PEMANFAATAN MIKROKONTROLER UNTUK ANALISIS DATA PADA ALAT OSK 4565-A THERMAL CONDUCTIVITY MEASURING APPARATUS
Oleh: IHSAN SURUR G74102030
DEPARTEMEN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2007
ABSTRAK IHSAN SURUR. Pemanfaatan Mikrokontroler untuk Analisis Data pada Alat OSK 4565-A Thermal Conductivity Measuring Apparatus. Dibimbing oleh Ir. IRMANSYAH, M.Si dan ARDIAN ARIEF, M.Si. Pengukuran merupakan hal yang sangat penting terutama dalam menentukan kadar maupun kualitas suatu bahan. Melalui pengukuran juga sifat, karakteristik dan informasi-informasi fisis lainnya bisa kita dapatkan. Konduktivitas termal suatu bahan merupakan sumber informasi fisis yang bisa dijadikan acuan untuk mendapatkan informasi lainnya seperti kualitas, jenis dan lebih jauh bisa menentukan kekuatan, maupun struktur makro suatu bahan. Konduktivitas termal dapat didefinisikan sebagai ukuran kemampuan bahan untuk menghantarkan panas. Untuk itu dirancang sebuah alat pengukur konduktivitas termal yang berdasarkan model makroskopik. Alat ukur secara digital memberikan banyak keunggulan dan keuntungan dibanding alat ukur secara analog (manual) terutama untuk penerkaan nilai dalam kualitas, efektivitas waktu dalam kuantitas pengukuran, efisiensi daya, portabilitas, pengoperasiannya yang user friendly serta ragam penyajian data yang lebih representatif. OSK 4565-A Thermal Conductivity Measuring Apparatus Tipe: HVS-40-200F buatan Ogawa Seiki Co., LTD. Japan tahun 1980, merupakan alat yang dapat digunakan untuk menentukan nilai konstanta konduktivitas termal suatu bahan. Untuk menambah nilai guna dalam pengukuran, alat tersebut dipadukan dengan mikrokontroler agar data dapat diproses lebih lanjut, kemudian hasilnya ditampilkan langsung melalui LCD dan dapat dikirim ke Personal Computer (PC) atau Laptop melalui port serial. Kata kunci: konduktivitas termal, konduksi, suhu, OSK 4565-A, HVS-40-200F, mikrokontroler
PEMANFAATAN MIKROKONTROLER UNTUK ANALISIS DATA PADA ALAT OSK 4565-A THERMAL CONDUCTIVITY MEASURING APPARATUS
Skripsi Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains pada Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut Pertanian Bogor
IHSAN SURUR G74102030
DEPARTEMEN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2007
Judul : Pemanfaatan Mikrokontroler untuk Analisis Data pada Alat OSK 4565-A Thermal Conductivity Measuring Apparatus Nama : Ihsan Surur NRP : G74102030
Menyetujui:
Pembimbing I,
Pembimbing II,
Ir. Irmansyah, M.Si NIP. 132 104 953
Ardian Arief, M.Si NIP. 132 321 392
Mengetahui: Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut Pertanian Bogor
Dr. drh. Hasim, DEA NIP. 131 578 806
Tanggal Lulus:
RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Bogor pada tanggal 19 Juli 1983 sebagai anak ketiga dari empat bersaudara dari pasangan Salim Mahmud dan Dedah Nurlaela. Penulis menyelesaikan pendidikan dasar di SD Negeri Gunung Batu 5 Bogor pada tahun 1996, pendidikan menengah tingkat pertama di SLTP Negeri 4 Bogor tahun 1999, dan melanjutkan ke SMU Negeri 5 Bogor. Pada tahun 2002, penulis diterima di Institut Pertanian Bogor melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI) sebagai mahasiswa di Departemen Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. Selama kuliah penulis aktif di berbagai kegiatan kemahasiswaan antara lain UKM Beladiri Al-Inayah tahun 2002, UKM Taekwondo tahun 2002, Himpunan Mahasiswa Fisika (HIMAFI) di Departemen Kerohanian tahun 2003-2004, Himpunan Mahasiswa Fisika (HIMAFI) sebagai Sekretaris Umum tahun 2004-2005, Pesta Sains 2004, Seminar Nasional Biofisika dan Fisika Medis 2005, Workshop On Nonlinearty 2K6, SerumXP Kontes Robot Indonesia 2006, QuantumXP Kontes Robot Cerdas Indonesia 2006 dan Cco-inside Kontes Robot Cerdas Indonesia 2007 juga sebagai Trainer acara Workshop Flash and Supporting Programs tahun 2006. Penulis juga pernah menjadi Asisten Elektronika I, Elektronika II dan Elektronika Lanjut tahun 2005, Asisten Elektronika Digital tahun 2006, Asisten Multimedia tahun 2005, Asisten Mikroprosesor dan Mikrokontroler tahun 2006, Asisten Perancangan Sistem Minimum tahun 2006 dan Asisten Jaringan Komputer tahun 2006.
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat, taufiq dan hidayah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul “Pemanfaatan Mikrokontroler untuk Analisis Data pada Alat OSK 4565-A Thermal Conductivity Measuring Apparatus”, yang dilakukan dalam rangka memenuhi tugas akhir guna mencapai gelar Sarjana Sains pada Departemen Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor. Shalawat dan salam semoga senantiasa tercurah kepada junjungan dan tauladan kita Rasulullah Muhammad SAW beserta para sahabat, keluarga dan ummatnya hingga akhir zaman. Suatu kebahagiaan yang sangat besar, karya ini dapat diselesaikan dengan penuh perjuangan dan kesabaran serta dukungan dari berbagai pihak untuk melaluinya. Patutlah melalui kesempatan ini penulis ingin sampaikan terima kasih kepada : Bapak Irmansyah dan Bapak Ardian Arief selaku pembimbing dalam penelitian ini yang telah membimbing dengan penuh motivasi, petunjuk dan kesabaran dari awal hingga akhir. Bapak Faozan Ahmad selaku penguji. Mba Yessie dengan tawaran proyek-proyeknya pada penulis. Bapak Nur Indro selaku Ketua Program Studi S1 Departemen Fisika yang menjadi ketua sidang dan seluruh dosen yang telah mengajarkan ilmunya kepada penulis dari TPB sampai semester terakhir ini. Pak Setyo yang selalu memberikan izinnya untuk tidak masuk kerja. Pak Firman atas bantuan administrasinya juga Pak Mus, Pak Yani, Pak Faisal dan Pak Tony atas bantuannya di Lab bengkel, Lab Komputer dan Lab Elektronika. Ibu, Bapak, Aa Uyung, Teteh Neni, Tatat serta Umi yang senantiasa memotivasi, mendoakan penulis baik diwaktu pagi, siang dan malam serta didikan dan kasih sayang yang selalu tercurah untuk penulis. Keluarga kostan Elvo : Niko, Sonny, Arif, Marwan, Eko S., Eko F., Rian, Tedi, Anam, dan Nono serta pelengkap suasana Luthfan, Didit, Ananto, Tyo, Erus. Erus, Hasti, Rizal dan Rika yang telah banyak membantu penulis di kampus. Rekan-rekan seperjuangan Fisika 39. Terima kasih atas segala bantuan dan kerjasamanya selama di bangku perkuliahan, semoga kita tetap menjaga silaturahmi selamanya. Rekan-rekan Fisika 38, Fisika 40, Fisika 41, Instek 39, Eltek 40 dan Eltek 41. Seluruh sahabat penulis semasa di sekolah. Walau bagaimanapun tidak ada satupun gading yang tak retak, karya ini jauh dari kesempurnaan untuk itu penulis sangat membutuhkan segala macam saran dan kritik dari pembaca. Semoga apa yang disampaikan oleh penulis dapat memberikan manfaat bagi kita semua. Do the best as you can...!
Bogor, Desember 2007
Ihsan Surur
Free
-energy!
Kalawan nyebat asma Allah, Nu Maha Welas, tur Maha Asih. Baca, kalawan kakasih Gusti manéh nu nyiptakeun, Anjeunna parantos nyiptakeun manusa tina saguruntul getih. Baca, sarta Gusti manéh nu Mahabéréhan. Nu ngajar (manusa) maké kalam. Anjeunna ngajarkeun ka manusa naon nu teu dipikanyaho. (QS. Al-’Alaq:1-5)
ii
DAFTAR ISI Halaman PRAKATA ................................................................................................................................. i DAFTAR ISI .............................................................................................................................. ii DAFTAR TABEL....................................................................................................................... iii DAFTAR GAMBAR .................................................................................................................. iii DAFTAR LAMPIRAN............................................................................................................... iv PENDAHULUAN Latar Belakang ............................................................................................................. 1 Perumusan Masalah ..................................................................................................... 1 Tujuan Penelitian ......................................................................................................... 1 TINJAUAN PUSTAKA Kalor ............................................................................................................................ 1 Perpindahan Kalor ....................................................................................................... 2 Konduksi ...................................................................................................................... 2 Konduktivitas Termal .................................................................................................. 2 Alat Pengukur Konduktivitas Termal .......................................................................... 3 Termokopel................................................................................................................... 4 Mikrokontroler ATmega8535 ...................................................................................... 5 DT-AVR Low Cost Micro System .............................................................................. 5 Penyajian Data ............................................................................................................. 6 Komunikasi Serial ........................................................................................................ 6 Multiplekser ................................................................................................................. 6 METODOLOGI PENELITIAN Waktu dan Tempat Penelitian ...................................................................................... 7 Alat dan Bahan.............................................................................................................. 7 Diagram Alir Alat ........................................................................................................ 7 Thermometer RI-501 ................................................................................................... 7 Data Loger ................................................................................................................... 7 Pembuatan Rangkaian dan Pengujian .......................................................................... 8 Kalibrasi Alat dan Pengujian ....................................................................................... 8 Penyelesaian Alat ......................................................................................................... 8 Pengambilan Data ........................................................................................................ 8 HASIL DAN PEMBAHASAN Pemindaian ................................................................................................................... 8 Data Pemindaian .......................................................................................................... 11 Perhitungan .................................................................................................................. 11 Material Uji .................................................................................................................. 15 Data Pengujian ............................................................................................................. 15 SIMPULAN DAN SARAN Simpulan ...................................................................................................................... 18 Saran ............................................................................................................................ 18 DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................................. 18 LAMPIRAN
iii
DAFTAR TABEL Halaman Tabel 1. Konduktivitas termal pada berbagai bahan ................................................................... 3 Tabel 2. Sifat dari beberapa tipe termokopel pada 25° C ........................................................... 4 Tabel 3. Konfigurasi pin LCD..................................................................................................... 6 Tabel 4. Konfigurasi pin Multiplekser ....................................................................................... 7 Tabel 5. Tabel kebenaran multiplekser 16 bit ............................................................................ 7 Tabel 6. Tabel koding pemindaian SevenSegment .................................................................... 9 Tabel 7. Tabel pengujian Data Loger ......................................................................................... 11
DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 1. Proses perpindahan kalor........................................................................................... 1 Gambar 2. Proses perpindahan kalor pada dua benda yang bersentuhan ................................... 2 Gambar 3. Proses aliran kalor pada suatu penampang ................................................................ 2 Gambar 4. Laju aliran kalor ....................................................................................................... 2 Gambar 5. Segmentasi pada proses pengukuran ......................................................................... 3 Gambar 6. OSK 4565-A Thermal Conductivity Measuring Apparatus ...................................... 3 Gambar 7. Skema umum OSK 4565-A Thermal Conductivity Measuring Apparatus .............. 3 Gambar 8. Skema flow chart OSK 4565-A Thermal Conductivity Measuring Apparatus ........ 3 Gambar 9. Sensor termokopel..................................................................................................... 5 Gambar 10. DT-AVR Low Cost Micro System.......................................................................... 5 Gambar 11. Liquid Crystal Display (LCD) ................................................................................ 6 Gambar 12. HyperTerminal ....................................................................................................... 6 Gambar 13. Multiplekser 74HC/HCT4067 ................................................................................ 6 Gambar 14. Diagram alir kerja alat ............................................................................................ 7 Gambar 15. Hubungan antar alat................................................................................................. 8 Gambar 16. Thermometer RI-501 .............................................................................................. 8 Gambar 17. Dual SevenSegment ............................................................................................... 8 Gambar 18. Pemasangan multiplekser pada Thermometer RI-501 ............................................ 9 Gambar 19. Skema rangkaian Data Loger ................................................................................. 9 Gambar 20. Kurva hubungan antara nilai pembacaan Data Loger dengan referensi suhu ......... 11 Gambar 21. Pengujian Data Loger ............................................................................................. 11 Gambar 22. Material-material yang diuji ................................................................................... 15 Gambar 23. Penempatan material uji .......................................................................................... 15 Gambar 24. Kurva pengukuran stainless steel pada rentang suhu 100°C dan 27.6°C................. 16 Gambar 25. Kurva pengukuran stainless steel pada rentang suhu 200°C dan 28.0°C................. 16 Gambar 26. Kurva pengukuran fiberplastik pada rentang suhu 50°C dan 26.4°C. ..................... 16 Gambar 27. Kurva pengukuran fiberplastik pada rentang suhu 100°C dan 26.0°C.. .................. 16 Gambar 28. Kurva pengukuran kayu pada rentang suhu 100°C dan 27.4°C. ............................. 17 Gambar 29. Kurva pengukuran kayu pada rentang suhu 200°C dan 27.2°C............................... 17 Gambar 30. Kurva pengukuran kuningan pada rentang suhu 100°C dan 26.9°C. ...................... 17 Gambar 31. Kurva pengukuran kuningan pada rentang suhu 200°C dan 28.2°C. ...................... 17
iv
DAFTAR LAMPIRAN Halaman Lampiran 1. Diagram Alir Penelitian .......................................................................................... Lampiran 2. Spesifikasi dan dimensi alat OSK 4565-A TCMA ................................................ Lampiran 3. Skema umum OSK 4565-A Thermal Conductivity Measuring Apparatus ............ Lampiran 4. Skema flow chart OSK 4565-A Thermal Conductivity Measuring Apparatus ...... Lampiran 5. Skema pemasangan pengukuran OSK 4565-A TCMA ......................................... Lampiran 6. Skema pengkabelan OSK 4565-A Thermal Conductivity Measuring Apparatus .. Lampiran 7. Skema rangkaian Data Loger ................................................................................. Lampiran 8. Data hasil pengukuran material uji stainless steel .................................................. Lampiran 9. Data hasil pengukuran material uji fiberplastik ..................................................... Lampiran 10. Data hasil pengukuran material uji kayu .............................................................. Lampiran 11. Data hasil pengukuran material uji kuningan ....................................................... Lampiran 12. Tabel pengolahan manual pada buku instruction manual ..................................... Lampiran 13. Metoda grafik pada buku instruction manual ....................................................... Lampiran 14. Datasheet ATMEGA 8535 .................................................................................. Lampiran 15. Datasheet DT-AVR Low Cost Micro System ..................................................... Lampiran 16. Datasheet Multiplekser 74HC/HCT4067 ............................................................ Lampiran 17. Listing Program Mikrokontroler ..........................................................................
