Rangkaian kontrol tangki air otomatis berfungsi untuk menjaga ketinggian air tetap stabil tanpa perlu pengawasan manual. Sistem ini bekerja berdasarkan sinyal dari sensor level air yang mendeteksi tinggi permukaan air di dalam tangki. Sinyal dari sensor diolah oleh rangkaian pembanding berbasis op-amp, kemudian mengendalikan transistor dan relay untuk mengatur hidup atau matinya pompa air. Dengan cara ini, pompa menyala saat air sedikit dan otomatis berhenti saat tangki penuh, mencegah pemborosan listrik serta meluapnya air.
Rangkaian kontrol suhu pada tangki berfungsi untuk memantau dan menjaga suhu air agar tetap dalam batas aman. Sensor Thermistor NTC 3950 digunakan karena resistansinya menurun saat suhu meningkat. Perubahan resistansi ini diubah menjadi sinyal tegangan melalui rangkaian pembagi tegangan, lalu dibandingkan oleh op-amp detektor untuk menentukan kondisi suhu. Ketika suhu melebihi batas yang telah ditentukan, komparator akan menghasilkan output HIGH yang mengaktifkan motor sebagai pendingin. Dengan sistem ini, suhu air dapat dikontrol secara otomatis tanpa perlu pemantauan langsung, sehingga menjaga keamanan dan efisiensi sistem tangki
Secara keseluruhan, rangkaian ini terbagi menjadi tiga bagian utama:Kontrol Indikator Ketinggian Air di Tangki (Sensor Water Level dan Detektor Non-Inverting)
Deteksi Suhu Tangki Tinggi dan Indikator Pendingin (Sensor Thermistor NTC dan Detektor Non-Inverting)
- Deteksi Suhu Tangki Rendah dan Indikator Pemanas (Sensor Thermistor NTC dan Detektor Inverting)
1. Kontrol Indikator Ketinggian Air di Tangki (Sensor Water Level dan Detektor Non-Inverting)
Prinsip Kerja
Sensor water level (WATER) berfungsi untuk mendeteksi ketinggian air melalui sifat konduktivitas listrik dari air. Sensor ini diletakkan di dalam tangki air. Saat permukaan air belum mencapai 80%, sensor memberikan tegangan rendah (sekitar 0 V) yang diproses oleh rangkaian detektor non-inverting berbasis op-amp LM741. Karena tegangan input dari sensor (Vin) lebih kecil dari tegangan referensi (Vref), maka output op-amp berada pada kondisi rendah (0 V), sehingga transistor NPN 2N2222 (Q10) mati dan relay RL12 tidak ketarik sehingga pompa air mati. Saat air naik melebihi batas 80%, tegangan sensor meningkat melampaui Vref, menyebabkan output op-amp menjadi tinggi (+12 V), sehingga transistor menjadi aktif karena melebihi tegangan 0,6 Volt, lalu relay akan terhubung menyebabkan rangkaian tertutup, dan pompa air akan menyala dan mengalirkan air ke wadah lain dari tangki. Dengan mekanisme ini, sistem mampu mengatur level air secara otomatis, efisien, dan mencegah pemborosan energi.
2. Deteksi Suhu Tangki Tinggi dan Indikator Pendingin (Sensor Thermistor NTC dan Detektor Non-Inverting)
Prinsip Kerja
Sensor suhu diletakkan di dalam tangki tempat penyimpanan air. Sensor suhu LM35 berfungsi mengubah besaran suhu menjadi tegangan dengan sensitivitas 10 mV per °C. Ketika suhu air melebihi 42°C, tegangan keluaran dari LM35 meningkat dan menjadi lebih besar dari tegangan referensi pada op-amp LM741 yang dikonfigurasi sebagai detektor non-inverting. Akibatnya, output op-amp berubah menjadi positif (+12 V), sehingga transistor NPN Q3 aktif dan mengalirkan arus ke relay yang menyalakan kipas pendingin. Saat kipas menyala, suhu air perlahan menurun hingga kembali ke batas normal. Begitu suhu turun di bawah 42°C, tegangan sensor kembali di bawah Vref, output op-amp menjadi rendah, transistor non-aktif, relay terputus, dan kipas otomatis mati. Proses ini memungkinkan sistem menjaga suhu air tetap stabil tanpa perlu kontrol manual.
3. Deteksi Suhu Tangki Rendah dan Indikator Pemanas (Sensor Thermistor NTC dan Detektor Inverting)
Prinsip Kerja
Sensor suhu ditelakkan di dalam tangki tempat penyimpanan air. Sensor suhu LM35 menghasilkan tegangan keluaran sebesar 10 mV per °C yang sebanding dengan suhu air. Saat suhu turun di bawah 40°C, tegangan dari LM35 menjadi lebih kecil dari tegangan referensi pada op-amp LM741 yang dikonfigurasi sebagai detektor inverting. Kondisi ini membuat output op-amp menjadi positif (+12 V), sehingga transistor NPN Q6 aktif dan menghubungkan arus ke relay yang menyalakan elemen pemanas (heater). Ketika heater aktif, suhu air meningkat hingga mencapai batas aman. Setelah suhu melebihi 40°C, tegangan sensor naik melampaui nilai referensi, menyebabkan output op-amp kembali rendah, transistor non-aktif, relay terputus, dan heater otomatis mati. Dengan mekanisme ini, sistem mampu menjaga suhu air tetap berada pada rentang 40–42°C secara otomatis dan stabil.
Komentar
Posting Komentar