SENSOR SUHU LM35

1.  Pendahuluan

Sensor suhu LM35 adalah komponen elektronika yang memiliki fungsi untuk mengubah besaran suhu menjadi besaran listrik dalam bentuk tegangan. Sensor Suhu LM35 yang dipakai dalam penelitian ini berupa komponen elektronika elektronika yang diproduksi oleh National Semiconductor. LM35 memiliki keakuratan tinggi dan kemudahan perancangan jika dibandingkan dengan sensor suhu yang lain, LM35 juga mempunyai keluaran impedansi yang rendah dan linieritas yang tinggi sehingga dapat dengan mudah dihubungkan dengan rangkaian kendali khusus serta tidak memerlukan penyetelan lanjutan.

Meskipun tegangan sensor ini dapat mencapai 30 volt akan tetapi yang diberikan kesensor adalah sebesar 5 volt, sehingga dapat digunakan dengan catu daya tunggal dengan ketentuan bahwa LM35 hanya membutuhkan arus sebesar 60 µA hal ini berarti LM35 mempunyai kemampuan menghasilkan panas (self-heating) dari sensor yang dapat menyebabkan kesalahan pembacaan yang rendah yaitu kurang dari 0,5 ºC pada suhu 25 ºC .

2.  Struktur Sensor LM35

Gambar Sensor Suhu LM35

Gambar diatas menunjukan bentuk dari LM35 tampak depan dan tampak bawah. 3 pin LM35 menujukan fungsi masing-masing pin diantaranya, pin 1 berfungsi sebagai sumber tegangan kerja dari LM35, pin 2 atau tengah digunakan sebagai tegangan keluaran atau V_out dengan jangkauan kerja dari 0 Volt sampai dengan 1,5 Volt dengan tegangan operasi sensor LM35 yang dapat digunakan antar 4 Volt sampai 30 Volt. Keluaran sensor ini akan naik sebesar 10 mV setiap derajad celcius sehingga diperoleh persamaan sebagai berikut :

V_LM35 = Suhu^* 10 mV

Gambar diatas kanan adalah gambar skematik rangkaian dasar sensor suhu LM35-DZ. Rangkaian ini sangat sedeCrhana dan praktis. Vout adalah tegangan keluaran sensor yang terskala linear terhadap suhu terukur, yakni 10 milivolt per 1 derajad celcius. Jadi jika Vout = 530mV, maka suhu terukur adalah 53 derajad Celcius.Dan jika Vout = 320mV, maka suhu terukur adalah 32 derajad Celcius. Tegangan keluaran ini bisa langsung diumpankan sebagai masukan ke rangkaian pengkondisi sinyal seperti rangkaian penguat operasional dan rangkaian filter, atau rangkaian lain seperti rangkaian pembanding tegangan dan rangkaian Analog-to-Digital Converter.

Rangkaian dasar tersebut cukup untuk sekedar bereksperimen atau untuk aplikasi yang tidak memerlukan akurasi pengukuran yang sempurna. Akan tetapi tidak untuk aplikasi yang sesungguhnya. Terbukti dari eksperimen yang telah saya lakukan, tegangan keluaran sensor belumlah stabil. Pada kondisi suhu yang relatif sama, jika tegangan suplai saya ubah-ubah (saya naikkan atau turunkan), maka Vout juga ikut berubah. Memang secara logika hal ini sepertinya benar, tapi untuk instrumentasi hal ini tidaklah diperkenankan. Dibandingkan dengan tingkat kepresisian, maka tingkat akurasi alat ukur lebih utama karena alat ukur seyogyanya dapat dijadikan patokan bagi penggunanya. Jika nilainya berubah-ubah untuk kondisi yang relatif tidak ada perubahan, maka alat ukur yang demikian ini tidak dapat digunakan.

3. Karakteristik Sensor LM35.

1.    Memiliki sensitivitas suhu, dengan faktor skala linier antara tegangan dan suhu 10 mVolt/ºC, sehingga dapat dikalibrasi langsung dalam celcius.

