Electrical Engineering: Rangkaian UAS

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Tujuan

2. Teori

3. Komponen

4. Rangkaian simulasi

5. Video

6. Link Download

THERMOCOUPLE

1. Tujuan[kembali]

a. Mengetahui tentang OP-AMP
b. Mengetahui pengertian sensor thermocouple
c. Mengetahui prinsip kerja sensor thermocouple

2. Teori[kembali]

a. Operational Ampilifier

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). Pada dasarnya operasional amplifier (Op-Amp) merupakan suatu penguat diferensial yang memiliki 2 input dan 1 output.

Prinsip kerja sebuah operasional Amplifier (Op-Amp) adalah membandingkan nilai kedua input (input inverting dan input non-inverting), apabila kedua input bernilai sama maka output Op-amp tidak ada (nol) dan apabila terdapat perbedaan nilai input keduanya maka output Op-amp akan memberikan tegangan output. Operasional amplifier (Op-Amp) dibuat dari penguat diferensial dengan 2 input.

b. Pengertian Sensor Thermocouple

Thermocouple merupakan sensor yang mengubah besaran suhu menjadi tegangan, dimana sensor ini dibuat dari sambungan dua bahan metallic yang berlainan jenis. Sambungan ini dikomposisikam dengan campuran kimia tertentu, sehingga dihasilkan beda potensial yang berbeda antara sambungan yang akan berubah terhadap suhu yang dideteksi.

Thermocouple didasarkan pada efek seeback, sebuah fenomena dimana tegangan yang sebanding dengan suhu dapat dihasilkan dari rangkaian yang terdiri dari 2 kawat logam yang berbeda.

c. Prinsip kerja sensor thermocouple

Berdasarkan gambar diatas, ketika junction memiliki suhu yang sama, maka beda potensial yang melalui dua persimpangan tersebut adalah nol (V1=V2). Ketika persimpangan yang terhubung dalam rangkaian diberikan suhu panas atau dihubungkan ke objek pengukuran, maka akan terjadi beda suhu antara 2 persimpangan tersebut yang menghasilkan tegangan listrik dan nilainya sebanding dengan V1-V2.

d. Grafik Respons Sensor

3. Komponen[kembali]

a. Dioda Zener

b. OP AMP 07

c. TCB

d. Potensiometer

e. LF 353

f. VCC (-)

g. Voltmeter

h. Resistor

i. Capasitor

j. VCC (+)

k. Ground

4. Rangkaian simulasi[kembali]

Rangkaian Pengkondisian Sinyal Thermocouple

Prinsip Kerja :

Suhu diukur menggunakan thermocouple. Perbedaan suhu antara 2 metal yang berbeda jenis menyebabkan adanya perbedaan tegangan antara 2 metal, karena output dari termokopel merupakan sinyal tegangan berfrekuensi rendah, perlu dipasang sebuah filter untuk menghilangkan sinyal tegangan frekuensi tinggi yang tidak lain adalah noise. R4, R5, C1, dan C2 adalah komponen penyusun low pass filter yang memiliki frekuensi cut off sekitar 3Hz. Diode zener D2 dan D3 digunakan untuk membatasi input yang masuk ke rangkaian. Resistor pull up 1MΩ berfungsi sebagai pengaman pada saat termokopel putus / tidak terhubung, karena saat termokopel tidak terhubung input rangkaian signal conditioning menjadi besar sehingga pemanas tidak akan menyala bila alat ini digunakan sebagai pengendali suhu.

Dihubungkan ke rangkaian non Inverting OP-AMP menggunakan IC OP 07. Didalam rangkaian ini terdapat 2 buah potensiometer. RV1 sebagai Zero adjustment, berfungsi untuk mengatur besar kecilnya tegangan offset keluaran. Tegangan offset adalah tegangan yang timbul pada keluaran saat nilai inputannya nol. Tegangan ini digunakan untuk menentukan suhu terendah yang bisa dibaca alat ukur ini. RV3 sebagai Gain Adjustment, berfungsi untuk mengatur besar penguatan pada tingkat ini, dengan menganggap tegangan offset = 0V, penguatan saat potensiometer posisi minimal 31, penguatan saat potensiometer posisi maksimal 41.