20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 34 37 38 43
PENDAHULUAN Latar Belakang Pengukuran dalam bidang fisika merupakan hal yang sangat penting terutama dalam menentukan kadar maupun kualitas suatu bahan. Melalui pengukuran juga sifat, karakteristik dan informasi-informasi fisis lainnya bisa kita dapatkan. Konduktivitas termal suatu bahan merupakan sumber informasi fisis yang bisa dijadikan acuan untuk mendapatkan informasi lainnya seperti kualitas, jenis dan lebih jauh bisa menentukan kekuatan, maupun struktur makro suatu bahan. Dengan demikian alat ukur memiliki peranan penting untuk memperoleh nilai tersebut. Alat ukur secara digital mempunyai banyak keuntungan dan keunggulan dibanding alat ukur secara analog seperti: y Terhindar dari kesalahan paralaks pengguna y Data lebih mudah diproses y Lebih beragam dalam penyajian data y Lebih cepat didapatkan nilai y Biasanya berukuran kecil dan ringan y Konsumsi daya kecil y Kompatibel dengan alat digital lain. y User friendly Seiring dengan perkembangan teknologi yang pesat maka banyak alat ukur yang didesain secara digital dengan mengacu pada keunggulan diatas. Perumusan Masalah OSK 4565-A Thermal Conductivity Measuring Apparatus Tipe: HVS-40-200F merupakan piranti untuk mengukur nilai konduktivitas termal suatu bahan padat. Alat ini masih beroperasi secara analog walaupun beberapa bagian alat telah menggunakan mekanisme digital, sehingga dalam mendapatkan hasil masih bersifat manual. Data hasil pengukuran berupa suhu harus melalui proses pencatatan pada media kertas dalam tabel kemudian data-data tersebut diplot ke dalam media kertas grafik khusus untuk memperoleh titik potong selisih suhu kemudian perhitungan melalui persamaan yang diberikan di buku panduan alat untuk mendapatkan nilai konstanta konduktivitas termal bahan yang diuji. Dengan demikian dalam pengukuran orde banyak akan sangat merepotkan pengguna.
Tujuan Penelitian Penelitian ini bertujuan untuk menambah nilai guna (modifikasi) OSK 4565-A Thermal Conductivity Measuring Apparatus Tipe: HVS-40-200F buatan Ogawa Seiki Co., LTD. Japan tahun 1980an. Alat ini mempunyai keunggulan dalam kualitas peralatan dan ketelitian juga mempunyai kehandalan pengukuran yang cukup baik. Metode pengukuran yang digunakan sudah memperhitungkan faktor koreksi dalam mendapatkan hasil yang tepat. Alat ini menggunakan 12 sensor suhu yaitu termokopel. Ide dasar penelitian ini yaitu menghubungkan besaran analog dari alat ukur ini ke dalam besaran digital agar dapat diolah dan disajikan dalam beberapa tampilan yang lebih informatif. Alat digital yang dibuat akan menggunakan mikrokontroler jenis AVR seri ATMega8535 dan rangkaian pendukung lainnya dan dapat dihubungkan dengan komputer untuk mendapatkan log data.
TINJAUAN PUSTAKA Kalor Suhu merupakan ukuran mengenai panas atau dinginnya suatu benda. Kalor adalah suatu bentuk energi yang diterima oleh suatu benda yang menyebabkan benda tersebut berubah suhu atau wujud bentuknya. Kalor berbeda dengan suhu, karena suhu adalah ukuran dalam satuan derajat panas. T1
T2 Gambar 1. Proses perpindahan kalor.
Kalor merupakan suatu kuantitas atau jumlah panas baik yang diserap maupun dilepaskan oleh suatu benda[2]. Kalor digunakan bila menjelaskan perpindahan energi dari satu tempat ke yang lain. Kalor adalah energi yang dipindahkan akibat adanya perbedaan temperatur. Sedangkan energi dalam (termis) adalah energi karena temperaturnya.
2 Satuan kalor adalah kalori dimana, 1 kalori adalah kalor yang diperlukan untuk menaikkan temperatur 1 gr air dari 14,5 C menjadi 15,5 C. Dalam sistem British, 1 Btu (British Thermal Unit) adalah kalor untuk menaikkan temperatur 1 lb air dari 63 F menjadi 64 F.
Bila T2 dan T1 dipertahankan terus besarnya, maka kesetimbangan termal tidak akan pernah tercapai, dan dalam keadaan mantap/tunak (steady state), kalor yang mengalir persatuan waktu sebanding dengan luas penampang A, sebanding dengan perbedaan temperatur ΔT dan berbanding terbalik dengan lebar bidang Δx
ΔQ ΔT …(1) =H∝A Δt Δx
1 kal = 4,186 J = 3,968 x 10-3 Btu 1 J = 0,2389 kal = 9,478 x 10-4 Btu 1 Btu = 1055 J = 252,0 kal
T1
T2 Aliran kalor
Perpindahan Kalor Perpindahan panas terjadi secara alamiah dari tempat bertemperatur tinggi (panas) ke tempat bertemperatur rendah (dingin), sampai keduanya memiliki keadaan temperatur yang sama atau dalam keadaan seimbang. Proses perpindahan panas ini berlangsung dalam 3 mekanisme, yaitu : konduksi, konveksi dan radiasi[4]. Konduksi Adalah proses dimana panas mengalir dari daerah yang bersuhu lebih tinggi ke daerah yang bersuhu lebih rendah di dalam suatu medium (padat, cair, gas) atau antara medium-medium yang berlainan yang bersinggungan secara langsung[8]. Proses perpindahan kalor secara konduksi bila dilihat secara atomik merupakan pertukaran energi kinetik antar molekul (atom), dimana partikel yang energinya rendah dapat meningkat dengan ditumbuk partikel dengan energi yang lebih tinggi. Kalor T1
T2
T1 > T2
Gambar 2. Proses perpindahan kalor pada dua benda yang bersentuhan
Sebelum dipanaskan kisi atom dari logam bergetar pada posisi setimbang. Pada ujung logam mulai dipanaskan, pada bagian ini kisi atom bergetar dengan amplitudo yang makin membesar. Selanjutnya bertumbukan dengan kisi atom disekitarnya dan memindahkan sebagian energinya. Kejadian ini berlanjut hingga pada atom dan elektron di ujung logam yang satunya. Konduksi terjadi melalui getaran kisi atom.
A Δx Gambar 3. Proses aliran kalor pada suatu penampang.
Konduktivitas Termal Konduktivitas termal dapat didefinisikan sebagai ukuran kemampuan bahan untuk menghantarkan panas[10]. Konduktivitas termal adalah sifat bahan dan menunjukkan jumlah panas yang mengalir melintasi satu satuan luas jika gradien suhunya satu. Bahan yang mempunyai konduktivitas termal yang tinggi dinamakan konduktor, sedangkan bahan yang konduktivitas termalnya rendah disebut isolator. Konduktivitas termal berubah dengan suhu, tetapi dalam banyak soal perekayasaan perubahannya cukup kecil untuk diabaikan. Nilai angka konduktivitas termal menunjukkan seberapa cepat kalor mengalir dalam bahan tertentu. Makin cepat molekul bergerak, makin cepat pula ia mengangkut energi. Jadi konduktivitas termal bergantung pada suhu. Pada pengukuran konduktivitas termal mekanisme perpindahannya dengan cara konduksi[8]. T panas
T dingin
l
A Arah aliran panas Pemanas
Pendingin Gambar 4. Laju aliran kalor.
q = −λA
E dT …(2), dan …(3) q= At dl
3 Keterangan: q : Laju aliran panas tiap satuan luas A tiap satuan waktu t E : Energi A: Luas penampang lintang sampel T : Suhu λ : Konduktivitas termal t : Waktu Metode pengambilan titik-titik suhu pada sampel sebanyak 10 titik, dimana pada setiap titik tersebut terdapat satu buah sensor termokopel dengan jarak tertentu satu sama lain seperti ditunjukkan pada gambar 5.
dalam mencari nilai yaitu menggunakan proses pencatatan dan ploting grafik (lihat lampiran 12 dan lampiran 13). Alat ini terdiri dari beberapa bagian yaitu plat nama, bak penampung air (pendingin), pengontrol suhu pemanas, termometer, outlet listrik, tombol power, switch pemilih termokopel, pembuangan air, susunan sistem sensor termokopel (CA), pemanas elektrik, sistem pipa dan sirip pendingin.
Gambar 5. Segmentasi pada proses pengukuran.
Silinder standar menggunakan logam Cu (Tembaga) terdiri dari 3 segmen mempunyai diameter 40 mm dengan ketebalan 90 mm pada segmen atas, 30 mm pada segmen tengah dan 90 mm pada segmen bawah. konduktivitas termal 320 Kcal/cmh°C atau 397 W/m.°C. Sedangkan sampel yang digunakan berjumlah dua buah dengan diameter 40mm dan ketebalan masingmasing 4 mm dan 2 mm. Sampel diletakkan diantara segmen silinder standar. Konduktivitas termal untuk beberapa bahan ditunjukkan pada tabel 1: Tabel 1. Konduktivitas termal pada berbagai bahan[12] Bahan λ Bahan λ (W/m. (W/m. o o K) K) Aluminium 237 Air 0,6 Baja Stainless 14 Akrilik 0,16 Besi 79,5 Gelas 0,8 Emas 314 Karet 0,2 Intan 2000 Kayu 0,21 Tembaga 390 Timah 34,7 Kuningan 151 Udara 0,0234
Gambar 6. OSK 4565-A Thermal Conductivity Measuring Apparatus
Skema umum dan skema flow chart dari alat pengukur konduktivitas termal OSK 4565-A berturut-turut ditunjukkan pada gambar 7 dan gambar 8: NAME PLATE
TEMPERATURE SET & CONTROLLER THERMOMETER THERMO-COUPLE SELECTOR ELECTRIC LIVE OUTLET COOLING FIN POWER
ELECTRIC HEATER THERMO-COUPLE(CA)
DRAIN
DRAIN
CHILL WATER BATH
Gambar 7. Skema umum OSK 4565-A Thermal [3] Conductivity Measuring Apparatus P.I.D FUNCTION CONTROLLER TYPE SR-20 THYRISTOR POWER UNIT AB +
TEMPERATURE SET & CONTROLLER -
IMMERSION ELECTRIC HEATER STANDARD CYLINDER HEAD TANK WITH SQUARE WEIR
t1 THERMO-COUPLE SELECTOR A
t2 1COM t3
Alat Pengukur Konduktivitas Termal
t4
V4 V2
D
t7
Alat ukur ini dinamakan OSK 4565-A Thermal
Conductivity
Measuring
E
V1
THERMOMETER MODEL RI-501
t8 t9
Apparatus
Tipe: HVS-40-200F buatan Ogawa Seiki Co., LTD. Japan tahun 1980 ditunjukkan pada gambar 6, digunakan untuk mengukur konduktivitas termal bahan padat yang homogen . Alat ini bekerja secara analog dan masih menggunakan metode manual
TEST PIECE
t5 B t6
V3
POWER SUPPLY
t10 C t12
CITY WATER SERVICE PIPING
V6
V5 CHILL WATER BATH
V8
DRAINING PIPING
OVERFLOW DRAINING PIPING (2)
Gambar 8. Skema flow chart OSK 4565-A Thermal [3] Conductivity Measuring Apparatus
4 Metode pengukuran yang digunakan yaitu konduksi langsung antara silinder standar dan material uji. Silinder standar merupakan material pembanding yang sudah diketahui nilai konduktivitas termalnya. Untuk mendapatkan nilai λ (konstanta konduktivitas termal) material uji berdasarkan nilai yang terukur menggunakan konsep kesamaan laju konduksi kalor pada silinder standar dan material uji menggunakan persamaan:
q=
λR ⋅ A ⋅ ΔtR LR
=
λx ⋅ A ⋅ Δtx Lx
…(5)
Pada persamaan diatas, A sama pada kedua sisi dan jika λR , ΔtR , Δtx , LR dan Lx diketahui maka λx menjadi:
λx =
ΔtR Lx ⋅ ⋅ λR … (6) Δtx LR
Dalam pengujian biasanya permukaan kontak antar silinder standar dan material uji akan menunjukkan penurunan temperatur yang disebabkan oleh adanya resistansi kontak sehingga hal ini perlu adanya koreksi[3]. Pada material uji yang disisipkan diantara silinder standar terdapat suatu lapisan yang menunjukkan adhesi yang kuat. Lapisan ini terdapat baik di permukaan bagian atas maupun bagian bawah material uji, maka digunakan dua buah material uji yang mempunyai ketebalan berbeda untuk menghilangkan resistansi kontak ini[3]. Jika Rc adalah Resistansi kontak dan Ra dan Rb adalah nilai resistansi material uji pada masing-masing ketebalan La dan Lb, maka:
R' a = 2Rc + Ra , R ' b = 2 Rc + Rb … (7) Sehingga:
R' b − R' a = Rb − Ra (Lb > La) … (8) Rb – Ra menunjukkan resistansi dari material uji dengan ketebalan (Lb – La). Karena resistansi merupakan kebalikan dari konduktansi maka:
Rb − Ra =
1 Lb − La ( ) … (9) λ A
Maka R’a dan R’b menjadi:
R' a =
1 La 1 Lb , R' b = … (10) ⋅ ⋅ λa ' A λb' A
λa’ dan λb’ menunjukkan konduktivitas termal termasuk derajat konduksi material uji serta ruang antara material uji dan silinder standar. Nilai tersebut bisa diperoleh dari persamaan (6):
λa' =
ΔtR La ⋅ ⋅ λR … (11) Δta LR
λb' =
ΔtR Lb ⋅ ⋅ λR … (12) Δtb LR
Dari persamaan (8), (9) dan (10) didapat:
1 Lb La Lb − la … (13) ( − )= A λb ' λa ' λA Sehingga nilai konstanta konduktivitas termal material uji diperoleh melalui persamaan:
λ=
Lb − La Lb La − λ ′b λ ′a
… (14)
Nilai yang didapat merupakan nilai konduktivitas termal yang sebenarnya yang sudah termasuk koreksi. Termokopel (Thermocouple) Termokopel adalah sebuah sensor yang digunakan untuk mengukur suhu. Bentuk dari termokopel sangat halus dan dapat beroperasi dengan rentang suhu yang sangat besar. Pada 4 tabel berikut ini disajikan tipetipe termokopel berikut material penyusun, temperatur kerja dan sensitivitas: Tabel 2. Sifat dari beberapa tipe termokopel pada 250C[9] Tipe Material Temp.Kerja Sensitif ( + dan -) (0C) (µV/0C) E Ni-Cr dan Cu- -270 ~ 1000 60.9 Ni J Fe dan Cu-Ni -210 ~ 1200 51.7 K Ni-Cr dan Ni-270 ~ 1350 40.6 Al T Cu dan Cu-Ni -270 ~ 400 40.6 R Pt dan -50 ~ 1750 6 Pt(87%)Rh(13%) S Pt dan -50 ~ 1750 6 Pt(90%)Rh(10%) B Pt(70%)-50 ~ 1750 6 h(30%) dan Pt(94%)Rh(6%)
5 (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory) sebesar 512 byte yang diprogram saat operasi y Enam pilihan mode sleep menghemat penggunaan daya listrik Gambar 9. Sensor termokopel
Sebuah termokopel terdiri dari dua buah kawat yang kedua ujungnya disambung sehingga menghasilkan suatu open-circuit voltage sebagai fungsi dari suhu, diketahui sebagai tegangan termolistrik atau disebut dengan seebeck voltage. Berikut adalah tabel dari beberapa tipe termokopel. [9] Termokopel yang digunakan oleh alat ukur konduktivitas termal OSK 4565-A yaitu tipe K dengan rentang suhu yang akan diukur yaitu 0°C hingga 200°C. Mikrokontroler ATmega8535 Sistem kontrol yang digunakan pada alat digital ini dibangun dalam suatu algoritma yang diproses oleh sebuah mikrokontroler. Mikrokontroler yang dipakai adalah AVR (Alf and Vegard’s Risc processor) yang memiliki arsitektur RISC (Reduced Instruction Set Computing) 8 bit. Semua instruksi dikemas dalam kode 16-bit (16-bits word) dan sebagian besar instruksi dieksekusi dalam 1 siklus clock. AVR yang digunakan yaitu Seri ATMega8535. ATMega8535 memiliki bagian dan fitur sebagai berikut[5]: y Saluran I/O sebanyak 32 buah, yaitu PortA, PortB, PortC dan PortD y ADC 10 bit sebanyak 8 saluran pada PortA y Tiga buah Timer/Counter dengan kemampuan pembandingan y CPU yang terdiri dari 32 buah register y Watchdog Timer dengan osilator internal y Unit interupsi internal dan eksternal y Port antarmuka SPI y Antarmuka komparator analog y Port USART (Universal Synchronous and Asynchronous serial Receiver and Transmitter) untuk komunikasi serial dengan kecepatan maksimal 2,5 Mbps y Sistem mikroprosesor 8 bit berbasis RISC dengan kecepatan maksimal 16 MHz y Kapabilitas memori flash 8 KB dengan kemampuan Read While Write, SRAM sebesar 512 byte, dan EEPROM
DT-AVR Low Cost Micro System Modul rangkaian yang digunakan pada penelitian ini adalah DT-AVR Low Cost Micro System. Rangkaian ini merupakan modul single chip mikrokontroler yang menggunakan chip ATmega8535. Berikut adalah spesifikasi DT-AVR Low Cost Micro System[11]: y Mendukung semua fitur ATMega y Dimensi: 8,6 cm (P) x 7,2 cm (L) x 1,8 cm (T) y Mendukung varian AVR® 40 pin antara lain: AT90S8535, ATmega8535L, ATmega16(L), ATmega8515(L), AT90S8515, dan ATmega162(L) (Seri AVR® yang tidak memiliki ADC membutuhkan converter socket) y Memiliki fasilitas In-System Programming untuk IC yang mendukung, dilengkapi LED Programming Indicator y Memiliki hingga 35 pin jalur input/output y Lengkap dengan osilator 4 MHZ dan memiliki kemampuan komunikasi Serial UART RS-232 yang sudah disempurnakan y Lengkap dengan rangkaian reset, tombol manual reset, dan brown-out detector y Menggunakan tegangan input 9 - 12 VDC dan memiliki tegangan output 5 VDC
Gambar 10. DT-AVR Low Cost Micro System
6 Penyajian Data
Komunikasi Serial
LCD (Liquid Crystal Display) LCD (Liquid Crystal Display) digunakan untuk menampilkan informasi dari alat secara langsung (Tanpa melalui PC) berupa nilai bacaan dari sensor (suhu), nilai konstanta konduktivitas termal, menampilkan teks dan menampilkan menu pada aplikasi mikrokontroler. LCD yang digunakan adalah jenis LCD M1632, yang merupakan modul LCD dengan tampilan 16 x 2 baris, 16 pin dengan konsumsi daya rendah. Modul tersebut dilengkapi dengan mikrokontroler HD44780 buatan Hitachi yang berfungsi sebagai pengendali LCD memiliki CGROM (Character Generator Read Only Memory), CGRAM (Character Generator Random Access Memory), dan DDRAM (Display Data Random Access Memory). Berikut adalah tabel konfigurasi pin dari LCD yang digunakan[11]:
Komunikasi serial yang digunakan menggunakan sistem USART (Universal Synchronous Asynchronous Receiver and Transmitter), berikut beberapa keuntungan dari sistem USART:
Tabel 3. Konfigurasi pin LCD No. 1. 2. 3. 4.