2.    Memiliki ketepatan atau akurasi kalibrasi yaitu 0,5ºC pada suhu 25 ºC seperti terlihat pada gambar 2.2.

3.    Memiliki jangkauan maksimal operasi suhu antara -55 ºC sampai +150 ºC.

4.    Bekerja pada tegangan 4 sampai 30 volt.

5.    Memiliki arus rendah yaitu kurang dari 60 µA.

6.    Memiliki pemanasan sendiri yang rendah (low-heating) yaitu kurang dari 0,1 ºC pada udara diam.

7.    Memiliki impedansi keluaran yang rendah yaitu 0,1 W untuk beban 1 mA.

8.    Memiliki ketidaklinieran hanya sekitar ± ¼ ºC.

Grafik akurasi LM35 terhadap suhu

Sensor LM35 bekerja dengan mengubah besaran suhu menjadi besaran tegangan. Tegangan ideal yang keluar dari LM35 mempunyai perbandingan 100°C setara dengan 1 volt. Sensor ini mempunyai pemanasan diri (self heating) kurang dari 0,1°C, dapat dioperasikan dengan menggunakan power supply tunggal dan dapat dihubungkan antar muka (interface) rangkaian control yang sangat mudah.

IC LM 35 sebagai sensor suhu yang teliti dan terkemas dalam bentuk Integrated Circuit (IC), dimana output tegangan keluaran sangat linear terhadap perubahan suhu. Sensor ini berfungsi sebagai pegubah dari besaran fisis suhu ke besaran tegangan yang memiliki koefisien sebesar 10 mV /°C yang berarti bahwa kenaikan suhu 1° C maka akan terjadi kenaikan tegangan sebesar 10 mV.

Gambar Rangkaian Sensor LM35

IC LM 35 ini tidak memerlukan pengkalibrasian atau penyetelan dari luar karena ketelitiannya sampai lebih kurang seperempat derajat celcius pada temperature ruang. Jangka sensor mulai dari – 55°C sampai dengan 150°C, IC LM35 penggunaannya sangat mudah, difungsikan sebagai kontrol dari indicator tampilan catu daya terbelah. IC LM 35 dapat dialiri arus 60 μ A dari supplay sehingga panas yang ditimbulkan sendiri sangat rendah kurang dari 0 ° C di dalam suhu ruangan.

Untuk mendeteksi suhu digunakan sebuah sensor suhu LM35 yang dapat dikalibrasikan langsung dalam C (celcius), LM35 ini difungsikan sebagai basic temperature sensor.

            Adapun keistimewaan dari IC LM 35 adalah :

·         Kalibrasi dalam satuan derajat celcius.

·         Lineritas +10 mV/ º C.

·         Akurasi 0,5 º C pada suhu ruang.

·         Range +2 º C – 150 º C.

·         Dioperasikan pada catu daya 4 V – 30 V.

·         Arus yang mengalir kurang dari 60 μA

Rangkaian Sensor Suhu LM35

LM35DZ adalah komponen sensor suhu berukuran kecil seperti transistor (TO-92). Komponen yang sangat mudah digunakan ini mampu mengukur suhu hingga 100 derajad Celcius. Dengan tegangan keluaran yang terskala linear dengan suhu terukur, yakni 10 milivolt per 1 derajad Celcius, maka komponen ini sangat cocok untuk digunakan sebagai teman eksperimen kita, atau bahkan untuk aplikasi-aplikasi seperti termometer ruang digital, mesin pasteurisasi, atau termometer badan digital.

LM35 dapat disuplai dengan tegangan mulai 4V-30V DC dengan arus pengurasan 60 mikroampere, memiliki tingkat efek self-heating yang rendah (0,08 derajad Celcius), dan termasuk kerabat dekat dompet kita-kita, hahaha…

Btw, self-heating adalah efek pemanasan oleh komponen itu sendiri akibat adanya arus yang bekerja melewatinya. Untuk komponen sensor suhu, parameter ini harus dipertimbangkan dan diupakara atau di-handle dengan baik karena hal ini dapat menyebabkan kesalahan pengukuran. Seperti sensor suhu jenis RTD PT100 atau PT1000 misalnya, komponen ini tidak boleh dieksitasi oleh arus melebihi 1 miliampere, jika melebihi, maka sensor akan mengalami self-heating yang menyebabkan hasil pengukuran senantiasa lebih tinggi dibandingkan suhu yang sebenarnya.

