PERANCANGAN PROTOTYPE SISTEM PENGENDALIAN KETINGGIAN AIR MENGGUNAKAN SENSOR EFEK HALL BERBASIS MIKROKONTROLER ATmega16
Oleh
NIDAUL MUIZ AUFA H1E009031
KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN UNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMAN FAKULTAS SAINS DAN TEKNIK JURUSAN MIPA PROGRAM STUDI FISIKA PURWOKERTO 2014
PERANCANGAN PROTOTYPE SISTEM PENGENDALIAN KETINGGIAN AIR MENGGUNAKAN SENSOR EFEK HALL BERBASIS MIKROKONTROLER ATmega16
SKRIPSI
Oleh
NIDAUL MUIZ AUFA H1E009031
Sebagai Salah Satu Persyaratan untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata Satu (S1) Program Studi Fisika pada Jurusan MIPA Fakultas Sains dan Teknik Universitas Jenderal Soedirman
KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN UNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMAN FAKULTAS SAINS DAN TEKNIK JURUSAN MIPA PROGRAM STUDI FISIKA PURWOKERTO 2014 i
ii
PERNYATAAN
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi yang berjudul : PERANCANGAN
PROTOTYPE
SISTEM
PENGENDALIAN
KETINGGIAN AIR MENGGUNAKAN SENSOR EFEK HALL BERBASIS
MIKROKONTROLER
ATmega16
adalah
benar
merupakan hasil karya saya sendiri dan semua sumber data serta informasi yang digunakan telah dinyatakan secara jelas dan dapat diperiksa kebenarannya. Bila pernyataan ini tidak benar, maka saya bersedia menerima sanksi pencabutan gelar kesarjanaan yang telah saya peroleh.
Skripsi ini terdaftar dan tersedia di perpustakaan Program Studi Fisika dan terbuka untuk umum dengan ketentuan bahwa hak cipta ada pada Penulis dengan mengikuti aturan yang berlaku di Universitas Jenderal Soedirman. Referensi kepustakaan diperkenankan dicatat, tetapi pengutipan atau peringkasan hanya dapat dilakukan seizin penulis dan harus disertai dengan kebiasaan ilmiah untuk menyebutkan sumbernya.
Purwokerto, 30 Mei 2014
Nidaul Muiz Aufa H1E009031
iii
KATA PENGANTAR Seperti yang telah kita ketahui, kebutuhan air dalam mendukung kelangsungan hidup manusia memegang peranan yang sangat penting. Air sebagai penuhan kebutuhan konsumsi cairan tubuh dan sebagai sebuah bencana alam yang dapat membahayakan kelangsungan hidup manusia. Oleh sebab itu, sangat diperlukan alat yang dapat mendeteksi ketersediaan air disuatu wilayah yang tersimpan pada bendungan. Skripsi ini membahas pembuatan prototype sistem sensor pendeteksi dan pengendalian ketinggian permukaan air. Sistem ini diharapkan dapat diterapkan dan mampu mengendalikan ketinggian permukaan air pada bendungan secara otomatis. Skripsi ini terdiri atas 5 bab. BAB I PENDAHULUAN membahas mengenai pentingnya dirancang sebuah sistem untuk mendeteksi ketinggian permukaan air pada bendungan dan pengendaliannya beserta beberapa penelitian yang sebelumnya. BAB II TINJAUAN PUSTAKA membahas teori yang mendasari pembuatan prototype sistem pendeteksi dan mengendalian ketinggian air. BAB III METODE PENELITIAN membahas metode yang digunakan agar sistem sensor dapat mendeteksi perubahan dan merespon perubahan ketinggian air dan
cara
mengkarakterisasi
sistem
sensor.
BAB
IV
HASIL
DAN
PEMBAHASAN membahas sistem sensor yang telah dibuat beserta karakterisasi sistem sensor. BAB V KESIMPULAN DAN SARAN membahas ringkasan dari tujuan yang telah dicapai dan saran-saran untuk penelitian lanjutannya. Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna. Semoga skripsi ini bisa menambah wawasan bagi mahasiswa fisika lainnya dan bisa memunculkan ide-ide baru yang bermanfaat. Kritik dan saran sangat penulis perlukan demi perbaikan selanjutnya. Penulis menyadari skripsi ini masih jauh dari sempurna, masih banyak terdapat kekurangan dan kekeliruan. Namun, penulis berharap semoga skripsi ini dapat menambah wawasan pengetahuan fisika dan ide-ide baru bagi mahasiswa fisika.
iv
UCAPAN TERIMA KASIH Assalamu’alaikum Wr. Wb. Puji syukur penulis panjatkan atas kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan hidayah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi
yang
berjudul
“PERANCANGAN
PROTOTYPE
SISTEM
PENGENDALIAN KETINGGIAN AIR MENGGUNAKAN SENSOR EFEK HALL BERBASIS MIKROKONTROLER ATmega16”. Skripsi ini disusun sebagai salah satu syarat memperoleh gelar sarjana di Program Studi Fisika, Jurusan MIPA, Fakultas Sains dan teknik, Universitas Jenderal Soedirman. Penulis menyadari sepenuhnya bahwa skripsi ini dapat diselesaikan berkat dorongan dan bantuan dari berbagai pihak. Pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada : 1. Bapak Sapta Rahmadi Widodo, Alief Sukma Abi Perwira serta keluarga di Tegal dan Ngawi yang selalu memberikan dukungan dan doa kepada penulis. 2. Hartono M.Si selaku Pembimbing I dan Moderator dalam seminar, atas bimbingan dan memberikan masukan. 3. Farzand Abdullatif, M.Si selaku Pembimbing II, atas bimbingan dan arahannya. 4. Agus yanto, M.Si selaku Penelaah yang telah memberikan masukan dan saran dalam penulisan skripsi ini. 5. Dr. –Eng Mukhtar Effendi selaku Pembimbing Akademik yang selalu membimbing penulis selama masa perkuliahan. 6. Jamrud Aminuddin, M.Si selaku penguji skripsi yang telah mengevaluasi penulisan skripsi ini. 7. Seluruh Dosen Pengajar dan Staff Administrasi Program Studi Fisika yang tidak bisa saya sebutkan satu per satu. 8. Rekan-rekan Komunitas elins (lingga, evi, tomo) atas kerjasamanya dalam menyelesaikan tugas akhir ini. 9. Rekan-rekan Komunitas material (sukron, ajun, fikar) atas kerjasamanya dalam menyelesaikan tugas akhir ini. v
10. Rekan-rekan Komunitas geofisika (ega, fakih, candra, subhi, nendra, yulia) atas kebersamaan dan berbagi semangat. 11. Keluarga besar MAMIRA La Grande Volata yang telah bersama belajar tentang arti kehidupan di alam Indonesia.
Purwokerto, 30 Mei 2014
Nidaul Muiz Aufa NIM. H1E009031
vi
DAFTAR ISI Halaman LEMBAR PENGESAHAN............................................................................ ii PERNYATAAN .............................................................................................. iii KATA PENGANTAR .................................................................................... iv UCAPAN TERIMA KASIH ......................................................................... v DAFTAR ISI ................................................................................................... vii DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... viii DAFTAR TABEL .......................................................................................... ix DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................. x DAFTAR SINGKATAN DAN NOTASI ...................................................... xi ABSTRAK ...................................................................................................... xii ABSTRACT ..................................................................................................... xiii BAB I PENDAHULUAN ............................................................................... 1 1.1 Latar Belakang ...................................................................................... 1 1.2 Rumusan Masalah ................................................................................. 2 1.3 Batasan Masalah .................................................................................... 3 1.4 Tujuan Penelitian ................................................................................... 3 1.5 Manfaat Penelitian ................................................................................. 3 BAB II TINJAUAN PUSTAKA.................................................................... 4 2.1 Efek Hall ................................................................................................ 4 2.2 Sensor Efek Hall .................................................................................... 6 2.3 Sistem Konversi ..................................................................................... 7 2.4 Hukum Archimedes ............................................................................... 10 BAB III METODE PENELITIAN................................................................ 12 3.1. Karakterisasi Sensor Efek Hall (UGN 3503)........................................ 13 3.2. Pembuatan Prototype Sistem Sensor..................................................... 13 3.2.1. Lengan Apung ............................................................................ 14 3.2.2. Sistem Konversi ......................................................................... 15 3.3 Pembuatan Program Mikrokontroler ................................................... . 15 3.4 Pengambilan Data.................................................................................. 20 3.5 Karakterisasi Sistem Sensor................................................................... 20 3.5.1. Tahap Kalibrasi .......................................................................... 20 3.5.2. Tahap Karakterisasi Sistem ........................................................ 20 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ....................................................... 26 4.1 Karakterisasi Sensor Efek Hall .............................................................. 26 4.2 Pembuatan Prototype Sistem Sensor ..................................................... 27 4.3 Pengambilan Data .................................................................................. 29 4.4 Pembuatan Program Mikrokontroler ..................................................... 30 4.5 Kalibrasi dan Karakterisasi Sistem ........................................................ 33 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ......................................................... 38 5.1 Kesimpulan ............................................................................................ 38 5.2 Saran ...................................................................................................... 38 DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................... 39 LAMPIRAN .................................................................................................... 41 RIWAYAT HIDUP ........................................................................................ 71 vii
DAFTAR GAMBAR Halaman
Gambar 2.1 Skema aliran arus listrik pada pelat a.tanpa medan listrik, b. dipengaruhi medan listrik..................................................... Gambar 2.2 Mekanisme efek hall ................................................................. Gambar 2.3 a. Betuk fisik sensor efek hall dengan 3 pena komponen, b. Skemakerja sensor efek hall ................................................. Gambar 2.4 a. tampilan pin UGN3503, b. blok diagram fungsi UGN3503 Gambar 2.5 Sistem roda gigi ideal .............................................................. Gambar 2.6 Konfigurasi sistem roda satu poros.......................................... Gambar 2.7 Peristiwa berkaitan dengan hukum achimedes ........................ Gambar 3.1 Diagram blok sistem pengendalian ketinggian air .................. Gambar 3.2 Mekanisme karakterisasi sensor efek hall UGN3503 .............. Gambar 3.3 Rancangan sistem pemantau ketinggian air ............................. Gambar 3.4 Rancangan lengan apung ......................................................... Gambar 3.5 Sistem konversi mekanik ......................................................... Gambar 3.6 Konfigurasi pin ATmega16 ..................................................... Gambar 3.7 Skema LCD 16 x 2 .................................................................. Gambar 3.8 a. Buzzer 15 volt, b. Relay double 8 pin .................................. Gambar 3.9 Diagram alir logika program sistem pengendalian ketinggian air............................................................................................. Gambar 3.10 Diagram alir pelaksanaan penelitian ........................................ Gambar 4.1 Grafik Antara xo dengan VH .................................................... Gambar 4.2 Prototype Sistem pengendali ketinggian air ............................ Gambar 4.3 a. Sistem konversi, b. Lengan apung ....................................... Gambar 4.4 Sistem Mikrokontroler ............................................................. Gambar 4.5 Grafik hubungan ketinggian air H naik dan turun dengan tegangan hall VH ..................................................................... Gambar 4.6 Blok aturan pemprograman menggunakan Bascom avr .......... Gambar 4.7 Grafik fungsi kalibrasi sistem sensor ....................................... Gambar 4.8 Grafik kestabilan sensor .......................................................... Gambar 4.9 Waktu respon sistem sensor.....................................................
