Upload
winda-fitri
View
25
Download
0
Embed Size (px)
DESCRIPTION
mekatronika
Citation preview
SMOKE SENSOR
a. Pengertian
Smoke Detector, atau detektor asap adalah alat yang berfungsi mendeteksi asap.
Ketika detektor mendeteksi asap maka detektor
akan segera mengirimkan sinyal sehingga fire
alarm berbunyi. Nah, prinsip umumnya sensor
asap berfungsi untuk mendeteksi keberadaan
asap di udara. Namun, dalam perkembangannya
aplikasi yang tidak menggunakan komponen
sensor asap pun juga bisa dikatakan sebagai
sensor asap. Walaupun dengan kemampuan yang
berbeda. Sensor ini dapat mengenali perubahan
udara yang disebabkan khususnya oleh asap. Dimana untuk jenis sensor asap
tertentu juga dapat mendeteksi kandungan apa saja yang terdapat dalam asap
tersebut.
b. Jenis Jenis Smoke Sensor
1) Photo Sensor
Prinsip kerja photoelectric sensor adalah bekerja berdasarkan perubahan cahaya di
dalam ruang detector disebabakan oleh adanya asap dengan kepadatan tertentu.
Secara umum prinsisp kerja dari photoelectrik sensor dijelaskan seperti pada
gambar berikut :
(http://didietelektronika.blogspot.com/2012/12/sensor-asap.html)
Photoelectric sensor akan terus memancarkan cahaya ke sebuah dioda penerima,
apabila kekuatan cahaya berkurang sampai nilai tertentu maka photo detector akan
mendeteksi adanya asap.
(http://didietelektronika.blogspot.com/2012/12/sensor-asap.html)
Apabila ada asap yang seperti ditunjukan gambar di atas dengan jumlah kepadatan
tertentu maka cahaya dari sensor akan dialirkan menuju photo detector sehingga
membaca sinyal berupa bahaya karena adanya asap.
Berdasarkan cara kerjanya, photoelectric sensor dibagi kedalam dua jenis yaitu :
Light Scattering
Metoda ini yang paling banyak digunakan untuk saat ini. Prinsip kerja dari
light scattering adalah menggunakan light emitting diode (LED) yang
diarahkan ke area yang tidak terlihat oleh photodioda. Jika ada asap yang
masuk maka cahaya akan dipantulkan ke photodiode sehingga membuat
detector bereaksi.
(http://www.bromindo.com/prinsip-kerja-fire-alarm-smoke-detector/)
Light Obscuration
Metoda light obscuration hampir sama dengan metoda sebelumnya. Prinsip
kerja dari light obscuration adalah menggunakan sinar infra merah yang
diarahkan ke reflektor, apabila sinar tersebut terhalang oleh asap menyebabkan
detektor bereaksi.
(http://www.bromindo.com/prinsip-kerja-fire-alarm-smoke-detector/)
2) Ionization Sensor
Prinsip kerja dari ionization sensor adalah bekerja berdasarkan proses ionisasi
molekul udara oleh unsur radioaktif Am (americium 241). Bahan ini digunakan
sebagai pembangkit ion di dalam ruang detektor (figure 1). Dalam detektor
terdapat dua plat yang masing masing bermuatan positif dan negatif. Ion
bermuatan positif akan tertarik ke plat negatif, sedangkan ion negatif tertarik ke
plat positif. Proses ini akan menghasilkan sedikit arus listrik yang dikatakan
normal (figure 2). Manakala asapa kebakaran masuk, terjadilah tumbukan antara
partikel asap dengan molekul udara (yang terionisasi tadi). Sebagian partikel asap
akan dimuati lebih besar dan sebagian lagi oleh ion negatif. Oleh karena ukuran
partikel asap lebih besar dan jumlahnya lebih banyak daripada molekul udara
(yang terionisasi), maka arus ion yang sebelumnya normal kini mengecil akibat
terhalang oleh partikel asap. Jika telah sampai ambang batasnya maka terjadilah
alarm (figure 3).
(http://www.bromindo.com/prinsip-kerja-fire-alarm-smoke-detector/)
Untuk mengantisipasi kesalahan pembacaan sensor dikarenakan pengaruh dari
kelembaban udara dan tekanan udara, maka detektor menggunakan dua ruang
(dual chamber). Dual chamber terdiri dari dua ruang, reference chamber yang
berhubungan langsung dengan udara luar dan sensing chamber yang berhubungan
dengan reference chamber (figure 4). Rangkaian elektronik memonitor kondisi
kedua ruang tersebut. Jika arus ion di kedua ruang tersebut stabil, maka dikatakan
kondisi normal. Kelembaban dan tekanan udara hanya terjadi di reference
chamber saja. Jika asap masuk ke sensing chamber, maka arus ion menjadi tidak
seimbang sehingga menyebabkan alarm. Namun demikian, ada faktor yang bisa
membuat kerja dari dual chamber terganggu seperti debu, kelembaban berlebih
(kondensasi), aliran udara keras dan serangga kecil.