Untuk lebih detil mengenai karakteristik sensor suhu LM35, maka Anda bisa download datasheet menggunakan link berikut ini.

Gambar disamping kanan adalah gambar skematik rangkaian dasar sensor suhu LM35-DZ. Rangkaian ini sangat sedeCrhana dan praktis. Vout adalah tegangan keluaran sensor yang terskala linear terhadap suhu terukur, yakni 10 milivolt per 1 derajad celcius. Jadi jika Vout = 530mV, maka suhu terukur adalah 53 derajad Celcius.Dan jika Vout = 320mV, maka suhu terukur adalah 32 derajad Celcius. Tegangan keluaran ini bisa langsung diumpankan sebagai masukan ke rangkaian pengkondisi sinyal seperti rangkaian penguat operasional dan rangkaian filter, atau rangkaian lain seperti rangkaian pembanding tegangan dan rangkaian Analog-to-Digital Converter.

Rangkaian dasar tersebut cukup untuk sekedar bereksperimen atau untuk aplikasi yang tidak memerlukan akurasi pengukuran yang sempurna. Akan tetapi tidak untuk aplikasi yang sesungguhnya. Terbukti dari eksperimen yang telah saya lakukan, tegangan keluaran sensor belumlah stabil. Pada kondisi suhu yang relatif sama, jika tegangan suplai saya ubah-ubah (saya naikkan atau turunkan), maka Vout juga ikut berubah. Memang secara logika hal ini sepertinya benar, tapi untuk instrumentasi hal ini tidaklah diperkenankan. Dibandingkan dengan tingkat kepresisian, maka tingkat akurasi alat ukur lebih utama karena alat ukur seyogyanya dapat dijadikan patokan bagi penggunanya. Jika nilainya berubah-ubah untuk kondisi yang relatif tidak ada perubahan, maka alat ukur yang demikian ini tidak dapat digunakan.

Read More

Instalasi Listrik Rumah

Hal – hal yang perlu diperhatikan sebelum memasang instalasi listrik rumah adalah sbb :

 * Denah rumah.

Untuk menentukan letak Box Sekering / Box MCB, titik lampu, saklar maupun SC (Stop Kontak/kotak kontak) dan tentu saja saluran  instalasi listrik yang akan dipasang. Denah ini akan sangat membantu bagi yang awam untuk menghindari kesalahan jumlah kabel saluran yang digunakan akibat percabangan saluran lampu, saklar maupun SC.

 * Peralatan pemasangan dan perlengkapannya.

Hampir setiap rumah tangga mempunyai peralatan untuk pemasangan instalasi listrik seperti tang kombinasi,obeng, silet/pisau/gergaji besi, betel dan palu sehingga kita tidak perlu membeli baru..Yang perlu dibeli mungkin cuma test-pen. Alat ini digunakan untuk men-test instalasi listrik yang terpasang dan sangat dibutuhkan untuk memperbaiki instalasi listrik yang telah terpasang. Karena itu anda sangat dianjurkan mempunyai alat ini. Tidak perlu yang mahal, yang penting berfungsi dengan baik. Satu hal lagi yaitu korek gas(disarankan korek gas pematik), tetapi jika tidak ada api dari lilin-pun jadi. Buat apa ya..?

 * Menentukan pengaman yang digunakan.

Pengaman yang umum digunakan dalam instalasi listrik rumah maupun gedung adalah sekring dan MCB yang masing2 mempunyai wadah atau tempat yang berbeda yaitu Box Sekring dan Box MCB. Masing-masing punya kelebihan dan kekurangan. Berikut sedikit keterangan berdasarkan pengalaman penulis (bukan membaca buku/literature lhoo…).

·         Box Sekering.

Kelebihan :
  - Memiliki dua bagian yaitu bagian sekring  yang terhubung pada fasa dan
saklar pemutus hubungan (baik fasa maupun netral) dari sumber
listrik(PLN,diesel,dll).
- Jika sekering rusak/putus akibat korsleting dapat di perbaiki, jadi tidak perlu beli baru (Sekering standart/ biasa lhoo..).
- Harga sekering lebih murah.