viii
4 5 7 7 8 9 10 12 13 14 14 15 16 17 17 19 25 26 27 28 29 30 31 34 36 37
DAFTAR TABEL Halaman
Tabel 4.1 Tabel 4.2 Tabel 4.2
Alat dan Bahan .............................................................................. 24 Data Rata-rata Fungsi Kalibrasi Sistem Sensor ............................ 33 Karakterisasi Statis pada Ketinggian 10, 15, 20 cm ...................... 34
ix
DAFTAR LAMPIRAN Halaman
LAMPIRAN I Data Karakterisasi Sensor Efek Hall UGN 3503 .............. LAMPIRAN II Data Sistem Sensor ........................................................... LAMPIRAN III Data Hasil Karakterisasi Statis Sistem Sensor .................. LAMPIRAN IV Listing Program Lengkap .................................................. LAMPIRAN V Perumusan Sistem Konversi ............................................. LAMPIRAN VI Data sheet UGN 3503 ....................................................... LAMPIRAN VII Dokumentasi penelitian ......................................................
x
41 44 50 52 58 61 68
DAFTAR SINGKATAN DAN NOTASI ISTILAH IC
: Integrated Circuit : voltage inputs of IC
LCD
: Liquid Crystal Display
LED
: Light Emiting Diode
ADC
: Analog to Digital Converter
AVR
: Alf and Vegard RISC
DC
: Direct Current
NOTASI q
: muatan listrik
I
: Arus listrik (Ampere)
B
: Induksi magnet (SI unit: Tesla, cgs unit: gauss, konversi: 1 T=10-3 gauss)
V
: Tegangan listrik (Volt)
VH
: Tegangan hall (Volt)
d
: Tebal bahan sampel (meter)
v
: kecepatan (SI unit: m/s)
Rh
: Tetapan hall : Kecepatan sudut : Rapat bahan ( Kg/m3)
W
: Berat benda (Newton) : Torsi (Nm : Newton meter) : Pergeseran sudut ( SI unit: derajat ( ), cgs unit: radian)
√
: Akar kuadrat
xi
ABSTRAK Pengukuran ketinggian air diperlukan dalam bidang pengairan untuk mengetahui tinggi muka air. Pada penelitian ini telah dilakukan karakterisasi sensor magnetik Efek-Hall tipe UGN3503 sebuah sensor magnetik semi konduktor dan aplikasinya sebagai sistem pengendalian ketinggian air berbasis mikrokontroler ATmega16. Karakterisasi dilakukan dengan mendekatkan sensor UGN3503 pada sumber magnet permanen. Setelah dilakukan karakterisasi keluaran sensor terhadap jarak sumber, selanjutnya sistem diimplementasikan untuk mengukur ketinggian permukaan air. Perubahan ketinggian permukaan air akan menyebabkan sistem konversi yang terdiri dari roda gigi tipe SG-05 dan SG-06 merubah jarak antara sensor UGN3503 dengan magnet permanen. Mikrokontroler ATmega16 digunakan untuk mengolah hasil konversi tersebut untuk kemudian ditampilkan dalam LCD 16 x 2 , menyalakan dan mematikan relay pompa air untuk mengatur ketinggian permukaan air. Prototype sistem ini dilengkapi dengan buzzer sebagai sinyal peringatan saat ketinggian air medekati batas maksimum. Dari pengujian yang dilakukan telah diketahui bahwa sistem yang telah dibuat memiliki sifat keluaran tegangan yang tidak linier terhadap magnet permanen. Prototype sistem memiliki sensitivitas 0,01 volt/cm dengan rentang pengukuran berkisar antara 0 sampai dengan 28 cm. Kata kunci: Efek Hall, ATmega16, UGN3503, sistem pengendalian ketinggian air.
xii
ABSTRACT Measurement of water level in the irrigation needed to know high waters. Characterization Hall- effect magnetic sensor type UGN3503 and its application as the water level control system based microcontroller ATmega16 have been done . Characterisation done by drawing near sensor of UGN 3503 with source of permanent magnet. Then next step is implemented system to measure the height of the water surface. Changes in water surface elevation will cause a conversion system consisting of a gear type SG- 05 and SG- 06 to change the distance between the sensor UGN3503 with permanent magnets . The result is processed by ATmega16 microcontroller to later appear in the LCD 16 x 2 character , turn on and off the water pump relay to set the height of the water surface. Prototype system is equipped with a buzzer as a warning signal when the water level approaching maximum limit. This water level control system has been realized and work (can measuring equal to the reference). The height of water surface witch measurable is 1 - 28 cm with 1 cm accuracy scale. Keywords: Hall Effect, ATmega16, UGN3503, water level control system.
xiii
BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Ketinggian permukaan air pada suatu tempat penampungan air, misalnya waduk, merupakan hal yang perlu diperhatikan. Waduk dan bendungan memiliki peran untuk menampung volume air yang besar. Perubahan kecil pada ketinggian air akan memberikan dampak perubahan volume air yang cukup besar karena area waduk dan bendungan yang luas. Pemantauan ketinggian air menjadi sangat penting apabila curah hujan mulai tinggi, karena ketinggian permukaan air di bendungan akan bertambah. Begitu saat curah hujan rendah maka pemantauan tingkat ketersediaan air perlu diperhatikan, dengan cara melihat ketinggian permukaan air pada waduk. Ketinggian permukaan air dapat diketahui dengan beberapa cara yaitu dengan cara tradisional dan cara modern. Sebelum ditemukannya inovasi cara modern, pengukuran ketinggian permukaan air dilakukan dengan menempelkan batang berskala pada dinding. Cara tradisional ini memiliki kelemahan yaitu skala yang ada pada batang pengukur sulit untuk dibaca dengan jelas apabila keadaan air tidak tenang dan pencahayaan kurang. Sehingga memungkinkan keterlambatan dalam memberikan informasi bahaya kepada masyarakat. Penggunaan metode modern dengan memanfaatakan teknologi yang telah berkembang akan dapat memimalisasi tingkat kesalahan pembacaan skala dan keterlambatan pemberian peringatan kepada masyarakat. Hingga kini teknologi pendeteksi ketinggian air masih berkembang. Penelitian yang pernah dilakukan menggunakan tranduser ultrasonik (Saumi dan Irhamni, 2009), (Fajar, 2009) dan (Tegar dan Rizky, 2011), elektroda resistansi (Zuly dan Eddy,
2010) dan
(Wiranto, 2008). Pendeteksi ketinggian air menggunakan tranduser ultrasonik sudah banyak dikembangkan, namun komponen-komponen yang digunakan belum efektif, daya pancaran yang relatif lebih dekat serta menggunakan rangkaian-rangkaian elektronika yang rumit. Pemanfaatan elektroda resistansi
2
sebagai pendeteksi ketinggian permukaan air masih berupa pembatasan tingkat ketinggian air (level), sehingga tidak dapat mendeteksi perubahan ketinggian air secara kontinu. Pada penelitian ini akan diterapkan sistem dengan menanamkan sebuah benda bermassa yang dapat terapung di permukan air sebagai pendeksi utama perubahan ketinggian air. Deteksi secara mekanik ini akan diteruskan melalui perangkat sistem konversi yang terhubung dengan sensor efek hall sehingga menghasilkan tegangan hall. Tegangan hall inilah yang akan digunakan sebagai masukan ke dalam sistem otomatisasi pintu air bendungan. Penelitian ini difokuskan pada pembuatan sistem pengendalian ketinggian air dan peringatan dini yang bertujuan untuk memberikan informasi bencana terhadap masyarakat atau pihak terkait sehingga dapat mempersiapkan diri dan meminimalisasi korban jiwa. Piranti elektronika yang dipakai di dalam sistem ini adalah sistem mikrokontroler dan sensor efek hall UGN3503. Mikrokontroler difungsikan sebagai pemberi perintah eksekusi melalui fungsi logika yang telah ditanamkan di dalamnya. Sensor efek hall UGN3503 bekerja sebagai pengubah besaran mekanik menjadi tegangan sebagai input mikrokontroler. Sistem sensor ini juga dapat digunakan pada pemantau ketinggian air sebagai solusi permasalahan intrusi air laut dan ketersediaan air tanah .
1.2. Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang penelitian di atas, maka dirumuskan beberapa masalah yang ingin diteliti dalam penelitian tugas akhir ini, yaitu: 1. Bagaimana membuat sistem konversi ketinggian permukaan air menjadi sinyal digital sebagai inputan sistem otomatisasi. 2. Bagaimana memprogram mikrokontroler agar dapat mengatur tinggi permukaan air dengan sebuah sensor yang dapat membaca ketinggian permukaan air pada penampungan air.
3
1.3. Batasan Masalah Dalam penelitian ini peralatan yang dirancang terbatas pada pembuatan prototype sistem pengendalian ketinggian air skala laboratorium.
1.4. Tujuan Penelitian Berdasarkan rumusan permasalahan di atas, tujuan dari penelitian ini adalah: 1. Membuat model sederhana skala laboratorium sistem alat pengendali ketinggian permukaan air menggunakan sensor efek hall berbasis Mikrokontroler ATmega16. 2. Melakukan pemrograman terhadap mikrokontroler sehingga dapat memberikan peringatan dan kontrol terhadap ketinggian air di wilayah tersebut. 3. Melakukan karakterisasi sistem meliputi waktu respon, histerisis, sensitivitas, threshold, resolusi, offset, bias, presisi, akurasi, error.
