BAB IV PENGUJJIAN DAN N ANALIISIS KINE ERJA SIS STEM
4.1 Pengaambilan Daata Sensor Pengambilan data dilakuukan dengan n membanddingkan suhhu sensor ( yang sudah di program p keedalam Mikkrokontrolleer dengan output kelluaran data pada LCD ) deengan termoometer digiital dengan toleransi ±5% ± , elem men peltier yang sudah dibeerikan sumbber tegangann 12V 2A digunakan d sebagai objeek pengukurran.
Gambar 4.1 Pengamb bilan data seensor
48
49
4.1.1 Metode Pengukuran Bahan : •
2 sensor LM 35
•
Mikrokontroller Atmega 8 + LCD
•
Downloader AVR
•
Termometer
•
Elemen Peltier
•
Sumber tegangan
4.1.2 Langkah Pengujian 1. Menginstal Program sensor ini ke mikrokontroller Atmega 8 2. Menghubungkan pin yang digunakan pada Mikrokontroller 3. Mengukur suhu dingin pada elemen peltier yangn sudah di beri sumber dari suhu 30 – 10 derajat celsius dengan menghubungkan sensor dan termometer 4.1.3 Hasil Dari pengujian didapatkan hasil pengujian sensor dan termometer seperti tabel 4.1.
50
Tabel 4.1 Pengujian Sensor
Dari tabel di atas dapat dibuat grafik dengan membandingkan sensor 1 dengan termometer dan sensor 2 dengan termometer.
51
SENSOR 1 VS TERMOMETER 35 30 Celcius
25 20 15
SENSOR 1 VS TERMOMETER
10 5 0 0
10
20
30
40
Celcius
Grafik 4.1 Sensor1 VS Termometer
SENSOR 2 VS TEMPERATUR 35 30 Celcius
25 20 15
SENSOR 2 VS TEMPERATUR
10 5 0 0
10
20
30
40
Celcius
Grafik 4.2 Sensor2 VS Termometer 4.1.4 Analisa Dari data dapat dilihat bahwa sensor ini dapat bekerja dengan error 0 % sesuai dengan thermometer dengan toleransi 5% pada suhu 30 – 10 0C. Data dari sensor berupa tegangan dengan kenaikan 10 mV setiap 1 derajat celcius.
52
Tegangan referensi pada sensor ini = 5 V sedangkan ADC pada mikrokontroller 1024 byte. Secara internal, Atmega menggunakan rumus sebagai berikut untuk mengeluarkan output ADC :
Hasil Konversi ADC = (Vin * 1024) / Vref…………(4.1)
Dimana Vin adalah output LM35.
Jika Vref diberi tegangan 5 V (5000 mV). Dan LM35 tidak mengeluarkan tegangan, maka
0 * 1024 / 5000 = 0
Jika LM35 mengeluarkan tegangan sebesar 1 mV, maka Mikrokontroller akan mengeluarkan angka digital:
1 * 1024 / 5000 = 0.2048 => 0
Jika LM35 mengeluarkan tegangan sebesar 10 mV, maka Mikrokontroller akan mengeluarkan angka digital :
10 * 1024 / 5000 = 2.048 => 2
Jika LM35 mengeluarkan tegangan sebesar 1 V (1000 mV), maka Mikrokontroller akan mengeluarkan angka digital
1000 * 1024 / 5000 = 204.8 => 205
53
Sekarang cara membacanya dibalik. Setiap kita mendapatkan output digital dari Mikrokontroller, berapa hasil konversinya dalam bentuk tegangan?. Dari pertanyaan tersebut dihasilkan kesimpulan, bahwa setiap satu digit LSB yang dikeluarkan ADC Mikrokontroller akan bernilai sebesar : 1 LSB = Vref / (2n – 1)…………………………….(4.2)
Jika Vref adalah 5000 mV, maka : 1 LSB-nya kurang lebih = 4.9 mV (pembulatan)
Sehingga rumus konversinya adalah :
SUHU = Ouput_ADC * Kenaikan_satu_LSB / Volt_per_Celcius….(4.3)
Atau,
SUHU = Ouput_ADC * Kenaikan_satu_LSB * 100………..(4.4)
dimana :
Output_ADC = adalah hasil pembacaan ADC Mikrokontroller
Kenaikan_satu_LSB = 4.9 (jika Vref = 5V) Volt_per_celcius = 10 (karakteristik LM35, 10mV/oC) 100 = 1/10mV (karakteristik LM35, 10mV/oC)
54
4.2 Pengambilan Data Sumber Pemdingin Pengambilan data dilakukan dengan membandingkan suhu dingin elemen peltier (yang diukur menggunakan thermometer )dengan waktu (yang diukur dengan menggunakan Stopwatch).
