi tinggi terhadapkerja dari alat pendeteksi kebocoran elpiji

dalam ruangan dengan sensor TGS 21!"D!!.

Tabel . Iasil percobaan kerja alat pendeteksi kebocoran elpiji dalam

ruangan dengan sensor TGS21!"D!!

Keteran*an Keaaan alat

Sebelum ada elpiji Alat tidak bekerja :()D dan buzzer tidak memberikan

sin#al tanda kebocoran elpiji;

Ada elpiji dengan

konsentrasi rendah

Alat tidak bekerja :()D dan buzzer tidak memberikan


Ada elpiji dengan

konsentrasi sedang

Alat bekerja :()D dan buzzer memberikan sin#al tanda

kebocoran elpiji;

Alat ini bekerja diakibatkan oleh perubahan hambatan pada sensor

:$ S; akibat pengaruh elpiji. Ial ini dikarenakan perubahan hambatan sensor

akan mengkibatkan perubahan tegangan masukan :3$(; comparator 45

5A+1+!. Iasil pengukuran hambatan sensor, tegangan masukan dan tegangan

re-erensi dari comparator 45 5A +1+! dapat dilihat pada tabel 7.

+2

+2

+2


48/53

Tabel 7. Iasil pengukuran hambatan sensor, tegangan masukan :3$(; dan

tegangan re-erensi :3$); comparator 45 5A+1+! saat alat bekerja dan

tidak bekerja

Keteran*an /a($atan

"en"%r R S

Comparator IC CA10

RL RE3 OUT Alat tidak bekerja :()D dan

buzzer tidak memberikan


19,&8 kK 1,1 3 2,8 3 " 2 m3

Alat bekerja :()D dan

buzzer memberikan sin#al

tanda kebocoran elpiji;

!,89 kK +,2 3 2,8 3 ,91 3

+ Pe($a.a"an

a. $angkaian 5atu Da#a

Dari hasil pengujian alat pendeteksi kebocoran elpiji dengan

sensor TGS21!"D!!, dapat dijelaskan bah*a alat ini dapat bekerja

dengan suplai tegangan dari catu da#a sebesar ,79, #aitu memberikan

sin#al baha#a setelah sensor mendapat rangsangan elpiji. Pada rangkaian

catu da#a terjadi penurunan tegangan dari perencanaan a*al #aitu sebesar

!,21 3. Dalam perencanaan tegangan catu da#a #ang ingin dihasilkan

adalah & 3, tetapi dalam praktekn#a rangakain catu da#a han#a

memberikan suplai tegangan sesbesar ,79 3. Ial ini dapat terjadi karena

nilai toleransi dari komponen #ang digunakan, ban#akn#a kabel

penghubung pada rangkaian catu da#a sehingga men#ebabkan hambatan

bertambah, dan hambatan dalam dari alat ukur #ang digunakan.

++

++

++


49/53


50/53

masukan :3$(; 45 5A+1+! sebesar +,2 3. arena tegangan masukan

lebih tinggi dari tegangan re-erensin#a maka 45 5A+1+! memberikan

keluaran tegangan positi- sebesar ,91 3, sehingga Tr 1 @5&7 bekerja atau

on. Ial itu men#ebabkan buzzer dan ()D bekerja memberikan sin#al

bah*a ada kebocoran elpiji.

Gambar 29. Tegangan masukan :3$(; 45 5A+1+!

sesudah sensor mendapat rangsangan elpiji

. Kele$#.an an Ke!)ran*an Alat

elebihan dan kekurangan dari alat pendeteksi kebocoran elpiji

dengan sensor TGS21!"D!! adalah

a. elebihan

Alat ini akan bekerja bila terdapat kebocoran elpiji #ang

mengenai sensor dengan konsentrasi sedang, #aitu dengan memberikan

sin#al peringatan berupa lampu dan suara. Sehingga dari sin#al tersebut,

konsumen dapat mengetahui dengan pasti apakah ada atau tidak kebocoran

elpiji pada tempat itu.

+&

+&

+&


51/53

b. ekurangan

Alat ini memiliki kekurangan #aitu dalam hal sensiti'itas atau

kepekaan. epekaan dari alat ini belum dapat ditentukan dengan pasti,

#aitu nilai konsentrasi minimal elpiji #ang dapat membuat alat ini akan

bekerja belum dapat ditentukan.


52/53


53/53

Elektro==ALAT PENDETEKSI KEBOCORAN ELPIJI DALAM

Documents