Nama Pin Vcc GND VEE RS
5. 6.
R/W E
7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16.
D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 Anode Katode
Deskripsi +5V 0V Tegangan Kontras LCD Register Select, 0 = Register Perintah, 1 = Register Data 1 = Read, 0 = Write Enable Clock LCD, logika 1 setiap pengiriman dan pembacaan data Data Bus 0 Data Bus 1 Data Bus 2 Data Bus 3 Data Bus 4 Data Bus 5 Data Bus 6 Data Bus 7 Tegangan positif backlight Tegangan negatif backlight
Pin-pin dari LCD ini akan dihubungkan dengan salah satu I/O dari mikrokontroler ATMega8535. Tampilan dari LCD ini diatur oleh pemrograman mikrokontroler. LCD ini akan menampilkan nilai suhu, konstanta konduktivitas termal dan informasi lainnya.
Gambar 11. Liquid Crystal Display (LCD)
1. 2. 3. 4.
Operasi full duplex Mode operasi asinkron dan sinkron Mendukung komunikasi multiprosesor Mode kecepatan transmisi berorde Mbps (hingga 2,5 Mbps)
Komunikasi serial ini digunakan untuk mengkomunikasikan alat ukur konduktivitas termal dengan komputer sehingga data yang diperoleh dapat langsung dicatat oleh komputer untuk proses lebih lanjut. Keuntungan menggunakan komputer adalah untuk menghemat pekerjaan jika pengukuran yang dilakukan berulang-ulang. Data hasil pengukuran diperoleh melalui program HyperTerminal dalam format T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 T9 T10 [λ(W/mK)].
Gambar 12. HyperTerminal
Multiplekser Multiplekser merupakan sirkuit pemilih satu saluran dari beberapa saluran input sehingga pada suatu saat tertentu hanya salah satu input dipilih untuk dikirim ke output. Multiplekser disebut juga data selector (pemilih data). Multiplekser yang digunakan yaitu 74HC/HCT4067 dengan 16-channel input analog buatan Philips Semiconductors merupakan high speed SiGate CMOS yang mempunyai waktu tanggap sekitar 28ns.
74HC/HCT4067 16 bit Multiplexer
Gambar 13. Multiplekser 74HC/HCT4067
7 Konfigurasi pin dan tabel kebenaran dari multiplekser berturut-turut ditunjukkan pada tabel 6 dan tabel 7. Tabel 4. Konfigurasi pin Multiplekser. PIN NO. 1 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 23, 22, 21, 20, 19, 18, 17, 16 10, 11, 14, 13 12 15 24
SYMBOL Z Y0 to Y15 S 0 to S 3 GND E Vcc
NAME AND FUNCTION Common input/output Independent inputs/outputs Address input Ground (0V) Enable input (active LOW) Positive supply voltage
Tabel 5. Tabel kebenaran multiplekser 16 bit E L L L L L L L L L L L L L L L L H
S3 L L L L L L L L H H H H H H H H X
INPUTS S2 L L L L H H H H L L L L H H H H X
S1 L L H H L L H H L L H H L L H H X
S0 L H L H L H L H L H L H L H L H X
CHANNEL ON Y0 – Z Y1 – Z Y2 – Z Y3 – Z Y4 – Z Y5 – Z Y6 – Z Y7 – Z Y8 – Z Y9 – Z Y10 – Z Y11 – Z Y12 – Z Y13 – Z Y14 – Z Y15 – Z None
y y y y y y y
Microcontroller AVR Komponen umum elektronika PCB (Printed Board Circuit) kosong Timah Sampel bahan Fiberglass Sekrup dan mur
Diagram Alir Alat Thermometer RI-501 Termokopel Nilai analog Switching pemilihan sensor Penguatan sinyal sensor 3½ Digit A/D Converter SevenSegmen
Multiplekser Mikrokontroler LCD Komputer
Data Loger METODOLOGI PENELITIAN Waktu dan Tempat Penelitian Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Elektronika dan Laboratorium Mikrokontroler, Departemen Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor. Akan dilakukan pada periode bulan Januari sampai Agustus 2007. Alat dan Bahan Alat yang digunakan pada penelitian ini antara lain: y PC (Personal Computer) y Variable power supply y Osiloskop y Digital multimeter y Protoboard (Breadboard) y Solder y Penyedot timah y Mesin bubut y OSK-4565-A TCMA Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini antara lain:
Gambar 14. Diagram alir kerja alat
Thermometer RI-501 y Nilai analog didapat dari sensor termokopel yang terhubung pada tiap titik pengukuran. y Switching pemilihan sensor dimaksudkan untuk memilih salah satu sensor secara bergantian. y Penguatan dilakukan karena tegangan yang dihasilkan dari sensor berorde sangat kecil (mikrovolt). y A/D Converter berfungsi untuk mengubah besaran analog ke digital. ADC ini dilengkapi dengan coder 3½ digit LED driver. Sehingga hasil pembacaan mampu menampilkan nilai 0 hingga 199.9. Data Loger y Multiplekser digunakan untuk memindai data dari tiap pin keluaran 3½ Digit A/D Converter. y Mikrokontroler memiliki tugas mengendalikan selektor multiplekser,
8 mengambil data hasil pemindaian dan mengolah data. y Penyajian data ditampilkan melalui LCD. y Data hasil pembacaan dan pengolahan dikirim ke komputer melalui port serial, bisa diperoleh melalui program HyperTerminal. Pembuatan Rangkaian dan Pengujian Pada tahap ini dilakukan pembuatan rangkaian elektronika untuk tiap blok fungsional secara terpisah. Rangkaian elektronik dirangkai pada protoboard sehingga mudah untuk pengembangan dan troubleshooting masalah. Kalibrasi Alat dan Pengujian Kalibrasi ini dilakukan dengan mencocokkan hasil pembacaan suhu dari alat OSK 4565-A Thermal Conductivity Measuring Apparatus dengan alat yang dibuat. Pengujian dilakukan untuk menguji apakah alat sudah dapat menampilkan data yang sesuai dan teliti. Jika belum alat harus dikalibrasi ulang. Pengujian dilakukan beberapa kali untuk melihat kestabilan rangkaian yang dibuat.
LCD
Sensor OSK 4565-A Thermal Conductivity Measuring Apparatus
Thermometer RI-501 Data Loger
Gambar 15. Hubungan antar alat.
HASIL DAN PEMBAHASAN Pemindaian Sensor termokopel yang digunakan pada alat OSK 4565-A Thermal Conductivity Measuring Apparatus berjenis C.A Thermocouple dengan Ni-Cr bermuatan positif dan Ni-Al bermuatan negatif mempunyai sensitivitas sebesar 40.6 µV tiap kenaikan 10C. Sinyal hasil pembacaan suhu kemudian langsung diumpankan ke Thermometer (Model RI-501)
Penyelesaian Alat Jika alat sudah mampu beroperasi dengan baik dan data yang ditampilkan benar dan teliti (stabil) maka dilakukan perangkaian pada papan PCB (Printed Circuit Board). Alat tersebut kemudian di-attach ke alat OSK 4565-A Thermal Conductivity Measuring Apparatus, kemudian dilakukan pengujian ulang dan pengambilan data. Pengambilan Data Data yang akan diperoleh berupa nilai suhu dari tiap-tiap sensor (T1-T10) nilainilai tersebut kemudian diolah oleh mikrokontroler sehingga didapatkan nilai konstanta konduktivitas termal. Data-data tersebut kemudian ditampilkan melalui LCD dan komputer. Gambar 15 berikut menunjukkan hubungan antar alat.
Gambar 16. Thermometer RI-501
Data loger yang dibuat memperoleh sinyal data langsung pada alat termometer diatas melalui keluaran pin IC ICL7107 (3½ Digit A/D Converter) sehingga data yang diperoleh adalah berupa data coder SevenSegment 3½ digit yang mempunyai range nilai 0 hingga 199.9.
11
16 15
14
12
2
3
13 10
17 1
7
6
8
18
Gambar 17. Dual Sevensegmen
9
9 Pengambilan data dilakukan melalui proses pemindaian langsung pada pin-pin SevenSegment dengan memanfaatkan sebuah multiplekser 16 bit. SevenSegment yang digunakan adalah dua buah dual SevenSegment Common Anode. Metode pemindaian yang digunakan penulis namakan ”metode P”. Karena hanya titik-titik a,b,e,f dan g saja yang dipindai. Metode ini diambil karena dapat menghemat jumlah pin multiplekser yang dipakai, waktu pemindaian, jumlah kabel-kabel data ke mikrokontroler dan memori flash mikrokontroler namun tetap memperhatikan ketepatan hasil proses pemindaian. Proses pemindaian dilakukan mulai dari pin a hingga pin g. Tabel 8 berikut menunjukkan tabel koding dari pemindaian sevensegmen.
koma masing-masing menggunakan 5 buah pin input multiplekser sedangkan sisa 1 pin input multiplekser terakhir digunakan untuk pemindaian nilai ratusan. Nilai ratusan pada SevenSegment hanya dipindai pada pin b saja, karena nilai yang mungkin muncul pada nilai ratusan adalah angka satu dan kosong (tidak ada angka yang tampil). Metode ”P” ini tidak melakukan pemindaian pada titik sevensegmen. Skema rangkaian data loger yang dibuat ditunjukkan pada gambar 19:
Tabel 6. Tabel koding pemindaian sevensegmen
Seven Segmen
g
f
e
b
a
Nilai Desimal
1
0
0
0
0
16
VCC +5V
GND
74HC/HCT4067 16 bit Multiplexer
1
1
1
0
1
29
0
1
0
0
0
8
0
1
1
0
0
12 VR 10K
0
0
1
0
1
5
0
0
1
1
0
6
J8
MASUK
J7
J6
1 2 3 1 2 3 1 2 3 JUMPER
0
0
0
1
0
2
KIRI KANAN
U2
1
1
0
0
28
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
4
SLCT1
ATMEGA 8535
C4 1uF J1 RJ11
1
SLCT2
RESET
4MHz C10 100nF X1 C1 R15 TX RX 100uF 390 D3 3 3 BAT05 2 POWER IND 2 D2 D4 1 1 U1IC 7805 D5 390R 1N4002 J3 J5 J4 LED D1 R11 J2 VIN VOUT BAT05 100nF SW1 SW RST C5 10uF
VCC +5V
GND + 9VDC GND + 5VDC
GND GND
VCC +5V
Gambar 19. Skema rangkaian Data Loger.
Berikut adalah source code pemrograman pemindaian pada mikrokontroler ATMega 8535 menggunakan program Bascom AVR:
Gambar 18. Pemasangan multiplekser pada Thermometer RI-501.