Kekurangan :

   - Sulit mencari untuk box sekering yang digunakan pada pembagian grup
instalasi yang banyak. Umumnya hanya terdapat 1 grup dan 2 grup
instalasi.
    - Terlihat kurang praktis.

·         Box MCB.  
Kelebihan :
    - Dapat  digunakan untuk banyak grup instalasi.
    - Terlihat praktis dan lebih rapi.

Kekurangan :
    - Biasanya hanya bagian fasa yang diberi pengaman MCB dari sumber listrik(PLN,diesel,dll).
    - Jika MCB rusak harus mengganti baru karena sulit memperbaikinya.
    - Harga MCB jauh lebih mahal daripada sekering.

 * Menentukan panjang kabel NYM 3 x 4 mm² dan kabel BC 6 mm².

   - Seperti dijelaskan diatas, kabel NYM ini berfungsi sebagai kabel penghubung dari sumber listrik (KWH meter PLN atau Diesel) jadi tentukan dengan bijak dimana sebaiknya letak sumber listrik dan letak kotak pengaman. Sebaiknya meletakkan keduanya tidak berjauhan (± 50 cm) mengingat kabel ini terbilang cukup mahal.

   - Seperti halnya kabel NYM, kabel BC 6 mm² juga terbilang cukup mahal jadi ada baiknya penempatan batang arde juga jangan terlalu jauh dari sumber listrik maupun kotak pengaman sehingga kita tidak terlalu panjang membelinya. Sebagai contoh biasanya instatir listrik memasang batang arde/grounding tegak lurus dibawah KWH meter PLN sehingga kabel BC yang dibutuhkan ± 2 m.

 * Menentukan jenis, luas penampang penghantar, dan warna kabel yang dibutuhkan dalam instalasi.

   • Jenis kabel.

Umumnya kabel yang digunakan dalam instalasi adalah jenis NYA (didalam kabel hanya terdiri 1 kawat penghantar tembaga pejal terbungkus isolator ) atau jenis NYM (didalam kabel berbungkus isolator ini terdiri dari 2 ,3 atau 4 kawat penghantar tembaga pejal). Mau yang lebih wah lagi bisa menggunakan kabel NYY.  Disini kita bahas penggunaan  NYA saja (lebih murah), untuk pemakaian kabel lainnya dapat menyesuaikan.

   • Luas penampang penghantar.

Hal ini menyangkut kemampuan dari kabel (singkatnya kemampuan hantar arus dari kabel terhadap arus listrik yang melewatinya). Ukurannya 1,5 mm²; 2,5 mm²; 4 mm²; 6 mm² dst.  Sebenarnya dalam memasang instalasi dilakukan perhitungan mengenai berbagai faktor termasuk diantaranya menentukan besar  maupun jenis kabel yang digunakan.Untuk mudahnya kita gunakan kabel ukuran 1,5 mm² (untuk saluran lampu), 2,5 mm² untuk saluran utama dan untuk stop kontak (kotak kontak) sebenarnya penggunaan kabel dapat disesuaikan dengan kegunaan dari stop kontak tersebut. Bagi anda yang baru akan mendaftar berlangganan listrik dari perusahaan listrik negara ada baiknya anda menggunakan kabel 2,5 mm² untuk tiap stop kontak walaupun anda akan berlangganan listrik 1300VA kebawah. Apa gak kegedean tu buat kabel SC? Untuk pertanyaan tersebut pada realisasinya memang janggal terutama bagi rumah dengan daya terpasang 1300 VA kebawah. Jawabannya masih dalam benakku, mohon maaf belum bisa diterbitkan. Mungkin lain waktu  kali yaaa... mungkin....he...he...heee......

   • Warna kabel. 

