Aquarium Probe

Sejumlah faktor lingkungan termasuk cahaya dan suhu mempengaruhi budidaya ikan.
Suhu air sangat berpengaruh karena ikan tidak dapat berkembang biak di atas atau di bawah batas suhu kritis. Suhu antara 24°C dan 33°C ditemukan sebagai yang terbaik untuk menginduksi pemijahan pada ikan.

Kisaran suhu khusus ini juga diperlukan untuk pertumbuhan pembibitan benih ikan (ikan muda) yang sehat. Kenaikan suhu air karena sinar matahari dapat mempengaruhi proses pembesaran ikan.

Gambar 1 - Rangkaian aquarium probe

Rangkaian probe akuatik yang dijelaskan di sini dapat memantau suhu air dan menunjukkan kenaikan suhu melalui indikator audio-visual. Dioda sinyal yang tersedia 1N34 digunakan di sirkuit sebagai probe penginderaan suhu. Resistansi dioda tergantung pada suhu di sekitarnya.

Biasanya, dioda dapat menghasilkan sekitar 600 mV ketika beda potensial diterapkan ke terminalnya. Untuk setiap derajat celcius kenaikan suhu, dioda menghasilkan tegangan output 2mV. Yaitu, pada 5°C, itu adalah 10 mV, yang naik menjadi 70 mV ketika suhunya 35°C. Properti ini dimanfaatkan di sirkuit untuk merasakan variasi suhu dalam air akuarium. Gambar 1 menunjukkan diagram sirkuit probe akuarium.

Karena output dari sensor dioda terlalu rendah, penguat DC pembalik gain tinggi digunakan untuk memperkuat tegangan. CA3140 (IC1) adalah op-amp versi CMOS yang dapat beroperasi hingga output nol volt. Output tertinggi yang tersedia dari IC1 adalah 2.25V kurang dari tegangan input pada pin 7. Dengan resistor R4 dan VR2, variasi tegangan dioda dapat diperkuat ke tingkat yang diperlukan.

Resistor R1 membatasi aliran arus melalui dioda D1 dan preset VR1 (1-kilo-ohm) mengatur tegangan input pada pin 3. IC3 (7805) menyediakan 5 volt yang diatur ke input IC1, sehingga tegangan input stabil untuk pengukuran suhu yang akurat.

Gambar 2 - Rakitan Sensor Dioda

Output dari IC1 diumpankan ke display driver LM3915 (IC2) melalui preset VR3 (50-kilo-ohm). Dengan penyesuaian yang hati-hati, wiper VR3 dapat memberikan 0-400 milivolt ke input IC2. Input IC2 yang sangat sensitif menerima serendah 50 mV jika tegangan referensi pada pin 7 disesuaikan menggunakan resistor variabel.

Untuk meningkatkan sensitivitas IC2, preset VR4 dihubungkan di salah satu ujungnya ke 'ujung tegangan referensi' pin 7 dan penghapusnya dihubungkan ke pin 'ujung atas' 6 dari rantai resistor internal.

Ketika sekitar 70 mV diberikan ke input IC2 dengan mengatur preset VR3, LED1 (hijau) menyala untuk menunjukkan bahwa suhu sekitar 35°C, yang merupakan titik persimpangan. Saat input menerima 100 mV, LED2 (merah) menyala untuk menunjukkan sekitar 50°C.

Terakhir, buzzer mulai berbunyi bip jika input menerima 130 mV sesuai dengan suhu 65°C. Singkatnya, LED dan buzzer tetap standby saat suhu air di bawah 35°C (normal). Dengan setiap langkah kenaikan input sebesar 30 mV (sesuai dengan kenaikan suhu 15°C), LED dan buzzer menjadi aktif.

Pin 16 IC2 digunakan untuk menggerakkan piezobuzzer melalui transistor T1. Ketika pin 16 IC2 menjadi rendah, T1 melakukan bunyi bip pada piezobuzzer. Resistor R7 menjaga basis transistor T1 tetap tinggi untuk menghindari alarm palsu. IC4 menyediakan 9V DC yang diatur ke sirkuit.

Rakit sirkuit pada PCB umum dan lampirkan dalam wadah yang sesuai. Dioda sinyal kaca D1 direndam dalam air untuk merasakan suhu air. Leadnya harus dilapisi dengan cat enamel untuk menghindari korslet dalam air.

Sebagai alternatif, masukkan dioda ke dalam tabung kaca kecil atau tabung reaksi yang memiliki ruang internal yang cukup agar sesuai dengan dioda seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2. Buat rakitan sensor kedap air dengan menggunakan lilin.

Berhati-hatilah saat mengkalibrasi dan menyetel sirkuit. Dengan catu daya 5V DC ke dioda D1 dan suhu lingkungan sekitar 35°C, D1 menghasilkan sekitar 70 mV. Sesuaikan VR3 hingga voltase di wipernya naik menjadi 70 mV, sehingga input IC2 (pin 5) menerima 70 mV sesuai dengan voltase output dioda pada 35°C. Pada tahap ini, LED1 hijau harus menyala.

Jika tidak, sesuaikan VR4 hingga LED1 menyala. Benamkan dioda dalam air panas dengan suhu yang disesuaikan (35°C) dan sesuaikan VR3 dan VR4 hingga LED1 hijau menyala. Naikkan suhu air hingga 50°C dengan menambahkan air panas. Sekarang LED2 merah akan menyala.

Pada posisi ini, tegangan pada pin 6 IC1 akan menjadi sekitar 100 mV. Ketika suhu air meningkat hingga 65°C, bel mulai berbunyi. Setelah kalibrasi, celupkan rakitan dioda ke dalam tangki akuarium tepat di bawah permukaan air dan perbaiki secara permanen agar tidak mengambang.

Penulis : MOHAN KUMAR