Sekuen pemindaian dimulai dari nilai puluhan, satuan kemudian nilai koma. Dan terakhir adalah pemindaian nilai ratusan. Pemindaian nilai puluhan, satuan dan nilai
Sub Pindai() Datasuhu = 0 D = 0 Temp(1) = 0 Temp(2) = 0 Temp(3) = 0 Do Portd = D * 4 Waitms 1 Temp(3) = D Mod 5 If Pinc.0 = 1 Then Temp(2) = 2 ^ Temp(3) Temp(1) = Temp(1) + Temp(2) End If If Temp(3) = 4 Then
10 Select Case Temp(1) Case 16 : Temp(4) = 0 Case 29 : Temp(4) = 1 Case 8 : Temp(4) = 2 Case 12 : Temp(4) = 3 Case 5 : Temp(4) = 4 Case 6 : Temp(4) = 5 Case 2 : Temp(4) = 6 Case 28 : Temp(4) = 7 Case 0 : Temp(4) = 8 Case 4 : Temp(4) = 9 Case 31 : Temp(4) = 0 End Select Temp(1) = 0 Datasuhu = Datasuhu * 10 Datasuhu = Datasuhu + Temp(4) End If D = D + 1 Loop Until D = 15 Portd = 15 * 4 Waitms 1 If Pinc.0 = 0 Then Datasuhu = Datasuhu + 1000 End Sub
Untuk memilih pin input multiplekser pada portd mikrokontroler digunakan sintaks Portd = D * 4 dan D = D + 1 karena portd yang digunakan yaitu pin 4, 5, 6 dan 7, nilai penambahan D dibatasi sampai 14 sehingga hasil yang diharapkan yaitu nilai 0,4,8,12,16,...,56. Hal ini dilakukan karena pin 0 s/d 3 tidak berfungsi. Lalu dilakukan penundaan waktu selama 1ms karena multiplekser mempunyai waktu tanggap sekitar 28ns. 1ms dipilih karena merupakan waktu tunda terkecil yang disajikan program Bascom. Temp(3) = D Mod 5 dimaksudkan untuk mendapatkan nilai 0, 1, 2, 3 dan 4 setiap kali variabel D looping hingga nilai 14. Sintaks berikut digunakan untuk memindai pin SevenSegment yang aktif (bernilai 1). Nilai yang aktif akan diduapangkatkan (karena berupa bilangan biner sedangkan untuk mempermudah pemrograman maka dikonversi ke desimal) dengan variabel Temp(3)kemudian hasil pemangkatan akan diakumulasikan di variabel Temp(1). If Pinc.0 = 1 Then Temp(2) = 2 ^ Temp(3) Temp(1) = Temp(1) + Temp(2) End If
Dalam menentukan posisi pemindaian untuk memisahkan antara nilai puluhan, nilai satuan dan nilai koma digunakan sintaks If Temp(3) = 4 Then untuk memeriksa apakah sudah pin SevenSegment terakhir (pin g) dipindai. Jika sudah maka nilai desimal yang ditampung akan
dibandingkan dengan tabel koding pemindaian sevensegmen, digunakan perintah Select Case: Select Case Temp(1) Case 16 : Temp(4) = 0 Case 29 : Temp(4) = 1 Case 8 : Temp(4) = 2 Case 12 : Temp(4) = 3 Case 5 : Temp(4) = 4 Case 6 : Temp(4) = 5 Case 2 : Temp(4) = 6 Case 28 : Temp(4) = 7 Case 0 : Temp(4) = 8 Case 4 : Temp(4) = 9 Case 31 : Temp(4) = 0 End Select
Agar data hasil pemindaian tidak tumpang tindih dengan nilai yang lain digunakan sintaks Temp(1) = 0. Karena proses pemindaian dimulai dari nilai puluhan maka digunakan sintaks Datasuhu = Datasuhu * 10 kemudian data sementara disimpan di variabel Datasuhu dengan sintaks Datasuhu = Datasuhu + Temp(4). Semua proses diatas berulang hingga proses pemindaian dilakukan pada pin terakhir SevenSegment nilai koma, sehingga nilai yang ditampung berdigit 3 angka (tanpa koma). Proses pemindaian terakhir dibaca pada pin terakhir multiplekser (pin 15) menggunakan sintaks Portd = 15 * 4. Pin terakhir multiplekser ini dihubungkan dengan pin b SevenSegment untuk melihat apakah SevenSegment menampilkan nilai 1 atau tidak. Jika pembacaan multiplekser bernilai 0 maka SevenSegment terakhir yang dipindai tersebut menampilkan angka 1 sehingga sintaks yang digunakan If Pinc.0 = 0 Then Datasuhu = Datasuhu + 1000. Nilai ini ditambahkan dengan variabel Datasuhu sebelumnya. Maka sekarang variabel Datasuhu akan menampung semua nilai yang ditampilkan di sevensegmen. Nilai yang ditampung pada variabel Datasuhu bukan nilai sebenarnya maka, data yang diperoleh dan disimpan di variabel Datasuhu kemudian dibagi dengan 10 dan hasilnya disimpan di variabel array bertipe real (dalam Bascom digunakan tipe single). Dengan demikian sintaks yang digunakan Rq(qh) = Datasuhu / 10. Variabel Rq adalah variabel jenis array dengan tipe data real karena data suhu yang akan diambil sebanyak 10 buah. Hal ini dimaksudkan untuk menghemat ruang
11
Data Pemindaian Untuk memeriksa apakah nilai yang diperoleh oleh alat yang telah dibuat sesuai dengan data yang ditampilkan oleh Thermometer RI-501, alat diuji pada rentang nilai tertentu. Data hasil percobaan pemindaian ditunjukkan pada tabel 9: Tabel 7. Tabel pengujian Data Loger.
Referensi suhu -0.1 0.2 1.1 2.5 3.1 4.5 5.2 7.7 8.6 10.2 11.9 12.0 14.2 15.4 16.8 27.9 28.1 28.2 28.4 34.7 34.8 48.5 48.7 48.9 70.2 81.8 94.5 97.9 98.1 98.4 98.6 107.2 118.5 132.0 145.2 157.9 170.4 182.8 199.9 201.1
Termometer RI-501 Error 0.2 1.1 2.5 3.1 4.5 5.2 7.7 8.6 10.2 11.9 12.0 14.2 15.4 16.8 27.9 28.1 28.2 28.4 34.7 34.8 48.5 48.7 48.9 70.2 81.8 94.5 97.9 98.1 98.4 98.6 107.2 118.5 132.0 145.2 157.9 170.4 182.8 199.9 Error
Data Loger Error 0.2 1.1 2.5 3.1 4.5 5.2 7.7 8.6 10.2 11.9 12.0 14.2 15.4 16.8 27.9 28.1 28.2 28.4 34.7 34.8 48.5 48.7 48.9 70.2 81.8 94.5 97.9 98.1 98.4 98.6 107.2 118.5 132.0 145.2 157.9 170.4 182.8 199.9 Error
Dari hasil diatas diperoleh kesimpulan bahwa rentang nilai yang dapat diuji hanya pada rentang 0°C hingga 199,9°C saja. Pada gambar 20 Kurva hubungan antara nilai pembacaan Data Loger dengan referensi suhu diperoleh persamaan y=x pada rentang 0°C hingga 199,9°C. Kurva Hubungan antara Nilai Pembacaan Data Loger dengan Referensi Suhu
250 y= x
200 Referensi Suhu
memori mikrokontroler dan mempermudah pemrograman.
150 100 50 0 0
50
100
150
200
250
Data Loger
Gambar 20. Kurva hubungan antara nilai pembacaan Data Loger dengan referensi suhu.
Sehingga pada diperoleh: Ketelitian = 100% Ketepatan = 100% Galat = 0%
rentang
demikian
Gambar 21. Pengujian Data Loger.
Perhitungan Proses perhitungan data untuk mendapatkan nilai konstanta konduktivitas termal meliputi: a. Mencari nilai selisih suhu Δta dan Δtb (sampel a dan sampel b) yang diturunkan dari gradien garis pada silinder standar. 90 …(15) m1 = T 7 − T 10 95 …(16) m1 = ta1 − T 10
Substitusi didapatkan nilai ta1 ⎛ 19 ⎞ ta1 = ⎜ (T 7 − T 10) ⎟ + T 10 …(17) ⎝ 18 ⎠
12 30 …(18) T5 − T6 35 …(19) m2 = T 5 − ta 2 35 …(20) m2 =
m2 =
tb1 − t 6
Substitusi didapatkan nilai ta2 ⎛7 ⎞ ta 2 = T 5 − ⎜ (T 5 − T 6) ⎟ …(21) ⎝6 ⎠
Substitusi didapatkan nilai tb1 ⎛7 ⎞ tb1 = ⎜ (T 5 − T 6) ⎟ + T 6 …(22) ⎝6 ⎠ 90 …(23) m3 = T1 − T 4 95 …(24) m3 = T 1 − tb 2
Substitusi didapatkan nilai tb2 ⎛ 19 ⎞ tb2 = T1 − ⎜ (T1 − T 4) ⎟ …(25) 18 ⎝ ⎠
Dengan demikian Δta = ta2 = ta1 …(25) Δtb = tb 2 = tb1 …(26) Δta =
⎛7 ⎞ ⎛ 19 ⎞ T 5 − T 10 − ⎜ (T 5 − T 6) ⎟ − ⎜ (T 7 − T 10 ) ⎟ ⎝6 ⎠ ⎝ 18 ⎠
…(27) Δtb =
⎛ 19 ⎞ ⎛7 ⎞ T 1 − T 6 − ⎜ (T 1 − T 4) ⎟ − ⎜ (T 5 − T 6) ⎟ ⎝ 18 ⎠ ⎝6 ⎠
…(28) Menghitung rata-rata selisih suhu untuk tiap titik pada silinder standar ΔtR = (Δt1,2 + Δt2,3 + Δt3,4 + Δt7,8 + Δt8,9 + Δt9,10)/6 …(29) b. Menghitung nilai λ ′a dan λ ′b yang merupakan konstanta konduktivitas termal untuk masing sampel termasuk kadar konduksi sampel dan ruang antara sampel dan silinder standar.
ΔtR La …(30) λR Δta L R ΔtR Lb …(31) λ ′b = λR Δtb LR
λ ′a =
nilai konstanta c. Menghitung konduktivitas termal sampel dalam Kcal/cmh°C Lb − La …(32) λ= Lb La − λ ′b λ ′a
d. Menghitung nilai konstanta konduktivitas termal sampel dalam W/mK
λn = λ / 0.859824 …(33) Berikut adalah source code pemrograman perhitungan nilai konstanta konduktivitas termal pada mikrokontroler ATMega 8535 menggunakan program Bascom AVR: Sub Hitung() Upperline Lcd " Pengolahan... " Waitms 500 Lowerline Lcd " Tolong Tunggu! " Waitms 200 Alih Rq(17) Rq(14) Rq(17) Rq(16) Rq(14) Rq(17) Rq(14)
= = = = = = =
Rq(7) - Rq(10) 1.056 * Rq(17) Rq(5) - Rq(6) Rq(17) * 1.167 Rq(16) + Rq(14) Rq(5) - Rq(10) Rq(17) - Rq(14)
'DeltaTA
Rq(17) Rq(17) Rq(15) Rq(17) Rq(15)
= = = = =
Rq(1) - Rq(4) Rq(17) * 1.056 Rq(17) + Rq(16) Rq(1) - Rq(6) Rq(17) - Rq(15)
'DeltaTB
Rq(17) Rq(16) Rq(13) Rq(12) Rq(11) Rq(16) Rq(17) Rq(16) Rq(16) Rq(16) Rq(16) Rq(16)
= = = = = = = = = = = =
Rq(2) - Rq(1) Rq(3) - Rq(2) Rq(4) - Rq(3) Rq(8) - Rq(7) Rq(9) - Rq(8) Rq(16) + Rq(17) Rq(10) - Rq(9) Rq(16) + Rq(17) Rq(16) + Rq(13) Rq(16) + Rq(12) Rq(16) + Rq(11) Rq(16) / -6
'DeltaTR
Rq(17) = Rq(16) / Rq(14) Rq(12) = Rq(17) * 21.333
'LamdaA
Rq(17) = Rq(16) / Rq(15) Rq(13) = Rq(17) * 42.667
'LamdaB
Rq(17) Rq(11) Rq(11) Rq(11)
'Lamda
= = = =
4 / Rq(13) 2 / Rq(12) Rq(17) - Rq(11) 2 / Rq(11)
Rq(17) = Rq(11) / 0.859824'LamdaN Hasil(1) = Fusing(rq(17) , ".##") + " W/mK " Hasil(2) = Fusing(rq(11) , ".##") + " Kcal/mh" + Chr(223) + "C " Hasil(3) = Fusing(rq(12) , ".##") + " Kcal/mh" + Chr(223) + "C " Hasil(4) = Fusing(rq(13) , ".##") + " Kcal/mh" + Chr(223) + "C " Hasil(5) = Fusing(rq(14) , ".#") + Chr(223) + "C "
13 Case 1.13 To 1.2 : Hasil(8) = "Beton" Case 0.8 To 1.13 : Hasil(8) = "Tanah/Beton" Case 0.52 To 0.8 : Hasil(8) = "Tanah" Case 0.4 To 0.52 : Hasil(8) = "Polimer HiD" Case 0.33 To 0.4 : Hasil(8) = "Polimer HiD/Kayu" Case 0.04 To 0.33 : Hasil(8) = "Polimer LoD/Kayu"
Hasil(6) = Fusing(rq(15) , ".#") + Chr(223) + "C " Hasil(7) = Fusing(rq(16) , ".#") + Chr(223) + "C " For Qh = 1 To 10 If Suhuword(qh) > 9 Then Judul(qh) = Str(suhuword(qh)) Judul(qh) = Format(judul(qh) , "0.0") Else Judul(qh) = "0" + Str(suhuword(qh)) Judul(qh) = Format(judul(qh) , "0.0") End If Next Qh Print Judul(1) ; " " ; Judul(2) ; " " ; Judul(3) ; " " ; Judul(4) ; " " ; Judul(5) ; " " ; _ Judul(6) ; " " ; Judul(7) ; " " ; Judul(8) ; " " ; Judul(9) ; " " ; Judul(10) ; " [" ; _ Fusing(rq(17) , ".##") ; "]" Judul(1) = " " + Chr(178) + " " Judul(2) = " " + Chr(178) + " " Judul(3) = " " + Chr(178) + "A " Judul(4) = " " + Chr(178) + "B " Judul(5) = "DeltaTA " Judul(6) = "DeltaTB " Judul(7) = "DeltaTR " Judul(8) = " Suhu " Upperline Lcd "[<] " ; Judul(1) ; " [>] " Waitms 500
Select Case Rq(17) Case 1000 To 2500 : Hasil(8) = "Berlian" Case 406 To 429 : Hasil(8) = "Perak" Case 385 To 401 : Hasil(8) = "Tembaga" Case 314 To 318 : Hasil(8) = "Emas" Case 205 To 237 : Hasil(8) = "Alumunium" Case 109 To 159 : Hasil(8) = "Kuningan" Case 55 To 80.4 : Hasil(8) = "Besi" Case 42 To 50 : Hasil(8) = "Perunggu" Case 34.7 To 35.3 : Hasil(8) = "Timah" Case 16.3 To 21.9 : Hasil(8) = "Titanium" Case 14 To 16.3 : Hasil(8) = "Baja Stainless" Case 1.73 To 3.98 : Hasil(8) = "Granit" Case 1.2 To 1.4 : Hasil(8) = "Kaca"
Case 0.003 To 0.03 : Hasil(8) = "Silica Aerogel" 'Case : Hasil(8) = "" Case Is < 0 : Hasil(8) = "Data Salah !!" Case Else : Hasil(8) = "Belum Tahu" End Select Qh = 1 Siklus: Do Waitms 10 If Pinc.2 = 1 Then Bitwait Pinc.2 , Reset If Qh = 19 Then Qh = 0 Qh = Qh + 1 End If If Pinc.3 = 1 Then Bitwait Pinc.3 , Reset If Qh = 1 Then Qh = 20 Qh = Qh - 1 End If If Qh = 19 Then Upperline Lcd "[<] Ulangi! [>] " Lowerline Lcd " Tekan Reset! " Goto Siklus End If If Qh = 18 Then Upperline Lcd "[<]?Prakiraan[>] " Lowerline Lcd "> " ; Hasil(8) ; " " Goto Siklus End If If Qh < 8 Then Upperline Lcd "[<] " ; Judul(qh) ; " [>] " Lowerline Lcd Hasil(qh) ; " " Else Upperline Lcd "[<] " ; Judul(8) ; " [>] " Lowerline Temp(1) = Qh - 7 Lcd "T " ; Temp(1) ; " = " ; Fusing(rq(temp(1)) , "#.#") ; Chr(223) ; "C " End If Loop End Sub
14 Untuk menentukan nilai selisih suhu sampel a (Δta) ⎛7 ⎞ ⎛ 19 ⎞ Δta = T 5 − T 10 − ⎜ (T 5 − T 6) ⎟ − ⎜ (T 7 − T 10) ⎟ 6 ⎝ ⎠ ⎝ 18 ⎠
digunakan sintaks: Rq(17) Rq(14) Rq(17) Rq(16) Rq(14) Rq(17) Rq(14)
= = = = = = =
digunakan sintaks:
Rq(7) - Rq(10) 1.056 * Rq(17) Rq(5) - Rq(6) Rq(17) * 1.167 Rq(16) + Rq(14) Rq(5) - Rq(10) Rq(17) - Rq(14)
Rq(17) = Rq(16) / Rq(15) Rq(13) = Rq(17) * 42.667
'DeltaTA
Δta disimpan di variabel Rq(14) Untuk menentukan nilai selisih suhu sampel a (Δtb) ⎞ ⎞ ⎛7 ⎛ 19 Δtb = T 1 − T 6 − ⎜ (T 1 − T 4) ⎟ − ⎜ (T 5 − T 6) ⎟ ⎠ ⎠ ⎝6 ⎝ 18
digunakan sintaks: Rq(17) Rq(17) Rq(15) Rq(17) Rq(15)
= = = = =
Rq(1) - Rq(4) Rq(17) * 1.056 Rq(17) + Rq(16) Rq(1) - Rq(6) Rq(17) - Rq(15)
'DeltaTB
ΔtR = (Δt1,2 + Δt2,3 + Δt3,4 + Δt7,8 + Δt8,9 + Δt9,10)/6 digunakan sintaks: = = = = = = = = = = = =
Rq(2) - Rq(1) Rq(3) - Rq(2) Rq(4) - Rq(3) Rq(8) - Rq(7) Rq(9) - Rq(8) Rq(16) + Rq(17) Rq(10) - Rq(9) Rq(16) + Rq(17) Rq(16) + Rq(13) Rq(16) + Rq(12) Rq(16) + Rq(11) Rq(16) / -6 'DeltaTR
ΔtR disimpan di variabel Rq(16) Untuk menentukan nilai konstanta konduktivitas termal sampel a (λ’a)
λ ′a =
ΔtR L a λR Δta L R
digunakan sintaks: Rq(17) = Rq(16) / Rq(14) Rq(12) = Rq(17) * 21.333
λ’a disimpan di variabel Rq(12)
'LamdaA
'LamdaB
λ’b disimpan di variabel Rq(13) Untuk menentukan nilai konstanta konduktivitas termal sampel dalam Kcal/mh°C
λ=
Lb − La Lb La − λ ′b λ ′a
digunakan sintaks: Rq(17) Rq(11) Rq(11) Rq(11)
Δta disimpan di variabel Rq(15) Untuk menentukan nilai rata-rata selisih suhu untuk tiap titik pengukuran pada silinder standar (ΔtR)
Rq(17) Rq(16) Rq(13) Rq(12) Rq(11) Rq(16) Rq(17) Rq(16) Rq(16) Rq(16) Rq(16) Rq(16)
Untuk menentukan nilai konstanta konduktivitas termal sampel b (λ’b) ΔtR Lb λ ′b = λR Δtb LR
= = = =
4 / Rq(13) 2 / Rq(12) Rq(17) - Rq(11) 2 / Rq(11) 'Lamda
λ disimpan di variabel Rq(11) Untuk menentukan nilai konstanta konduktivitas termal sampel dalam W/mk
λn = λ / 0.859824 digunakan sintaks: Rq(17) = Rq(11) / 0.859824 'LamdaN
λn disimpan di variabel Rq(17) Database mengenai nilai konduktivitas termal dari material ditulis menggunakan Select Case, berikut adalah sintaksnya: Select Case Rq(17) Case 1000 To 2500 : Hasil(8) = "Berlian" Case 406 To 429 : Hasil(8) = "Perak" Case 385 To 401 : Hasil(8) = "Tembaga" Case 314 To 318 : Hasil(8) = "Emas" Case 205 To 237 : Hasil(8) = "Alumunium" Case 109 To 159 : Hasil(8) = "Kuningan" Case 55 To 80.4 : Hasil(8) = "Besi" Case 42 To 50 : Hasil(8) = "Perunggu" Case 34.7 To 35.3 : Hasil(8) = "Timah" Case 16.3 To 21.9 : Hasil(8) = "Titanium" Case 14 To 16.3 : Hasil(8) = "Baja Stainless" Case 1.73 To 3.98 : Hasil(8) = "Granit"
15 Case 1.2 To 1.4 : Hasil(8) = "Kaca" Case 1.13 To 1.2 : Hasil(8) = "Beton" Case 0.8 To 1.13 : Hasil(8) = "Tanah/Beton" Case 0.52 To 0.8 : Hasil(8) = "Tanah" Case 0.4 To 0.52 : Hasil(8) = "Polimer HiD" Case 0.33 To 0.4 : Hasil(8) = "Polimer HiD/Kayu" Case 0.04 To 0.33 : Hasil(8) = "Polimer LoD/Kayu"
Material yang digunakan berjumlah dua buah tiap jenis dengan diameter 40mm dan ketebalan masing-masing 4 mm dan 2 mm. Material uji diletakkan diantara segmen silinder standar.
