Mod 1 Instrumen Lm35.docx

SENSOR SUHU (LM35) Dwi Marta Ardiyanti / 161810201069 / Kelompok 8 Jurusan Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Jember [email protected]

BAB 1. PENDAHULUAN

yang

elektronika yang dapat digunakan

Suhu adalah suatu besaran

sebagai sensor suhu adalah LM35.

menunjukan

LM35

derajat

panas

merupakan

sensor

dalam

dingin dari suatu benda. Suhu tidak

bentuk IC yang memiliki kecermatan

bergantung pada ukuran ataupun

tinggi. IC berfungsi untuk mengubah

jenis benda. Benda yang memiliki

temperatur

panas akan menunjukan suhu yang

sinyal

tinggi daripada benda dingin. Suhu

outputnya

benda yang tinggi mengindikasikan

derajat celcius (°C) dengan koefisien

bahwa benda tersebut mengandung

sebesar 10 mV/°C untuk setiap

panas yang cukup besar dan bisa

kenaikan

dikatakan

temperatur LM35 akan memiliki

benda

tersebut

panas.

listrik

Sebaliknya suhu benda yang rendah

nilai

mengindikasikan

terbalik

tersebut panas

bahwa

mempunyai yang

rendah

benda

kandungan dan

benda

lingkungan

menjadi

dimana

tegangan

proporsional

terhadap

suhu

tahanan

1°C.

yang

Sensor

berbanding

dengan

perubahan

temperatur lingkungan yaitu nilai tahanan

akan

meningkat

jika

tersebut dikatakan dingin (Utomo et

temperatur lingkungan rendah dan

al, 2011).

sebaliknya.

Sensor merupakan peralatan

adanya

LM35

linearitas

menunjukkan antara

suhu

yang berfungsi untuk mendeteksi

tegangan keluaran yang dihasilkan.

gejala atau signal yang berasal dari

LM35

perubahan suatu besaran tertentu

impedansi yang rendah dan linieritas

menjadi besaran listrik. Contohnya,

yang

besaran

suhu

menjadi

dihubungkan

listrik.

Salah

satu

tegangan komponen

mempunyai

tinggi

sehingga dengan

keluaran

mudah rangkaian

kendali khusus (Setiandito et al,

dengan perubahan tegangan output.

2011).

Tiap

perubahan

1°C

akan

IC LM35 terdiri dari tiga PIN

menghasilkan perubahan tegangan

kaki yang fungsional. PIN ke-1 PIN

output sebesar 10mV. LM35 yang

(+Vs) berfungsi sebagai PIN sumber

ditempatkan pada permukaan akan

tegangan. Kaki ke-2 PIN Vout

mengalami

sebagai tempat keluarnya tegangan

sebesar 0,01℃, yang diakibatkan

keluaran

suhu terserap oleh suhu permukaan

sensor

(Vout)

dengan

jangkauan kerja dari 0 Volt sampai

pengurangan

suhu

tersebut (Faishal, 2010).

1,5 Volt dengan tegangan operasi

Sensor

LM35

memiliki

sensor LM35 yang dapat digunakan

kelebihan-kelebihan

antara 4 Volt sampai dengan 30

dapat terkalibrasi langsung dalam

Volt.dan PIN ke-3 adalah PIN GND

celcius, sehingga akan memudahkan

sebagai ground (Warsito.2010).

perancangan

diantaranya

pendeteksi

suhu

ruangan. LM35 memiliki keakuratan tinggi

dan

kemudahan

perancangan

jika

dalam

dibandingkan

dengan sensor suhu lain. Sensor ini 1

memberikan akurasi sebesar ± 4 ℃ pada suhu

ruangan

dan

3

±4 ℃

terhadap rentang suhu antara -55 Gambar 1.1 IC LM35 ( Sumber : Warsito, 2010) Prinsip kerja sensor LM35 adalah suhu lingkungan di deteksi menggunakan bagian IC yang peka terhadap suhu. Suhu lingkungan ini diubah menjadi tegangan listrik oleh rangkaian di dalam IC, dimana perubahan suhu berbanding lurus

sampai

+150

°C

serta

tidak

memerlukan pengkondisian sinyal. Tegangan suplai (Vs) LM35 adalah sebesar 5 Volt dengan harapan respon

ideal

LM35

menghasilkankenaikan

suhu

akan 1°C

yang memiliki perubahan tegangan setiap kenaikannya sebesar 10 mV. Namun LM35 membutuhkan sumber

tegangan untuk beroperasi dengan

besar suhu udara yang sedang terjadi

besar

<

dalam suatu ruangan. Termometer

minimal

ruang yang menggunakan satuan ºC.

mencegah

Termometer ruang bekerja karena

pemanasan diri (Self Heating) pada

adanya sensor suhu. Ada banyak

sensor (Fraden, 2003). Sensor yang

sensor suhu yang bisa dipakai dalam

digunakan untuk mengukur suhu

implementasi

tidak hanya LM35 tetapi terdapat

suhu, salah satunya adalah IC LM35

juga sensor DS 1820. Kelebihan dari

(Faishal, 2010).

arus

yang

digunakan

60𝜇Ampere.