1.5. Manfaat Penelitian Berdasarkan tujuan penelitian, manfaat yang diharapkan dari penelitian ini adalah: 1.
Sebagai salahsatu sistem pengendali ketinggian air
yang dapat
menggantikan peranan manusia dalam pengawasan perubahan ketinggian air di suatu wilayah. 2.
Sebagai sistem peringatan dini terhadap bencana banjir pada wilayah penanaman sistem.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1
Efek Hall
Pada tahun 1879 E. H. Hall mengamati efek yang kemudian disebut efek hall. Dia menemukan sifat khusus dari tembaga dan kemudian semikonduktor yang lainnya. Bahan-bahan tersebut dapat menghasilkan tegangan dalam medan magnet. Inilah sifat utama dari germanium dan iridium. Efek hall sebenarnya digunakan untuk wattmeter dan gaussmeter, dan sekarang juga digunakan untuk aplikasi sensor jarak (proximity sensor). Efek Hall terjadi ketika konduktor pembawa arus tertahan pada medan magnet, medan memberi gaya menyamping pada muatan-muatan yang mengalir pada konduktor (Tipler, 1991).
(a)
(b) Gambar 2.1 Skema aliran arus listrik pada pelat (a) tanpa medan listrik (b) dipengaruhi medan listrik B 4
5
Efek hall terjadi karena gaya lorentz yang timbul pada sebuah penghantar berbentuk pelat yang dialiri arus I . Pada Gambar 2.1 terlihat bahwa muatan positif bergerak lurus menuju arah sumbu-x positif, sedangkan muatan negatif bergerak lurus berlawanan arah dengan muatan positif atau menuju sumbu-x negatif. Distribusi muatan di kedua sisi konduktor sama sehingga tidak ada beda potensial V pada ujung-ujung pelat konduktor pada sumbu-y. Apabila pelat konduktor diberi medan magnet B pada arah sumbu-z positif, maka muatan pada pelat penghantar akan mengalami gaya lorentz
(Halliday dan Resnick,
2008), (Giancoli, 2001) dan (Fraden, 1996). Muatan positif akan mengalami gaya lorentz kearah sumbu-y negatif dan sebaliknya muatan negatif mengalami gaya lorentz ke arah sumbu-y positif. Muatan-muatan yang berlawanan akan terdistribusi pada sisi yang berlawanan, sehingga timbul medan listrik dan beda potensial pada penghantar. Besarnya beda potensial ini merupakan tegangan hall (VH).
Gambar 2.2 Mekanisme efek hall
Dalam semua kasus sensor efek hall akan menghasilkan tegangan (VH) secara linier dengan perubahan nilai medan magnet yang mengenainya. Hal ini dapat dilakukan dengan menggerakkan magnet atau mengubah garis medan magnet tetapi nilai dari tegangan hall tidak bergantung pada pergerakan magnetnya
namun
bergantung
pada
medan
magnetnya.
Gambar
2.2
6
menunjukkan bagaimana efek hall bekerja. Sumber tegangan eksternal digunakan untuk menghasilkan arus (I) pada bahan konduktor. Tegangan output (VH) melewati bagian dari semikonduktor secara tegak lurus dengan arah arus. Ketika medan magnet didekatkan maka muatan negatif akan dibelokkan ke satu sisi untuk menghasilkan tegangan (VH). Tegangan hall dalam suatu bahan konduktor yang mempunyai tebal d dituliskan (Sumedi.dkk, 1996)
VH
1 IB ne d
( 2.1)
1 Faktor yang nilainya bergantung pada jenis bahan konduktor disebut ne
tetapan Hall Rh . Maka, persamaan (2.1) dapat dituliskan sebagai
V H Rh
IB d
(2.2)
dengan I adalah arus yang mengalir dalam pelat konduktor (Ampere), B besarnya medan magnetik (Tesla), Rh konstanta yang bergantung pada material, dan d tebal pelat konduktor (meter). Persamaan (2.2) menyatakan bahwa VH sebanding dengan I dan B. Jika I konstan, VH sebanding dengan kuat medan magnetik (B).
2.2 Sensor Efek Hall Semua peralatan efek hall diaktifkan oleh adanya medan magnetik. Medan magnetik mempunyai dua karakteristik yang penting yaitu densitas fluks dan polaritas. Untuk pengoperasiannya, garis fluks magnetik harus tegak lurus pada permukaan paket sensor dan harus memiliki polaritas yang tepat. Sensor efek hall yang lengkap dapat dibeli dalam bentuk IC. Salah satu contohnya adalah allegro UGN -3503U yang merupakan tipe sensor efek hall linier.
7
(a)
(b)
Gambar 2.3 (a) Bentuk sensor hall dengan 3 pena komponen, (b) skema kerja sensor efek hall
IC ini memiliki tiga pena komponen internal yang terdiri atas elemen sensor efek hall, amplifier dan buffer dalam satu chip. Sensor ini memberikan tegangan keluaran yang sebanding dengan kuat medan magnetik. Keluaran sensor pada saat medan magnetik masukannya 0 gauss adalah setengah dari Vcc. Untuk medan positif (kutub selatan), semakin besar medan maka tegangan keluarannya juga semakin besar dan untuk medan negatif (kutub utara), semakin besar medan maka tegangan keluarannya semakin kecil.
(a)
(b)
Gambar 2.4 (a) Tampilan pin UGN3503 dari sisi atas (b) blok diagram fungsi UGN3503
2.3
Sistem Konversi
Jarak maksimum sensitivitas sensor efek hall UGN 3503U hanya 1,8 cm terhadap sumber medan magnetik (Suryono, dkk.2009). Berkaitan dengan hal tersebut,
8
maka diperlukan sebuah sistem konversi. Sistem konversi diperlukan agar sensor ini dapat memiliki sensitivitas yang panjang dan cukup untuk sistem yang akan kita modelkan. Dalam sistem mekanik, transformasi gerak dari satu bentuk ke bentuk yang lain sering terjadi. Transformasi dari satu gerak ke bentuk gerak yang lain dikenal dengan sistem konversi gerak (Klafter dkk., 1991). Sistem ini akan digunakan untuk mengkonversi gerak sensor hall dengan lengan sehingga terjadi linieritas pada keduanya. Pada konversi gerak ini digunakan dua tipe sistem yaitu roda gigi ideal dan roda satu poros. Dalam sistem roda gigi ideal perlu ada asumsi-asumsi untuk menjamin keabsahan dari rumsus yang akan digunakan (Agus soepriadi,1998). Asumsi pertama adalah bahwa setiap roda gigi memiliki bentuk yang tegar, berotasi tepat pada poros dan memiliki gigi serta spasi (jarang antar gigi) sama. Asumsi kedua, bahwa roda gigi tidak memiliki momen inersia, gaya gesek diabaikan agar tidak terjadi kehilangan energi.
Gambar 2.5 Sistem roda gigi ideal Dalam sistem ini akan timbul sebuah perbandingan antara jumlah gigi pada masing-masing roda dengan jari-jarinya. Sifat kesebandingan ini dapat dituliskan dalam persamaan
N1 N 2 r1 r2 dengan ri adalah jari-jari roda ke i, dan
(2.3) merupakan jumlah gigi roda ke-i.
Dalam hal ini jari-jari diukur dari titik pusat ke gigi terluar dan jumlah gigi adalah bilangan bulat.
9
11 2 2
(2.4)
Lintasan linier yang ditempuh oleh kedua roda sama
r11 r2 2 ,
(2.5)
apabila jari-jari dianggap konstan, dengan deferensiasi terhadap waktu diperoleh
N1 r1 1 2 2 2 . N 2 r2 2 1 1 1 Sistem
roda
satu
poros
memiliki
(2.6) tiga
konfigurasi
dengan
mengkombinasikan pasangan roda dan dan roda gigi menjadi pasangan satu
(a)
(b)
(c)
Gambar 2.6 Konfigurasi sistem roda satu poros roda gigi
Ketentuan fisika yang berlaku pada sistem ini adalah arah rotasi dan kecepatan sudut pada masing-masing roda atau roda gigi harus sama. Dari ketentuan tersebut diperoleh persamaan konversi sebagai berikut.
1 2 .
(2.7)
Persamaan konversi untuk kecepatan linearnya adalah
v 2 v1 Atau dengan asumsi v
r1 , r2
t maka persamaan (2.5) akan menjadi, x
(2.8)
10
x 2 x1 r1 t 2 t1 r2
(2.9)
dengan t1 t 2 ,
x 2 x1 2.4
r1 r2
(2.10)
Hukum Archimedes
Pelampung pada sistem ini akan didesain agar dapat selalu mengapung pada permukaan air sehingga perlu ditentukan massa jenis pelampung (
yang tepat.
Hukum archimedes menyatakan bahwa sebuah benda yang tercelup sebagian atau seluruhnya akan mengalami gaya ke atas yang besarnya sama dengan berat zat cair yang di pindahkannya (Halliday,1978). Berdasarkan Hukum Archimedes, sebuah benda yang tercelup ke dalam zat cair akan mengalami dua gaya, yaitu gaya gravitasi atau gaya berat (W) dan gaya angkat ke atas (Fa) dari zat cair tersebut. Besar gaya ke atas menurut Hukum Archimedes ditulis dalam persamaan (2.8).
Fa gVa , dengan
(2.8)
adalah besar gaya angkat ke atas, Va volume benda yang tercelup (
massa jenis zat cair (kg/
Benda terapung
),
) , g percepatan gravitasi ( N/kg ).
Benda melayang
Benda tenggelam
Gambar 2.7 Peristiwa berkaitan dengan Hukum Archimedes Dalam hal ini ada tiga peristiwa yang berkaitan dengan besarnya kedua gaya tersebut yaitu terapung, melayang, dan tenggelam. Pada sistem sensor yang akan
11
dirancang, kita menggunakan konsep terapung untuk diterapkan pada beban pelampung. Sebuah benda yang dicelupkan ke dalam zat cair akan terapung jika gaya angkat ke atas (Fa) lebih besar dari berat benda (W).
Fa W
(2.9) (2.10)
Karena
maka , .
(2.11)
Agar pelampung dapat terapung maka kita harus menggunakan benda yang memiliki massa jenis lebih kecil dari massa jenis air (1 kg/liter). Sedangkan untuk volume benda total dapat menggunakan persamaan (2.12)
(2.13)
Vb
b x Vt f
(2.14)
Dengan Vt adalah volume benda yang tercelup kedalam zat cair dan Vb adalah volume benda total.