Case 0.003 To 0.03 : Hasil(8) = "Silica Aerogel" 'Case : Hasil(8) = "" Case Is < 0 : Hasil(8) = "Data Salah !!" Case Else : Hasil(8) = "Belum Tahu" End Select
Nilai konduktivitas termal yang dimasukkan ke database adalah dalam satuan W/mK. Sehingga variabel yang digunakan adalah Rq(11). Data yang dikirim ke komputer melalui port serial digunakan sintaks: Print Judul(1) ; " " ; Judul(2) ; " " ; Judul(3) ; " " ; Judul(4) ; " " ; Judul(5) ; " " ; _ Judul(6) ; " " ; Judul(7) ; " " ; Judul(8) ; " " ; Judul(9) ; " " ; Judul(10) ; " [" ; _ Fusing(rq(17) , ".##") ; "]"
Data tersebut diterima oleh komputer pada program HyperTerminal dalam format T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 T9 T10 [λ(W/mK)].
Material Uji
Gambar 23. Penempatan material uji
Persiapan material sebelum pengujian adalah dengan mengolesi permukaan material dengan Thermal Grease. Thermal Grease yang digunakan merupakan campuran dari silikon. Persiapan material juga dapat digunakan alumunium foil. Tujuan pelapisan pelapisan ini agar aliran panas seluruhnya benar-benar melewati material uji dan tidak ada udara antara dua permukaan (material uji dan batang silinder standar). Hal ini akan mengurangi galat pengukuran sehingga hasil yang diperoleh akan lebih teliti dan tepat. Data Pengujian
Material Uji
Material yang digunakan untuk pengujian alat dalam mengukur nilai konduktivitas termal adalah Stainless Steel, Kuningan, Fiberplastik dan kayu. Pada persiapan bahan kerataan permukaan sangat menentukan ketepatan nilai konstanta konduktivitas termal yang diperoleh.
Gambar 22. Material-material yang diuji
Pengujian dilakukan pada setiap material uji diatas pada selang perlakuan gradien suhu seperti pada tabel-tabel hasil pengujian dibawah ini. Pendingin yang digunakan yaitu air dengan mengatur jumlah aliran yang mengalir melewati pipa dan sirip pendingin bagian bawah alat sehingga konstan. Kurva hubungan antara konduktivitas termal dengan pengulangan pengukuran pada material uji stainless steel ditunjukkan pada gambar 24 dan gambar 25, pada material uji fiberplastik ditunjukkan pada gambar 26 dan gambar 27, pada material uji kayu ditunjukkan pada gambar 28 dan gambar 29 dan pada material uji kuningan ditunjukkan pada gambar 30 dan gambar 31.
16
Kurva hubungan konduktivitas termal dengan pengulangan pengukuran
y = -0.0007x + 0.176
y = -0.0035x + 14.935
16 14
Konduktivitas termal
Konduktivitas termal
Kurva hubungan konduktivitas termal dengan pengulangan pengukuran
12 10 8 6 4 2 0 0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0.18 0.16 0.14 0.12 0.1 0.08 0.06 0.04 0.02 0
10 11
0
1
2
Pengulangan pengukuran
3
4
5
6
7
8
9
10 11
Pengulangan pengukuran
Gambar 24. Kurva hubungan antara konduktivitas termal dengan pengulangan pengukuran stainless steel pada rentang suhu 100°C dan 27.6°C.
Gambar 26. Kurva hubungan antara konduktivitas termal dengan pengulangan pengukuran fiberplastik pada rentang suhu 50°C dan 26.4°C.
Berdasarkan kurva hubungan antara konduktivitas termal dengan pengulangan pengukuran stainless steel pada rentang suhu 100°C dan 27.6°C diperoleh:
Berdasarkan kurva hubungan antara konduktivitas termal dengan pengulangan pengukuran fiberplastik pada rentang suhu 50°C dan 26.4°C diperoleh: Referensi : 0.16 W/mK Ketelitian : 97.12 % Ketepatan : 92.25 %
Referensi : 14.00 W/mK Ketelitian : 99.03 % Ketepatan : 93.46 %
Kurva hubungan konduktivitas termal dengan pengulangan pengukuran
Kurva hubungan konduktivitas termal dengan pengulangan pengukuran
y = -6E-05x + 0.1753
y = 0.016x + 13.86
Konduktivitas termal
Konduktivitas termal
14 12 10 8 6 4 2
0.18 0.16 0.14 0.12 0.1 0.08 0.06 0.04 0.02 0
0 0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11
Pengulangan pengukuran
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11
Pengulangan pengukuran
Gambar 25. Kurva hubungan antara konduktivitas termal dengan pengulangan pengukuran stainless steel pada rentang suhu 200°C dan 28.0°C.
Gambar 27. Kurva hubungan antara konduktivitas termal dengan pengulangan pengukuran fiberplastik pada rentang suhu 100°C dan 26.0°C.
Berdasarkan kurva hubungan antara konduktivitas termal dengan pengulangan pengukuran stainless steel pada rentang suhu 200°C dan 28.0°C diperoleh:
Berdasarkan kurva hubungan antara konduktivitas termal dengan pengulangan pengukuran fiberplastik pada rentang suhu 100°C dan 26.0°C:
Referensi : 14.00 W/mK Ketelitian : 99.30 % Ketepatan : 99.63 %
Referensi : 0.16 W/mK Ketelitian : 96.55 % Ketepatan : 90.56 %
17
Kurva hubungan konduktivitas termal dengan pengulangan pengukuran
Kurva hubungan konduktivitas termal dengan pengulangan pengukuran
y = -0.001x + 0.1973
y = -0.0966x + 139.54
0.2
Konduktivitas termal
Konduktivitas termal
140
0.15 0.1 0.05 0
120 100 80 60 40 20 0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11
0
1
2
Pengulangan pengukuran
3
4
5
6
7
8
9
10 11
Pengulangan pengukuran
Gambar 28. Kurva hubungan antara konduktivitas termal dengan pengulangan pengukuran kayu pada rentang suhu 100°C dan 27.4°C.
Gambar 30. Kurva hubungan antara konduktivitas termal dengan pengulangan pengukuran kuningan pada rentang suhu 100°C dan 26.9°C.
Berdasarkan kurva hubungan antara konduktivitas termal dengan pengulangan pengukuran kayu pada rentang suhu 100°C dan 27.4°C diperoleh:
Berdasarkan kurva hubungan antara konduktivitas termal dengan pengulangan pengukuran kuningan pada rentang suhu 100°C dan 26.9°C diperoleh: Referensi : 151.00 W/mK Ketelitian : 99.26 % Ketepatan : 92.06 %
Referensi : 0.21 W/mK Ketelitian : 96.30 % Ketepatan : 90.92 %
Kurva hubungan konduktivitas termal dengan pengulangan pengukuran
Kurva hubungan konduktivitas termal dengan pengulangan pengukuran y = -0.1842x + 154.86
0.2
160 Konduktivitas termal
Konduktivitas termal
y = -0.0005x + 0.228
0.15 0.1 0.05
140 120 100 80 60 40 20
0
0 0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11
Pengulangan pengukuran
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11
Pengulangan pengukuran
Gambar 29. Kurva hubungan antara konduktivitas termal dengan pengulangan pengukuran kayu pada rentang suhu 200°C dan 27.2°C.
Gambar 31. Kurva hubungan antara konduktivitas termal dengan pengulangan pengukuran kuningan pada rentang suhu 200°C dan 28.2°C.
Berdasarkan kurva hubungan antara konduktivitas termal dengan pengulangan pengukuran kayu pada rentang suhu 200°C dan 27.2°C diperoleh:
Berdasarkan kurva hubungan antara konduktivitas termal dengan pengulangan pengukuran kuningan pada rentang suhu 200°C dan 28.2°C diperoleh:
Referensi : 0.21 W/mK Ketelitian : 98.23 % Ketepatan : 92.42 %
Referensi : 151.00 W/mK Ketelitian : 99.41 % Ketepatan : 98.12 %
18 SIMPULAN DAN SARAN
tenggang waktu sekitar 30 hingga 60 menit dari awal alat dinyalakan.
Simpulan
• Alat pengukur konduktivitas termal OSK 4565-A Thermal Conductivity Measuring Apparatus Tipe: HVS-40200F buatan Ogawa Seiki Co., LTD. Japan yang berumur lebih dari 20 tahun, masih bisa bekerja secara baik. • Data loger yang dibuat dan dikomunikasikan dengan Termometer RI-501 telah bekerja dengan sangat baik dibuktikan dengan hasil pengujian data loger. Ketelitian dan ketepatan yang diperoleh adalah 100 %, pada rentang suhu 0°C sampai dengan 199.9°C. • Pada dasarnya semua material dapat diuji dengan alat ini, namun material tersebut harus berupa padatan keras. • Hasil pengujian keempat material cukup baik. Didapat rata-rata nilai konduktivitas termal, ketelitian dan ketepatan pada pengukuran masingmasing material uji yaitu: Stainless Steel = 14.44 W/mK Ketelitian = 99.17 % Ketepatan = 96.55 % Fiberplastik = 0.18 W/mK Ketelitian = 96.84 % Ketepatan = 91.41 % Kayu = 0.21 W/mK Ketelitian = 97.27 % Ketepatan = 91.67 % Kuningan = 146.43 W/mK Ketelitian = 99.34 % Ketepatan = 95.09 % • Faktor yang sangat menentukan hasil pengukuran yaitu pada tahap persiapan material uji dan pemasangan material uji. Material uji harus sesuai dengan ukuran yang ditentukan dan kerataan permukaan, dengan demikian permukaan material uji dapat seluruhnya bersentuhan dengan silinder standar. Penggunaan material pelapis (Thermal Grease atau alumunium foil) digunakan untuk membantu mengurangi gap udara antara material uji dan silinder standar. Pemasangan material uji harus tepat dan sejajar dengan silinder standar. • Faktor lain yang penting juga dalam memperoleh kualitas hasil yang didapat yaitu sudah stabilnya pembacaan suhu dari tiap sensor. Penulis menggunakan
Saran
• Pendingin sebaiknya menggunakan alat pendingin seperti elemen pendingin atau refrigerator air. Pendingin yang digunakan dapat dikontrol dan dimonitor secara otomatis. • Menggunakan sistem switch otomatis saat pembacaan tiap sensor tanpa perlu menggunakan Thermoselector untuk menginput setiap data suhunya . Switch yang digunakan bisa berupa sistem relay atau multiplekser. Namun total resistansi dari sistem harus kurang dari 100Ω. • Material pelapis yang digunakan sebaiknya berkualitas sangat baik terutama jika material uji mempunyai konduktivitas termal tinggi.
DAFTAR PUSTAKA
Sheet ATmega8535. [1] Data http://www.atmel.com [2] Definisi Kalor dan Teori Kalor Umum. http://www.organisasi.org/pengertian_d efinisi_kalor_dan_teori_kalor_umum_d asar_kuantitas_jumlah_panas_pendidik an_ilmu_sains_fisika_via_internet_grat is [3] Instruction Manual, OSK 4565-A Thermal Conductivity Apparatus 1987: Ogawa Seiki Co., LTD. Japan. dan Hukum Pertama [4] Kalor Termodinamika. faculty.petra.ac.id/ herisw/Fisika1/13-kalor.doc [5] Pratomo, Andi. 2005. Panduan Praktis Pemrograman AVR Mikrokontroler AT90S2313. Penerbit Andi.Yogyakarta. [6] Putra, E Agfianto. 2004. Belajar Mikrokontroler AT89C51/52/55. Gaya Media. Yogyakarta. [7] Sutadi, Dwi. 2004. I/O Bus dan Motherboard. Andi Offset. Yogyakarta. [8] Aklis, Nur. Studi Heat Losses pada Isobaric Zone Reactor Hyl III http://epri nts.ums.ac.id/581/01/3._NurAklis,_Stu di_Heat_Losses_pada_Isobaric_Zone_ Reactor_Hyl_III.pdf [9] Temperatur. faculty.petra.ac.id/herisw/ Fisika1/12-suhu.doc
19 [10] Tipler, Paul A. Fisika Untuk Sains Dan Teknik Jilid 1. Erlangga. Indonesia. [11] Wardhana, Lingga. Belajar Sendiri Mikrokontroler AVR Seri ATMega8535. Andi. Yogyakarta. Indonesia. List of Thermal [12] Wikipedia Conductivity. http://en.wikipedia.org/Li st_of_thermal_conductivity
LAMPIRAN
20
Lampiran 1. Diagram Alir Penelitian. Studi Literatur
Perancangan Hardware dan software
Pembuatan Hardware
Pembuatan Software
Kalibrasi Alat
Perbaikan Alat (Software dan Hardware)
Uji Alat
Tepat dan Teliti?
tidak
ya Pengambilan Data Suhu
Pengambilan Data Konduktivitas Termal
21
Lampiran 2. Spesifikasi dan dimensi alat OSK 4565-A Thermal Conductivity Measuring Apparatus. Model
HVS-40-200SF
Metal specimen (X) Standard Sisc (S)
40mm Dia X 4mm 40mm Dia (Copper or Copper alloy)
Temperature gradient set device Immersion electric heater Max. Temperature Thermometer (Digital Indicator) Insulator Thermo detector Low temp source Power supply Cold water supply
1500W 200°C 0 – 199.9°C (0.1°C) Glass wool C. A. Thermocouple Chill water bath AC 200/220V, 50/60 Hz 100 L/H
Dimension NETT (approx) Width Depth Height Weight
GROSS (approx) Packed for export 850mm 400mm 1150mm 100kg
Volume Weight
0.9 m² 130 kg
DRAIN
POWER
DRAIN
THERMO-COUPLE(CA)
ELECTRIC LIVE OUTLET
THERMO-COUPLE SELECTOR
THERMOMETER
TEMPERATURE SET & CONTROLLER
NAME PLATE
CHILL WATER BATH
ELECTRIC HEATER
COOLING FIN
22
Lampiran 3. Skema umum OSK 4565-A Thermal Conductivity Measuring Apparatus.
