a. Mengetahui pengertian sensor accelerometer
b. Mengetahui cara kerja sensor accelerometer
c. Mengetahui penggunaan Sensor Accelerometer dalam pengaplikasiannya di kehidupan
2. Alat dan Bahan
1. Sensor Inframerah
2. Resistor
3. Battery
4. Transistor NPN
5. Relay
6. Motor DC
5. Relay
6. Motor DC
7. Timer
9. Inverter (IC 7414)
10. Switch - SPDT
3. Teori
Accelerometer adalah sebuah sensor tranduser yang berfungsi untuk mendeteksi, mengukur perubahan percepatan, orientasi object, dan mengukur getaran, atau bisa juga untuk mengukur percepatan akibat pengaruh gaya gravitasi.
Sebuah accelerometer juga dapat digunakan untuk mengukur getaran yang terjadi pada kendaraan, bangunan, mesin, jarak yang dinamis, dan kecepatan dengan ataupun tanpa pengaruh dari gaya gravitasi.
Prinsip kerja dari accelerometer ini berdasarkan prinsip Fisika bahwa apabila suatu konduktor digerakkan melalui suatu medan magnet, atau jika suatu medan magnet digerakkan melalui suatu konduktor, maka akan timbul suatu tegangan induksi pada konduktor tersebut.
Sebuah accelerometer yang diletakan di permukaan Bumi dapat mendeteksi percepatan 1g (ukuran percepatan gravitasi Bumi) pada titik vertikalnya, untuk percepatan yang dikarenakan oleh pergerakan horizontal maka accelerometer akan mengukur percepatannya secara langsung ketika bergerak secara horizontal.
Sensor Inframerah
Sistem sensor infra merah pada dasarnya menggunakan infra merah sebagai media untuk komunikasi data antara receiver dan transmitter. Sistem akan bekerja jika sinar infra merah yang dipancarkan terhalang oleh suatu benda yang mengakibatkan sinar infra merah tersebut tidak dapat terdeteksi oleh penerima. Keuntungan atau manfaat dari sistem ini dalam penerapannya antara lain sebagai pengendali jarak jauh, alarm keamanan, otomatisasi pada sistem. Pemancar pada sistem ini tediri atas sebuah LED infra merah yang dilengkapi dengan rangkaian yang mampu membangkitkan data untuk dikirimkan melalui sinar infra merah, sedangkan pada bagian penerima biasanya terdapat foto transistor, fotodioda, atau inframerah modul yang berfungsi untuk menerima sinar inframerah yang dikirimkan oleh pemancar.
Inverter Gerbang Not (Not Gate)
GERBANG AND (AND GATE)
4. Rangkaian
Transistor NPN, arus akan mengalir dari kolektor ke emitor jika basisnya dihubungkan ke ground (negatif). Arus yang mengalir dari basis harus lebih kecil daripada arus yang mengalir dari kolektor ke emitor, oleh sebab itu maka ada baiknya jika pada pin basis dipasang sebuah resistor.
Relay merupakan komponen elektronika berupa saklar atau switch elektrik yang dioperasikan secara listrik dan terdiri dari 2 bagian utama yaitu Elektromagnet (coil) dan mekanikal (seperangkat kontak Saklar/Switch). Komponen elektronika ini menggunakan prinsip elektromagnetik untuk menggerakan saklar sehingga dengan arus listrik yang kecil (low power) dapat menghantarkan listrik yang bertegangan lebih tinggi. Berikut adalah simbol dari komponen relay.
“Gerbang NOT atau juga bisa disebut dengan pembalik (inverter) memiliki fungsi membalik logika tegangan inputnya pada outputnya. Sebuah inverter (pembalik) adalah gerbang dengan satu sinyal masukan dan satu sinyal keluaran dimana keadaan keluaranya selalu berlawanan dengan keadaan masukan. Membalik dalam hal ini adalah mengubah menjadi lawannya. Karena dalam logika tegangan hanya ada dua kondisi yaitu tinggi dan rendah atau “1” dan “0”, maka membalik logika tegangan berarti mengubah “1” menjadi "0” atau sebaliknya mengubah nol menjadi satu. Simbul atau tanda gambar pintu NOT ditunjukkan pada gambar dibawah ini.