Nilai arus

dimaksudkan

untuk

penggunaan

sensor

ialah sensor LM35 dapat mengukur

BAB 2. METODE 2.1

1820

hanya

dapat

mengukur suhu dengan rentang -

Desain Rangkaian Desain

suhu yang lebih tinggi, dimana DS

monitoring

LM35

dibandingkan sengan sensor DS 1820

sensor

sistem

digunakan

rangkain

dalam

praktikum

yang IC

LM35 adalah sebagai berikut :

55℃ sampai 125℃ dan bekerja secara

akurat

dengan

kesalahan

±0,5℃. Praktikum LM35 bertujuan agar

mahasiswa

mengetahui

karakteristik sensor LM35. Tujuan diadakannya

praktikum

LM35

bertujuan agar mahasiswa dapat memahami prinsip kerja dari LM35. Dalam melakukan praktikum ini bertujuan agar mahasiswa dapat

2.2

Alat

mengaplikasian IC LM35. Aplikasi

dari

IC

Alat dan Bahan

LM35

dan

Bahan

digunakan pada praktikum IC LM35

adalah termometer ruang berupa

adalah sebagai berikut:

perangkat ukur yang sering kita

1.

gunakan dalam menentukan seberapa

yang

Project Board sebagai papan rangkaian yang digunakan untuk

meletakkan

rangkaian

elektronika

dan

menghubungkannya

100% - Error 2. Akurasi

untuk

𝐼=

sementara. 2.

100% − 𝐼

LED sebagai output keluaran

3. Linearitas

yang akan diamati. 3.

Kabel

Penghubung

penghubung

𝑉𝑒𝑘𝑠 − 𝑉𝑟𝑒𝑓 𝑥 100% 𝑉𝑟𝑒𝑓

antar

𝑦 = 𝑚𝑥 + 𝑐

sebagai komponen

4. Sensitivitas

rangkaian satu ke rangkaian

𝑆𝑒𝑛𝑠𝑖𝑡𝑖𝑣𝑖𝑡𝑎𝑠 =

lainnya. 4.

IC LM35 digunakan sebagai

𝑉 𝑚𝑉 ( ) 𝑇 ℃

℃

sensor suhu. 5.

IC LM393 digunakan sebagai komparator

pembanding

tegangan. 6.

Resistor

digunakan

untuk 𝑚𝑉

menahan sebagian arus listrik agar sesuai dengan kebutuhan

dan Tegangan Pada IC LM35

suatu rangkaian elektronika. 7.

Gambar 2.1 Grafik Hubungan Suhu

Catu daya digunakan sebagai

Tabel 2.1 Tabel Data Pengamatan

sumber arus listrik

Sensor Suhu (LM35) No

2.3

Analisis Data Analisis data yang digunakan

dalam

praktikum

sensor

(LM35) adalah sebagai berikut : 1. Presisi (𝑣𝑖−𝑣̅)

SE = √∑ 𝑛(𝑛−1) Error =

∆𝑉 𝑉

𝑥100%

suhu

Suhu (C)

Tegangan (mV)

2.4

Kesimpulan

yang

diharapkan

9

47,6

490

470

460

470

460

10

49,6

510

490

480

490

480

Pada praktikum sensor suhu LM35 diharapkan hubungan antara suhu dan tegangan linier, dimana ketika terjadi kenaikan suhu (ºC)

Vout rata² (mV)

Δvout

310

24,49 26,08 33,47 40,00 48,17 48,17 46,04 24,49 24,49 24,49

328

maka tegangan yang terukur juga

346

akan

370

naik.

Hal

ini

disesuaikan

dengan literatur yang menyebutkan

384 404

bahwa tiap perubahan 1°C akan

426

menghasilkan perubahan tegangan

450

output sebesar 10 mV.

470 490

error (%) 7,90% 7,95% 9,67% 10,81% 12,54% 11,92% 10,81% 5,44% 5,21% 5,00%

Referensi 320 340 360 380 400 420 440 460 480 500

BAB 3. HASIL DAN PEMBAHASAN

3.1 Hasil

Hasil yang

diperoleh

setelah

melakukan praktikum sensor suhu (LM35) adalah sebagai berikut : NO

T(°C)

1

Vout(mV) 1

2

3

4

5

31,6

300

310

300

330

310

2

33,6

320

340

310

340

330

3

35,6

350

360

320

360

340

4

37,6

390

380

340

380

360

5

39,6

410

400

350

390

370

6

41,6

430

420

370

410

390

7

43,6

450

440

390

430

420

8

45,6

470

450

440

450

440

Presisi (%)

Akurasi (%)

Sensitivitas(mV/°C)

92,10% 92,05% 90,33% 89,19% 87,46% 88,08% 89,19% 94,56% 94,79% 95,00% 91,27%

96,88% 96,47% 96,11% 97,37% 96,00% 96,19% 96,82% 97,83% 97,92% 98,00% 96,96%

9,81 9,76 9,72 9,84 9,70 9,71 9,77 9,87 9,87 9,88 9,79

Rata-rata

°C

rangkaian sensor suhu ini untuk

52.0 50.0 48.0 46.0 44.0 42.0 40.0 38.0 36.0 34.0 32.0 30.0

mengukur suhu atau perubahan suhu

y = 0.0992x + 1.152 R² = 0.9983

yang terjadi. Eks

Berdasarkan karakteristiknya Ref

y = 0.1x - 0.4 R² = 1

bahwa setiap kenaikan 1℃ akan

Linear (Ref) Linear (Ref)