23
Lampiran 4. Skema flow chart OSK 4565-A Thermal Conductivity Measuring Apparatus.
P.I.D FUNCTION CONTROLLER TYPE SR-20 THYRISTOR POWER UNIT TEMPERATURE A B SET & CONTROLLER + -
IMMERSION ELECTRIC HEATER STANDARD CYLINDER HEAD TANK WITH SQUARE WEIR
t1 THERMO-COUPLE SELECTOR A
t2 1COM t3 t4
V4 V2
D TEST PIECE
t5 B t6 t7
E
V1
THERMOMETER MODEL RI-501
t8 t9 V3
POWER SUPPLY
t10 C t12
CITY WATER SERVICE PIPING
V6
V5 CHILL WATER BATH
OVERFLOW DRAINING PIPING (2)
V8
DRAINING PIPING
24
Lampiran 5. Skema pemasangan pengukuran OSK 4565-A Thermal Conductivity Measuring Apparatus.
THERMO DETECTOR C-A THERMOCOUPLE
COOLING FIN
ADJUST NUT
FLANGE
SPRING
THERMOCOUPLE HOLDER
INSULATOR
TEST PIECE A
D
STANDARD CYLINDER
B E C
COVER BRACKET
CHILL WATER BATH WATER INLET
WATER DELIVERY
25
Lampiran 6. Skema pengkabelan OSK 4565-A Thermal Conductivity Measuring Apparatus.
PID FUNCTION CONTROLLER TEMP.SET & CONT'R TYPE SR-20
1 2
THYRISTOR POWER UNIT 1 2 + 3
5 6 1213 + V
v
A
C
AC 220V
ELECTRIC HEATER CA TERMO-COUPLE ELEC.LIVE OUTLET AC 220V POWER SW AC 220V
THERMO SEL'R 1 2
4 5 COM STANDARD CYLINDER
THERMOMETER MODEL RI-501
26
Lampiran 7. Skema rangkaian Data Loger.
VCC +5V
GND
74HC/HCT4067 16 bit Multiplexer
VR 10K
J8
MASUK
J7
J6
1 2 3 1 2 3 1 2 3 JUMPER
KIRI KANAN
U2
SLCT2
SLCT1
ATMEGA 8535
C4 1uF J1 RJ11
RESET
C10 100nF
4MHz
X1 C1 R15 TX RX 100uF 390 D3 3 3 BAT05 2 POWER IND 2 D2 D4 1 1 U1IC 7805 D5 390R 1N4002 J3 J5 J4 LED D1 R11 J2 VIN VOUT BAT05 100nF SW1 SW RST C5 10uF
VCC +5V
GND + 9VDC GND + 5VDC
GND GND
VCC +5V
T1 93.8 93.7 93.8 93.8 93.8 93.8 93.8 93.8 93.9 93.9
T2 90.2 90.2 90.2 90.3 90.3 90.3 90.3 90.3 90.4 90.4
T3 86.4 86.4 86.5 86.5 86.6 86.6 86.5 86.5 86.7 86.7
T4 82.6 82.6 82.7 82.7 82.8 82.8 82.8 82.8 82.8 82.9
T5 64.4 64.5 64.5 64.6 64.7 64.7 64.7 64.7 64.8 64.9
No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
T1 187.1 187.2 187.2 187.1 187.2 187.2 187.2 187.2 187.3 187.3
T2 178.6 178.7 178.7 178.6 178.7 178.7 178.7 178.7 178.7 178.8
T3 169.7 169.8 169.8 169.8 169.9 169.9 169.8 169.9 169.9 169.9
T4 160.6 160.7 160.7 160.7 160.8 160.8 160.8 160.8 160.9 160.9
T5 116.7 116.8 116.8 116.8 117.0 117.1 117.1 117.1 117.1 117.1
Pada rentang suhu 200°C hingga 28.0°C.
No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Pada rentang suhu 100°C hingga 27.6°C.
T6 106.8 106.9 106.9 106.9 107.1 107.2 107.2 107.2 107.2 107.3
T6 60.3 60.4 60.4 60.5 60.6 60.6 60.6 60.6 60.7 60.7
T7 78.5 78.6 78.7 78.7 78.9 78.9 78.9 78.9 79.0 79.0
T7 48.2 48.3 48.3 48.4 48.5 48.5 48.6 48.6 48.7 48.7
T8 69.6 69.7 69.7 69.8 69.9 69.9 69.9 69.9 70.0 70.0
T8 44.4 44.5 44.7 44.8 44.8 44.9 44.9 44.9 45.0 45.0
Lampiran 8. Data hasil pengukuran material uji stainless steel.
T9 60.7 60.8 60.9 60.9 61.0 61.1 61.1 61.1 61.1 61.1
T9 40.8 40.9 41.0 41.1 41.1 41.2 41.2 41.3 41.4 41.4
T10 52.6 52.7 52.8 52.8 52.9 53.0 53.0 53.0 53.0 53.1
T10 37.5 37.6 37.7 37.8 37.9 37.9 38.0 38.0 38.0 38.0
DeltaTA 25.2 25.2 25.1 25.1 25.1 25.2 25.2 25.2 25.1 25.2
DeltaTA 10.8 10.8 10.8 10.8 10.8 10.8 10.7 10.7 10.7 10.7
DeltaTB 40.8 40.8 40.8 40.8 40.7 40.6 40.6 40.6 40.7 40.7
DeltaTB 16.9 16.8 16.9 16.8 16.8 16.8 16.8 16.8 16.7 16.7
DeltaTR 8.7 8.7 8.7 8.7 8.7 8.7 8.7 8.7 8.7 8.7
DeltaTR 3.7 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6
LamdaA LamdaB 7.39 9.14 7.39 9.14 7.42 9.14 7.41 9.12 7.42 9.16 7.38 9.16 7.38 9.16 7.38 9.16 7.42 9.16 7.37 9.14
LamdaA LamdaB 7.20 9.22 7.16 9.23 7.13 9.13 7.13 9.19 7.09 9.14 7.09 9.14 7.16 9.14 7.16 9.14 7.23 9.28 7.21 9.25
Lamda 11.97 11.97 11.89 11.87 11.96 12.10 12.10 12.10 11.96 12.02 Rataan
Lamda 12.82 12.97 12.71 12.92 12.85 12.85 12.64 12.64 12.97 12.90 Rataan
LamdaN 13.92 13.92 13.83 13.80 13.91 14.07 14.07 14.07 13.91 13.98 13.95
LamdaN 14.91 15.08 14.78 15.03 14.94 14.94 14.70 14.70 15.08 15.00 14.92
27
T1 48.8 48.9 48.9 48.9 48.9 49.0 49.0 49.0 49.1 49.1
T2 48.8 48.9 48.9 48.9 48.9 49.0 49.1 49.0 49.0 49.1
T3 48.7 48.8 48.8 48.8 48.8 48.9 48.9 48.9 48.9 48.9
T4 48.5 48.7 48.7 48.7 48.7 48.8 48.8 48.8 48.8 48.8
T5 34.6 34.8 34.8 34.7 34.7 34.6 34.6 34.5 34.5 34.5
No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
T1 98.6 98.6 98.7 98.6 98.6 98.6 98.6 98.7 98.8 98.7
T2 98.4 98.4 98.5 98.4 98.4 98.4 98.4 98.5 98.6 98.5
T3 98.1 98.1 98.1 98.1 98.1 98.0 98.1 98.1 98.2 98.2
T4 97.9 97.8 97.9 97.9 97.8 97.8 97.9 97.9 98.0 98.0
T5 48.8 48.9 49.4 49.5 49.5 49.5 49.7 49.8 49.9 49.9
Pada rentang suhu 100°C hingga 26.0°C.
No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Pada rentang suhu 50°C hingga 26.4°C.
T6 48.5 48.7 49.1 49.2 49.2 49.3 49.4 49.5 49.5 49.6
T6 34.4 34.7 34.7 34.6 34.6 34.4 34.4 34.3 34.3 34.3
T7 28.4 28.4 28.4 28.5 28.4 28.5 28.5 28.4 28.5 28.5
T7 27.7 27.7 27.7 27.7 27.7 27.5 27.5 27.5 27.4 27.4
Lampiran 9. Data hasil pengukuran material uji fiberplastik.
T8 28.2 28.3 28.3 28.3 28.3 28.3 28.3 28.3 28.3 28.3
T8 27.7 27.6 27.6 27.6 27.6 27.4 27.4 27.4 27.4 27.4
T9 28.1 28.1 28.1 28.2 28.2 28.2 28.2 28.2 28.2 28.2
T9 27.7 27.6 27.6 27.6 27.6 27.4 27.4 27.4 27.4 27.4
T10 27.9 28.0 28.0 28.0 28.0 28.1 28.1 28.1 28.1 28.1
T10 27.7 27.6 27.6 27.6 27.6 27.4 27.4 27.4 27.4 27.4
DeltaTA 20.0 20.2 20.6 20.6 20.7 20.7 20.8 21.0 20.9 21.0
DeltaTA 6.7 7.0 7.0 6.9 6.9 6.9 6.9 6.8 6.9 6.9
DeltaTB 49.0 48.8 48.4 48.3 48.2 48.2 48.1 48.0 48.0 48.0
DeltaTB 13.9 13.9 13.9 14.0 14.0 14.2 14.2 14.3 14.3 14.3
DeltaTR 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
DeltaTR 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1
LamdaA LamdaB 0.21 0.17 0.21 0.17 0.21 0.18 0.21 0.18 0.21 0.18 0.21 0.18 0.19 0.16 0.19 0.16 0.20 0.18 0.19 0.16
LamdaA LamdaB 0.16 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.16 0.15 0.16 0.15 0.16 0.15 0.16 0.15 0.16 0.15 0.16 0.15 0.16 0.15
Lamda 0.15 0.15 0.15 0.15 0.16 0.16 0.14 0.15 0.16 0.14 Rataan
Lamda 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.14 0.14 0.14 Rataan
LamdaN 0.17 0.17 0.18 0.18 0.18 0.18 0.17 0.17 0.18 0.17 0.18
LamdaN 0.17 0.18 0.18 0.17 0.17 0.17 0.17 0.17 0.17 0.17 0.17
28
T1 98.6 98.6 98.7 98.6 98.7 98.7 98.7 98.7 98.7 98.7
T2 98.4 98.4 98.5 98.4 98.5 98.5 98.5 98.5 98.5 98.5
T3 98.1 98.1 98.2 98.1 98.2 98.2 98.2 98.2 98.2 98.2
T4 97.9 97.9 98.0 97.9 98.0 98.0 98.0 98.0 98.1 98.0
T5 51.0 51.0 51.1 51.1 51.0 51.1 51.1 51.0 51.1 51.1
No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
T1 198.3 198.2 198.1 198.2 198.2 198.2 198.3 198.2 198.1 198.2
T2 197.6 197.5 197.5 197.5 197.5 197.6 197.5 197.5 197.5 197.5
T3 197.0 197.0 196.9 196.9 196.9 196.9 197.0 196.9 196.9 196.9
T4 196.5 196.4 196.3 196.4 196.3 196.4 196.5 196.4 196.3 196.3
T5 85.4 85.4 85.4 85.4 85.4 85.4 85.4 85.3 85.3 85.3
Pada rentang suhu 200°C hingga 27.2°C.
No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Pada rentang suhu 100°C hingga 27.4°C.
T6 84.8 84.8 84.8 84.8 84.8 84.8 84.8 84.7 84.8 84.8
T6 50.8 50.8 50.8 50.8 50.9 50.9 50.9 50.9 50.9 50.9
T7 29.7 29.6 29.7 29.7 29.6 29.6 29.6 29.6 29.7 29.6
T7 28.2 28.2 28.2 28.2 28.2 28.2 28.2 28.2 28.3 28.2
Lampiran 10. Data hasil pengukuran material uji kayu.
T8 29.2 29.2 29.2 29.2 29.2 29.2 29.2 29.2 29.3 29.2
T8 27.9 27.9 27.9 28.0 28.0 28.0 28.0 28.1 28.1 28.0
T9 28.7 28.8 28.8 28.8 28.8 28.8 28.8 28.7 28.8 28.8
T9 27.8 27.8 27.8 27.8 27.8 27.8 27.9 27.9 27.9 27.9
T10 28.4 28.4 28.4 28.4 28.4 28.4 28.4 28.4 28.5 28.4
T10 27.7 27.7 27.8 27.8 27.8 27.8 27.8 27.8 27.8 27.8
DeltaTA 54.9 55.0 54.9 54.9 55.0 55.0 55.0 54.9 55.0 55.1
DeltaTA 22.5 22.5 22.5 22.5 22.7 22.6 22.6 22.7 22.5 22.6
DeltaTB 110.9 110.8 110.7 110.8 110.7 110.8 110.9 110.9 110.8 110.8
DeltaTB 46.8 46.8 46.8 46.7 46.9 46.8 46.8 46.9 46.9 46.8
DeltaTR 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
DeltaTR 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
LamdaA LamdaB 0.20 0.20 0.19 0.19 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.19 0.19 0.19 0.19 0.19 0.19 0.19 0.19 0.20 0.20
LamdaA LamdaB 0.19 0.18 0.19 0.18 0.17 0.17 0.17 0.17 0.17 0.17 0.17 0.17 0.17 0.17 0.17 0.17 0.17 0.17 0.17 0.17
Lamda 0.20 0.19 0.20 0.20 0.20 0.19 0.19 0.19 0.19 0.20 Rataan
Lamda 0.18 0.18 0.16 0.16 0.16 0.16 0.16 0.16 0.16 0.16 Rataan
LamdaN 0.23 0.22 0.23 0.23 0.23 0.22 0.22 0.22 0.22 0.23 0.23
LamdaN 0.20 0.20 0.19 0.19 0.19 0.19 0.19 0.19 0.19 0.19 0.19
29
T1 92.8 92.7 92.6 92.6 92.6 92.6 92.6 92.4 92.6 92.4
T2 88.0 87.8 87.7 87.7 87.7 87.7 87.7 87.7 87.7 87.6
T3 83.0 82.9 82.9 82.8 82.8 82.8 82.8 82.8 82.8 82.8
T4 77.8 77.7 77.7 77.7 77.6 77.6 77.6 77.6 77.6 77.6
T5 70.8 70.6 70.6 70.6 70.6 70.6 70.6 70.6 70.6 70.6
No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
T1 182.8 182.5 182.7 182.8 182.6 182.5 182.5 182.5 182.5 182.6
T2 170.5 170.4 170.5 170.5 170.4 170.5 170.5 170.5 170.5 170.5
T3 158.0 158.0 158.0 158.0 158.0 158.0 158.0 158.0 158.0 158.1
T4 145.5 145.5 145.5 145.5 145.5 145.5 145.5 145.6 145.5 145.6
T5 132.4 132.4 132.4 132.4 132.4 132.5 132.5 132.5 132.5 132.5
Pada rentang suhu 200°C hingga 28.2°C.
