Tugas 2. Rangkaian Simulasi Aplikasi Sensor Tekanan MPXA6115A6U Untuk Mengukur Tekanan Atmosfer dan Tegangannya

Rangkaian Simulasi Aplikasi Sensor Tekanan MPXA6115A6U untuk Mengukur Tekanan Atmosfer (Bab 5 Hal 176)

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Tujuan

2. Alat dan Bahan

3. Dasar Teori

4. Percobaan

1. Tujuan

• Untuk mengetahui apa itu sensor Tekanan
• Mampu mengaplikasikan sensor Tekanan MPXA6115A6U dalam mengukur tekanan atmosfer

2. Alat dan Bahan

A. ALAT

• Power Supply



Power Supply berfungsi sebagai sumber energi listrik untuk menyuplai tegangan atau arus listrik


• Voltmeter

Volt meter DC merupakan alat ukur yang berfungsi untuk mengetahui beda potensial tegangan DC antara 2 titik pada suatu beban listrik atau rangkaian elektronika.

• Ground

Ground atau arde pada instalasi listrik berguna sebagai pencegah terjadinya kontak antara makhluk hidup dengan tegangan listrik yang terekspos akibat terjadi kegagalan isolasi.

B. Bahan

• Resistor 220 ohm 


 Spesifikasi :

Resistance (Ohms)          : 220 V

Power (Watts)                  : 0,25 W, ¼ W

Tolerance                         : ± 5%

Packaging                        : Bulk

Composition                    : Carbon Film

Temperature Coefficient : 350ppm/°C

Lead Free Status              : Lead Free

RoHS Status                    : RoHs Complient

• Sensor MPXA6115A6U

A. Spesifikasi
Manufacturer	Freescale Semiconductor
Product Category	Board Mount Pressure Sensors
RoHS	Details
Operating Pressure	16.7 psi
Pressure Type	Absolute
Accuracy	1.5 %
Mounting Style	SMD/SMT
Maximum Operating Temperature	+ 125 C
Minimum Operating Temperature	- 40 C
Operating Supply Voltage	5 V
Supply Current	6 mA
Package / Case	SO-8
Port Type	No Ports
Output Voltage	4.8 V
Packaging	Tube
Shutdown	No
Factory Pack Quantity	40
Supply Voltage (Max)	5.25 V
Supply Voltage (Min)	4.75 V

• LED

  

 

A. Spesifikasi :

 

* Superior weather resistance

* 5mm Round Standard Directivity

* UV Resistant Eproxy

* Forward Current (IF): 30mA

* Forward Voltage (VF): 1.8V to 2.4V

* Reverse Voltage: 5V

* Operating Temperature: -30℃ to +85℃

* Storage Temperature: -40℃ to +100℃

* Luminous Intensity: 20mcd 

 

B. Konfigurasi Pin :

 

* Pin 1 : Positive terminal of LED

* Pin 2 : Negative terminal of LED

3. DASAR TEORI

• Resistor






Simbol Resistor

Resistor mempunyai nilai resistansi (tahanan) tertentu yang dapat memproduksi tegangan listrik di antara kedua pin dimana nilai tegangan terhadap resistansi tersebut berbanding lurus dengan arus yang mengalir, berdasarkan persamaan Hukum OHM :



Dimana V adalah tegangan,  I adalah kuat arus, dan R adalah Hambatan.




Di dalam resistor, terdapat ketentuan untuk membaca nilai resistor yang diwakili dengan kode warna dengan ketentuan di bawah ini :












Sebagian besar resistor yang kita lihat memiliki empat pita berwarna . Oleh karena itu ada cara membacanya seperti ketentuan dibawah ini :

1. Dua pita pertama dan kedua menentukan nilai dari resistansi

2. Pita ketiga menentukan faktor pengali, yang akan memberikan nilai resistansi.

3. Dan terakhir, pita keempat menentukan nilai toleransi.





• Sensor MPXA6115A6U

Sensor tekanan adalah sensor untuk mengukur tekanan suatu zat.Satuan tekanan sering digunakan untuk mengukur kekuatan dari suatu cairan atau gas.

Satuan tekanan dapat dihubungkan dengan satuan volume (isi) dan suhu. Semakin tinggi tekanan di dalam suatu tempat dengan isi yang sama, maka suhu akan semakin tinggi. Hal ini dapat digunakan untuk menjelaskan mengapa suhu di pegunungan lebih rendah dari pada di dataran rendah, karena di dataran rendah tekanan lebih tinggi.

Sensor seri MPXxx6115A mengintegrasikan on-chip, op amp bipolar sirkuit dan network resistor film tipis untuk memberikan sinyal output tinggi dan kompensasi suhu. Bentuk kecil faktor dan keandalan tinggi dari integrasi chip membuat tekanan ada pilihan yang logis dan ekonomis untuk perancang sistem. 

Grafik Tegangan Output Sensor Tekanan MPXA6115A6U

• Light Emitting Code (LED)

  Light Emitting Diode atau sering disingkat dengan LED adalah komponen elektronika yang dapat memancarkan  cahaya monokromatik ketika diberikan tegangan maju. LED merupakan keluarga Dioda yang terbuat dari bahan semikonduktor. Warna-warna Cahaya yang dipancarkan oleh LED tergantung pada jenis bahan semikonduktor yang dipergunakannya. LED juga dapat memancarkan sinar inframerah yang tidak tampak oleh mata seperti yang sering kita jumpai pada Remote Control TV ataupun Remote Control perangkat elektronik lainnya.

