33
BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA DATA
Pada bab ini akan di jelaskan mengenai data-data yang didapatkan setelah dilakukan pengukuran. Setelah dilakukan pengukuran langkah selanjutnya adalah menganalisa data dengan perhitungan-perhitungan tertentu sehingga dapat menjadi nilai yang menunjukkan kinerja alat, seperti tingkat kesesuaian alat dengan perencanaan. Untuk menunjang pengukuran dan pengolahan data sehingga didapatkan hasil yang akurat, maka diperlukan peralatan dan komponen – komponen. Untuk itu, sebelum menjabarkan pengumpulan, pengolahan dan analisa data maka akan dijabarkan terlebih dahulu mengenai peralatan yang digunakan untuk melakukan pengukuran atau pengambilan data pada simulasi stirrer magnetik.
4.1
Persiapan Alat dan Bahan Sebelum melakukan pendataan penulis melakukan beberapa persiapan agar dalam pelaksanaannya nanti dapat berjalan dengan semestinya, adapun langkah-langkah persiapan dalam pendataan adalah sebagai berikut: 1. mempersiapkan alat dan bahan yang akan digunakan. 2. Memasang semua aksesoris yang dibutuhkan pada alat stirer magnetik ini. 3. Mengoperasikan alat stirer magnetik ini sesuai dengan cara kerjannya 4. Sertelah alat sudah bekerja dengan baik, langkah selanjutnya adalah melakukan pengukuran pada Titik Pengukuran 1 ( TP ) yaitu
34 pengukuran tegangan keluaran dari IC LM317, kemudian melakukan pengukuran pada TP 2 yaitu pengukuran pada kecepatan motor saat kondisi low, medium, dan high. Setelah itu melakukan uji fungsi timer dan yang terakhir melakukan pengujian sistem kerja simulasi stirer magnetik tersebut. 5. Mencatat hasil dari setiap titik-titik pengukuran ( TP ) dan menghitung presentase keakurasiannya. 6. Jika presentase keakurasiannya lebih dari 90%, simulasi stirer magnetik ini layak untuk digunakan dan siap untuk diujikan.
4.1
Metode Pengukuran dan pengujian Setelah semua persiapan alat dan bahan telah siap dan alat stirer magnetik ini juga telah selesai di buat, maka langkah selanjutnya adalah menentukan pengukuran dan pengujian pada rangkaian untuk dianalisa. Pengukuran dan pengujian dilakukan dengan menggunakan AVO meter untuk mengukur tegangan pada TP 1 ( titik pengukuran 1 ), menggunakan tachometer untuk mengukur kecepatan motor
dan menggunakan stopwatch untuk
membandingkan waktu yang pada stopwatch dan waktu yang ada di display LCD. Salah satu tujuan dari metode pengukuran dan pengujian ini yaitu untuk mempermudah penganalisaan. Adapun TP ( Titik Pengukuran ) tersebut adalah sebagai berikut :
4.2.1
Pengujian pada Titik Pengkuran 1 ( TP1 )
Pengujian pada pada TP 1 ini merupakan titik pengukuran pada keluaran LM 317 yang digunakan sebagai masukan untuk motor DC, seperti
35 pada gambar 4.1. Pada pengukuran ini dilakukan pendataan pada saat kecepatan motor low, kecepata motor medium, dan kecepatan motor high.
Gambar 4.1 Masukan untuk motor DC
Setelah melakukan pengukuran tegangan keluaran LM 317 yang merupakan tegangan masukan motor DC dengan tiga kondisi kecepatan yaitu kecepatan motor saat low, kecepata motor saat medium, dan kecepatan motor saat high, maka diperoleh data sebagai berikut : Pengujian pada TP 1 :
Tabel 4.1 Tegangan masukan motor saat kecepatan low ( 7,2 volt ) Pengujian
Perencanaan
Pengukuran
1
7,2 volt
7,2 volt
2
7,2 volt
7,2 volt
3
7,2 volt
7,1 volt
Dari hasil data table diatas, dapat dapat diketahui hasil rata-rata tegangan masukan pada motor saat low ( 7,2 volt ) yaitu sebagai berikut : Rata-rata tegangan saat kecepatan low = = 7,16 volt
36 Tabel 4.2 Tegangan masukan motor saat kecepatan medium ( 8,2 volt ) Pengujian
Perencanaan
Pengukuran
1
8,2 volt
8,2 volt
2
8,2 volt
8,2 volt
3
8,2 volt
8,1 volt
Dari hasil data table diatas, dapat diketahui hasil rata-rata tegangan masukkan saat medium ( 8,2 volt ) yaitu sebagai berikut :
Rata-rata tegangan saat kecepatan medium = = 8,16 volt
Tabel 4.3 Tegangan masukan motor saat kecepatan high ( 9,2 v ) Pengujian
Perencanaan
Pengukuran
1
9,2 volt
9,2 volt
2
9,2 volt
9,1 volt
3
9,2 volt
9,1 volt
Dari hasil data table diatas, dapat diketahui hasil rata-rata tegangan masukkan saat high ( 9,2 volt ) yaitu sebagai berikut :
Rata-rata kecepatan high = = 9,13 volt Dilihat dari hasil pengujian Titik Pengukuran 1 ( TP 1 ) pada table 4.1 sampai 4.3 yang merupakan pengukuran tegangan masukan motor, maka kita dapat menentukan presentase keakurasian tegangan yang digunakan motor saat kecepatan motor low, kecepata motor medium, dan kecepatan motor high.
