Sensor GAs

SSensor gasensor gas

Widhi Arianto Sambodo(C.431.12.0051)

Oleh :

PENDAHULUANPENDAHULUAN

Minyak bumi merupakan salah satu hasil dari sumber daya alam yang tidak dapat diperbaharui. Semakin menipisnya persediaan minyak dibumi ini perlahan – lahan Gas LPG mulai menggantikan peranan utama dari minyak bumi sebagai bahan bakar alternatif baik itu dalam bidang industri, rumah tangga, maupun transportasi.

LPG apabila tidak digunakan dengan hati – hati menjadi ancaman terhadap manusia yang dapat menimbulkan kerugian yang besar, terutama bila tidak diketahui telah terjadinya kebocoran. Seharusnya Gas LPG tersebut dapat mempermudah kelangsungan hidup manusia tetapi menjadi kerugian manusia.

Rumusan MasalahRumusan Masalah Untuk mencegah terjadinya kerugian,

maka diperlukan suatu alat yang bisa mendeteksi gas. Sensor secara umum didefinisikan sebagai alat yang mampu menangkap fenomena fisika atau kimia kemudian mengubahnya menjadi sinyal elektrik baik arus listrik ataupun tegangan

Sensor gas digunakan dalam sebuah sistem keselamatan. Jenis alat sensor ini di gunakan untuk membaca kebocoran gas dan menghubungkan kepada sebuah sistem pengaturan untuk menutup segala proses yang menyebabkan atau mengalami kebocoran gas

Sensor gas juga dapat membunyikan

alarm agar di ketahui oleh pengawas yang berada di sekitar kebocoran gas tersebut terjadi agar para pekerja yang berada di area tersebut dapat segera mengadakan evakuasi sehingga mencegah sesuatu hal yang lebih buruk. Pada pembahasan ini yang di bahas adalah Sensor Gas Type AF 30.Sensor AF 30 adalah sensor yang dapat mendeteksi asap rokok.

DASAR TEORIDASAR TEORI

A. SENSOR GAS Sensor gas adalah sensor yang befungsi untuk mengukur senyawa gas polutan yang ada di udara, seperti karbonmonoksida, hidrokarbon, nitrooksida, dan lain-lain. Dipasaran banyak beredar pengindra semikonduktor. Tentunya dibedakan oleh sensitivitas sensor tersebut, semakin mahal maka sensitivitas semakin baik. Pengindra gas tersebut bekerja dengan semakin tinggi konsentrasi gas maka resistansinya semakin rendah. Banyak sekali type sensor gas yang digunakan dan tersedia dipasaran, seperti sensor gas untuk mendeteksi gas LPG yaitu type TGS 2610 dan sensor gas untuk mendeteksi asap rokok yaitu type AF 30.

Pada awalnya, detektor dibuat hanya untuk mendeteksi satu jenis gas, tetapi alat sensor modern dapat mendeteksi beberapa gas beracun atau mudah terbakar, atau bahkan kombinasi dari kedua jenis.

gambar 1 . bentuk fisik sensor gas

JENIS SENSORJENIS SENSOR

1. Photoelectric / opticalPhotoelectric / optical adalah untuk mendeteksi asap menggunakan sensor cahaya. Cahaya (infra red) diarahkan ke sensor photoelectric, apabila ada asap maka cahaya tidak sepenuhnya diterima sensor photoelectric. kejadian ini ditangkap sebagai sinyal yang kemudian diteruskan ke fire alarm. Dari pengalaman lapangan diketahui kelemahan dari detektor ini adalah sering kali menimbulkan false alarm yang diakibatkan oleh debu.

Prinsip kerjanyaPrinsip kerjanya

Gambar 2 . skema sensor photoelektric

Photoelectric sensor akan terus menerus memancarkan cahaya ke sebuah dioda penerima. Apabila kekuatan cahaya berkurang sampai nilai tertentu maka photo detector akan mendeteksi adanya asap. Sistem yang dipakai di sketsa ini adalah sistem pemantulan. Apabila ada asap dalam jumlah yang tertentu maka sinar akan dipantulkan menuju photo detector. Photo detector sangat peka pada asap yang berwarna putih. Kondisi optimal photoelectric bekerja pada partikel smoke 0,3 – 10 micron.

2.2. IonizationIonization

Detektor model ini menggunakan metode ionization chamber. kelemahan dari detektor ini adalah setelah habis umur pakainya, detektor dikategorikan limbah radioaktif, karena di dalam detektor ini terdapat ameresium. Gambar 3 . Skema sensor ionization :

Smoke detector ini terdiri atas 2 plat yang bermuatan listrik dan terdapat bahan radioaktif di antara plat positif dan negatif. Tumbukan antar partikel tersebut akan menyebabkan adanya ion positif dan negatif yang akan tertarik ke dua plat dan membentuk arus dengan nilai tertentu. Apabila ada asap yang masuk maka ion akan bereaksi dengan asap dan sensor pun bekerja. Sensor ini dapat bereaksi dengan cepat pada bahan – bahan yang mudah terbakar. Dengan partikel 0,01 sampai 0,3 micron.