No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Pada rentang suhu 100°C hingga 26.9°C.
T6 118.9 118.9 118.9 119.0 119.0 119.0 119.0 119.1 119.0 119.1
T6 65.0 64.9 64.9 64.9 64.8 64.8 64.8 64.8 64.8 64.8
T7 107.8 107.8 107.8 107.9 107.9 108.0 108.0 108.0 108.0 108.0
T7 58.9 58.7 58.7 58.7 58.7 58.7 58.7 58.7 58.7 58.7
Lampiran 11. Data hasil pengukuran material uji kuningan.
T8 95.1 95.1 95.1 95.2 95.2 95.3 95.3 95.3 95.3 95.3
T8 53.8 53.7 53.7 53.7 53.7 53.7 53.7 53.7 53.7 53.7
T9 82.4 82.5 82.5 82.6 82.7 82.8 82.7 82.8 82.8 82.8
T9 48.8 48.7 48.7 48.8 48.7 48.7 48.7 48.7 48.7 48.8
T10 70.9 70.9 71.0 71.1 71.0 71.1 71.1 71.2 71.2 71.2
T10 44.2 44.2 44.2 44.2 44.2 44.2 44.2 44.2 44.2 44.3
DeltaTA 6.8 6.8 6.8 6.8 6.8 6.7 6.7 6.8 6.7 6.8
DeltaTA 4.3 4.4 4.4 4.4 4.3 4.3 4.3 4.3 4.3 4.3
DeltaTB 8.8 8.8 8.8 8.8 8.8 8.7 8.7 8.8 8.7 8.8
DeltaTB 5.2 5.3 5.3 5.3 5.2 5.2 5.2 5.2 5.2 5.2
DeltaTR 12.4 12.3 12.3 12.4 12.3 12.3 12.3 12.3 12.3 12.3
DeltaTR 5.0 4.9 4.9 4.9 4.9 4.9 4.9 4.9 4.9 4.9
LamdaA LamdaB 38.80 60.11 38.64 59.75 38.66 59.91 38.62 59.92 38.60 59.76 39.22 60.44 39.22 60.44 38.41 59.44 39.13 60.36 38.46 59.56
LamdaA LamdaB 24.46 40.62 23.60 39.46 23.52 39.28 23.52 39.28 24.24 40.34 24.24 40.34 24.24 40.34 24.07 39.98 24.24 40.34 23.96 39.85
Lamda 133.39 131.74 133.03 133.59 132.29 131.74 131.74 131.39 131.93 131.93 Rataan
Lamda 119.55 120.25 119.09 119.09 120.25 120.25 120.25 117.94 120.25 118.28 Rataan
LamdaN 155.14 153.22 154.72 155.37 153.86 153.22 153.22 152.81 153.44 153.44 153.84
LamdaN 139.04 139.86 138.50 138.50 139.86 139.86 139.86 137.16 139.86 137.56 139.01
30
D
C
B
A
THERMAL CONDUCTIVITY
MEAN
TESTSTART TESTFINISH
TIME
9.0 9.1 9.1
100
100
9.0
9.0
200
200
λa = Δta
ΔtR LR
La λR λb = Δtb
ΔtR
9.8
LR
Lb λR
t2
t3
t4
t5
t6
t8
t9
t10
4.5
4.7
4.7
9.1
9.3
9.6
tm
Δt 7,8 Δt8,9 Δt9,10 m,m+1
t7
5.0
4.6 4.6
93.8 89.3 84.6 79.9 58.8 53.8 40.3 35.3 30.7 26.1
Δt1,2 Δt2,3 Δt3,4
t1
10.1
9.4
9.2
Δtb
ΔtR
25.33 46.02 9.45
11.83 19.48 4.69
Δta
ΔtR = (Δt1,2 +Δt2,3 +Δt3,4 +Δt7,8 +Δt8,9 + Δt9,10 )/6
7.96
8.44
λa
8.76
10.26
λb
λ
9.75
13.06
Lb - La La Lb λa λb CALCULATION
λ =
761.3mmHg TEMP. 15°C HUMIDITY 60 %
1987 . 1 . 19
ATM. PRESS.
DATE
TEMP. GRADIENT ( t1....t 10) TEMP. DIFFERENCE Δt m,tm+1
CALCULATION
INSPECTOR
EXPERIMENTAL REPORT
9.8 187.9 178.8 169.5 159.9 110.6 100.5 71.7 61.7 52.3 43.1
tIN t out
t0
9.0
INLET DELIVE TEMP. TEMP.
COOLING WATER
λR=320Kcal/mh°C
LR = 30mm
SET TEMP.
THERMO CONT'R
MEASUREMENT
λ =
THICKNESS
Ø
40 mm
Ø
2mm 4mm
40 mm
Cu
SUS 304
La = Lb =
DIA
MATERIAL
86E1-0786-1
INSPECTED AT
STANDARD CYLINDER
A, B, C, D
WORK NO
SPECIMEN
EXPERIMENT
CUSTOMER
Lampiran 12. Tabel pengolahan manual pada buku instruction manual.
31
32
Lampiran 13. Metoda grafik pada buku instruction manual. WORK NO. DATE
86E1-0786-1 1987 . 1 . 19
THERMAL CONDUCTIVITY MEASURING APPARATUS TEMPERATURE GRADIENT DIAGRAM MODEL : HVS-40-200-SE
HVS-40-300-SF
EXPERIMENT NO. A. B. C. D. MEAN
t1
t2
t3
t4
t5
Δtb = 19.5
t6
t7
t8
Δta = 11.8
t9
t10
50
100
150
200
33
WORK NO. DATE
86E1-0786-1 1987 . 1 . 19
THERMAL CONDUCTIVITY MEASURING APPARATUS TEMPERATURE GRADIENT DIAGRAM MODEL : HVS-40-200-SE
HVS-40-300-SF
EXPERIMENT NO. A. B. C. D. MEAN
t1
t2
t3
t4
t5
Δtb = 46.0 t6
t7
Δta = 25.3 t8
t9
t10
50
100
150
200
34
Lampiran 14. Datasheet ATMEGA 8535.
Features • High-performance, Low-power AVR® 8-bit Microcontroller • Advanced RISC Architecture
•
•
•
• • •
– 130 Powerful Instructions – Most Single Clock Cycle Execution – 32 x 8 General Purpose Working Registers – Fully Static Operation – Up to 16 MIPS Throughput at 16 MHz – On-chip 2-cycle Multiplier Nonvolatile Program and Data Memories – 8K Bytes of In-System Self-Programmable Flash Endurance: 10,000 Write/Erase Cycles – Optional Boot Code Section with Independent Lock Bits In-System Programming by On-chip Boot Program True Read-While-Write Operation – 512 Bytes EEPROM Endurance: 100,000 Write/Erase Cycles – 512 Bytes Internal SRAM – Programming Lock for Software Security Peripheral Features – Two 8-bit Timer/Counters with Separate Prescalers and Compare Modes – One 16-bit Timer/Counter with Separate Prescaler, Compare Mode, and Capture Mode – Real Time Counter with Separate Oscillator – Four PWM Channels – 8-channel, 10-bit ADC 8 Single-ended Channels 7 Differential Channels for TQFP Package Only 2 Differential Channels with Programmable Gain at 1x, 10x, or 200x for TQFP Package Only – Byte-oriented Two-wire Serial Interface – Programmable Serial USART – Master/Slave SPI Serial Interface – Programmable Watchdog Timer with Separate On-chip Oscillator – On-chip Analog Comparator Special Microcontroller Features – Power-on Reset and Programmable Brown-out Detection – Internal Calibrated RC Oscillator – External and Internal Interrupt Sources – Six Sleep Modes: Idle, ADC Noise Reduction, Power-save, Power-down, Standby and Extended Standby I/O and Packages – 32 Programmable I/O Lines – 40-pin PDIP, 44-lead TQFP, 44-lead PLCC, and 44-pad MLF Operating Voltages – 2.7 - 5.5V for ATmega8535L – 4.5 - 5.5V for ATmega8535 Speed Grades – 0 - 8 MHz for ATmega8535L – 0 - 16 MHz for ATmega8535
8-bit Microcontroller with 8K Bytes In-System Programmable Flash ATmega8535 ATmega8535L Preliminary Summary
Rev. 2502ES–AVR–12/03
Note: This is a summary document. A complete document is available on our Web site at www.atmel.com.
35
Pin Configurations
Figure 1. Pinout ATmega8535 (XCK/T0) PB0
PA0 (ADC0)
(T1) PB1
PA1 (ADC1)
(INT2/AIN0) PB2
PA2 (ADC2)
(OC0/AIN1) PB3
PA3 (ADC3)
(SS) PB4
PA4 (ADC4)
(MOSI) PB5
PA5 (ADC5)
(MISO) PB6
PA6 (ADC6)
(SCK) PB7
PA7 (ADC7)
RESET
AREF
VCC
GND
GND
AVCC
XTAL2
PC7 (TOSC2)
XTAL1
PC6 (TOSC1)
(RXD) PD0
PC5
(TXD) PD1
PC4
(INT0) PD2
PC3
(INT1) PD3
PC2
(OC1B) PD4
PC1 (SDA)
(OC1A) PD5
PC0 (SCL)
(ICP1) PD6
PD7 (OC2)
(MOSI) PB5
1
(MISO) PB6
2
(SCK) PB7
3
33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23
4 5 6 7 8 9 10 11
33
PA4 (ADC4)
32
PA5 (ADC5)
31
PA6 (ADC6)
30
PA7 (ADC7)
RESET
29
AREF
28
GND
27
AVCC
26
PC7 (TOSC2)
25
PC6 (TOSC1)
(RXD) PD0
24
PC5
(TXD) PD1
23
PC4
(INT0) PD2
(MOSI) PB5
7
(MISO) PB6
8
(SCK) PB7
9
VCC GND XTAL2 XTAL1
7 8 9 10 10 11 11 12 12 13 13 14 14 15 15 16 16 17 17
39 39 38 38 37 37 36 36 35 35 34 34 33 33 32 32 31 31 30 30 29 29
PA4 (ADC4) PA5 (ADC5) PA6 (ADC6) PA7 (ADC7) AREF GND AVCC PC7 (TOSC2) PC6 (TOSC1) PC5 PC4
12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28
1 2 3 RESET 4 VCC 5 GND 6 XTAL2 7 XTAL1 8 (RXD) PD0 9 (TXD) PD1 10 (INT0) PD2 11
6 5 4 3 2 1 44 43 42 41 40
44 43 42 41 40 39 38 37 36 35 34
PLCC PLCC
NOTE: MLF Bottom pad should be soldered to ground. NOTE:
Disclaimer
2
MLF Bottom pad should be soldered to ground.
Typical values contained in this data sheet are based on simulations and characterization of other AVR microcontrollers manufactured on the same process technology. Min and Max values will be available after the device is characterized.
ATmega8535(L) 2502ES–AVR–12/03
36
ATmega8535(L) Overview
The ATmega8535 is a low-power CMOS 8-bit microcontroller based on the AVR enhanced RISC architecture. By executing instructions in a single clock cycle, the ATmega8535 achieves throughputs approaching 1 MIPS per MHz allowing the system designer to optimize power consumption versus processing speed.
Block Diagram
Figure 2. Block Diagram PA0 - PA7
PC0 - PC7
PORTA DRIVERS/BUFFERS
PORTC DRIVERS/BUFFERS
PORTA DIGITAL INTERFACE
PORTC DIGITAL INTERFACE
VCC
GND
AVCC ADC INTERFACE
MUX & ADC
TWI
AREF PROGRAM COUNTER
STACK POINTER
PROGRAM FLASH
SRAM
TIMERS/ COUNTERS
OSCILLATOR
INTERNAL OSCILLATOR XTAL1
INSTRUCTION REGISTER
GENERAL PURPOSE REGISTERS
WATCHDOG TIMER
OSCILLATOR
XTAL2
X INSTRUCTION DECODER
Y
MCU CTRL. & TIMING
RESET
Z
CONTROL LINES
ALU
INTERRUPT UNIT
AVR CPU
STATUS REGISTER
EEPROM
PROGRAMMING LOGIC
SPI
USART
+ -
INTERNAL CALIBRATED OSCILLATOR
COMP. INTERFACE
PORTB DIGITAL INTERFACE
PORTD DIGITAL INTERFACE
PORTB DRIVERS/BUFFERS
PORTD DRIVERS/BUFFERS
PB0 - PB7
PD0 - PD7
3 2502ES–AVR–12/03
37
Lampiran 15. Datasheet DT-AVR Low Cost Micro System. Skema DT-AVR Low Cost Micro System
38
Lampiran 16. Datasheet Multiplekser 74HC/HCT4067. Philips Semiconductors
Product specification
16-channel analog multiplexer/demultiplexer
74HC/HCT4067 The 74HC/HCT4067 are 16-channel analog multiplexers/demultiplexers with four address inputs (S0 to S3) , an active LOW enable input (E), sixteen independent inputs/outputs (Y0 to Y15) and a common input/output (Z). The ”4067” contains sixteen bidirectional analog switches, each with one side connected to an independent input/output (Y0 to Y15) and the other side connected to a common input/output (Z). With E LOW, one of the sixteen switches is selected (low impedance ON-state) by S0 to S3. All unselected switches are in the high impedance OFF-state. With E HIGH, all switches are in the high impedance OFF-state, independent of S0 to S3.
FEATURES • Low “ON” resistance: 80 Ω (typ.) at VCC = 4.5 V 70 Ω (typ.) at VCC = 6.0 V 60 Ω (typ.) at VCC = 9.0 V typical “break before make” built-in • Output capability: non-standard • ICC category: MSI GENERAL DESCRIPTION The 74HC/HCT4067 are high-speed Si-gate CMOS devices and are pin compatible with the “4067” of the “4000B” series. They are specified in compliance with JEDEC standard no. 7A.
The analog inputs/outputs (Y0 to Y15, and Z) can swing between VCC as a positive limit and GND as a negative limit. VCC to GND may not exceed 10 V.
QUICK REFERENCE DATA GND = 0 V; Tamb = 25 °C; tr = tf = 6 ns TYPICAL SYMBOL
PARAMETER
CONDITIONS
UNIT HC
tPZL/ tPZH
tPLZ/ tPHZ
turn-on time
HCT
CL = 15 pF; RL = 1 kΩ; VCC = 5 V
E to Vos
26
32
ns
Sn to Vos
29
33
ns
E to Vos
27
26
ns
Sn to Vos
29
30
ns
3.5
3.5
pF
29
29
pF
turn-off time
CI
input capacitance
CPD
power dissipation capacitance per switch
CS
max. switch capacitance
notes 1 and 2
independent (Y)
5
5
pF
common (Z)
45
45
pF
Notes 1. CPD is used to determine the dynamic power dissipation (PD in μW): PD = CPD × VCC2 × fi + ∑ { (CL + CS) × VCC2 × fo} where: fi = input frequency in MHz fo = output frequency in MHz ∑ {(CL + CS) × VCC2 × fo} = sum of outputs CL = output load capacitance in pF CS = max. switch capacitance in pF VCC = supply voltage in V 2. For HC the condition is VI = GND to VCC For HCT the condition is VI = GND to VCC − 1.5 V
September 1993
2
39
Philips Semiconductors
Product specification
16-channel analog multiplexer/demultiplexer
74HC/HCT4067
ORDERING INFORMATION See “74HC/HCT/HCU/HCMOS Logic Package Information”. PIN DESCRIPTION PIN NO.
