zero crossing

SISTEM INSTRUMENTASI ELEKTRONIKA

Zero CrossingA. Pengertian Zero crossing adalah titik dimana tidak ada input tegangan atau fasa sama dengan Nol. Pada sebuah gelombang sinus biasanya terjadi zero crossing sebanyak 2 kali dalam setiap siklusnya.

Gambar 1 Fasa dimana tidak ada tegangan input adalah zero crossing.

B. Prinsip Kerja Rangkaian Zero Crossing Detector Prinsip kerja Zero Crossing dengan membandingkan tegangan AC terhadap tegangan referensi yang dihubungkan ke ground (0 volt). Tegangan Input AC berasal dari trafo step down yang sudah diturunkan lagi dengan resistor pembagi tegangan. Saat fase positif komparator akan menghasilkan output high (Vcc) dan saat fase negatif komparator akan menghasilkan output low (0 volt). Jadi outputnya adalah gelombang kotak dengan frekuensi sesuai dengan frekuensi AC-nya yaitu 50 Hz. Pada saat Positive Going Transition (PGT) atau Negative Going Transition (NGT) inilah saat terjadi zero. PGT atau NGT inilah yang dibaca oleh mikrokontroler sebagai zero.

1


Gambar diatas merupakan rangkaian zero crossing menggunakan IC 311 dimana transistor sebagai saklar. Positif input input signal (diatas 0 V) untuk mengubah transistor menjadi keadaan ON (terhubung), Nilai output pada rangkaian zero crossing menjadi low (- 10 V pada rangkaian ini). Sedangkan negative input (dibawah 0 V) menjadi input untuk ) untuk mengubah transistor menjadi keadaan OFF (terputus), Nilai Output pada rangkaian menjadi tinggi (+ 10 V ). Output ini merupakan indikasi apakah input bernilai lebih/ kurang dari 0 V. Ketika input tegangan positif (diatas 0 V), output adalah tingkat rendah, sementara jika tegangan input negatif akan menghasilkan output akan menghasilkan tegangan tingkat tinggi.

C.

Zero Crossing Detector-Output Waveform

2


TRIACA. Pengertian TRIAC, atau Triode for Alternating Current (Trioda untuk arus bolak-balik) adalah sebuah komponen elektronik yang ekivalen dengan dua SCR yang disambungkan antiparalel dan kaki gerbangnya disambungkan bersama. Nama resmi untuk TRIAC adalah Bidirectional Triode Thyristor. Ini menunjukkan sakelar dwiarah yang dapat mengalirkan arus listrik ke kedua arah ketika dipicu (dihidupkan). Ini dapat disulut baik dengan tegangan positif ataupun negatif pada elektroda gerbang. Sekali disulut, komponen ini akan terus menghantar hingga arus yang mengalir lebih rendah dari arus genggamnya, misal pada akhir paruh siklus dari arus bolak-balik

B. Prinsip Kerja TRIAC TRIAC merupakan komponen 3 elektroda: MT1, MT2, dan gate. TRIAC biasanya digunakan pada rangkaian pengendali, penyakelaran, dan rangkian pemicu/trigger. Oleh karena aplikasi TRIAC yang demikian luas maka komponen TRIAC biasanya mempunyai dimensi yang besar dan mampu diaplikasikan pada tegangan 100V sampai 800V dengan arus beban dari 0.5A sampai 40A.

Gambar 1 TRIAC Jika terminal MT1 dan MT2 diberi tegangan jala-jala PLN dan gate dalam kondisi mengambang maka tidak ada arus yang dilewatkan oleh triac (kondisi idel) sampai pada tegangan break over triac tercapai. Kondisi ini dinamakan kondisi off triac. Apabila gate diberi arus positif atau negatif maka tegangan break over ini akan turun. Semakin besar nilai arus yang masuk ke gate maka semakin rendah pula tegangan break overnya. Kondisi ini dinamakan sebagai kondisi on TRIAC. Apabila triac sudah on maka TRIAC akan dalam kondisi on selama tegangan pada MT1 dan MT2 di atas 0 volt. Apabila tegangan pada MT1 dan MT2 sudah mencapai 0 volt maka kondisi kerja TRIAC akan berubah dari on ke off. Apabila TRIAC sudah menjadi off kembali, TRIAC akan selamanya off sampai ada arus trigger ke gate dan tegangan MT1 dan MT2 melebihi tegangan break overnya.

