Aplikasi Pendeteksi Api dengan Flame Sensor

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Tujuan

2. Alat dan Bahan

3. Dasar Teori

4. Percobaan

Gambar Acuan

Bab 20.5 Pada gambar 20.22

1. Tujuan;[kembali}

    a. Mengetahui rangkaian aplikasi pendeteksi api dengan flame sensor

  b. Mensimulasikan rangkaian aplikasi pendeteksi api  pada software proteus

2. Alat dan Bahan;[kembali}

A.Alat

1.Baterai

Baterai merupakan suatu komponen elektronika yang digunakan sebagai sumber tegangan pada rangkaian.

2.Buzzer

Buzzer adalah sebuah komponen elektronika yang berfungsi untuk mengubah getaran listrik menjadi getaran suara getaran listrik menjadi getaran suara.

3.Logic-State

    Gerbang logika atau gerbang logik adalah suatu entitas dalam elektronika dan matematika Boolean yang mengubah satu atau beberapa masukan logik menjadi sebuah sinyal keluaran logik. Gerbang logika terutama diimplementasikan secara elektronis menggunakan diode atau transistor, akan tetapi dapat pula dibangun menggunakan susunan komponen-komponen yang memanfaatkan sifat-sifat elektromagnetik (relay), cairan, optik dan bahkan mekanik."

4.Relay

 Relay adalah Saklar (Switch) yang dioperasikan secara listrik dan merupakan komponen Electromechanical (Elektromekanikal) yang terdiri dari 2 bagian utama yakni Elektromagnet (Coil) dan Mekanikal (seperangkat Kontak Saklar/Switch).

5.Regulator IC 7805

Fungsi Voltage Regulator adalah untuk mempertahankan atau memastikan Tegangan pada level tertentu secara otomatis. ... Salah satu tipe IC Voltage Regulator yang paling sering ditemukan adalah tipe 7805 yaitu IC Voltage Regulator yang mengatur Tegangan Output stabil pada Tegangan 5 Volt DC.

B.Bahan

1. Flame Sensor

Detektor nyala adalah sensor yang dirancang untuk mendeteksi dan merespons keberadaan nyala api, memungkinkan deteksi nyala api. Respons terhadap api yang terdeteksi tergantung pada instalasi, tetapi dapat mencakup membunyikan alarm, menonaktifkan saluran bahan bakar, dan mengaktifkan sistem pencegah kebakaran.

2. Resistor

Resistor merupakan salah satu dari komponen dasar elektronika yang banyak digunakan dalam rangkaian elektronik dan komponennya terbuat dari bahan isolator yang didalamnya terdapat nilai seseuai nilai hambatan yang dibutuhkan.  Resistor ini didesain dengan dua kutub yang berguna dalam menahan arus listrik jika dialiri oleh tegangan listrik diantara kedua kutubnya.

3. Transistor NPN

NPN adalah transistor yang bekerja mengalirkan arus negatif ke positif sebagai biasnya. Transistor NPN mengalirkan arus negatif dari emitor menuju ke kolektor. Emitor befungsi sebagai input dan kolektor berfungsi sebagai kolektor.

4. Motor DC

Motor DC adalah salah satu dari kelas motor listrik putar yang mengubah energi listrik arus searah menjadi energi mekanik. Jenis yang paling umum bergantung pada gaya yang dihasilkan oleh medan magnet.

5.Op-Amp

   Operasional amplifier (Op-Amp) adalah suatu penguat berpenguatan tinggi yang terintegrasi dalam sebuah chip IC yang memiliki dua input inverting dan non-inverting dengan sebuah terminal output, dimana rangkaian umpan balik dapat ditambahkan untuk mengendalikan karakteristik tanggapan keseluruhan pada operasional amplifier (Op-Amp)

3. Dasar Teori;[kembali}

Sensor api atau Flame sensor merupakan salah satu alat pendeteksi kebakaran melalui adanya nyala api yang tiba-tiba muncul. Besarnya nyala api yang terdeteksi adalah nyala api dengan panjang gelombang 760 nm sampai dengan 1.100 nm. Transducer yang digunakan dalam mendeteksi nyala api adalah infrared.

Sensor api ini biasa digunakan pada ruangan di perkantokan, apartemen, atau perhotelan. Namun, sering juga digunakan dalam pertandingan robot. Fungsi  sensor ini adalah sebagai mata dari robot untuk mendeteksi nyala api. Diharapkan dengan meletakkan sensor api sebagai mata, robot dapat menemukan posisi lilin yang menyala.

Sensor api ini memiliki manfaat yang cukup besar. Salah satu diantaranya adalah mampu meminimalisasi adanya false alarm atau alarm palsu sebagai sebuah tanda akan terjadinya kebakaran. Sensor ini dirancang khusus untuk menemukan penyerapan cahaya pada gelombang tertentu.

Jenis Dan Cara Kerja Sensor Api

Secara umum, prinsip kerja sensor api cukup sederhana, yaitu memanfaatkan sistem kerja metode optik. Optik yang mengandung ultraviolet, infrared, atau pencitraan visual api, dapat mendeteksi adanya percikan api sebagai tanda awal kebakaran. Jika telah terjadi reaksi percikan api yang cukup sering, maka akan terlihat emisi karbondioksida dan radiasi dari infrared. Siap yang dapat mendeteksi ini sebaga sebuah kebakaran? Tentunya ultraviolet yang terkandung dalam sensor api.