300

400

menghasilkan perubahan tegangan keluaran sebesar 10 mV. Pada praktikum ini, interval suhu yang

500

mV

digunakan yakni dari 31,6℃ hingga

Gambar 3.1 Grafik Hubungan Perubahan Suhu

49,6 ℃ dengan kenaikan suhu 2 ℃.

terhadap Tegangan Keluarannya (Output)

Pengambilan data dilakukan hingga 5 pengulangan.

3.2

Tegangan

keluaran

Pembahasan

awal ketika suhu diatur 31,6 ℃ ,

Praktikum instrumentasi kali

dalam percobaan diperoleh besarnya

ini merupakan praktikum mengenai

tegangan output rata-rata 310 mV

sensor suhu LM35. Tujuan dari

dan tegangan secara referensi sebesar

dilakukannya praktikum ini adalah

320 mV. Sehingga ketika suhu diberi

untuk mengetahui karakteristik dari

kenaikan konstan sebesar 2 ℃, maka

sensor suhu LM35. Sensor suhu

tegangan output secara referensi

adalah suatu komponen elektronika

harus

yang dapat mengubah besaran suhu

Berdasarkan percobaan yang telah

menjadi besaran tegangan. Jenis

dilakukan, tegangan output rata-rata

sensor

digunakan

pada tabel 3.1 hampir mendekati

merupakan sensor suhu dengan IC

tegangan secara referensi dengan

LM35, dimana sensor ini memiliki

error terbesar 12,54% ketika suhu

presisi yang tinggi. LM35 juga

39,6℃.

suhu

yang

memiliki keluaran impedansi yang

ada

kenaikan

Berdasarkan

20

data

mV.

yang

rendah dan linieritas yang tinggi

diperoleh, maka digunakan untuk

sehingga

mudah

mengetahui grafik hubungan antara

rangkaian.

perubahan suhu terhadap tegangan

dapat

dihubungkan Termometer

dengan

dengan

digunakan

pada

keluarannya.

Gambar

3.1

menunjukkan bahwa penambahan

3.

Grafik

hubungan

antara

suhu tiap 2℃ dengan tegangan

perubahan

outputnya menghasilkan grafik yang

tegangan outputnya cenderung

cenderung linier. Berdasarkan grafik

linear. Hal ini menunjukkan

dapat diketahui bahwa penambahan

bahwa ketika suhu diperbesar

suhu

maka tegangan outputnya juga

berbanding

lurus

dengan

suhu

tegangan outputnya, dimana ketika

akan

suhu

berbanding lurus.

diperbesar

maka

tegangan

semakin

dengan

besar

atau

outputnya juga akan semakin besar. 4.2

Saran untuk praktikum yang

BAB 4. PENUTUP akan 4.1

datang

yaitu

praktikan

diharapkan lebih memahami langkah

Kesimpulan Kesimpulan

Saran

yang

diperoleh

kerja atau prosedur kerja. Hal ini

setelah melakukan praktikum sensor

dikarenakan

suhu (LM35) adalah sebagai berikut :

praktikum, praktikan tidak dapat

1.

Sensor suhu adalah komponen

mengambil data secara efektif. Selain

elektronika

yang

dapat

itu, hasil yang diperoleh juga agar

mengubah

besaran

suhu

lebih mendekati dengan literatur atau

Praktikum

kali

melakukan

referensi.

menjadi besaran tegangan. 2.

ketika

ini

menggunakan kenaikan secara

DAFTAR PUSTAKA

konstan sebear 2℃ sehingga

Faishal, A., Budiyanto, M. 2010.

tegangan

outputnya

akan

Pendeteksi

Kebakaran

bertambah sebesar 20 mV.

Dengan

Berdasarkan hasil olahan data

Sensor Suhu LM35D Dan

praktikum, diperoleh tegangan

Sensor

output

Nasional

mendekati

rata-rata

hampir

dengan

tegangan

output referensi/literatur.

secara

Menggunakan

Asap.

Seminar

Informatika.

UPN Veteran . Fraden, J. 2003. Handbook Of Modern Sensors Physics,

Designs, And Applications. New Jersey. Prentice Hall. Setiandito, Y., Fauzi, V.A., dan Julius. 2011. Komponen Sistem Suhu

Kontrol: LM35.

Sensor

Bandung:

Universitas

Kristen

Maranatha. Utomo, A.T., Syahputra, R., dan iswanto.

2011.

Implementasi Mikrokontroller

sebagai

Pengukur Suhu Delapan Ruangan.

Jurnal

Teknologi, 4 (2): 153-159. Warsito.2010.

Analisa

Sensor

Resolusi Temperatur

Terintegrasi IC LM35 dan Sensor Vol.16,No.3

Thermistor.