BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Umumnya wattmeter banyak dipergunakan untuk mengukur atau untuk menentukan seberapa besar suatu komponen atau beban memerlukan energi dalam suatu satuan waktu tertentu. Peralatan seperti kwh meter dapat dipergunakan untuk mengukur watt dengan arus yang sedang hingga besar, puluhan Ampere.
Untuk megukur daya yang lebih kecil dan dapat dikalibrasi serta lebih presisi maka kwh meter tidaklah efisien. Hal ini disebabkan oleh penggunaan kwh meter sudah dispesifikasi secara khusus untuk penggunaan daya listrik dari PLN yang berdaya 450 W hingga ribuan Watt.
Wattmeter adalah instrument atau alat penguk uran daya listrik khususnya daya listrik nyata yang pembacaannya diberikan dalam satuan Watt. Wattmeter berfungsi sebagai alat yangmengukur daya listrik pada beban - beban yang sedang beroperasi dalam suatu sistem kelistrikandengan beberapa kondisi beban, seperti beban dc, beban AC satu phase serta beban AC tiga phase. Wattmeter biasanya digunakan pada lab – lab fisika dimana alat ini
Universitas Sumatera Utara
digunakan sebagai alat peraga untuk mengetahui daya yang dipakai dalam suatu rangkaian beban. Sebelum mempelajari alat ini lebih lanjut, ada baiknya kita pelajari sedikit mengenai parameter yang diukur oleh alat ini. Daya listrik dalam pengertiannya dapat dikelompokkan dalam dua kelompok sesuai dengan catu tenaga listriknya, yaitu daya listrik DC dan daya listrik AC. Daya listrik DC dirumuskan sebagai :P = V . I dimana : P = daya (Watt)V = tegangan (Volt)I = arus (Amper) Daya listrik AC ada 2 macam yaitu: daya untuk satu phase dan daya untuk tiga phase
Wattmeter analog yang paling sederhana adalah wattmeter jenis elektrodinamis, dimana terdiri dari sepasang kumparan tetap yang disebut kumparan arus dan kumparan bergerak yang disebut kumparan potensial . K u m p a r a n a r u s dihubungkan secara seri dengan rangkaian, sedangkan kumparan potensial dihubungkan secara paralel. Selain itu pada wattmeter ini, k u m p a r a n p o t e n s i a l m e m b a w a j a r u m y a n g b e r g e r a k d i atas
skala
untuk
menunjukkan
pengukuran.
Sebuah
arus
yang mengalir melalui arus kumparan menghasilkan medan elektromagnetik di sekitar kumparan. Kekuatan bidang ini adalah sebanding dengan baris saat inidan di fase dengan itu. sebuah resistor bernilai tinggi dihubungkan secara seri dengan alat ini u n t u k m e n g u r a n g i a r u s ya n g mengalir
m e l e w a t i n ya .
Kumparan
potensial
pada
wattmeter
umumnya memiliki resistansi yang tinggi.
Universitas Sumatera Utara
Rangkaian dari alat pengukur watt bias rusak oleh arus berlebih. Berbeda dengan voltmeter. Jika voltmeter kelebihan beban, pointer akan menunjukkan melampaui batas atas skala. Tetapi pada wattmeter tidak bias seperti voltmeter. Hal ini karena posisi pointer tergantung pada factor daya tegangan dan arus. Dengan demikian, rangkaian dengan factor daya yang rendah akan memberikan pembacaan alat pengukur watt rendah, bahkan ketika kedua sirkuit yang dimuat ke batas keamanan maksimum. Oleh karena itu, sebuah alat pengukur watt dinilai tidak hanya dalam watt, tetapi juga dalam volt dan ampere.
Berdasarkan latar belakang tersebut diatas maka pada proyek ini, penulis membuat proyek dengan judul
“PEMBUATAN DAN PENGUKURAN WATT DENGAN SENSOR ARUS SERI ACS 712 MENGGUNAKAN MIKROKONTROLLER ATM 8535”
Yaitu, suatu rangkaian alat yang dapat difungsikan sebagai pengukur Watt sederhana secara digital untuk dapat digunakan secara portabel.
1.2. Rumusan Masalah
1.3. Batasan Masalah
Pembatasan masalah dalam proyek ini hanya mencakup beberapa point utama, diantaranya adalah sebagai berikut : 1. Pembahasan Sensor Arus tipe ACS 712 hanya sebatas pengukuran arus ac.
Universitas Sumatera Utara
2. Mikrokontrol yang digunakan adalah ATmega 8535 yang hanya difungsikan sebagai pembaca arus dan menghitung besaran daya. 3. Display LCD yang digunakan hanya difungsikan sebagai penampil hasil proses input dan output. 4. Pengujian sistem dilakukan dengan beban yang rendah. 5. Kalibrasi alat hanya dengan teknik regulator.