BAB III METODE PENELITIAN
Sistem pengendali ketinggian air dengan memanfaatkan sensor efek hall yang akan dirancang dibagi menjadi empat bagian kerja yaitu, pendeteksi perubahan ketinggian air, sistem konversi rotasi, sistem sensor efek hall, dan sistem pengendali ketinggian air. Ketinggian air yang merupakan target deteksi dari sistem akan secara langsung dideteksi oleh lengan apung yang terhubung dengan roda gigi I. Pada saat ada perubahan ketinggian air, roda gigi I akan menyentuh roda gigi II yang akan menjalankan sistem konversi rotasi. Sistem konversi ini terhubung dengan sistem sensor efek hall yang akan ikut bergerak secara translasi (mendekat dan menjauhi magnet permanen). Pergerakan ini menyebabkan perubahan nilai medan magnet yang di terima oleh sensor efek hall, sehingga di dapat nilai tegangan hall. Sistem pengendali ketinggian air bekerja berdasarkan nilai tegangan hall ini untuk menyalakan relay atau mematikan relay. Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Elektronika, Instrumentasi dan Geofisika Program studi Fisika Universitas Jenderal Soedirman. Penelitian dilaksanakan mulai bulan Agustus 2013 sampai Mei 2014. Penelitian dibagi dalam empat tahapan yaitu karakterisasi sensor efek hall (subbab 3.1), pembuatan prototype sistem (subbab 3.2), pembuatan program mikrokontroler (subbab 3.3), pengambilan data (subbab 3.4) dan kalibrasi dan karakterisasi sistem sensor (subbab 3.5)
Gambar 3.1 Diagram blok sistem pengendalian ketinggian air 12
13
3.1
Karakterisasi sensor efek hall (UGN 3503)
Pada tahapan ini dilakukan karakterisasi sensor efek hall dengan tujuan untuk mendapatkan hubungan antara xo (jarak sensor terhadap magnet permanen) dan VH (tegangan keluaran sensor UGN 3503). Prosedur yang dilakukan adalah dengan memvariasikan jarak (x) yaitu menggeser sensor mendekati dan menjauhi magnet permanen. UGN 3503 akan menghasilkan VH setengah dari Vi (tegangan masukan) (Allegro MicroSystems, Inc, Data sheet 3503 ). Sensor UGN diberi Vi sebesar 6 Volt dan menghasilkan VH sebesar 3 Volt. Tahap ini diperlukan sebelum membuat sistem konversi mekanik. Apabila sensor telah merespon maka dilanjutkan dengan pemasangan sistem konversi berupa rangkaian roda gigi .
Gambar 3.2 Mekanisme karakterisasi sensor efek hall UGN 3503
3.2
Pembuatan prototype sistem sensor
Pada tahap ini dibuat rancangan desain sistem pemantau ketinggian permukaan air berbasis mikrokontroler. Sistem ini terdiri atas lengan apung, sistem konversi gerak mekanik, sensor hall UGN 3503, magnet permanen dan sistem otomatisasi menggunakan mikrokontroler. Perancangan hardware seperti pada Gambar 3.2 menggunakan bahan non logam kecuali penghubung antar bagian hardware. Pertimbangan menggunakan bahan non logam adalah agar sensor hanya mendeteksi medan magnet dari magnet permanen. Lengan apung dibuat menggunakan bahan plastik agar mudah mengapung di atas permukaan air.
14
G1
G2
Sensor hall UGN 3503 Magnet permanen 1000 gauss
Gambar 3.3 Rancangan sistem pemantau ketinggian permukaan air
3.2.1 Lengan Apung Lengan apung memliki fungsi sebagai pendeteksi awal perubahan ketingian permukaan air. Bahan yang digunakan harus dapat mengapung sempurna di atas permukaan air. Poros lengan apung harus dibuat terhubung erat dengan roda gigi1 agar seluruh perubahan ketinggian dapat dikonversi oleh sistem konversi. Panjang lengan ini akan menentukan nilai yang diterima oleh sistem sensor sebagai masukan.
Gambar 3.4 Rancangan lengan apung
15
3.2.2 Sistem Konversi Sistem konversi ini akan dibuat dengan menggunakan perbandingan jari– jari roda gigi yang telah diperoleh dari persamaan gerak melingkar pada rancangan sistem. Akan ada dua roda gigi yang digunakan dalam sistem konversi mekanik ini. Roda gigi 1 dan roda gigi 2 akan disusun bersentuhan (nilai
sama). Sedangkan sistem gerak sensor efek hall akan
dipasang dengan jarak sebesar R dari pusat roda gigi 2. Perbandingan nilai jari-jari dari setiap roda akan disesuaikan dengan nilai konversi yang diinginkan, yaitu
. Roda gigi yang akan
digunakan akan disusun seperti Gambar 3.4 G1
G2
Konektor dengan sistem mikrokontroler Sensor hall UGN 3503 Magnet permanen 1000 gauss
Gambar 3.5 Sistem konversi mekanik 3.3
Pembuatan program mikrokontroler
Mikrokontroler merupakan sistem mikroprosesor lengkap yang terkandung di dalam sebuah chip. Mikrokontroler berbeda dari mikroprosesor serba guna yang digunakan dalam sebuah PC, karena sebuah mikrokontroler umumnya telah berisi komponen pendukung sistem minimal mikroprosesor, yakni memori dan antarmuka I/O (Hendawan,2007). Mikrokontroler tipe ATmega16 memiliki
16
Saluran I/O sebanyak 32 buah, yaitu Port A, Port B, Port C dan Port D, dengan masing-masing port memiliki 8 buah saluran. Port pada mikrokontroler ini akan difungsikan sebagai saluran masukan dan keluaran mikrokontroler. Port A.1 akan digunakan sebagai masukan yang berasal dari sensor hall berupa nilai analog tegangan hall. Masukan ini diolah oleh ADC yang memang sudah terhubung pada port A.1.
Gambar 3.6 Konfigurasi Pin ATMega16
Masukan ini diproses oleh mikrokontrol sesuai dengan logika yang telah ditanamkan sebelumnya. Hasil pengolahan ini divisualisikan menjadi empat keluaran pada Liquid Crystal Display (LCD) , Alarm dan Relay. LCD yang akan digunakan dalam sistem ini memiliki kapasitas tampilan
karakter. Port C
difungsikan sebagai saluran untuk menampilkan karakter pada LCD. Alarm dan relay ditempatkan pada pada port A sebagai salurannya. Alarm terhubung dengan port A.6 dan relay terhubung dengan port A.7. Pada port A ini keluaran yang disampaikan pada eksekutor (alarm dan relay) berupa tegangan sebagai saklar onoff .
17
Gambar 3.7 LCD 16 x 2 Perancangan
program
mikrokontroler
ATmega16
dikerjakan
dengan
menggunakan software BASCOM AVR 1.11.9.5. Software ini menggunakan bahasa BASIC sebagai bahasa pemrogramannya. Perancangan program sensor pemantau ketinggian permukaan air diawali dengan mempelajari perintah apa saja yang ada di dalam bahasa BASIC melalui indeks yang ada pada aplikasi ini. Program dibuat agar mengenal adanya masukan kontinu terhadap waktu yang akan dibaca oleh mikrokontroler. Masukan dari sensor ini diproses selanjutnya oleh logika yang telah dirancang dan ditanam ke dalam mikrokontroler ATmega16.
(a)
(b)
Gambar 3.8 (a) Buzzer 15 volt, (b) relay doubel 8 pin
Mikrokontroler ATMEGA16 yang telah terprogram dengan logika ini berperan sebagai pengendali ketinggian permukaan air. Pengendalian ini berupa pembuangan volume air ketika ketinggian permukaan air telah mencapai batas maksimum tempat penampungan. ATmega16 akan terus memberikan perintah kepada pompa air untuk beroperasi sampai ketinggian air berada pada level aman
18
kembali. Pada sistem ini ketinggian air dikelompokkan menjadi tiga yaitu aman, siaga dan bahaya. Level aman berkisar antara ketinggian 0 - 15 cm, ditunjukkan LED
w
j
“ m ” pada LCD. LED warna
kuning menunjukkan ketinggian air dalam level siaga (15 – 20 cm), begitu juga LCD
m
m
“
” L v
y
y
ketinggian diatas 20 cm, sistem akan menyalakan buzzer, LED warna merah akan menyala sebagai indikator keadaaan bahaya, dan teks pada LCD berubah menjadi bahaya. Berikut diagram alir logika yang ditanamkan pada mikrokontroler sebagai sistem pengendalian ketinggian air.
19
Mulai
Input: Sinyal analog dari sensor hall berupa VH (tegangan hall) Memproses sinyal analog menjadi digital oleh ADC pada mikrokontrol.
Output: Sinyal digital Fungsi kalibrasi Ketinggian permukaan air
Menampilkan nilai ketinggian air pada LCD
Apakah ketinggian air < 15 cm ?
Apakah ketinggian air > 15 cm ?
Apakah ketinggian air > 20 cm ?
Ya
Ya
Ya
Aman
Siaga
Bahaya Tidak
Menyalakan LED warna hijau
Menyalakan LED warna Kuning
Menyalakan LED warna Merah
Tidak
Mematikan Alarm
Tidak
Selesai
Menyalakan Alarm
Mematikan relay pompa air
Menyalakan relay pompa air
Selesai
Selesai Memulai loop
Gambar 3.9 Diagram Alir logika program sistem pengendalian ketinggian air.
20
3.4
Pengambilan data Perubahan ketinggian permukaan air akan mengakibatkan pergeseran sensor hall sehingga nilai tengangan keluaran Vo (tegangan hall) berubah. Nilai Vo diperoleh dengan memvariasikan perubahan ketinggian lengan apung tiap 1 cm. Pergeseran
dimulai dari ketinggian 0 cm (dasar
akuarium) sampai 28 cm (batas ketinggian akuarium) untuk data naik dan turun. Pembacaan perubahan ketinggian permukaan air menggunakan penggaris dengan nst 0,1 mm, sedangkan Vo diukur dengan menggunakan bantuan program Labview7.1 dengan nst
. Data yang diperoleh berupa nilai
perubahan ketinggian dan tegangan keluaran sensor ini digunakan untuk menentukan fungsi transfer, fungsi kalibrasi, sensitifitas dan histerisis.
