23 Dalam kondisi besarnya getaran itu, membuat logam memiliki nilai hambatan
yang bertambah karena gerakan elektron yang terhambat.
Bahan semikonduktor memiliki sifat yang sebaliknya atas logam, yaitu nilai hambatannya akan terus turun bila suhu bertambah besar. Kondisi ini disebabkan
oleh karena keadaan yang lebih tinggi suhunya menyebabkan elektron dari material ini jadi pindah ketingkatan yang teratas dan membuatnya bisa bebas
bergerak. Dengan terus terjadinya pertambahan suhu, maka semakin bertambah juga elektron dari semikonduktor ini yang bebas bergerak dan akibatnya adalah
nilai hambatan akan terus berkurang.
2.14.1 Sensor LM35
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 NationalSemiconductor. 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 .
Universitas Sumatera Utara
24
2.14.2. Struktur Sensor LM35
Gambar 2.9Sensor Suhu LM35
Gambar 2.9 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 2.10 Rangkaian dasar sensor suhu LM35-DZ
Gambar 2.10 Rangkaian ini sangat sederhana dan praktis. Vout adalah tegangan keluaran sensor yang terskala linear terhadap suhu terukur, yakni10
Universitas Sumatera Utara
25
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.
2.14.3Prinsip Kerja Sensor LM35
Secara prinsip sensor akan melakukan penginderaan pada saat perubahan suhu setiap suhu 1 ºC akan menunjukan tegangan sebesar 10 mV. Pada
penempatannya LM35 dapat ditempelkan dengan perekat atau dapat pula disemen pada permukaan akan tetapi suhunya akan sedikit berkurang sekitar 0,01 ºC
karena terserap pada suhu permukaan tersebut. Dengan cara seperti ini diharapkan selisih antara suhu udara dan suhu permukaan dapat dideteksi oleh sensor LM35
sama dengan suhu disekitarnya, jika suhu udara disekitarnya jauh lebih tinggi atau jauh lebih rendah dari suhu permukaan, maka LM35 berada pada suhu permukaan
dan suhu udara disekitarnya .
Universitas Sumatera Utara
26 Jarak yang jauh diperlukan penghubung yang tidak terpengaruh oleh
interferensi dari luar, dengan demikian digunakan kabel selubung yang ditanahkan sehingga dapat bertindak sebagai suatu antenna penerima dan simpangan
didalamnya, juga dapat bertindak sebagai perata arus yang mengkoreksi pada kasus yang sedemikian, dengan mengunakan metode bypass kapasitor dari V
in
untuk ditanahkan. Maka dapat disimpulkan prinsip kerja sensor LM35 sebagai berikut:
1. Suhu lingkungan di deteksi menggunakan bagian IC yang peka terhadap
suhu 2.
Suhu lingkungan ini diubah menjadi tegangan listrik oleh rangkaian di dalam IC, dimana perubahan suhu berbanding lurus dengan perubahan
tegangan output. 3.
Pada seri LM35 V
out
=10 mV
o
C
Tiap perubahan 1
o
C akan menghasilkan perubahan tegangan output sebesar 10mV
2.15Rangkaian RS 232
RS-232 adalah standard komunikasi serial antar periperal-periperal, biasa juga disebut dengan jalur IO input output ,dalam sistem ini RS232 berfungsi
untuk mengirim data hasil pengukuran ke PC. Karakteristik RS 232 adalah sebagai berikut:
1. Sebuah ‘spasi’ logika 0 antara tegangan +3 sd +25 volt.
2. Sebuah ‘tanda’ logika 1 antara tegangan -3 sd -25 volt.
3. Daerah tegangan antara +3 sd -3 volt tidak didefenisikan.
4. Tegangan rangkaian terbuka tidak boleh lebih dari 25 volt dengan
acuan ground.
Universitas Sumatera Utara
27 5.
Arus hubung singkat rangkaian tidak boleh lebih dari 500 mA.
Daerah tegangan antara -3 volt sampai + 3 volt tidak memiliki level logika yang pasati sehingga harus dihindari. Sama halnya dengan level lebih dari negatif
-25 dan + 25 juga tidak memiliki level logika. RS232 memiliki dua charge–pump internal yang berfungsi untuk mengkonversi tegangan +5V menjadi ±10V tanpa
beban untuk operasi driver RS232. Konverter pertama menggunakan kapasitor C1 untuk menggandakan input +5V menjadi +10V saat C3 berada pada output
V+. Konverter kedua menggunakan kapasitor C2 untuk merubah +10V menjadi - 10V saat C4 berada pada output V-, seperti Gambar 2.11.
14 13
11 12
1 3
4 5
2 +5V
10uF 10uF
10uF 10uF
2 3
5 DB9
MAX 232 Port D
D1 D0
16
15 Tx
Rx Rx
Tx
+5V
Gambar 2.11 Rangkaian RS232
Keterangan fungsi saluran pada RS-232 DB-9 : 1.
Received Line Signal Detect, dengan saluran ini DCE memberitahukan ke DTE bahwa pada terminal masukan ada data yang masuk.
2. Receive Data, digunakan DTE menerima data dari DCE.
3. Transmit Data, digunakan DTE mengirimkan data ke DCE.
4. Data Terminal Ready, pada saluran ini DTE memberitahukan kesiapan
terminalnya. 5.
Signal Ground, saluran ground. 6.
Ring Indicator, pada saluran ini DCE memberitahukan ke DTE bahwa sebuah stasiun menghendaki hubungan dengannya.
Universitas Sumatera Utara
28 7.
Clear To Sent, dengan saluran ini DCE memberitahukan bahwa DTE diijinkan mulai mengirimkan data.
8. Request To Sent, dengan saluran ini DCE diminta mengirimkan data oleh
DTE. 9.
DCE Ready, sinyal aktif pada saluran ini menunjukkan bahwa DCE sudah siap.
2.16 Relay dan prinsip kerjanya