(http://www.bromindo.com/prinsip-kerja-fire-alarm-smoke-detector/)
3) General Sensor
Adalah jenis sensor asap yang berwujud komponen. Berprinsip kerja seperti
variabel resistor dimana resistansinya berubah ubah mengikuti kadar asap di
udara tergantung sensitivitas sensor asap tersebut.
c. Aplikasi Smoke Sensor
1) Pengukur Konsentrasi Asap Rokok
Ketika sensor mendeteksi keberadaan gas di udara maka resistansi elektrik suatu
sensor akan turun. Dengan memanfaatkan prinsip kerja tersebut kita dapat
mengukur kandungan gas-gas yang ada di udara.
(http://didietelektronika.blogspot.com/2012/12/sensor-asap.html)
Dari grafik dapat dilihat bahwa dengan mengukur perbandingan antara resistansi
sensor pada saat terdapat gas dan resistansi sensor pada udara bersih atau tidak
mengandung gas tersebut (Rgas/Rair), dapat diketahui kadar gas tersebut. Sebagai
contoh jika resistansi sensor (RS) pada saat terdapat gas Hydrogen adalah
1Kdan resistansi sensor (RS) pada saat udara bersih adalah 10K maka:
=1000
10000 = 0.1
Untuk mengetahui besarnya resistansi sensor (RS) saat udara bersih dapat dihitung
menggunakan rumus :
=
Sebagai contoh jika Vout pada saat udara bersih adalah 2,8V dan RL yang
digunakan adalah 10K maka dengan rumus diatas diperoleh RS saat udara bersih
(Rair) adalah 7857,14 atau 7857.
Misalnya untuk gas Hydrogen dengan tingkat konsentrasi 10ppm, dari grafik
gambar 1 Rgas/Rair = 0,29 ; Maka :
Rgas/Rair = 0,29
Rair = 7857W
Rgas = Rair x (Rgas/Rair)
= 7857W x 0,29
= 2279W
Mencari Vout :
2279 =5
10000
Vout = 4,072 volt
Jika Vout kita umpankan kemodul ADC0809 maka diperoleh nilai digital dari
Vout. Nilai keluaran dari ADC ini kemudian diolah menggunakan modul DST-52
untuk ditampilkan hasilnya pada modul LCD.
Pada saat kondisi udara bersih Vout telah menghasilkan tegangan sebesar 2,8V,
maka jika Vout ini kita umpankan langsung ke modul ADC, maka keluaran hasil
konversi kebentuk digital oleh modul ADC tidak bernilai 00H. Agar keluaran dari
modul ADC0809 bernilai 00H, maka sebelum Vout diumpankan kemodul
ADC0809, nilai Vout dikurangi dahulu sebesar 2,8V, menggunakan modul OP-
01, yaitu Op Amp sebagai substractor. Pengurangan ini bertujuan agar ketika
kondisi udara bersih nilai digital dari hasil konversi ADC0809 adalah 00H.
2) Pencegahan Kebakaran
Smoke Detector mendeteksi asap yang masuk ke dalamnya. Asap memiliki
partikel-partikel yang kian lama semakin memenuhi ruangan smoke (smoke
chamber) seiring dengan meningkatnya intensitas kebakaran. Jika kepadatan asap
ini (smoke density) telah melewati ambang batas (threshold), maka rangkaian
elektronik di dalamnya akan aktif. Oleh karena berisi rangkaian elektronik, maka
Smoke memerlukan tegangan. Pada tipe 2-Wire tegangan ini disupply dari panel
Fire bersamaan dengan sinyal, sehingga hanya menggunakan 2 kabel saja.
Sedangkan pada tipe 4-Wire (12VDC), maka tegangan plus minus 12VDC-nya
disupply dari panel alarm biasa sementara sinyalnya disalurkan pada dua kabel
sisanya. Area proteksinya mencapai 150m2 untuk ketinggian plafon 4m.
DAFTAR PUSTAKA
http://blog.arc-system.net/?p=317
http://didietelektronika.blogspot.com/2012/12/sensor-asap.html
http://www.bromindo.com/prinsip-kerja-fire-alarm-smoke-detector/
http://www.sharemyeyes.com/2013/05/sensor-gas.html