SYMBOL
1
Z
common input/output
9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 23, 22, 21, 20, 19, 18, 17, 16
Y0 to Y15
independent inputs/outputs
10, 11, 14, 13
S0 to S3
address inputs
12
GND
ground (0 V)
15
E
enable input (active LOW)
24
VCC
positive supply voltage
z
1
24 VCC
Y7
2
23 Y8
Y6
3
22 Y9
Y5
4
21 Y10
Y4
5
20 Y11
Y3
6
Y2
7
Y1
8
17 Y14
Y0
9
16 Y15
10 11 14 13
S0 S1 S2 S3
19 Y12
4067
18 Y13
S0 10
15 E
S1 11
14 S2
GND 12
13 S3
15
E
NAME AND FUNCTION
Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 Y8 Y9 Y10 Y11 Y12 Y13 Y14 Y15
9 8 7 6 5 4 3 2 23 22 21 20 19 18 17 16
Z
1
10 11 14 13 15
1
MDX Y0 Y1 Y2 16 x 0 Y 15 3 Y4 3 Y5 G16 Y6 Y7 Y8 Y9 Y10 Y11 Y12 Y13 Y14 Y15 0
9 8 7 6 5 4 3 2 23 22 21 20 19 18 17 16
7Z96959.1 7Z96958
7Z96957
Fig.1 Pin configuration.
September 1993
Fig.2 Logic symbol.
3
Fig.3 IEC logic symbol.
40
Philips Semiconductors
Product specification
16-channel analog multiplexer/demultiplexer
74HC/HCT4067
APPLICATIONS • Analog multiplexing and demultiplexing • Digital multiplexing and demultiplexing • Signal gating
FUNCTION TABLE INPUTS 10 S0
11 S1
14 S2
13 S3
1 - of - 18 DECODER
Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 Y8 Y9 Y10 Y11 Y12 Y13 Y14 Y15
9 8 7 6 5 4 3 2 23 22 21 20 19 18 17 16
Z 1 15 E
7Z73694.3
Fig.4 Functional diagram.
E
S3
S2
S1
S0
L L L L
L L L L
L L L L
L L H H
L H L H
Y0 − Z Y1 − Z Y2 − Z Y3 − Z
L L L L
L L L L
H H H H
L L H H
L H L H
Y4 − Z Y5 − Z Y6 − Z Y7 − Z
L L L L
H H H H
L L L L
L L H H
L H L H
Y8 − Z Y9 − Z Y10 − Z Y11 − Z
L L L L
H H H H
H H H H
L L H H
L H L H
Y12 − Z Y13 − Z Y14 − Z Y15 − Z
H
X
X
X
X
none
Notes 1. H = HIGH voltage level L = LOW voltage level X = don’t care Yn
VCC
VCC
GND Z 7Z96960
Fig.5 Schematic diagram (one switch).
September 1993
4
CHANNEL ON
41
Philips Semiconductors
Product specification
16-channel analog multiplexer/demultiplexer
74HC/HCT4067
Y0
Y1
Y2
Y3
Y4 S0 Y5
Y6
Y7 S1 Y8
Y9
Y10 S2 Y11
Y12
Y13 S3 Y14
Y15 E
7Z96968
Fig.6 Logic diagram.
September 1993
5
Z
42
Philips Semiconductors
Product specification
16-channel analog multiplexer/demultiplexer
74HC/HCT4067
RATINGS Limiting values in accordance with the Absolute Maximum System (IEC 134) Voltages are referenced to GND (ground = 0 V) SYMBOL
PARAMETER
MIN.
MAX.
UNIT
VCC
DC supply voltage
−0.5
+11.0
V
±IIK
DC digital input diode current
20
mA
±ISK
DC switch diode current
20
mA
for VS < −0.5 or VS > VCC + 0.5 V
±IS
DC switch current
25
mA
for −0.5 V < VS < VCC + 0.5 V
±ICC; ±IGND
DC VCC or GND current
50
mA
Tstg
storage temperature range
+150
°C
Ptot
power dissipation per package
PS
−65
CONDITIONS for VI < −0.5 or VI > VCC + 0.5 V
for temperature range: −40 to +125 °C 74HC/HCT
plastic DIL
750
mW
above +70 °C: derate linearly with 12 mW/K
plastic mini-pack (SO)
500
mW
above +70 °C: derate linearly with 8 mW/K
power dissipation per switch
100
mW
Note 1. To avoid drawing VCC current out of terminal Z, when switch current flows in terminals Yn, the voltage drop across the bidirectional switch must not exceed 0.4 V. If the switch current flows into terminal Z, no VCC current will flow out of terminals Yn. In this case there is no limit for the voltage drop across the switch, but the voltages at Yn and Z may not exceed VCC or GND. RECOMMENDED OPERATING CONDITIONS 74HC
74HCT
SYMBOL PARAMETER
UNIT
CONDITIONS
min. typ. max. min. typ. max. VCC
DC supply voltage
2.0
VI
DC input voltage range
GND
5.0
VS
DC switch voltage range
GND
VCC
GND
VCC
V
Tamb
operating ambient temperature range −40
+85
−40
+85
°C
Tamb
operating ambient temperature range −40
+125 −40
tr, tf
input rise and fall times 6.0
September 1993
6
10.0
4.5
VCC
GND
1000 500 400 250
5.0
5.5
V
VCC
V
+125 °C
6.0
500
ns
see DC and AC CHARACTERISTICS VCC = 2.0 V VCC = 4.5 V VCC = 6.0 V VCC = 10.0 V
43
Lampiran 17. Listing Program Mikrokontroler. '--------------------------------------------------------------------------------------'name : Penelitian_2007.bas 'copyright : 2007, Ihsan Inside 'purpose : Thermal conductivity data processing 'micro : AT Mega 8535 '--------------------------------------------------------------------------------------$regfile = "m8535.dat" $crystal = 4000000 $baud = 9600
' micro ' crystal frequency ' baud rate
Config Lcdpin = Pin , Db4 = Portb.4 , Db5 = Portb.5 , Db6 = Portb.6 , Db7 = Portb.7 , E = Portb.2 , Rs = Portb.0 Config Lcd = 16 * 2 Config Config Config Config Config
Pinc.0 = Input Pinc.1 = Input Pinc.2 = Input Pinc.3 = Input Portd = Output
'output multiplexer
Declare Sub Pindai() Declare Sub Alih() Declare Sub Hitung() Dim Dim Dim Dim Dim Dim Dim Dim
D As Byte Temp(4) As Byte Ssbit As Byte Qh As Byte Datasuhu As Word Suhuword(10) As Word Hasil(8) As String * 18 Judul(10) As String * 18
'Variable hitung Dim Rq(17) As Single Alih Upperline Lcd " Loading... Waitms 500 Lowerline Lcd " ihsan-inside Waitms 500
"
"
Qh = 1 Awal: Do Pindai Upperline Lcd "Putar ke > T" ; Qh ; " Lowerline
"
If Datasuhu > 9 Then Hasil(1) = Str(datasuhu) Lcd "T" ; Qh ; "=" ; Format(hasil(1) , "0.0") ; Chr(223) ; "C *OK? Else Hasil(1) = "0" + Str(datasuhu) Lcd "T" ; Qh ; "=" ; Format(hasil(1) , "0.0") ; Chr(223) ; "C *OK? End If If Pinc.1 = 1 Then Lowerline Lcd ">> T" ; Qh ; "=" ; Format(hasil(1) , "0.0") ; " << " Bitwait Pinc.1 , Reset Rq(qh) = Datasuhu / 10 Suhuword(qh) = Datasuhu Qh = Qh + 1
"
"
44 If Qh = 11 Then Alih Hitung End If End If Loop End
Sub Alih() Waitms 500 Upperline Lcd Chr(255) ; Chr(255) ; Chr(255) ; Chr(255) ; Chr(255) ; Chr(255) ; Chr(255) ; Chr(255) ; Chr(255) ; Chr(255) ; Chr(255) ; Chr(255) ; Chr(255) ; Chr(255) ; Chr(255) ; Chr(255) Waitms 500 Lowerline Lcd Chr(255) ; Chr(255) ; Chr(255) ; Chr(255) ; Chr(255) ; Chr(255) ; Chr(255) ; Chr(255) ; Chr(255) ; Chr(255) ; Chr(255) ; Chr(255) ; Chr(255) ; Chr(255) ; Chr(255) ; Chr(255) Waitms 500 End Sub
Sub Pindai() Datasuhu = 0 D = 0 Temp(1) = 0 Temp(2) = 0 Temp(3) = 0 Do Portd = D * 4 Waitms 1 Temp(3) = D Mod 5 If Pinc.0 = 1 Then Temp(2) = 2 ^ Temp(3) Temp(1) = Temp(1) + Temp(2) End If If Temp(3) = 4 Then Select Case Temp(1) Case 16 : Temp(4) = 0 Case 29 : Temp(4) = 1 Case 8 : Temp(4) = 2 Case 12 : Temp(4) = 3 Case 5 : Temp(4) = 4 Case 6 : Temp(4) = 5 Case 2 : Temp(4) = 6 Case 28 : Temp(4) = 7 Case 0 : Temp(4) = 8 Case 4 : Temp(4) = 9 Case 31 : Temp(4) = 0 'Case Else : Goto Awal End Select Temp(1) = 0 Datasuhu = Datasuhu * 10 Datasuhu = Datasuhu + Temp(4) End If D = D + 1 Loop Until D = 15 Portd = 15 * 4 Waitms 1 If Pinc.0 = 0 Then Datasuhu = Datasuhu + 1000 'Nilai suhu tersimpan di Datasuhu End Sub
'0,4,8,12,16,...,56
45 Sub Hitung() Upperline Lcd " Pengolahan... " Waitms 500 Lowerline Lcd " Tolong Tunggu! " Waitms 200 Alih Rq(17) Rq(14) Rq(17) Rq(16) Rq(14) Rq(17) Rq(14)
= = = = = = =
Rq(7) - Rq(10) 1.056 * Rq(17) Rq(5) - Rq(6) Rq(17) * 1.167 Rq(16) + Rq(14) Rq(5) - Rq(10) Rq(17) - Rq(14)
'T7-T10 '19/18*(T7-T10) 'T5-T6 '7/6*(T5-T6) '7/6*(T5-T6) - 19/18*(T7-T10) 'T5-T10 'DeltaTA
'7/6*(T5-T6) di Rq(16) Rq(17) = Rq(1) - Rq(4) Rq(17) = Rq(17) * 1.056 Rq(15) = Rq(17) + Rq(16) Rq(17) = Rq(1) - Rq(6) Rq(15) = Rq(17) - Rq(15)
'T1-T4 '19/18*(T1-T4) '19/18*(T1-T4) - 7/6*(T5-T6) 'T1-T6 'DeltaTB
Rq(17) Rq(16) Rq(13) Rq(12) Rq(11) Rq(16) Rq(17) Rq(16) Rq(16) Rq(16) Rq(16) Rq(16)
'DeltaTR
= = = = = = = = = = = =
Rq(2) - Rq(1) Rq(3) - Rq(2) Rq(4) - Rq(3) Rq(8) - Rq(7) Rq(9) - Rq(8) Rq(16) + Rq(17) Rq(10) - Rq(9) Rq(16) + Rq(17) Rq(16) + Rq(13) Rq(16) + Rq(12) Rq(16) + Rq(11) Rq(16) / -6
Rq(17) = Rq(16) / Rq(14) Rq(12) = Rq(17) * 21.333
'LamdaA
Rq(17) = Rq(16) / Rq(15) Rq(13) = Rq(17) * 42.667
'LamdaB
Rq(17) Rq(11) Rq(11) Rq(11)
'Lamda
= = = =
4 / Rq(13) 2 / Rq(12) Rq(17) - Rq(11) 2 / Rq(11)
Rq(17) = Rq(11) / 0.859824 Hasil(1) Hasil(2) Hasil(3) Hasil(4) Hasil(5) Hasil(6) Hasil(7)
= = = = = = =
Fusing(rq(17) Fusing(rq(11) Fusing(rq(12) Fusing(rq(13) Fusing(rq(14) Fusing(rq(15) Fusing(rq(16)
, , , , , , ,
".##") + " W/mK ".##") + " Kcal/mh" + ".##") + " Kcal/mh" + ".##") + " Kcal/mh" + ".#") + Chr(223) + "C ".#") + Chr(223) + "C ".#") + Chr(223) + "C
" Chr(223) + "C " Chr(223) + "C " Chr(223) + "C " " " "
For Qh = 1 To 10 If Suhuword(qh) > 9 Then Judul(qh) = Str(suhuword(qh)) Judul(qh) = Format(judul(qh) , "0.0") Else Judul(qh) = "0" + Str(suhuword(qh)) Judul(qh) = Format(judul(qh) , "0.0") End If Next Qh Print Judul(1) ; " " ; Judul(2) ; " " ; Judul(3) ; " " ; Judul(4) ; " " ; Judul(5) ; " " ; _ Judul(6) ; " " ; Judul(7) ; " " ; Judul(8) ; " " ; Judul(9) ; " " ; Judul(10) ; " [" ; _ Fusing(rq(17) , ".##") ; "]"
46 Judul(1) Judul(2) Judul(3) Judul(4) Judul(5) Judul(6) Judul(7) Judul(8)
= = = = = = = =
" " + Chr(178) + " " " + Chr(178) + " " " + Chr(178) + "A " " + Chr(178) + "B "DeltaTA " "DeltaTB " "DeltaTR " " Suhu "
" " " "
Upperline Lcd "[<] " ; Judul(1) ; " [>] " Waitms 500 Select Case Rq(17) Case 1000 To 2500 : Hasil(8) = "Berlian" Case 406 To 429 : Hasil(8) = "Perak" Case 385 To 401 : Hasil(8) = "Tembaga" Case 314 To 318 : Hasil(8) = "Emas" Case 205 To 237 : Hasil(8) = "Alumunium" Case 109 To 159 : Hasil(8) = "Kuningan" Case 55 To 80.4 : Hasil(8) = "Besi" Case 42 To 50 : Hasil(8) = "Perunggu" Case 34.7 To 35.3 : Hasil(8) = "Timah" Case 16.3 To 21.9 : Hasil(8) = "Titanium" Case 14 To 16.3 : Hasil(8) = "Baja Stainless" Case Case Case Case Case Case Case Case
1.73 To 3.98 : Hasil(8) = "Granit" 1.2 To 1.4 : Hasil(8) = "Kaca" 1.13 To 1.2 : Hasil(8) = "Beton" 0.8 To 1.13 : Hasil(8) = "Tanah/Beton" 0.52 To 0.8 : Hasil(8) = "Tanah" 0.4 To 0.52 : Hasil(8) = "Polimer HiD" 0.33 To 0.4 : Hasil(8) = "Polimer HiD/Kayu" 0.04 To 0.33 : Hasil(8) = "Polimer LoD/Kayu"
Case 0.003 To 0.03 : Hasil(8) = "Silica Aerogel" 'Case : Hasil(8) = "" Case Is < 0 : Hasil(8) = "Data Salah !!" Case Else : Hasil(8) = "Belum Tahu" End Select Qh = 1 Siklus: Do Waitms 10 If Pinc.2 = 1 Then Bitwait Pinc.2 , Reset If Qh = 19 Then Qh = 0 Qh = Qh + 1 End If If Pinc.3 = 1 Then Bitwait Pinc.3 , Reset If Qh = 1 Then Qh = 20 Qh = Qh - 1 End If If Qh = 19 Then Upperline Lcd "[<] Ulangi! [>] " Lowerline Lcd " Tekan Reset! " Goto Siklus End If If Qh = 18 Then Upperline Lcd "[<]?Prakiraan[>] " Lowerline Lcd "> " ; Hasil(8) ; " Goto Siklus End If
"
47 If Qh < 8 Then Upperline Lcd "[<] " ; Judul(qh) ; " [>] " Lowerline Lcd Hasil(qh) ; " " Else Upperline Lcd "[<] " ; Judul(8) ; " [>] " Lowerline Temp(1) = Qh - 7 Lcd "T " ; Temp(1) ; " = " ; Fusing(rq(temp(1)) , "#.#") ; Chr(223) ; "C " End If Loop End Sub