    Bentuk LED mirip dengan sebuah bohlam (bola lampu) yang kecil dan dapat dipasangkan dengan mudah ke dalam berbagai perangkat elektronika. Berbeda dengan Lampu Pijar, LED tidak memerlukan pembakaran filamen sehingga tidak menimbulkan panas dalam menghasilkan cahaya.  Oleh karena itu, saat ini LED (Light Emitting Diode) yang bentuknya kecil telah banyak digunakan sebagai lampu penerang dalam LCD TV yang mengganti lampu tube.

Simbol dan Bentuk LED (Light Emitting Diode)

Cara Kerja LED (Light Emitting Diode)

Seperti dikatakan sebelumnya, LED merupakan keluarga dari Dioda yang terbuat dari Semikonduktor. Cara kerjanya pun hampir sama dengan Dioda yang memiliki dua kutub yaitu kutub Positif (P) dan Kutub Negatif (N). LED hanya akan memancarkan cahaya apabila dialiri tegangan maju (bias forward) dari Anoda menuju ke Katoda.

LED terdiri dari sebuah chip semikonduktor yang di doping sehingga menciptakan junction P dan N. Yang dimaksud dengan proses doping dalam semikonduktor adalah proses untuk menambahkan ketidakmurnian (impurity) pada semikonduktor yang murni sehingga menghasilkan karakteristik kelistrikan yang diinginkan. Ketika LED dialiri tegangan maju atau bias forward yaitu dari Anoda (P) menuju ke Katoda (K), Kelebihan Elektron pada N-Type material akan berpindah ke wilayah yang kelebihan Hole (lubang) yaitu wilayah yang bermuatan positif (P-Type material). Saat Elektron berjumpa dengan Hole akan melepaskan photon dan memancarkan cahaya monokromatik (satu warna).

LED atau Light Emitting Diode yang memancarkan cahaya ketika dialiri tegangan maju ini juga dapat digolongkan sebagai Transduser yang dapat mengubah energi listrik menjadi energi cahaya.

• Power Supply

Power supply atau pencatu daya adalah sebuah alat elektronik yang berfungsi memberikan tegangan dan arus listrik pada komponen-komponen lainnya. Pada dasarnya power supply membutuhkan sumber listrik yang kemudian diubah menjadi sumber daya yang dibutuhkan oleh berbagai perangkat elektronik lainnya. Arus listrik yang disalurkan oleh power supply ini adalah jenis arus bolak-balik (AC). Namun karena kelebihan dari power supply ini, maka alat ini juga dapat mengubah arus bolak-balik (AC) menjadi arus searah (DC). Power supply memiliki simbol sebagai berikut :

Gambar simbol power supply

• Voltmeter

Volt meter DC merupakan alat ukur yang berfungsi untuk mengetahui beda potensial tegangan DC antara 2 titik pada suatu beban listrik atau rangkaian elektronika. Konsep yang digunakan dalam sebuah volt meter DC hampir sama dengan konsep pada ampere meter. Pada volt meter arus searah atau DC volt meter tahanan shunt atau shunt resistor dipasang seri dengan kumparan putar magnet permanen (permanent magnet moving coil) PMMC  yang berfungsi sebagai pengali (multiplier).

• Ground

Ground atau pertanahan adalah bagian dari peralatan listrik rumah. Namun kebanyakan dari masyarakat Indonesia sudah terbiasa menyebut pertanahan atau gruond ini dengan kata arde. Ground atau arde pada instalasi listrik berguna sebagai pencegah terjadinya kontak antara makhluk hidup dengan tegangan listrik yang terekspos akibat terjadi kegagalan isolasi. Ground dalam rumah terpasang dengan dua macam, yaitu untuk instalasi listrik rumah dan instalasi penangkal petir.

4. Percobaan

A. Prosedur Percobaan

1. Siapkan semua alat dan bahan yang dibutuhkan di library

2. Posisikan semua komponen seperti pada gambar berikut

3. Hubungkan semua rangkaian dengan tepat dan benar

4. Pada saat rangkaian dijalankan, maka akan tampak seperti pada gambar berikut

B. PRINSIP KERJA

Pada rangkaian sederhana sensor tekanan ini, saya menggunakan sensor MPXA6115A6U sebagai sensor tekanannya, dimana terdapat 3 kaki-kaki. Kaki no 2 dihubungkan ke sumber dengan besar 5 V. Lalu kaki no 3 di ground. Kaki no 4 dihubungkan ke resistor sebesar 220 dan dihubungkan ke LED Blue yang berfungsi sebagai bentuk keluaran (output). Pada rangkaian, dihitung besar tegangan dari tekanan atmosfer. Semakin besar penguatan pada sensor tekanan atmosfer maka semakin besar pula tegangan yang terhitung dan LED menyala.

C. Video

D. Link Download

• Download File HTML klik disini
• Download File Video klik disini
• Download File Rangkaian klik disini
• Download File Gambar dan Rangkaian klik disini
• Download Data Sheet Resistor klik disini
• Download Datasheet LED klik disini
• Download Data Sheet MPXA6115A6U klik disini