37
% keakurasian = 100%
-
-
x 100%
Presentase keakurasian Titik Pengukuran 1 Presentase tegangan masukan motor saat low ( 7,2 volt ) :
% keakurasian = 100%
= 100%
-
-
-
–
x 100%
x 100%
= 100% - 0,5%
= 99,5 %
Presentase tegangan masukan motor saat medium ( 8,2 volt ) : % keakurasian = 100%
-
= 100%
-
= 100% - 0,48% = 99,52 %
-
–
x 100%
x 100%
38 Presentase tegangan masukan motor saat high ( 9,2 volt ) :
% keakurasian = 100%
-
= 100%
-
-
–
x 100%
x 100%
= 100% - 0,76% = 99,24% Dengan menggunakan perhitungan presentase diatas didapatkan data presentase keakurasian Titik Pengukuran 1 ( TP 1 ) yang ditunjukkan pada tabel 4.4 dibawah ini.
Tabel 4.4 Presentase keakurasian pada TP 1 Pengujian
Perencanaan
Pengukuran
Presentase keakurasian
1
7,2 volt
7,16 volt
99,50%
2
8,2 volt
8,16 volt
99,52%
3
9,2 volt
9,13 volt
99,24%
% keakurasian tegangan rata-rata pada alat stirrer magnetik ini adalah
=
= = =
99,42%
39 4.2.2
Pengujian pada Titik Pengkuran 2 ( TP2 )
Pengujian pada pada TP 2 ini merupakan titik pengukuran pada pengujian kecepatan motor dengan menggunakan alat ukur kecepatan yaitu tachometer, dapat dilihat seperti gambar 4.2 dimana pengujiannya dilakukan 3 kali untuk tiap-tiap tingkatan kecepatan .
Gambar 4.2 Pengambilan data saat pengujian kecepatan motor
Setelah melakukan pengukuran kecapatan putaran motor DC dengan menggunakan Tachometer dihasilkan data sebagai berikut :
Tabel 4.5 Hasil pendataan saat kecepatan motor low Pengujian
Kecepatan
Tachometer
1
Low
2744 rpm
2
Low
2750 rpm
3
Low
2759 rpm
40 Dari hasil data table diatas, dapat diketahui hasil rata-rata kecepatan motor saat kondisi low, yaitu sebagai berikut :
Rata-rata kecepatan low = = 2751 rpm
Tabel 4.6 Hasil pendataan saat kecepatan motor medium Pengujuian
Kecepatan
Tachometer
1
Medium
3087 rpm
2
Medium
3097 rpm
3
Medium
3109 rpm
Dari hasil data table diatas dapat diketahui hasil rata-rata kecepatan motor saat kondisi medium, yaitu sebagai berikut :
Rata-rata kecepatan medium = = 3097 rpm
Tabel 4.7 Hasil pendataan saat kecepatan motor high Pengujuian
Kecepatan
Tachometer
1
High
3261 rpm
2
High
3280 rpm
3
High
3287 rpm
Dari hasil data table diatas, dapat diketahui hasil rata-rata kecepatan motor saat kondisi high, yaitu sebagai berikut :
Rata-rata kecepatan high =
= 3276 rpm
41 Dari hasil pengujian yang dapat dilihat pada table 4.5 sampai 4.7 yang merupakan pengujian kecepatan motor saat kondisi motor low,medium dan high, maka dapat mengetahui presentase keakurasian pada uji fungsi kecepatan motor pada alat ini, yaitu sebagai berikut :
% keakurasian = 100%
-
-
x 100%
Presentase keakurasian uji fungsi kecepatan motor, saat keceptan motor low adalah :
% keakurasian = 100%
-
= 100%
-
-
–
x 100%
x 100%
= 100% - 1,75%
= 98,25%
Presentase keakurasian uji fungsi kecepatan motor, saat keceptan motor medium adalah :
% keakurasian = 100%
-
= 100%
-
= 100% - 3,21%
= 96,79%
-
–
x 100%
x 100%
42 Presentase keakurasian uji fungsi kecepatan motor, saat keceptan motor high adalah : % keakurasian = 100%
-
= 100%
-
-
–
x 100%
x 100%
= 100% - 6,4% = 93,6%
Dengan menggunakan perhitungan presentase yang sama seperti sebelumnya didapatkan presentase keakurasian kecepatan motor yang digunakan pada alat stirrer elektrik ini yang selengkapnya dapat dilihat pada tabel 4.8
Tabel 4.8 Presentase keakurasian kecepatan pada motor DC Pengujian
Kecepatan
Perencanaan
Hasil
Presentase
pengkuran
keakurasian
rata-rata 1
Low
2800 rpm
2751 rpm
98,25%
2
Medium
3200 rpm
3097 rpm
96,79%
3
High
3500 rpm
3276 rpm
93,60%
% keakurasian total kecepatan pada alat stirer magnetik ini adalah
=
= = =
96,21%
43 4.2.3
Pengujian waktu
Pengujian waktu pada alat stirer magnetik ini bertujuan untuk mengetahui selisih waktu yang tercantum pada display dengan waktu yang tercantum pada stopwatch. Pengujian ini dilakukan dengan cara seperti gambar 4.3 dibawah ini.