3


Gambar 2 Daerah Kerja TRIAC C. Karakteristik TRIAC TRIAC tersusun dari lima buah lapis semikonduktor yang banyak digunakan pada pensaklaran elektronik. TRIAC biasa juga disebut thyristor bidirectional. TRIAC merupakan dua buah SCR yang dihubungkan secara paralel, berbeda dengan SCR yang hanya melewatkan tegangan dengan polaritas positif saja, tetapi TRIAC dapat dipicu dengan tegangan polaritas positif dan negatif, serta dapat dihidupkan dengan menggunakan tegangan bolakbalik pada Gate. TRIAC hanya akan aktif ketika polaritas pada Anoda lebih positif dibandingkan Katodanya dan gate-nya diberi polaritas positif, begitu juga sebaliknya. Setelah terkonduksi, sebuah TRIAC akan tetap bekerja selama arus yang mengalir pada TRIAC lebih besar dari arus penahan walaupun arus gate dihilangkan. Satu-satunya cara

untuk membuka (meng-off-kan) TRIAC adalah dengan mengurangi arus TRIAC di bawah arus penahan .

Passive Infrared (PIR)A. Pengertian PIR (Passive Infrared Receiver) merupakan sebuah sensor berbasiskan infrared. sensor ini hanya merespon energi dari pancaran sinar inframerah pasif yang dimiliki oleh setiap benda yang terdeteksi olehnya. Benda yang bisa dideteksi oleh sensor ini biasanya adalah tubuh manusia.

4

SISTEM INSTRUMENTASI ELEKTRONIKAB. Diagram Blok

Gambar Blok Diagram Passive Infrared (PIR) Di dalam sensor PIR ini terdapat bagian-bagian yang mempunyai perannya masing-masing, yaitu Fresnel Lens, IR Filter, Pyroelectric sensor, amplifier, dan comparator C. Cara Kerja Sensor PIR ini bekerja dengan menangkap energi panas yang dihasilkan dari pancaran sinar inframerah pasif yangdimiliki setiap benda dengan suhu benda diatas nol mutlak. Seperti tubuh manusia yang memiliki suhu tubuh kira-kira 32 derajat celcius, yang merupakan suhu panas yang khas yang terdapat pada lingkungan. Pancaran sinar inframerah inilah yang kemudian ditangkap oleh Pyroelectric sensoryang merupakan inti dari sensor PIR ini sehingga menyebabkan Pyroelectic senso ryang terdiri dari galium nitrida, caesium nitrat dan litium

tantalate menghasilkan arus listrik. Karena pancaran sinar inframerah pasif ini membawa energi panas maka menghasilkan arus listrik IR Filter dimodul sensor PIR ini mampu menyaring panjang gelombang sinar inframerah pasif antara 8 sampai 14 mikrometer. Jadi, ketika seseorang berjalan melewati sensor, sensor akan menangkap pancaran sinar inframerah pasif yang dipancarkan oleh tubuh manusia yang memiliki suhu yang berbeda dari lingkungan sehingga menyebabkan material pyroelectric bereaksi menghasilkan arus listrik karena adanya energi panas yang dibawa oleh sinar inframerah pasif tersebut. Kemudian sebuah sirkuit amplifier yang ada menguatkan arus tersebut yang kemudian dibandingkan oleh comparator sehingga menghasilkan output. Jadi sensor PIR tidak akan menghasilkan output apabila sensor ini dihadapkan dengan benda panas yang tidak memiliki panjang gelombang inframerah antar 8 sampai 14 mikrometer dan benda yang diam seperti sinar lampu yang sangat terang yang mampu menghasilkan panas, pantulan objek benda dari cermin dan suhu panas ketika musim panas.

5

zero crossing

Documents