3.5
Karakterisasi sistem sensor 3.5.1
Tahap Kalibrasi
Tahap kalibrasi sistem dilakukan pada skala laboratorium. Kalibrasi dilakukan dengan menjalankan seluruh sistem yang telah dirancang dan disusun. Pada tahap kalibrasi ini, target yang ingin diperoleh adalah hubungan perubahan ketinggian air dengan besar tegangan hall yang dihasilkan oleh sensor efek hall. Data yang diperoleh akan dipetakan dalam bentuk grafik menggunakan microsoft excel 2010 untuk memperoleh fungsi transfer. Fungsi
transfer sistem inilah yang akan
digunakan untuk mendapatkan fungsi kalibrasi untuk ditanamkan pada logika mikrokontrol. Setelah menanamkan program, maka sistem otomatisasi siap dirangkaikan dengan sistem akuisisi data. 3.5.2 Tahap Karakterisasi sistem Setelah kalibrasi, kemudian dilakukan karakterisasi alat yang telah dibuat. Karakterisasi meliputi waktu respon, histerisis, sensitivitas, threshold, resolusi, range(span), offset, bias, presisi, akurasi, error.
21
Waktu respon Waktu respon didefinisikan sebagai waktu yang dibutuhkan oleh sensor untuk menanggapi isyarat masukan dari kondisi awal ke 90% kondisi akhir. Waktu respon diuji dengan mengubah ketinggian permukaan air secara mendadak saat keluaran sensor dalam keadaan setimbang sampai ketinggian tertentu. Nilai keluaran sensor akan berubah menuju ke titik kesetimbangan. Waktu respon ditentukan dengan metode grafik dengan mengambil titik saat ketinggian stabil ( Waktu respon (
) dan titik stabil berikutnya (
).
didapat dengan persamaan (3.1)
Dengan
adalah selisih waktu antara kedua titik.
Histerisis Histerisis merupakan kurva perbandingan antara masukan dengan keluaran, untuk perubahan masukan naik dan turun. Histerisis didapatkan dengan menaikkan ketinggian permukaan air dari ketinggian 0 sampai ketinggian maksimal dengan dicatat tegangannya pada setiap perubahan ketinggian air. Selanjutnya memvariasikan ketinggian air divariasikan dari ketinggian maksimal sampai ketinggian 0 dengan dicatat tegangan keluarannya pada setiap perubahan ketinggian air. Selanjutnya dibuat kurva perbandingan antara nilai tegangan keluaran VH dan ketinggian permukaan air. Kurva ini yang kemudian disebut sebagai histerisis. Sensitivitas Sensitivitas adalah perbandingan keluaran alat ukur dengan masukannya. Cara menentukan sensitivitas adalah dengan memvariasikan ketinggian air (xi) setiap 1 cm lalu diukur besar tegangan keluarannya (VH). proses ini dilakukan dari ketinggian air minimal sampai batas maksimal (skala laboratorium). Nilai sensitivitas sistem diperoleh dengan membandingkan nilai xi dengan VH dalam sebuah grafik. Kemudian nilai slope grafik dicari. Nilai slope tersebut merupakan nilai sensitivitas sistem sensor.
22
Threshold Threshold adalah masukan terkecil yang dapat terdeteksi oleh alat ukur. Threshold dicari dengan cara mengubah ketinggian air (xi) secara perlahan mulai dari ketinggian 0 cm. Perubahan ketinggian dilakukan sampai sensor memperoleh tegangan keluaran VH .Nilai ketinggian air (xi) saat sistem merespon itulah yang disebut sebagai nilai threshold sistem. Resolusi Resolusi adalah perubahan masukan terkecil yang dapat dideteksi oleh alat ukur. Resolusi didapatkan dengan mengubah ketinggian air secara perlahan dari nilai threshold sampai sistem merespon kembali. Range (Span) Range menyatakan panjang daerah ukur yang bisa dilakukan oleh sistem. Range diperoleh dengan cara mengambil jarak perubahan minimum sampai maksimum. Offset Offset adalah range harga keluaran yang memungkinkan berasal dari masukan yang sama. Range didapat dengan memberikan satu masukan (ketinggian air xi) lalu diambil beberapa nilai tegangan keluaran VH, sehingga diperoleh nilai minimal dan maksimal dari tegangan keluaran VH untuk satu jenis masukan.
Nilai bias, presisi, akurasi, error , standar deviasi diperoleh dengan menganalisis data yang diambil saat melakukan kalibrasi alat. Data yang diambil meliputi masukan (xi), keluaran (xo), jumlah pengambilan data (N) keluaran (xo) untuk setiap (xi). Persamaan yang digunakan untuk menentukan nilai-nilai tersebut adalah sebagai berikut: Bias Bias adalah perbedaan harga rata-rata keluaran alat ukur untuk masukan yang sama dengan harga benar Bias =
̅
(3.2)
23
Presisi Presisi adalah derajat kedekatan data dalam satu kelompok data pengukuran untuk masukan yang sama. 3 Presisi = 1 x100% X
(3.3)
Akurasi Akurasi adalah derajat kedekatan harga penunjukkan alat ukur dengan harga benar (penunjukkan alat standar)
bias 3 Akurasi = 1 X benar
x100%
(3.4)
Error (kesalahan) Error adalah beda keluaran pengukuran dengan harga sebenarnya.
bias 3 Error = X benar
x100%
(3.5)
Dengan, standar deviasi
X N
nilai X rata-rata
i 1
i
X
N 1
2
(3.6)
̅
X
N
i 1
N
Xi
(3.7)
24
Secara keseluruhan tahapan-tahapan pembuatan sistem pengendali ketinggian permukaan air menggunakan alat dan bahan yang diberikan pada Tabel 3.1. Tabel 3.1 Alat dan bahan
Alat
Bahan
Laptop Software BASCOM AVR 1.11.9.5 Software LabVIEW 7.1 Ni-USB 6001 USB ASP downloader Multimeter digital (1mV) Adaptor (500mA , 3-12 VDC) Penggaris (1 mm) Lem tembak Pemotong acrylic Bor ( ukuran 7 dan 8 ) Gergaji Akuarium 4 mm ( 60 x 25 x 30 ) cm Acrylic glass 2 mm Roda gigi (diameter 4,6 cm dan 9 cm) Magnet permanen (6000 gauss) Sensor Hall UGN 3503 Konektor (socket, kabel) Relay double 8 pin 5 volt Mikrokontroler ATmega16 Liquid Crystal Display (20 2 karakter) Pipa paralon (5/8 med) Piezo Transducer - 15V Buzzer (2800Hz)
25
Mulai
Persiapan: - Studi pustaka - Alat dan Bahan - Install software Bascom AVR 1.11.9.5 Membuat program pada Bascom avr 1.11.9.5 Merancang desain sistem pengendali ketinggian air menggunakan efek hall
Mengkarakterisasi nilai tegangan hall terhadap perubahan nilai medan magnet permanen
Xo
Membuat sistem Konversi
Membuat lengan apung
Perubahan ketinggian air pada prototype
Sistem sensor
VH Tegangan hall
Membuat fungsi transfer dan fungsi kalibrasi
Fungsi kalibrasi
Program pengendalian ketinggian air
Mengkalibrasi dan mengkarakterisasi sistem
Selesai
Gambar 3.10 Diagram alir Pelaksanaan Penelitian
26
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
Sistem pengendali ketinggian permukaan air dengan memanfaatkan efek hall dapat mendeteksi perubahan tinggi permukaan air. Sistem
ini juga dapat
mengendalikannya dengan bantuan mikrokontroler yang terintegrasi. Prototype sistem pengendalian ketinggian permukaan air menggunakan sensor efek hall berbasis mikrokontroler ATmega16 telah selesai di rancang. Pembuatan prototype ini melalui beberapa tahapan yaitu karakterisasi sensor efek hall, pembuatan sistem, pembuatan program mikrokontroler, pengambilan data dan kalibrasi serta karakterisasi sistem sensor. Pada bab ini akan dibahas hasil dari setiap tahapan yang telah dilaksanakan dalam penelitian. Subbab 4.1 membahas tentang pengkarakterisasian sensor efek hall UGN 3503. Subbab 4.2 membahas proses pembuatan prototype sistem. Subbab 4.3 menjelaskan proses pengambilan data. Subbab 4.4 menjelaskan tentang pembuatan program mikrokontrol untuk pengendalian sistem. Subbab 4.5 membahas tentang kalibrasi dan karakterisasi sistem sensor.
4.1 Karakterisasi sensor efek hall
Gambar 4.1 Grafik Antara xo dengan VH 26
27
Karakterisasi dilakukan dengan memvariasikan jarak xo terhadap magnet permanen. Grafik pada gambar 4.1 memperlihatkan hubungan antara perubahan xo dengan VH keluaran sensor. Gambar 4.1 menampilkan data pergeseran sensor sejauh 0–8 cm pada sumbu absis dan tegangan hall VH pada sumbu ordinatnya dalam satuan volt (
. Berdasarkan data yang diperoleh (dapat di lihat pada
lampiran I) disimpulkan jarak sensitif sensor berada pada 2 – 4 cm. Dengan melihat hasil ini maka xo sistem dibuat dengan jarak pergeseran translasi dalam jarak 2 cm sampai 4 cm.
4.2 Pembuatan prototype sistem sensor Prototype sistem pengendali ketinggian permukaan air menggunakan sensor efek hall berbasis mikrokontroler ATmega16 ditunjukkan pada Gambar 4.2. Sensor ini terdiri dari lengan apung yang berbentuk batang berongga dengan bola berongga berdiameter 3,5 cm pada salah satu ujungnya sebagai pengapung. Batang berongga yang digunakan adalah pipa paralon dengan ukuran panjang 47 cm. Pemilihan penggunaan batang berongga dengan bahan ringan karena dibutuhkan nilai
b
yang lebih kecil dibandingkan
air
sesuai persamaan (2.11).
Lengan apung ini memiliki poros pada jarak 40 cm dari ujung pengapung. Poros ini yang menghubungkan dengan sistem konversi gerak pada sistem.
Gambar 4.2 Prototype sistem pengendali ketinggian permukaan air
Fungsi lengan apung pada sistem adalah sebagai bagian yang merespon secara langsung perubahan ketinggian permukaan air. Lengan apung akan
28
bergerak naik dan turun dengan persamaan gerak melingkar . Gerak melingkar inilah yang akan dikonversi oleh sistem konversi menjadi gerak translasi naik dan turun.