Warna kabel bisa sangat-sangat membantu dalam pemasangan maupun perbaikan instalasi listrik, penulis juga sangat menyarankan hal tersebut. PUIL mensyaratkat kabel warna hitam untuk fasa(strum), warna biru untuk netral dan warna kuning bergaris hijau (banyak juga yangmenyebut kuning loreng) untuk kabel ground. Tetapi penulis tidak mengharuskan lhoo.. hanya menyarankan (itu kan rumah anda, bukan rumah Negara/Pemerintah). Menurut PUIL, hal ini untuk menyeragamkan pemasangan instalasi di Indonesia jadi tidak ada salahmya diikuti. Untuk lebih memudahkan lagi bagi anda yang baru belajar kita tambah satu kabel berwarna lainnya (kita ambil contoh kabel warna merah). Kabel ini nantinya khusus untuk penyambungan dari saklar ke lampu saja.

 * Menentukan panjang kabel yang diperlukan.

Jika anda mempunyai posisi keuangan terbatas, hal dibawah sangat-sangat membantu karena pengeluaran terbesar dalam pemasangan instalasi listrik adalah pengadaan kabel instalasi. Perhitungannya mungkin sedikit susah bagi yang awan. Berikut penulis coba meringkas sesederhana mungkin.

 1. Tentukan pajang jalur utama instalasi listrik sebelum dicabangkan (sebelum disambungkan ke stop kontak, saklar maupun fitting lampu). Jangan lupa dilebihkan sedikit (kira-kira 20cm) tiap ada percabangan (buat sambungan ke jalur cabang, baik saklar maupun SC).

  - Jalur utama instalasi listrik lama menggunakan 2 kabel yaitu kabel fasa(strum) dan kabel netral. Tetapi karena banyak peralatan rumah tangga sekarang yang memiliki arus induksi yang mengalir pada bodi peralatan (contoh: kulkas, CPU computer) maka banyak rumah yang kemudian menambahkan kabel saluran tanah(ground) pada jalur utama yang nantinya dihubungkan pada stop kontak. Penulis sangat-sangat merekomendasikan penambahan kabel saluran ground pada jalur utama. Tetapi jika anda tidak mempunyai peralatan yang menimbulkan arus induksi, 2 kabel cukup.

 2. Tentukan panjang kabel ke tempat fitting lampu. Kabel untuk fitting lampu dibutuhkan dua kabel. Jangan lupa dilebihkan sedikit (kira-kira 20cm)

 3. Tentukan panjang kabel ke tempat saklar. Jumlah kabel yang dibutuhkan tergantung dari jenis saklar. Saklar tunggal dibutuhkan 2 buah kabel, saklar doble dibutuhkan 3 buah kabel, dst. Jangan lupa dilebihkan sedikit (kira-kira 20cm)

 4. Tentukan panjang kabel ke tempat stop kontak. Jika kabel saluran utama 2 buah maka kabel ke stop kontak juga 2 buah. Tetapi jika kabel saluran utama 3 buah maka kabel stop kontak juga 3 buah. Jangan lupa dilebihkan sedikit (kira-kira 20cm)

  - Untuk penempatan saklar dan stop kontak yang bersebelahan (biasanya pada kamar tidur & ruang keluarga) perhitungan kabel adalah  jumlah kabel saklar ditambah jumlah kabel stop kontak kemudian dikurangi 1 buah kabel. Jangan pusing yaa…

 * Menghitung panjang pipa instalasi yang dibutuhkan.

Secara singkat perhitungannya adalah panjang saluran utama ditambah panjang saluran cabang ke tempat stop kontak maupun saklar. Untuk penempatan saklar dan SC yang bersebelahan bisa digunakan sebuah pipa kemudian pada kedua N-bownya bisa dimodifikasi dalam menghubungkannya. Jangan lupa tentukan jumlah L-bow/penyambung pipa siku(belokan 90 derajat).

 * Menghitung banyaknya saklar, fitting lampu dan stop kontak.

 * Menghitung banyaknya In-bouw DOOS/ rumah saklar maupun SC (jika penempatannya didalam tembok) dan banyaknya T-DOOS dan Kruis DOOS yang merupakan tempat penyambung saluran utama ke saluran cabang(saklar,stop kontak).

Read More

Arsitektur Lapisan OSI

Ada 7 laspian dalam OSI yaitu :

1. Physical Layer (Lapisan Pisik)

Lapisan ini menyediakan fungsi-fungsi elektrik dan procedure karakteristik dan sinyal yang diperlukan untuk mengaktifkan , mempertahankan dan mendeaktifkan  sambungan phisik secara transparan melalui arus bit untuk komunikasi.