Gambar 4.3 Pengambilan data saat pengujian waktu
Setelah melakukan pengujian waktu maka didapatkan data sebagai berikut : Tabel 4.9 Hasil pengujian waktu 1 menit Pengujian
Waktu
Stopwatch
1
1 menit
00:59.8
2
1 menit
00:59.8
3
1 menit
00:59.6
Jadi rata-rata waktu pada 1 menit =
=
00:59.7 Menit
44 Tabel 4.10 Hasil pengujian waktu 10 menit Pengujian
Waktu
Stopwatch
1
10 menit
09:58
2
10 menit
09:57
3
10 menit
09:58
Jadi rata-rata waktu pada 10 menit = = 09:57 menit
Tabel 4.11 Hasil pengujian waktu 30 menit Pengujian
Waktu
Stopwatch
1
30 menit
29:56
2
30 menit
29:58
3
30 menit
29:57
Jadi rata-rata waktu pada 30 menit = = 29:57
Tabel 4.12 Hasil pengujian waktu 60 menit Pengujian
Waktu
Stopwatch
1
60 menit
59:56
2
60 menit
59:58
3
60 menit
59:59
Jadi rata-rata waktu pada 60 menit = = 59:57
45 Dilihat dari hasil pengujian waktu pada table 4.9 sampai 4.12 yang merupakan pengujian fungsi timer pada alat ini, maka dapat ditentukan presentase keakurasian pada uji fungsi timer yang digunakan pada simulasi stirer magnetik ini, yaitu sebagai berikut:
-
-
% keakurasian = 100%
x 100%
Presentase keakurasian uji fungsi timer pada motor 1
Pengujian 1 menit : % keakurasian = 100%
= 100%
-
-
-
–
x 100%
x 100%
= 100% - 0,5% = 99,5%
Pengujian 10 menit :
% keakurasian = 100%
= 100%
-
= 100% - 4,3%
= 95,7%
-
-
–
x 100%
x 100%
46 Pengujian 30 menit :
= 100%
-
-
% keakurasian = 100%
–
-
x 100%
x 100%
= 100% - 1,4%
= 98,6%
Pengujian 60 menit :
= 100%
-
-
% keakurasian = 100%
-
–
x 100%
x 100%
= 100% - 0,71% = 99,29%
Dengan menggunakan perhitungan yang sama didapatkan presentase keakurasian waktu yang digunakan pada simulasi stirer magnetik ini, yang selengkapnya dapat dilihat pada tabel 4.13
Tabel 4.13 Presentase keakurasian waktu Pengujian
Perencanaan
Stopwatch
Presentase keakurasian
1
1 menit
00:59.7 detik
99,5%
2
10 menit
09:57 menit
95,7%
3
30 menit
29:57 menit
98,6%
4
60 menit
59:57 menit
99,29%
47 % keakurasian total untuk waktu pada pada alat stirer magnetik ini adalah
= = = = 98,27%
4.2.4
Pengujian sistem Pada pembahasan pengujian ini akan dijelaskan tentang langkah-
langkah cara pengoperasian alat ini, pembahasan ini bertujuan juga untuk mengetahui apakah keseluruhan dari blok rangkaian ini berfungsi dengan baik sesuai perencanaan yang telah dijelaskan pada bab sebelumnya.