Selanjutnya, sensor api terbagi menjadi 4 jenis, diantaranya adalah UV Flame Detektor, UV/IR Flame Detector, Multi-Spectrum IR Flame Detector (MSIR), dan Visual Imaging Detector. Berikut ini penjelasan dan cara kerja sensor api jenis-jenis tersebut.

1. UV Flame Detektor

Sensor api ini menggunakan teknologi ultraviolet sehingga mampu menanggapi radiasi spectral antara 180 nanometer sampai dengan 260 nanometer. Tingkat sensivitas dan respon ultraviolet termasuk baik dan cepat dalam kisaran 0 sampai 50 kaki. Sensor jenis ini sangat sensitif terhadap hal-hal yang bermuatan listrik seperti lampu halogen, busur pengelasan dan petir.

2. UV/IR Flame Detektor

Sensor api ini merupakan sensor api yang menggabungkan atau mengintegrasikan sensor optik ultraviolet ke dalam sensor infrared. Pengintegrasian dual band ini diharapkan dapat membuat detektor ini jauh lebih sensitif terhadap radiasi yang bersifat ultraviolet maupun infrared yang dipancarkan oleh percikan api.

Selain itu, teknologi ini juga memiliki tingkat kekebalan yang lebih tinggi dengan respon yang jauh lebih baik dari teknologi yang sebelumnya. Oleh karena itulah, selain cocok diletakkan di dalam ruangan, teknologi ini juga cocok dipakai di luar ruangan yang bersifat terbuka.

3. Multi-Spectrum IR Flame Detektor (MSIR)

Cara kerja sensor api jenis ini dibuat lebih canggih lagi dari jenis sebelumnya karena mampu memanfaatkan daerah spectral infrared secara maksimal untuk mendeteksi radiasi sumber api. Teknologi Multi-Spectrum IR Flame Detektor (MSIR) ini memiliki sensitivitas yang tinggi karena mampu menjangkau radiasi sumber api hingga 200 kaki dari sumber percikan api, baik indoor atau outdoor.

Selain itu, teknologi ini juga memiliki kekebalan yang tinggi terhadap radiasi yang berasal dari infrared.  Radiasi ini dapat muncul karena adanya sengatan listrik, adanya percikan api, muatan listrik dan juga pemicu kebakaran yang lainnya seperti material yang bersifat panas.

4. Visual Flame Imaging Detektor

Cara kerja sensor api Visual Flame Imaging ini tergolong lebih canggih dibandingkan dengan tiga teknologi sebelumnya. Mengapa demikian? Hali ini dikarenakan 3 hal berikut ini.

• Pertama, teknologi ini menggunakan beberapa perangkat CCD. Perangkat CCD biasa digunakan dalam kamera sirkuit tertutup.
• Kedua, teknologi ini menggunakan algoritma sebagai pendeteksi dini untuk menentukan letak percikan api sebagai penyebab kebakaran. Fungsi algoritma adalah menganalisis bentuk dan perkembangan api berdasarkan video yang diperoleh dari komponen CCD. Hasil analisis inilah yang akan menentukan, betul tidaknya sebuah kebakaran.
• Ketiga, teknologi ini tidak mendeteksi adanya kebakaran melalui radiasi panas, muatan listrik, cahaya api atau sejenisnya seperti pada ketiga teknologi sebelumnya. oleh karena itulah, sensor api visual flame imaging detektor sangat cocok digunakan pada ruangan yang didalamnya terdapat aktivitas pembakaran. Tentunya, agar tidak terjadi alarm palsu.

 

Grafik Flame Sensor

4. Percobaan;[kembali}

1.Prosedur Percobaan

         1.Siapkan alat dan bahan yang dibutuhkan pada library Proteus

         2.Buka proteus dan mulai dengan projek baru

         3.Letakan semua alat dan bahan pada tempat yang anda inginkan

         4.Sambungkan semua alat dan bahan agar semua alirannya dapat di aliri oleh sumber Dc

         5.Ketika sensor ultrasonik dipasangkan, masukan hex.file ke dalam sensor ultrasonik

         6.Setelah selesai, tutup saklar dan coba mulai mensimulasikannya

2.Rangkaian Percobaan

Prinsip Kerja :

Pada rangkaian ini supply yang digunakan adalah 12 v kemudian akan distabilkan oleh ic 7805. kemudian jika sensor berlogika 1 maka akan ada tegangan dari sensor dan arus akan mengalir ke kaki basis transistor dan mengaktifkan transistor, setelah transistor aktif maka arus dari kaki kolektor akan mengalir dan melewati transistor kemudian menuju ke amplifier non inverting dan terjadi penguatan sebesar 2.6 kali kemudian akan menghidupkan motor dan buzzer. sedangkan jika sensor berlogika 0 maka maka tidak ada tegangan dari sensor sehingga tidak ada arus ke kaki basis dan transistor tidak aktif, karena transistor tidak aktif maka tidak ada arus yang menuju ke amplifier dan tidak ada arus ke motor dan buzzer sehingga motor dan buzzer tidak aktif

3.Video

4. File Download

1. Download Simulasi Proteus : Download

2 Download Video : Download

3. Download HTML : Download

5. Datasheet :

• Flame Sensor  : Klik disini..

• Resistor : Klik disini..

• OP-AMP : Klik disini..

• Buzzer  : Klik disini..