(a)
(b)
Gambar 4.3 (a) Sistem konversi, (b) Lengan apung.
Sistem konversi terdiri atas dua buah roda gigi yang tersusun saling bersinggungan, SG-06 yang terhubung lengan apung dengan SG-05 yang terhubung sensor hall. SG-06 terhubung dengan lengan apung oleh batang poros yang dapat bergerak bebas terhadap lubang poros. SG-06 dan lengan apung tidak dapat bergerak bebas terhadap batang poros. Sedangkan SG-05 dapat bergerak bebas terhadap batang poros yang terkunci pada lubang poros. SG-06 memiliki gigi sebanyak 45 buah, diameter 4,6 cm dan tebal 7 mm, sedangkan SG-05 bergigi 100 buah, diameter 9 cm dengan tebal yang sama. Sistem ini memiliki persamaan konversi .
(4.1)
Dari persamaan ini didapatkan bahwa jarak maksimal pergeseran sensor sampai 3,3 cm pada ketinggian 28 cm dan jarak minimal sensor 1,8 cm pada ketinggian 0 cm. Gerak translasi mengakibatkan bergesernya sensor efek hall terhadap magnet permanen. Untuk medan positif (kutub selatan), semakin besar medan maka tegangan keluarannya juga semakin besar dan untuk medan negatif (kutub utara), semakin besar medan maka tegangan keluarannya akan semakin kecil (Suryono,2009). Sistem menggunakan kutub positif dari magnet permanen
29
sebagai medan magnet yang menjadi acuan sensor hall, sehingga nilai VH akan semakin kecil jika sensor bergerak menjauhi magnet permanen. Tegangan hall yang diperoleh dari bagian akuisisi perubahan ketinggian air akan diolah oleh mikrokontroler. Pengolahan tegangan dilakukan oleh IC mikrokontroler ATmega16 yang terpasang pada board minimum system. Selanjutnya mikrokontrol akan mendefinisikan perubahan tegangan menjadi perubahan ketinggian dengan persamaan yang dimasukkan ke dalam programnya melalui USB ASP downloader.
Gambar 4.4 mikrokontroler sitem
Sistem pengendalian ini menggunakan sumber listrik 220 volt AC yang kemudian
disesuaikan
dengan
kebutuhan
perangkat.
Sensor
efek
hall
membutuhkan tegangan sebesar 4 sampai 6 volt DC (allegro data sheet 3503). Sitem memanfaatkan adaptor 0 sampai 12 volt DC untuk mengatur masukan sensor. Sedangkan board mikrokontrol membutuhkan tegangan sebesar 9 volt DC yang didapat dari power supply. Buzzer (alarm) mengambil tegangan keluaran langsung dari pin mikrokontroler sebesar 5 volt DC. Pompa air yang membutuhkan tegangan sumber 220 volt AC akan diaktifkan oleh relay 8 pin saat ketinggian permukaan air mencapai batas maksimum.
4.3 Pengambilan data Pengambilan data dilakukan dengan memvariasikan ketinggian permukaan air. Perubahan ketinggian permukaan air (H) akan mengakibatkan perubahan dua variabel lainnya yaitu VH dan xo. Pengambilan data variabel VH dilakukan 20 kali disetiap perubahan H saat naik dan turun, sedangkan untuk variabel xo dilakukan
30
sebanyak 3 kali. Nilai H divariasikan dengan interval naik 1 cm mulai dari 0 sampai 28 cm, dan 1 cm dari 28 sampai 0 cm. Sehingga diperoleh data pada lampiran II yang menggambarkan perubahan nilai pada setiap variasi ketinggian.
Gambar 4.5 Grafik hubungan ketinggian air (H) naik dan turun dengan tegangan hall (VH) Seperti terlihat pada Gambar 4.5 pada ketinggian 0 cm sistem memberikan keluaran sebesar 4,94
dan pada ketinggian maksimum 28 cm
sistem memberikan keluaran VH sebesar 4,18
. Gambar 4.5 memperlihatkan
keadaan keluaran sensor saat diberikan masukan naik dan turun. Grafik yang terlihat pada Gambar 4.5 merupakan grafik histerisis sistem sensor. Terlihat bahwa nilai keluaran sistem tidah jauh berbeda saat diberikan masukan naik dan turun. Grafik ini disebut juga sebagai grafik fungsi transfer sistem sensor yang bersifat linier. Grafik ini memiliki persamaan sebagai berikut . Nilai
(4.4)
menyatakan korelasi yang baik dari data-data tersebut.
4.4 Pembuatan program mikrokontroler Pembuatan program mikrokontroler dilakukan dengan menggunakan software BASCOM AVR 1.11.9.5. Program dibuat sesuai dengan diagram alir pada
31
Gambar 3.8. Sebelum ditanamkan kedalam IC ATmega16 dengan menggunakan USB ASP downloader, program terlebih dahulu diuji dengan menggunakan simulator. Pengujian program
dilakukan untuk memastikan hasil running
program sesuai dengan yang diinginkan. Termasuk di dalamnya adalah tampilan pada LCD yang akan memberikan informasi kepada pengguna. Pembuatan program dimulai dengan membuat struktur program. Setiap bahasa pemprograman mempunyai standar penulisan program. Konstruksi dari program bahasa BASIC memiliki urutan aturan seperti pada gambar 4.6.
Gambar 4.6 Blok aturan pemprograman menggunakan Bascom avr.
Konstruksi ini harus dilakukan secara urut agar dapat di terjemahkan oleh mikrokontroler. Perintah $regfile direktif harus menjadi pernyataan pertama dalam program. Perintah ini merupakan pengarah preprosesor bahasa BASIC yang memerintahkan untuk meyisipkan file lain, dalam hal ini file m16def.dat yang berisi deklarasi register dari mikrokontroller ATmega16. Pengarah preprosesor lain yang digunakan adalah $crystal yang merupakan instruksi untuk memilih frekuensi kristal yang digunakan dan $baud yang merupakan instruksi kecepatan komunikasi IC. Bagian inisiasi merupakan bagian yang mendeskripsikan suatu nilai awal sebelum bisa digunakan dalam perintah berikutnya. Dalam program yang telah dibuat, pada bagian inisiasi didefinisikan nilai benar dari setiap port yang digunakan. Termasuk di dalamnya mengkonfigurasikan perintah internal mikrokontrol
yang
mendukung
kerja
program.
Selanjutnya
dilakukan
pendeklarasian variabel yang digunakan dalam pemprograman. Ada lima variabel
32
yang digunakan dalam program ini. Setiap variabel didefinisikan sesuai dengan jenisnya dalam program. Perintah untuk menjalankan program terdapat pada bagian Do. Bagian ini hanya berisi perintah untuk memulai menjalankan setiap pernyataan-pernyataan yang didefinisikan di dalam bagian selanjutnya. Blok penyataan-pernyataan merupakan bagian inti dari pemprograman. Seluruh logika dan perintah program didefinisikan dalam bagian ini. Logika pertama adalah mengubah masukan yang berupa analog menjadi bentuk digital. Angka digital yang menggambarkan perubahan tegangan masukan akan dimasukkan ke dalam persamaan 4.3 yang merupakan persamaan kalibrasi sistem. .
(4.3)
Persamaan ini menghasilkan nilai ketinggian permukaan air terukur. Nilai ini yang selanjutnya oleh program digunakan sebagai parameter menjalankan perintahperintah selanjutnya. Mikrokontrol akan menjalankan perintah yang dikelompokkan menjadi tiga jenis berdasarkan ketinggian permukaan air terukur. Pertama jika ketinggian terukur 0 sampai 15 cm maka lampu LED warna hijau akan menyala yang menandakan keadaan aman dan ditampilkan pada layar LCD. Keadaan selanjutnya jika ketinggian terukur melebihi 15 cm dan kurang dari 20 cm maka lampu LED warna kuning akan menyala sebagai tanda keadaan siaga. Peringatan juga ditampilkan pada layar LCD pada baris kedua sebelah kanan. Keadaan terakhir saat ketinggian air melebihi 20 cm maka LED warna merah akan menyala dan mengaktifkan pompa air untuk mengurangi ketinggian air. Pompa akan terus aktif sampai ketinggian air berada di bawah 15 cm. Sistem pengendali ketinggian permukaan air bersifat pengukuran kontinue, maka diperlukan perintah agar sistem dapat bekerja secara terus menerus. Perintah loop pada bagian selanjutnya menjadi solusi untuk masalah tersebut. Loop akan mengatur proses pembacaan perubahan ketinggian terus berulang-ulang dan tidak berhenti selama daya pada sistem terjaga. Blok terakhir adalah End , fungsi blok ini ialah untuk menutup seluruh perintah yang didefinisikan setelah blok Do. Perintah ini harus tetap dipakai walau sistem menggunakan perintah looping.
33
4.5 Kalibrasi dan karakterisasi sistem Kalibrasi adalah serangkaian kegiatan yang membentuk hubungan antara nilai yang ditunjukkan oleh instrumen ukur atau sistem pengukuran, atau nilai yang diwakili oleh bahan ukur, dengan nilai-nilai yang sudah diketahui yang berkaitan dari besaran yang diukur dalam kondisi tertentu (VIM,2008) (ISO/IEC,2005). Kalibrasi yang dilakukan berupa kalibrasi teknis yaitu kalibrasi peralatan ukur yang tidak terkait dengan perdagangan. Kalibrasi sistem pengendali ketinggian permukaan air dilakukan dengan mengatur semua peralatan sesuai dengan data awal yaitu saat ketinggian 0 cm, jarak sensor 2,1 cm dan tegangan keluaran sebesar 4,94 volt. Setelah sistem terkalibrasi perlu diambil persamaan kalibrasinya untuk dimasukkan sebagai logika dalam pemprograman. Langkah ini perlu dilakukan untuk dapat mengubah data tegangan yang diperoleh menjadi data ketinggian air yang dapat langsung dipahami oleh pengamat. Persamaan kalibrasi diperoleh dengan menggunakan data pada tabel 4.1. Tabel 4.1 data rata-rata fungsi kalibrasi sistem sensor h (cm)
Vout sistem (volt)
h (cm)
Vout sistem (volt)
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
4,939 4,886 4,859 4,842 4,722 4,699 4,685 4,670 4,616 4,570 4,551 4,511 4,467 4,441 4,402
15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28
4,403 4,400 4,392 4,387 4,363 4,343 4,352 4,325 4,304 4,280 4,251 4,228 4,205 4,186
34
Data pada tabel 4.1 kemudian diolah menggunakan Microsoft excel 2010 untuk mendapatkan grafik seperti Gambar 4.7. Grafik kalibrasi yang diperoleh memiliki persamaan kalibrasi pada persamaan 4.3.