Gambar 4.2 Pengambilan Data Sumber Pendingin
4.2.1 Metode Pengukuran Bahan : •
4 element peltier
•
Thermometer
•
Stopwatch
55
•
Termal paste
•
Heatsing
•
Fun
•
Sumber tegangan
4.2.2 Langkah Pengujian 1. Hubungkan heatsing dengan fun 2. Memberikan termal paste pada sisi elemen peltier yang akan menjadi sisi panas sebelum di hubungkan dengan hetsing dan fun 3. Ukur suhu dingin elemen peltier dengan thermometer bersamaan dan catat perubahan waktu saat pergantian suhu setelah element peltier dan fun diberikan tegangan 12V 2A 4.2.3 Hasil Dari langkah pengujian didapatkan dasil setiap perubahan suhu dingin peltir dan waktu setiap perubahannya, seperti table 4.2.
56
Tabel 4.2 Pengujian peltier
57
Dari table di atas dapat di buat grafik sebagai berikut:
Suhu Vs Waktu 31
26
Suhu perCelcius
21
Peltier 1
16
Peltier 2 Peltier 3 Peltier 4 11
6
1 1
4
16
64
256
1024
waktu perdetik
Grafik 4.3 Sumber Pendingin
4.2.4 Analisa Dari hasil penelitian terdapat variasi suhu dingin antara element peltir masing-masing, dimana suhu untuk sumber pendingin yang terletek di bawah pada peltier pertama terdapat suhu maksimum 1 0C dengan suhu minimum 30 0C
58
dalam waktu 720.48 detik, pada peltier kedua terdapat suhu maksimum 4 0C dengan suhu minimum 30
0
dalam waktu 473.29 detik , dan suhu untuk sumber
pendingin yang terletek di atas pada peltier pertama terdapat suhu maksimum 5 0C dan suhu minimum 30 0C dalam waktu 324.09 detik, pada peltier kedua terdapat suhu maksimum 8 0C dan suhu minimum 30 0C dalam waktu 304.22 detik, semua elemen dalam waktu lebih dari tersebut keadaan suhu tetap berada pada suhu maksimum masing.
4.3 Pengambilan Data Coolbox Pengambilan data dilakukan dengan mengukur suhu dan waktu selama 100 menit, dengan objek air dalam gelas yang terhubung dengan thermometer, suhu pada sensor 1 yang terletak di atas dan suhu sensor 2 yang terletak dibawah.
Gambar 4.3 Pengambilan Data Coolbox
59
4.3.1 Data Pengamatan Suhu ruangan 30 derajat celcius Teloransi thermometer ± 5% Tabel 4.3 Coolbox
60
Dari table dapat di buat grafik sebagai berikut :
Coolbox Suhu perderajat celcius
35 30 25 20 sensor 1
15
sensor 2
10
air
5 0 0
20
40
60
80
100
120
waktu/menit
Grafik 4.3 Coolbox
4.3.2 Analisa hasil penelitian dalam waktu 100 menit suhu dalam wadah atau objek pada awal suhu 28 0C menjadi 18 0C sedangkan pada sensor1 yang terletak di atas mencapai 15 0C dan sensor2 yang terletak dibawah mencapai 14 0C. Kenaikan suhu pada air sangat lambat dikerena suhu pada box tak merata, untuk meratakan suhu yang dibantu dengan fun memerlukan waktu yang cukup lama. Suhu box yang merata dapat meningkatkan kinerja pendinginan akan semakin cepat. Setelah melakukan proses perhitungan, pengambilan data dan proses simulasi kemudian dilakukan analisa terhadap fenomena yang terjadi pada coolbox tersebut. adanya penurunan suhu pada coolbox walaupun memerlukan waktu yang agak lama. Pada coolboxini , sirkulasi udara yang dapat membuang udara panas yang dihasilkan secara konveksi yang kurang baik menyebabkan
61
bertambahnya beban suhu yang harus didinginkan oleh alat coolbox ini. Udara dari lingkungan luar sangat berpengaruh dalam menurunkan perputaran udara panas yang terjadi secara konveksi di dalam box. Dari data dapat dihitung Kecepatan kerja alat ini selama 100 menit adalah: Kecepatan kerja = |( suhu akhir-suhu awal )|/ suhu Awal x 100%.....................(4.5) = 10/28x 100 % = 35.71 %