Contoh lapisan phisik adalah : Interface V.24 ( untuk pelayanan Umum), X.21  ( untuk jaringan data), dsb.

2. Tingkatan sambungan data ( Data Link Layer )

Tingkatan ini bertugas mempertahankan dan menghapus sambungan-sambungan data yaitu sambungan-sambungan phisik antara dua buah stasiun dengan tujuan untuk mempertukarkan data.

Tugas utama tingkatan ini adalah  :

-          Mendeteksi awal dan akhir setiap blok data.

-          Membubuhkan alamat pada blok data

-          Mendeteksi dan memperbaiki  kesalahan pengiriman

-          Pengelompokan bit-bit kedalam karakter-karakter, frame-frame pesan.

3. Tingkatan Jaringan ( Network Layer)

Tingkatan ini meyakinkan bahwa data yang datang dari lapisan atasnya ( Transport) dikirim melalui  sambungan jaringan yang tepat. Fungsi utamanya  adalah :

-          Routing dan relaying jaringan yang ada.

-          Menyediakan fungsi-fungsi switching dan routing

-          Membangun, mempertahankandan mengakhiri sambungan layer jaringan.

4. Transport Layer ( Tingkatan transport )

Tingkatan ini memberi layanan transport pada lapisan diatasnya. Tugas-tugas utamanya adalah :

-          Menyediakan control end to end dalam information interchange dengan kwalitas service yang diperlukan oleh aplikasi program.

-          Mengirim data yang sedang dipertukarkan

      5. Session Layer (Tingkatan session)

Pada lapisan ini menyediakan mekanisme untuk mengorganisasi dan membuat struktur dialog antara proses aplikasi, menyediakan sinkronisasi dan teknik untuk struktur untuk pertukaran data.

Tugas terpenting tingkatan session  adalah menciptakan , mempertahankan dan memutuskan (Clearing) sambungan logic /jalur komunikasi untuk mengirim data antar proses-proses aplikasi  ( pemakai akhir ).

      

       6.  Presentation layer ( Tingkatan presentasi )

Tingkatan ini dipakai untuk mengkonversi data yang ditawarkan oleh aplikasi kedalam bentuk format yang secara umum dapat diterapkan untuk mengirim data , sebaliknya jika data diterima di  tingkat presentasi untuk sebuuah aplikasi  dikonversi ke format yang digunakan aplikasi yang bersangkutan .

       7. Aplication Layer ( Tingkatan aplikasi )

Merupakan representasi dari program aplikasi , operator terminal, peralatan peripheral merupakan pemakai akhir. Tingkatan lain dari model OSI mendukung tingkatan aplikasi.

Dapat disimpulkan bahwa tingkatan yang berorientasi pada aplikasi adalah aplikasi, presentasi dan session..

Tingkatan yang berorientasi pada komunikasi adalah tingkatan physical, sambungan data dan jaringan.

Read More

Rangkaian Listrik

Rangkaian Seri adalah salah satu rangkaian listrik yang disusun secara sejajar (seri). Baterai dalam senter umumnya disusun dalam rangkaian seri.

Rangkaian Paralel adalah salah satu rangkaian listrik yang disusun secara berderet (paralel). Lampu yang dipasang di rumah umumnya merupakan rangkaian paralel. Rangakain listrik paralel adalah suatu rangkaian listrik, di mana semua input komponen berasal dari sumber yang sama. Semua komponen satu sama lain tersusun paralel. Hal inilah yang menyebabkan susunan paralel dalam rangkaian listrik menghabiskan biaya yang lebih banyak (kabel penghubung yang diperlukan lebih banyak). Selain kelemahan tersebut, susunan paralel memiliki kelebihan tertentu dibandingkan susunan seri. Adapun kelebihannya adalah jika salah satu komponen dicabut atau rusak, maka komponen yang lain tetap berfungsi sebagaimana mestinya

Gabungan antara rangkaian seri dan rangkaian paralel disebut rangkaian seri-paralel (kadang disebut sebagai rangkaian campuran atau rangkaian kombinasi).

Read More