Gambar 4.7 Grafik fungsi kalibrasi sistem sensor
Karakterisasi statik untuk beberapa masukan yang tetap ditampilkan data pada tabel 4.2. karakterisasi statis secara lengkap pada setiap ketinggian dapat dilihat pada lampiran III. Tabel 4.2 Karakterisasi statis pada ketinggian 10, 15, 20 cm Data Sebenarnya
Terukur (rata-rata)
Standar deviasi ( )
Bias
Akurasi (%)
error (%)
Presisi (%)
10
9,989
0,188
0,011
94,249
5,751
94,355
15
16,387
0,217
-1,387
86,417
13,583
96,034
20
19,405
0,208
0,595
93,902
6,098
96,780
Melakukan karakterisasi statis bertujuan untuk memberikan gambaran yang bermakna mengenai kualitas pengukuran. Karakteristik statis ini adalah karateristik yang harus diperhatikan apabila sistem ini digunakan untuk mengukur
35
suatu ketinggian permukaan air yang tidak berubah karena waktu atau hanya berubah secara lambat laun. Karakterisasi yang telah dilakukan meliputi standar deviasi ( ), bias, akurasi, error, presisi. Standar deviasi sistem ini berkisar antara 0,056 cm sampai 0,331 cm dan untuk selisih nilai benar dengan rata-rata nilai terukur berada antara 0,007 cm sampai 2,356 cm. Akurasi tertinggi dan error terendah ada pada ketinggian permukaan air 26 cm yaitu 96,551 % dan 3,449 %, sedangkan pada ketinggian 1 cm menghasilkan nilai akurasi terendah dan error tertinggi yang masing-masing bernilai 39,255% dan 60,745%. Karakterisasi statis yang terakhir yaitu tingkat perbedaan yang sekecil-kecilnya antara nilai pengamatan dengan nilai sebenarnya. Sistem ini memiliki nilai presisi teresar 98,268 % pada ketinggian permukaan 24 cm, 86,051% pada 1 cm sebagai nilai presisi terendah. Nilai akurasi terendah yang terjadi saat ketinggian permukaan air 1 cm disebabkan oleh tidak presisinya sistem konversi. Pada sistem konversi yang telah dibuat, antara SG-06 dengan SG-05 tidak dapat saling mengait secara sempurna. Hal ini disebabkan karena pembuatan lubang poros yang kurang tepat, sehingga terjadi selisih gerak antara SG-05 dan SG-06. Selisih gerak ini yang menyebabkan perbedaan nilai tegangan keluaran sensor VH dengan ketinggian permukaan air H. Permasalahan ini juga mengakibatkan karakterisasi dinamis sistem, khususnya waktu respon sensor menjadi semakin lambat. Berikut karakteristik dinamis untuk masukan berubah-ubah, meliputi sensitivitas, threshold, resolusi, range, histerisis. Tabel 4.3 Karakterisasi dinamis sistem sensor. No 1 2 3 4
Jenis Karakterisasi Dinamis Sensitivitas Threshold Resolusi Range (Span)
Nilai 0,01 Volt/cm 1 cm 1 mm 0 - 28 cm
Histerisis merupakan grafik yang menggambarkan perbandingan antara keluaran dengan masukan sitem sensor untuk masukan naik dan turun. Berdasarkan
36
gambar 4.5 sistem tidak mengalami histerisis, karena memiliki keluaran yang sama pada setiap keadaan yang bernilai sama saat naik maupun turun. Kestabilan sensor diuji dengan menggunakan bantuan aplikasi LabView yang terintegrasi dengan DAQ assistant. Kestabilan sensor diuji dengan memberikan input ketinggian tetap pada 26 cm selama 5 menit.
Gambar 4.8 Grafik kestabilan sensor Gambar 4.8 memperlihatkan bahwa sistem tersebut memiliki kestabilan yang cukup baik, hal ini diperlihatkan dengan tidak berubahnya nilai keluaran sistem secara signifikan.
Waktu respon (t90) adalah 90% dari selang waktu yang dibutuhkan sensor untuk kembali stabil setelah dikenakan perubahan masukan secara tiba-tiba.
37
Gambar 4.9 Grafik waktu respon sensor (t90) Grafik pada Gambar 4.9 diperoleh dengan memberikan perubahan ketinggian secara mendadak dari keadaan stabil pada 2 cm menjadi 26 cm. Berdasarkan dari grafik dan analisis data, diperoleh nilai xi1 (titik stabil awal) berada pada tegangan 4,724 volt saat 8,617 detik dan xi2 (titik stabil akhir) berada pada tegangan 4,121 saat 9,714 detik. Waktu respon diperoleh dari t90 =
=
. (
–
)=
detik.
Jadi waktu respon yang dibutuhkan sistem untuk membaca perubahan ketinggian air adalah
detik. Sistem yang memiliki waktu respon kurang dari 1 detik
dapat dikatakan memiliki respon yang baik terhadap perubahan masukan.
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
V.1 Kesimpulan 1) Desain prototype sistem pengendalian ketinggian permukaan air menggunakan sensor efek hall berbasis mikrokontroler ATmega16 telah selesai dibuat dalam skala laboratorium. 2) Sistem pengendali ketinggian permukaan air berbasis mikrokontroler ATmega16 telah terprogram untuk bisa mendeteksi perubahan ketinggian permukaan air dan memberikan peringatan melalui buzzer dan kontrol terhadapnya. 3) Karakteristik dari sistem ini adalah akan menghasilkan tegangan yang semakin besar seiring dengan bertambahnya ketinggian permukaan air terukur secara linier. Karakteristik dinamis lainnya adalah : a) Akurasi terbaik pada saat H = 26 cm yaitu 96,551 % b) Threshold yang dimiliki sistem adalah 1cm c) Resolusi sistem sebesar 1mm d) Sensitivitas 0,01 volt/cm e) Range (span) pengukuran berkisar antara 0 cm sampai dengan 28 cm. f) Sensor tidak mengalami histerisis. g) Kestabilan sensor baik. h) Waktu respon sensor (t90) adalah
detik.
V.2 Saran 1.
Sebaiknya dilakukan penelitian dengan menggunakan kuat medan magnet yang lebih besar sehingga sistem dapat memiliki range lebih lebar.
2.
Sebaiknya mencoba menggunakan sistem konversi dengan presisi yang lebih baik agar nilai akurasi sistem semakin tinggi dan thersholdnya semakin kecil. 38
39
DAFTAR PUSTAKA
Budiarso, Ir. Zuly dan Eddy Nurraharjo. 2010. Sistem Monitoring Tingkat Ketinggian Air Bendungan Berbasis Mikrokontroler. Fraden, J. 1996. Handbook of Modern Sensor 2nd edition. Springer. San Diego, USA. Giancoli DC. 2001. Fisika Jilid 2. Terjemahan Y. Hanum dan I. Arifin. Jakarta: Erlangga Haliday, D dan Resnick, R. 1984. Fisika Jilid 2. Terjemahan P. Silaban dan E.Sucipto. Jakarta: Erlangga Klafter, R.A, Chmielewski, T.A, Negin, M. 1991. Robotics Engineering and Integrated Approach. Prentice Hall Int Permana, Fajar. 2009. Pembuatan Sistem Monitoring Ketinggian Air Dengan Sensor Ultrasonik Berbasis Mikrokontroler ATmega16. Skripsi.Universitas Diponegoro (UNDIP). Semarang. Prihantoro, Tegar Bhakti dan Rizky Charli Wijaya Husni. 2011. Alat Pendeteksi Tinggi Permukaan Air Secara Otomatis Pada Bak Penampungan Air Menggunakan Sensor Ultrasonik Berbasis Mikrokontroler. Skripsi. Akademi Manajemen Informatika dan Komputer (AMIK) MDP. Palembang. Soebhakti, Hendawan. 2007. Basic AVR Microcontroller Tutorial. Bandung: Politeknik Batam Sulaksono, Santiko Tri. 2009. Rancangan alat ukur resistivitas karbon menggunakan mikrokontroller H8/3069F. Jakarta : Universitas Indonesia Sumedi, dkk. 1996. Analisis Efek Hall Pada Bahan Penghantar Listrik. Semarang: Universitas Diponegoro Suryono, dkk. 2009. Karakterisasi Sensor Magnetik Efek Hall UGN3503 Terhadap Sumber Magnet dan Implementasinya pada Pengukuran Massa. Berkala Fisika: Vol 12. , No.1 Syahreza, Saumi dan Irhamni. 2009. Rancang Bangun Sensor Ketinggian Air (Water Level) Menggunakan Tranduser Ultra Sonik Berbasis Mikrokontroler MCS51, Jurnal Rekayasa Elektrika, Vol. 8, No.1 39
40
Wiranto. 2008. Pengembangan Sensor Ketinggian Air (Water Level) Dengan Menggunakan Pendekatan Elektroda Resistansi. Skripsi. Institut Pertanian Bogor (IPB). Bogor.