1.4. Maksud dan Tujuan
Adapun maksud dan tujuan penelitian ini adalah : 1. Pengembangan kreatifitas mahasiswa dalam bidang alat Metrologian, Instrumentasi, dan Kalibrasi. 2. Untuk memperdalam konsep maupun cara kerja sensor Arus dan merangkainya dengan komponen lain sehingga menjadi suatu alat ukur Watt. 3. Membuat suatu alat yang tepat guna dan berkualitas dalam pengukuran sampai ketelitian yang diperkecil atau mendekati benar. 4. Memenuhi syarat untuk menyelesaikan mata kuliah Projek Akhir dan menyelesaikan
pendidikan
di
program
studi
D-III
Metrologi
dan
Instrumentasi FMIPA USU.
1.5. Metodologi Penelitian
Metodologi yang digunakan dalam penulisan tugas akhir ini adalah sebagai berikut : a. Metode pustaka
Universitas Sumatera Utara
Mencari data-data yang berkaitan dengan alat yang akan dibuat, dari literatur buku -buku, jurnal - jurnal, majalah - majalah elektronika dan situs-situs internet untuk mempelajari hal-hal sebagai berikut : 1. Karakterisitik mikrokontroler ATmega 8535 termasuk cara pemrograman dan interface-nya. 2. Karakterisitik sensor arus ACS 712
b. Metode perencanaan dan pembuatan alat Untuk membuat alat ini dilakukan langkah-langkah sebagai berikut : 1. Mencoba-coba alat atau rangkaian sesuai dengan data-data yang telah diperoleh sesuai spesifikasi alat yang diinginkan. 2. Melaksanakan perencanaan tiap-tiap blokdiagram dari hasil coba-coba yang dianggap rangkaian paling efektif yang kemudian digabungkan sehingga menjadi satu sistem.
c. Mempersiapkan komponen yang diperlukan antara lain sebagai berikut : 1. Mikrokontroler ATmega 8535 sebagai pengendali sistem. Komponen ini dipakai karena mudah diperoleh dipasaran dengan harga yang relatif murah, bisa digunakan untuk berbagai macam keperluan serta mudah memrogramnya karena memiliki fitur ISP (In-System Programming). 2. Sensor arus, banyak metode yang dapat digunakan untuk mengukur kuat arus listrik, diantaranya adalah dengan metode shunt resistif, tranformer arus, dan sensor magnetik. Dengan metode tersebut maka telah dikembangkan beberapa teknologi dalam perealisasian dalam bentuk kemasaan yang telah dikenal sebagai sensor magnetic fluxgate, digital clamp ampere meter, dan efek Hall.
Universitas Sumatera Utara
3. LCD sebagai penampil hasil pengujian kualitas udara yang terdapat pada suatu tempat.
d. Pembuatan alat Perakitan tiap-tiap blok dan penggabungan tiap-tiap blok menjadi satu sistem.
e. Pengujian alat Pengujian alat dilakukan untuk mengetahui apakah sistem yang dibuat telah bekerja dengan baik. Pengujian dilakukan pada tiap-tiap blok, kemudian dilakukan pengujian sistem secara keseluruhan.
f. Kalibrasi alat Membandingkan hasil pengukuran dengan alat ukur standar melalui beberapa tahap.
g. Konsultasi dengan dosen pembimbing serta mencari sumber informasi yang berhubungan dengan pembuatan tugas akhir.
1.6. Tinjauan Pustaka
Studi pustaka dimaksudkan untuk mendapatkan landasan teori, data-data atau informasi sebagai bahan acuan dalam melakukan perencanaan, percobaan, pembuatan dan penyusunan tugas akhir.
1.7. Sistematika Penulisan
Universitas Sumatera Utara
Agar lebih mudah untuk dibaca penulis berusaha untuk menyusun laporan ini dengan urutan yang sistematis. Untuk itu penulis membaginya ke dalam beberapa bab agar lebih mudah dimengerti dan dipahami dan lebih mudah dipahami dan lebih tersetruktur. Adapun sistematika penulisannya adalah sebagai berikut :
BAB 1
PENDAHULUAN Dalam bab ini diuraikan tentang latar belakang masalah, identifikasi masalah, batasan masalah, maksud dan tujuan, metode penelitian dan sistematika penulisan.
BAB 2
LANDASAN TEORI Pada bab ini dijelaskan tentang teori dasar yang melandasi tentang komponen yang terlibat pada pembuatan alat pengukur watt.
BAB 3
ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM Pada rancangan sistem dijelaskan sistem kerja dalam diagram blok.
BAB 4
IMPLEMENTASI SISTEM Rangkaian sensor Arus diuji sedemikian rupa sehingga dapat dipergunakan sebagaimana semestinya.
BAB 5
PENUTUP
Universitas Sumatera Utara
Pada bagian bab 5 tersebut akan disimpulkan beberapa point sebagai kesimpulan rancangan alat dan memberikan saran pada penelitian lanjutan demi perbaikan performans alat yang telah dibuat.
Universitas Sumatera Utara
