DAFTAR GAMBAR. 1. Gambar 2.1. Prinsip Kerja Kapasitor Gambar 2.2. Prinsip Dasar Proses Tomography... 10

DAFTAR GAMBAR

Gambar

Halaman

1. Gambar 2.1. Prinsip Kerja Kapasitor ............................................................ 8 2. Gambar 2.2. Prinsip Dasar Proses Tomography ......................................... 10 3. Gambar 2.3. Sistem Kerja ECVT ............................................................... 11 4. Gambar 2.4. Rangkaian Charge/discharege ............................................... 12 5. Gambar 2.5. Rangkaian Berbasis AC (AC-Based)...................................... 14 6. Gambar 2.6. Diagram Blok Perbandingan Kedua Rangkaian .................... 16 7. Gambar 2.7. Rangkaian Pengukur Kapasitansi Berbasis phase-sensitive demodulation (PSD) ................................................................................... 17 8. Gambar 2.8. Komponen dalam DDS .......................................................... 19 9. Gambar 2.9. Keluaran DDS AD0850 1Vpp 500kHz ................................. 20 10. Gambar 2.10. High-pass Filter dan penguat ............................................ 21 11. Gambar 2.11. Keluaran DDS Setelah Melewati HPF dan Penguat ......... 21 12. Gambar 2.12. Rangkaian AC-Based atau CV-Converter ........................ 22 13. Gambar 2.13. Inverting Amplifier .............................................................26 14. Gambar 2.14. Phase Shifter ...................................................................... 27 15. Gambar 2.15. Analog Multiplier AD633 ................................................. 29 16. Gambar 2.16. Butterwort Low-pass filter ................................................. 30 17. Gambar 3.1 Diagram Blok Penelitian ...................................................... 35 18. Gambar 3.2 Tampilah Awal OrCAD Captur ............................................36 ix

19. Gambar 3.3 Pembuatan Project Langkah 1 ...............................................36 20. Gambar 3.4 Pembuatan Project Langkah 2 ................................................37 21. Gambar 3.5. Tampilan Project jika berhasil dibuat. ..................................37 22. Gambar 3.6. Memilih komponen dan memilih Library. ...........................38 23. Gambar 3.7. Sumber Tegangan. ................................................................39 24. Gambar 3.8. Hasil Rangkaian Sumber. .....................................................39 25. Gambar 3.9. Sumber Sinus sebanding dengan DDS AD9850 ...................40 26. Gambar 3.10. Pembuatan Profil Simulasi .................................................40 27. Gambar 3.11. Pengaturan Profil Simulasi. ................................................41 28. Gambar 3.12. Tampilan..............................................................................41 29. Gambar 3.13 Pengaturan tampilan PSpice. ...............................................42 30. Gambar 3.14. Dialog Add Trace. ..............................................................43 31. Gambar3.15. Rangkaian yang dibutuhkan untuk HPF. .............................43 32. Gambar 3.16. Komponen HPF yang telah selesai dirangkai. ...................44 33. Gambar 3.17. Komponen untuk membuat penguat tanpa pembalik. ........45 34. Gambar 3.18. Penguat Tanpa Pembalik. ...................................................45 35. Gambar 3.19. DDS yang telah disederhanakan. .......................................46 36. Gambar 3.20. Komponen yang dibutuhakan untuk membuat CVConverter. .................................................................................................46 37. Gambar 3.21. Rangkaian CV-Converter ....................................................47 38. Gambar 3.22. Penguat Pembalik (Inverting Amplifier). ...........................47 39. Gambar 3.23. Komponen untuk membuat All-Pass filter. ........................48 40. Gambar 3.24. Rangkaian All-Pass filter. ..................................................48 41. Gambar 3.25. Rangkaian Analog Multiplier. ............................................49

