Tutorial Arduino Mengukur Tegangan Dengan Modul Sensor Tegangan

1. Modul Sensor Tegangan

Prinsip kerja modul sensor tegangan yaitu didasarkan pada prinsip penekanan resistansi, dan dapat membuat tegangan input berkurang hingga 5 kali dari tegangan asli. Bentuk modul sensor tegangan seperti ditunjukkan pada gambar 1 berikut :

Gambar 1  Modul sensor tegangan [1]

Fitur-fitur dan kelebihannya:

• Variasi Tegangan masukan: DC 0 - 25 V
• Deteksi tegangan dengan jangkauan: DC 0.02445 V - 25 V
• Tegangan resolusi analog: 0,00489 V
• Tegangan DC masukan antarmuka: terminal positif dengan VCC, negatif dengan GND
• Output Interface: "+" Koneksi 5 / 3.3V, "-" terhubung GND, "s" terhubung Arduino pin A0
• DC antarmuka masukan: red terminal positif dengan VCC, negatif dengan GND

2. Kalibrasi Modul Sensor Tegangan

Prinsip kerja modul sensor tegangan ini dapat membuat tegangan input mengurangi 5 kali dari tegangan asli. Sehingga, sensor hanya mampu membaca tegangan maksimal 25 V bila diinginkan Arduino analog input dengan tegangan 5 V, dan jika untuk tegangan 3,3 V, tegangan input harus tidak lebih dari 16.5 V. Pada dasarnya pembacaan sensor hanya dirubah dalam bentuk bilngan dari 0 sampai 1023, karena chip Arduino AVR memiliki 10 bit, jadi resolusi simulasi modul 0,00489 V yaitu dari (5 V / 1023), dan tegangan input dari modul ini harus lebih dari 0,00489 V x 5 = 0,02445 V. Sehingga dapat dirumuskan seperti persamaan (1.1) berikut :

Volt = ((Vout x 0.00489) x 5)       (1.1)

Modul tegangan ini disusun secara parallel terhadap beban. Pada gambar 2 menunjukan contoh cara mengukur tegangan beban pada panel surya (PV) dengan sensor tegangan yang dihubungkan secara paralel, seperti gambar berikut :

Gambar 2 Bentuk rangkaian sensor tegangan untuk mengukur tegangan beban pada Panel Surya[2]

3. Rangkaian koneksi Aduino dengan Sensor Tegangan

Cara merangkai modul sensor tegangan yang di koneksi dengan arduino yaitu kabel merah dihubungkan dengan sumber tegangan 5V, kabel hitam dihubungkan dengan ground (GND) dan kabel hijau dihungkan dengan analog read 0 (A0) pada arduino. Untuk lebih jelasnya seperti yang ditunjukkan pada gambar 3 berikut ini :

Gambar 3 Rangkaian koneksi arduino dengan modul sensor tegangan[2]

4. Source Code Sensor tegangan untuk Arduino

Contoh memprogram arduino untuk dapat menjalankan sensor tegangan dengan tegangan maksimum 25V. Memasukkan rumus kalibrasinya persamaan (1.1), kedalam program seperti berikut:

#include <Wire.h>
int Volt1;
int Volt;

void setup()
{
  Serial.begin(9600);
  Serial.println("Voltage: ");
 }
void loop()
{
      Volt1=analogRead(0);
      Volt=((Volt1*0.00489)*5);
      Serial.print(Volt);
      Serial.println("V");
     
   delay(1000);
}

Referensi:
[1] Arduino, September 2016, “Voltage Sensor Module”, [Online]: http://www.emartee.com/product/42082/Voltage%20Sensor%20Module%20%20Arduino%20Compatible
[2] M. Rizal, F., "Rancangan dan Analisis Data Logger Multichannel untuk Menentukan Performansi Panel Surya," Tesis, Unsyiah, Banda Aceh, Indonesia, 2015.