Gerbang AND (AND GATE) atau dapat pula disebut gate AND ,adalah suatu rangkaian logika yang mempunyai beberapa jalan masuk (input) dan hanya mempunyai satu jalan keluar (output). Gerbang AND mempunyai dua atau lebih dari dua sinyal masukan tetapi hanya satu sinyal keluaran. Dalam gerbang AND, untuk menghasilkan sinyal keluaran tinggi maka semua sinyal masukan harus bernilai tinggi.
Grafik Kecepatan terhadap Waktu
Bentuk grafik hubungan antara kecepatan dan waktu adalah seperti persamaan garis lurus. Grafik tersebut memiliki kemiringan (gradien) tertentu. Coba sobat amati grafik di atas. Grafik hubungan V dan t jika kecepatan awal(Vo) adalah nol ditunjukkan oleh grafik a dan jika kecepatannya adalah Vo maka grafiknya seperti tampak pada grafik b.
Dari grafik di atas bisa sobat amati adanya kemiringan (gradien garis). Pada prinsipnya rumus kecepatan pada GLBB Vt = Vo + at sama seperti rumus pada persamaan garis lurus y = mx + c. Vt dianalogikan dengan y, c dianalogikan dengan kecepatan awal Vo, dan mx dianalogikan dengan at. Besarnya percepatan a akan sama dengan kemiringan garis (gradien). Rumusnya
a = tan θ
Jadi, pada gerak lurus berubah beraturan kemiringan grafik hubungan v dengan t adalah sama dengan percepatan yang terjadi pada gerak tersebut. Semakin curam grafik tersebut maka semakin besar percepatannya. Dengan melihat ilustrasi di bawah ini sobat bisa tahu bahwa grafik a yang lebih curam punya percepatan yang lebih besar dari grafik b yang bentuknya lebih landai punya percepatan yang lebih kecil.
4. RangkaianPengukur percepatan dengan sensor inframerah
Kondisi saat inframerah1 dan inframerah2 tidak mendeteksi atau berlogika 0
Kondisi saat inframerah1 dan inframerah2 mendeteksi atau berlogika 1
Prinsip Kerja
Pada saat mobil melewati pengukur percepatan sensor inframerah1 akan mendeteksi adanya hambatan atau terhalang oleh suatu benda, pada kondisi ini akan memberikan logika '1'. Oleh karenanya mengeluarkan tegangan 5V sehingga arus mengalir melewati resistor dan ke basis Q1, karena ada arus mengalir di basis Q1 memicu arus melewati Relay1 dan ke kolektor Q1 yang akan diteruskan ke emitter Q1 lalu ke ground. Karena ada arus yang melewati relay, relay akan aktif dan akan switch ke battery 12V, dengan itu akan mengalir arus ke alat pengukur kecepatan (motor DC). Karena IR1 berlogika 1 dan IR2 berlogika 0, lalu logika 0 IR2 akan diberi inverter dan logika jadi 1, karena logika 1 1 masuk gerbang and keluaranya juga 1 sehingga timer aktif.
Ketika Mobil melewati inframerah2 prinsipnya sama dengan bagaimana inframerah1 bekerja, namun mengalirkan arus yang berlawanan kepada pengukur kecepatan (motor DC) yang menyebabkan aliran arus menjadi 0 sehingga pengukur kecepatan akan mati. Karena IR2 berlogika 1 dan diubah oleh inverter jadi logika 0, maka input gerbang and menjadi 1 0 sehingga outputnya juga logika 0 dan timer akan mati.
Kecepatan dan waktu yang tercatat terakhir kalinya akan dibuatkan grafik seperti yang dijelaskan pada teori di atas, lalu bisa diketahui percepatan dengan rumus a = tanθ, θ merupakan sudut yang terbentuk akibat grafik hubungan kecepatan dengan waktu.
6. Link Download
Download video (Download)
Download file rangkaian (Download)
Download Library Sensor (Download)
Download file Materi (Download)
Download datasheet sensor (Download)
Download datasheet gerbang AND (IC 7408) (Download)
Download datasheet inverter (IC 7414) (Download)
Download datasheet gerbang AND (IC 7408) (Download)
Download datasheet inverter (IC 7414) (Download)
Tidak ada komentar:
Posting Komentar