x

42. Gambar 3.26 Rangkaian Low Pass Filter. ................................................49 43. Gambar 3.27. Diagram Blok Perancangan Alat. .......................................52 44. Gambar 3.27. DDS AD9850 ......................................................................53 45. Gambar 3.28 Susunan Pin pada AD827. ...................................................54 46. Gambar 3.29. Susunan Pin AD633 ............................................................55 47. Gambar 3.30. Susunan Pin AD817 ............................................................56 48. Gambar 3.31. Kategori Pembagian Sensor ECVT 8 Elektrode .................58 49. Gambar 4.1 Keluaran sinyal sinus 20Vpp..................................................62 50. Gambar 4.2 Sinyal setelah melewati CV-Converter atau AC-Based. ......63 51. Gambar 4.3 Sinyal mengalami perubahan phase 180o...............................63 52. Gambar 4.4, perubahan phase antara input dan CV-Converter. ...............64 53. Gambar 4.5 Perbaikan Sinyal Menggunakan Phase Shifter ......................65 54. Gambar 4.6. Sinyal Keluaran PSD. ...........................................................66 55. Gambar 4.7. Hasil LPF sinyal PSD ............................................................66 56. Gambar 4.8. Garis Kelinieran Hasil Simulasi. ..........................................70 57. Gambar 4.9. Gambar Alat. (a) Power supply dan DDS. (b) Rangkaian PSD ....................................................................................................................72 58. Gambar 4.10 Sinyal DDS AD9850 ............................................................73 59. Gambar 4.11. AD9850 setelah melewati HPF ...........................................73 60. Gambar 4.12. Dikuatkan 20x menjadi 20Vpp ...........................................73 61. Gambar 4.13. Sinyal keluaran CV-Converter. ..........................................74 62. Gambar 4.14. Hasil Inverter. .....................................................................75 63. Gambar 4.15. Perbedaan phase sinyal eksitasi dan sinyal informasi. .......75 64. Gambar 4.16. Perbaikan phase dengan phase shifter ................................76

xi

65. Gambar 4.17. Sinyal hasil PSD ..................................................................76 66. Gambar 4.18. Sinyal hasil low-pass filter ..................................................77 67. Gambar 4.19. Grafik hasil eksperimen 1pF-15Pf ......................................78 68. Gambar 4.20. Grafik Perbandingan Simulasi dan Eksperimen..................80 69. Gambar 4.22. Sensor ECVT 8 Elektrode dan botol berisi limbah minyak kelapa sawit. ..............................................................................................81 70. Gambar 4.23. Nilai Tegangan Setiap Kategori Pasangan Elektrode Kondisi Kosong. .....................................................................................................85 71. Gambar 4.24. Nilai Tegangan Setiap Kategori Pasangan Elektrode Kondisi Penuh dengan air. ......................................................................................87 72. Gambar 4.25. Nilai Tegangan Setiap Kategori Pasangan Elektrode Kondisi Berisi Limbah Minyak Kelapa Sawit. .......................................................88

xii

DAFTAR SIMBOL DAN SINGKATAN

C

: Kapasitansi (Farad, F).

q

: Muatan (Colomb).

V

: Tegangan (Volt).

A

: Luas penampang dalam meter persegi (m2 ).

𝜀𝑟

: Permitivitas statis relatif (konstanta dielektrik) untuk vakum = 1.

𝜀0

: Permitivitas vakum (𝜀0 ≈ 8,854𝑥 10−12 𝐹𝑚−1).

d

: jarak antar plat dalam meter (m).

Cx

: Nilai kapasitansi yang dicari. (Farad, F)

Cx’

: Nilai kapasitansi yang didapat dengan perhitungan tegangan keluaran (Farad, F)

Cf

: Kapasitansi referensi. (Farad, F)

Rf

: Resistansi Referensi. (Ohm, Ω)

𝑣𝑖

: Tegangan input sinus. (Volt)

Vo

: Tegangan output. (Volt)

j

: Imajiner.

𝜔

: Frekuensi sudut (Rad/s)

𝛼

: Perubahan phasa. ( o)

𝑓0

: Frekuensi cutoff (Hz)

ΔCx

: Selisih kapasitansi Cx terpasang dan Cx’ perhitungan. (Farad, F)

xiii

ΔVo

: Selisih Tegangan setiap 10fF. (Volt)

E%

: Eror dalam persen.

2D

: Dua Dimensi.

3D

: Tiga Dimensi.

4D

: Empat Dimensi.

AC

: Alternating Current

ADC

: Analog to Digital Converter.

CT-scan

: Computed Tomography Scan

CV

: Capacitance to Voltage.

DAS

: Data Acquisition System.

DC

: Direct Current

DDS

: Direct Digital Synthesis

ECVT

: Electrical capacitance volume tomography.

HPF

: High-pass Filter

IC

: integrated Circui

LPF

: Low-pass Filter.

MAE

: Mean Absolute Error.

MRI

: Magnetic Resonance Imaging

PET-Scan

: Positron Emission Tomography Scan

PSD

: Phase-sensitive demodulation.

USG

: Ultrasonography

xiv