Gambar 4.4 Blok rangkaian secara keseluruhan
Sesuai dengan tujuan alat ini yaitu untuk mengaduk dua buah cairan heterogen agar menjadi sebuah larutan homogen, maka urutan cara pengoperasian alat ini adalah sebagai berikut :
48 1. Langkah pertama adalah memberikan tegangan pada rangkaian sebesar +5 v DC dan 12 v DC. 2. Tampilan LCD akan menyala dan menampilkan beberapa keterangan alat dan nama pembuat alat. 3. Setelah itu LCD akan menampilkan keterangan pemilihan waktu. Tekan tombol UP dan DOWN untuk menentukan pemilihan waktu yang akan digunakan dan menekan tombol START untuk menentukan pilihan tersebut. 4. Setelah itu, tampilan LCD akan menunjukkan pemilihan kecepatan motor yang akan digunakan yaitu low, medium, high. 5. Untuk memilih kecepatan motor yang akan digunakan digunakan tombol UP dan tombol DOWN dan untuk menentukan pilihan kecepatan motor tersebut digunakan tombol START dan proses pengadukan cairan pun dimulai. 6. Dalam proses pengadukan cairan, timer akan menghitung mundur lamanya waktu pengadukan, setelah timer selesai menghitung mundur sesuai waktu yang diinginkan, maka motor akan berhenti dan proses pengadukan pun selesai.
Setelah melakukan pengujian sistem dengan mengikuti langkah-langkah pengoperasian alat seperti keterangan diatas, ternyata simulasi alat ini dapat bekerja sesuai perencanaan dan tidak terjadi trouble pada rangkaian ataupun pada program mikrokontrollernya, sehingga alat ini dapat digunakan sebagaimana mestinya.
49 4.2.5
Pengujian kecepatan motor dengan 3 larutan yang berbeda Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui apakah kekentalan larutan
yang diaduk dapat mempengaruhi kecepatan brushless DC motor . Adapun larutan yang akan diujikan adalah larutan teh, larutan susu,dan larutan sirup. 4.2.5.1
Pengujian larutan teh Larutan teh ini adalah campuran dari 300 ml air mineral yang
dicelupkan sebuah teh hingga larutan menjadi kental hingga berwarna kemerahan. Hasil pengujian larutan teh ini dapat dilihat seperti table dibawah ini. Tabel 4.14 Pengujian larutan teh kental Pengujian
Kecepatan
Perencanaan
Hasil pengujian
1
Low
2800 rpm
2540 rpm
2
Medium
3200 rpm
2965 rpm
3
High
3500 rpm
3058 rpm
4.2.5.2
Pengujian larutan sirup Larutan sirup ini terdiri dari campuran air mineral 300 ml dengan sirup
5 sendok makan Hasil pengujian larutan sirup ini dapat dilihat seperti table dibawah ini. Tabel 4.15 Pengujian larutan sirup Pengujian
Kecepatan
Perencanaan
Hasil pengujian
1
Low
2800 rpm
2654 rpm
2
Medium
3200 rpm
3056 rpm
3
High
3500 rpm
3189 rpm
50 4.2.5.3
Pengujian larutan susu Larutan susu pada pengujian ini terdiri dari campuran air mineral 300
ml dengan susu kental manis 5 sendok makan. Hasil pengujian larutan susu ini dapat dilihat seperti table dibawah ini. Tabel 4.16 Pengujian larutan susu
4.3
Pengujian
Kecepatan
Perencanaan
Hasil pengujian
1
Low
2800 rpm
2558 rpm
2
Medium
3200 rpm
2913 rpm
3
High
3500 rpm
2983 rpm
Hasil Analisa Berdasarkan pengujian dan analisa di atas, didapatkan bahwa tingkat ketepatan perhitungan keakurasian pada tegangan masukan motor DC adalah 99,42% sedangkan keakurasian kecepatan motor saat kondisi low,medium, dan high adalah 96,21%, dan keakurasian uji fungsi waktu 98.27%. Sementara itu pada pengujian sistem alat ini dapat bekerja dengan baik sesuai perencanaan. Pada hasil pengujian larutan diketahui bahwa jenis kekentalan larutan dapat mempengaruhi kecepatan brusheels DC motor, karena media air merupakan penghambat kecepatan putaran ruder saat proses pengadukan sehingga kecepatan brusheels DC motor ikut melambat. Selisih yang terjadi dalam pendataan ini kemungkinan dikarenakan kesalahan dan ketidaktepatan pembacaan nilai yang dibandingkan saat melakukan pengujian . dari hasil analisa pengujian diatas dapat disimpulkan bahwa simulasi stirer magnetik ini bisa digunakan dan siap untuk diujikan.
