UAS

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Tujuan
2. Alat dan Bahan
3. Dasar Teori
4. Rangkaian Simulasi
5. Video
6. Link Download 

Thermokopel

1. Tujuan [kembali]

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

2. Alat dan Bahan [kembali]

•  ADC0804

• OP AMP 741

• TCB

• LED

• Button

• Potensiometer

• Voltmeter

• Resistor

• Capasitor

• Vcc

• Ground

3. dasar teori[kembali]

3.1.    PENGERTIAN THERMOKOPEL[DATA SHEET]

Termokopel merupakan salah satu jenis sensor suhu yang paling populer dan sering digunakan dalam berbagai rangkaian ataupun peralatan listrik dan Elektronika yang berkaitan dengan Suhu (Temperature).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. 

3.2    PRINSIP KERJA THERMOKOPEL

Pada dasarnya Termokopel hanya terdiri dari dua kawat logam konduktor yang berbeda jenis dan digabungkan ujungnya.  Satu jenis logam konduktor yang terdapat pada Termokopel akan berfungsi sebagai referensi dengan suhu konstan (tetap) sedangkan yang satunya lagi sebagai logam konduktor yang mendeteksi suhu panas.

ketika kedua persimpangan atau Junction memiliki suhu yang sama, maka beda potensial atau tegangan listrik yang melalui dua persimpangan tersebut adalah “NOL” atau V1 = V2. Akan tetapi, ketika persimpangan yang terhubung dalam rangkaian diberikan suhu panas atau dihubungkan ke obyek pengukuran, maka akan terjadi perbedaan suhu diantara dua persimpangan tersebut yang kemudian menghasilkan tegangan listrik yang nilainya sebanding dengan suhu panas yang diterimanya atau V1 – V2. Tegangan Listrik yang ditimbulkan ini pada umumnya sekitar 1 µV – 70µV pada tiap derajat Celcius.

GRAFIK RESPON SENSOR :

3.3    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). 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.

    BERIKUT GRAFIK PADA THERMOKOPEL MENGGUNAKAN OP AMP

3.4    ADC

     Analog to Digital Converter (ADC) adalah sebuah piranti yang dirancang untuk mengubah sinyal-sinyal analog menjadi bentuk sinyal digital. IC ADC 0804 dianggap dapat memenuhi kebutuhan dari rangkaian yang akan dibuat. IC jenis ini bekerja secara cermat dengan menambahkan sedikit komponen sesuai dengan spesifikasi yang harus diberikan dan dapat mengkonversikan secara cepat suatu masukan tegangan.

        Diagram konfigurasi pin ADC0804 ditunjukkan pada gambar, Pin 11 sampai 18 (keluaran digital) adalah keluaran tiga keadaan, yang dapat dihubungkan langsung dengan bus data bilamana diperlukan. Apabila CS (pin 1) atau RD (pin2) dalam keadaan high (“1”), pin 11 sampai 18 akan mengambang (high impedanze), apabila CS dan RD rendah keduanya, keluaran digital akan muncul pada saluran keluaran. Sinyal mulai konversi pada WR (pin 3). Untuk memulai suatu konversi, CS harus rendah. Bilamana WR menjadi rendah, konverter akan mengalami reset, dan ketika WR kembali kepada keadaan high, konversi segera dimulai.

         Konversi detak konverter harus terletak dalam daereh frekuensi 100 sampai 800kHz. CLK IN ( pin 4) dapat diturunkan dari detak mikrokontroller, sebagai kemungkinan lain, kita dapat mempergunakan pembangkit clock internal dengan memasang rangkaian RC antara CLN IN ( pin 4) dan CLK R ( pin 19). Pin 5 adalah saluran yang digunakan untuk INTR, sinyal selesai konversi. INTR akan menjadi tinggi pada saat memulai konversi, dan akan aktif rendah bila konversi telah selesai. Tepi turun sinyal INTR dapat dipergunakan untuk menginterupsi sistem mikrokontroller, supaya mikrokontroller melakukan pencabangan ke subrutine pelayanan yang memproses keluaran konverter. Pin 6 dan 7 adalah masukan diferensial bagi sinyal analog. A/D ini mempunyai dua ground, A GND (pin 8) dan D GND ( pin10). Kedua pin ini harus dihubungkan dengan ground. Pin 20 harus dihubungkan dengan catu daya +5V. Pada A/D 0804 merupakan tegangan referensi yang digunakan untuk offset suatu keluaran digital maksimum.

Data Sheet ADC

Pin No	Function	Name
1	Activates ADC; Active low	Chip select
2	Input pin; High to low pulse brings the data from internal registers to the output pins after conversion	Read
3	Input pin; Low to high pulse is given to start the conversion	Write
4	Clock Input pin; to give external clock.	Clock IN
5	Output pin; Goes low when conversion is complete	Interrupt
6	Analog non-inverting input	Vin(+)
7	Analog inverting Input; normally ground	Vin(-)
8	Ground(0V)	Analog Ground
9	Input pin; sets the reference voltage for analog input	Vref/2
10	Ground(0V)	Digital Ground
11	8 bit digital output pins	D7
12		D6
13		D5
14		D4
15		D3
16		D2
17		D1
18		D0
19	Used with Clock IN pin when internal clock source is used	Clock R
20	Supply voltage; 5V	Vcc

grafik tegangan output hot injuction

4. Rangkaian Simulasi [kembali]

 

PRINSIP KERJA :

          Suhu diukur menggunakan thermocouple. Perbedaan suhu antara 2 metal yang berbeda jenis menyebabkan adanya perbedaan tegangan antara 2 metal, dihubungkan ke operational amplifier untuk penguatan(prinsipnya seperti pada rangkaian 1), pada gambar diatas dikuatkan sebesar 100 kali, lalu output dari operational amplifier dihubungkan ke input ADC(Analog to Digital Converter) agar output akhir dalam bentuk digital,Vcc +5 volt akan mengalirkan arus ke potensiometer dimana ini berfungsi sebagai Vin pada ADC0804.IC ADC 0804 memiliki generator clock intenal yang harus diaktifkan dengan menghubungkan sebuah resistor eksternal (R) antara pin CLK OUT dan CLK IN serta sebuah kapasitor eksternal (C) antara CLK IN dan ground digital. ADC0804 memiliki keluaran 8 bit yang mana bisa diindikasikan dengan LED. Disaat nilai potensiometer kecil dari 50% maka output dari ADC0804 berupa LED akan menyala semuanya. Di saat potensiometer diatas 50%, maka akan menampilkan output yang berbeda-beda logikanya. lampu LED akan menyala. Nyala lampu akan berbeda beda tergantung suhu terukur dari thermocouple.

8. Video [kembali]

9. Link Download [kembali]

• Download Rangkaian Thermocouple gabungan ADC dan opamp : [download] 
• Download HTML Thermocouple : [download]
• Download HTML Aplikasi  Thermocouple : [download]
• Download Video rangkaian thermocouple gabungan adc dan opamp : [download]