3.3. Air sampling smoke detectorAir sampling smoke detector

Konsep dari dari Air Sampling Smoke Detection sangat simple, dimana suatu unit deteksi menghisap udara dari dalam suatu lingkungan yang terlindungi melalui suatu rangkaian / deretan lubang sampel pada suatu jaringan pipa.Air Sampling Smoke Detection (ASD) adalah sistem yang aktif sehingga tidak memerlukan energi dari api akibat kebakaran untuk mendorong asap masuk ke dalam lubang sampel. ASD mengambil sampel udara dari keseluruhan ruangan dan tidak dari satu titik seperti pada 1 spot detektor / pasif point yang memerlukan energi dari api yang ditimbulkan dari kebakaran untuk memasukkan asap ke dalam chamber/ruang deteksi.

Sistem ASD mengambil beberapa sample dari suatu ruangan karena kita tahu bahwa asap berpindah tempat ( bahkan hanya dengan sedikit energi) ke seluruh ruangan yang menyebabkan detektor tradisional tidak dapat menunjukkan lokasi kebakaran yang sebenarnya.

C. PRINSIP KERJAC. PRINSIP KERJA

Pada dasarnya prinsip kerja dari sensor tersebut adalah mendeteksi keberadaan gas-gas yang dianggap mewakili asap rokok, yaitu gas Hydrogen dan Ethanol. Sensor AF-30 mempunyai tingkat sensitifitas yang tinggi terhadap dua jenis gas tersebut. Jika sensor tersebut mendeteksi keberadaan gas-gas tersebut diudara dengan tingkat konsentrasi tertentu, maka sensor akan menganggap terdapat asap rokok di udara.

Ketika sensor mendeteksi keberadaan gas-gas tersebut maka resistansi elektrik sensor akan turun. Dengan memanfaatkan prinsip kerja dari sensor AF 30 ini, maka dapat mendeteksi adanya asap di suatu ruangan. Sensor ini dapat mendeteksi secara akurat gas dengan merasakan unsur yang terkena untuk satu sisi suatu keramik substrate. Didalamnya mempunyai sejumlah penyerap keramik untuk perlindungan melawan terhadap debu atau gas yang tidak diketahui.

Gambar 4 . Tampak atas sensor Gambar 4 . Tampak atas sensor AF30AF30

Gambar 5. Arsitektur sensor Gambar 5. Arsitektur sensor AF-30AF-30

Heater pada sensor ini berfungsi sebagai pemicu sensor untuk dapat mendeteksi target gas ang diharapkan setelah di beri tegangan 5V. Sehingga dua element logam (2 dan 4) akan bekerja. Dan di antara dua element logam tersebut, terdapat ruang yang jarakya telah ditentukan. Apabila ada sensor mendeteksi gas, maka kerapatan ruang yang terdapat antara logam 2 dan 4 akan membesar / mengecil. Saat tahanan semakin kecil, maka arus akan mengalir dari 2 ke 4 sehinga output tegangan sensor akan besar.

Dari grafik pada gambar diatas 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

Sebagai contoh jika resistansi sensor (RS) pada saat terdapat gas Hydrogen adalah 1KW  maka resistansi sensor (RS) pada saat udara bersih adalah 10KW.

D. KARAKTERISTIKD. KARAKTERISTIK

Gambar 7 . Tabel karakteristik AF30

Sensor AF 30 terbuat dari bahan thick film element, lebih sedikit ketergantungan pada temperature, perlawanan getaran dan goncangan superior, rangkaian pengarah sederhana. Target gas sensor ini adalah gas-gas yang di anggap mewakili asap, diantaranya yaitu hydrogen dan ethanol. Tegangannya constant 5V. Sensitivitas tinggi (0.2 sampai 0.4) pada saat kondisi konsentrasi gas hydrogen 10ppm, resistasi sensor 15k sampai 35kW, konsumsi daya maksimal 535mW.

E. RANGKAIAN DASAR AF 30E. RANGKAIAN DASAR AF 30Sensor gas biasanya digabungkan dengan beberapa

komponen lain sebagai aktuator misalnya alarm, monitoring, relay, dan berbagai macam pengontrol lainya. Berikut contoh schematics sensor gas

Gambar 3 . Rangkaian penguat sensor AF 30

TERIMA KASIHTERIMA KASIH