LAMPIRAN I DATA KARAKTERISASI SENSOR EFEK HALL UGN 3503
42
Data Karakterisasi Sensor Efek Hall UGN 3503 Masukan sensor hall berupa tegangan dari adaptor dengan nilai menunjukkan nilai jarak sensor terhadap magnet permanen Tegangan keluaran sensor disimbolkan dengan VH. xo 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 2 2,1 2,2 2,3 2,4 2,5 2,6 2,7 2,8 2,9
VH 1 6,24 6,24 6,24 6,24 6,24 6,2 6,2 6,2 6,2 6,2 6,19 6,19 6,19 6,18 6,19 6,16 6,13 6,05 5,84 5,71 5,67 5,39 5,3 5,15 5 4,9 4,82 4,74 4,61 4,51
2 6,24 6,23 6,23 6,23 6,23 6,2 6,2 6,2 6,2 6,2 6,19 6,18 6,19 6,19 6,19 6,26 6,13 6,05 5,84 5,71 5,68 5,39 5,3 5,15 5 4,91 4,82 4,74 4,61 4,52
3 6,24 6,23 6,23 6,23 6,23 6,2 6,2 6,2 6,2 6,2 6,19 6,18 6,19 6,19 6,19 6,26 6,13 6,05 5,84 5,71 5,68 5,39 5,3 5,15 5 4,91 4,82 4,74 4,61 4,52
xo 3 3,1 3,2 3,3 3,4 3,5 3,6 3,7 3,8 3,9 4 4,1 4,2 4,3 4,4 4,5 4,6 4,7 4,8 4,9 5 5,1 5,2 5,3 5,4 5,5 5,6 5,7 5,8 5,9
6 Volt. xo 6000 gauss.
VH 1 4,48 4,33 4,3 4,26 4,18 4,19 4,11 4,05 4,04 3,99 3,97 3,89 3,87 3,84 3,84 3,82 3,8 3,78 3,77 3,75 3,75 3,71 3,7 3,7 3,68 3,68 3,66 3,65 3,64 3,63
2 4,48 4,33 4,4 4,26 4,18 4,19 4,11 4,05 4,04 3,99 3,97 3,89 3,87 3,84 3,84 3,82 3,8 3,78 3,77 3,75 3,75 3,71 3,7 3,7 3,68 3,68 3,66 3,65 3,64 3,63
3 4,48 4,33 4,4 4,26 4,18 4,19 4,11 4,05 4,04 3,99 3,97 3,89 3,87 3,84 3,84 3,82 3,8 3,78 3,77 3,75 3,75 3,71 3,7 3,7 3,68 3,68 3,66 3,65 3,64 3,63
43
xo 6 6,1 6,2 6,3 6,4 6,5 6,6 6,7 6,8 6,9 7 7,1 7,2 7,3 7,4 7,5 7,6 7,7 7,8 7,9 8
VH 1 3,63 3,61 3,61 3,6 3,59 3,59 3,58 3,57 3,57 3,56 3,56 3,55 3,55 3,54 3,53 3,53 3,52 3,52 3,51 3,51 3,505
2 3,63 3,61 3,61 3,6 3,59 3,59 3,58 3,57 3,57 3,56 3,56 3,55 3,55 3,54 3,53 3,53 3,52 3,52 3,51 3,51 3,51
3 3,63 3,61 3,61 3,6 3,59 3,59 3,58 3,57 3,57 3,56 3,56 3,55 3,55 3,54 3,53 3,53 3,52 3,52 3,51 3,51 3,51
44
LAMPIRAN II DATA SISTEM SENSOR
45
Ketinggian (cm)
Data Naik - Keluaran Tegangan Sensor (volt)
V ratarata
0
1 4,954
2 4,938
3 4,948
4 4,923
5 4,938
6 4,948
7 4,931
. .
13 4,951
14 4,954
15 4,954
16 4,941
17 4,954
18 4,923
19 4,928
20 4,933
1
4,895
4,877
4,885
4,887
4,867
4,862
4,887
4,875
4,885
4,890
4,890
4,877
4,875
4,892
4,872
4,878
2
4,834
4,857
4,847
4,829
4,844
4,836
4,836
. .
4,867
4,849
4,854
4,864
4,841
4,854
4,864
4,849
4,848
3
4,841
4,841
4,836
4,862
4,849
4,862
4,836
4,854
4,857
4,841
4,841
4,857
4,852
4,864
4,847
4,850
4
4,719
4,734
4,722
4,719
4,719
4,722
4,724
. .
4,711
4,724
4,724
4,701
4,724
4,716
4,727
4,724
4,732
5
4,711
4,706
4,691
4,694
4,694
4,694
4,704
4,683
4,709
4,686
4,694
4,668
4,678
4,711
4,694
4,694
6
4,683
4,694
4,681
4,688
4,691
4,683
4,696
. .
4,704
4,704
4,683
4,694
4,699
4,584
4,671
4,694
6,687
7
4,683
4,678
4,671
4,699
4,686
4,668
4,696
4,683
4,673
4,694
4,678
4,704
4,681
4,688
4,684
4,615
4,630
4,625
4,620
4,615
4,622
4,615
. .
4,686
8
4,622
4,635
4,612
4,615
4,630
4,627
4,612
4,620
4,621
9
4,569
4,569
4,571
4,566
4,561
4,558
4,553
4,561
4,581
4,584
4,579
4,558
4,564
4,556
4,576
4,569
10
4,538
4,536
4,558
4,548
4,536
4,561
4,561
. .
4,548
4,525
4,533
4,528
4,546
4,528
4,551
4,556
4,544
11
4,507
4,502
4,507
4,500
4,510
4,495
4,523
4,523
4,518
4,518
4,500
4,497
4,507
4,513
4,518
4,508
12
4,490
4,464
4,474
4,479
4,479
4,456
4,474
. .
4,479
4,454
4,459
4,474
4,451
4,477
4,469
4,464
4,469
13
4,446
4,434
4,444
4,446
4,444
4,459
4,434
4,472
4,444
4,459
4,439
4,441
4,441
4,454
4,449
4,448
14
4,398
4,408
4,403
4,388
4,408
4,418
4,408
. .
4,388
4,398
4,411
4,405
4,411
4,403
4,398
4,398
4,404
15
4,395
4,403
4,411
4,411
4,383
4,408
4,411
4,400
4,408
4,403
4,405
4,395
4,411
4,408
4,405
4,405
4,385
4,388
4,400
4,398
4,388
4,405
. .
4,421
16
4,388
4,395
4,400
4,403
4,385
4,385
4,388
4,398
4,395
17
4,393
4,405
4,403
4,395
4,390
4,398
4,390
4,365
4,403
4,377
4,398
4,405
4,390
4,413
4,403
4,397
18
4,393
4,405
4,403
4,395
4,390
4,398
4,390
. .
4,365
4,403
4,377
4,398
4,405
4,390
4,413
4,403
4,397
19
4,362
4,375
4,383
4,380
4,360
4,377
4,367
4,367
4,360
4,344
4,367
4,377
4,360
4,357
4,377
4,367
20
4,347
4,360
4,339
4,334
4,337
4,342
4,355
. .
4,324
4,334
4,349
4,344
4,344
4,334
4,342
4,347
4,341
21
4,355
4,367
4,357
4,352
4,357
4,365
4,360
4,360
4,355
4,357
4,362
4,367
4,367
4,370
4,352
4,358
22
4,319
4,334
4,319
4,324
4,321
4,306
4,321
. .
4,314
4,334
4,326
4,334
4,332
4,337
4,314
4,324
4,324
4,941
45
46
23
4,301
4,311
4,304
4,311
4,296
4,291
4,309
24
4,296
4,283
4,283
4,288
4,281
4,281
4,288
25
4,237
4,265
4,260
4,245
4,253
4,235
4,253
26
4,224
4,227
4,240
4,232
4,224
4,242
4,214
27
4,214
4,209
4,204
4,186
4,196
4,204
4,199
28
4,179
4,166
4,204
4,189
4,191
4,184
4,176
. .
4,316
4,309
4,298
4,301
4,314
4,311
4,311
4,298
4,305
4,273
4,291
4,268
4,275
4,270
4,275
4,288
4,286
4,281
. .
4,258
4,270
4,255
4,255
4,255
4,270
4,275
4,263
4,255
4,245
4,237
4,232
4,227
4,219
4,240
4,217
4,230
4,230
. .
4,194
4,186
4,214
4,202
4,222
4,212
4,204
4,194
4,203
4,191
4,199
4,181
4,189
4,176
4,181
4,196
4,209
4,187
46
47
Data Turun - Keluaran Tegangan Sensor (volt)
Ketinggian (cm)
1
2
3
4
5
6
7
.
13
14
15
16
17
18
19
20
V ratarata
0
4,931
4,938
4,946
4,946
4,938
4,938
4,936
.
4,926
4,948
4,943
4,933
4,920
4,920
4,926
4,926
4,936
1
4,872
4,867
4,887
4,895
4,877
4,890
4,864
.
4,887
4,905
4,931
4,892
4,905
4,908
4,905
4,905
4,893
2
4,862
4,877
4,880
4,867
4,877
4,859
4,882
.
4,875
4,862
4,854
4,857
4,864
4,872
4,875
4,867
4,870
3
4,831
4,821
4,847
4,831
4,844
4,844
4,844
.
4,824
4,818
4,813
4,839
4,844
4,854
4,836
4,831
4,834
4
4,714
4,704
4,714
4,711
4,714
4,706
4,699
.
4,691
4,722
4,732
4,719
4,711
4,716
4,709
4,719
4,712
5
4,694
4,701
4,694
4,688
4,706
4,704
4,683
.
4,716
4,709
4,704
4,714
4,729
4,722
4,714
4,719
4,704
6
4,686
4,683
4,686
4,688
4,671
4,709
4,701
.
4,683
4,691
4,676
4,673
4,688
4,676
4,678
4,671
4,683
7
4,668
4,658
4,663
4,663
4,648
4,666
4,663
.
4,653
4,666
4,640
4,643
4,658
4,643
4,632
4,660
4,655
8
4,620
4,632
4,617
4,604
4,609
4,609
4,602
.
4,594
4,609
4,604
4,617
4,594
4,617
4,625
4,594
4,610
9
4,564
4,564
4,558
4,569
4,581
4,576
4,569
.
4,571
4,571
4,556
4,574
4,566
4,558
4,589
4,561
4,571
10
4,558
4,564
4,571
4,569
4,541
4,564
4,566
.
4,556
4,561
4,564
4,553
4,553
4,558
4,558
4,556
4,557
11
4,495
4,500
4,492
4,518
4,518
4,530
4,500
.
4,507
4,518
4,523
4,530
4,523
4,520
4,507
4,548
4,514
12
4,451
4,462
4,467
4,477
4,472
4,467
4,456
.
4,469
4,451
4,456
4,456
4,479
4,451
4,449
4,474
4,466
13
4,434
4,444
4,436
4,421
4,423
4,439
4,428
.
4,426
4,434
4,436
4,418
4,441
4,436
4,431
4,441
4,433
14
4,367
4,344
4,388
4,428
4,385
4,408
4,400
.
4,418
4,398
4,408
4,403
4,398
4,418
4,405
4,418
4,401
15
4,418
4,416
4,408
4,423
4,393
4,377
4,408
.
4,403
4,380
4,400
4,413
4,408
4,393
4,400
4,398
4,402
16
4,403
4,400
4,411
4,400
4,395
4,405
4,393
.
4,416
4,403
4,408
4,408
4,411
4,385
4,421
4,413
4,405
17
4,395
4,403
4,400
4,405
4,408
4,418
4,357
.
4,393
4,388
4,398
4,395
4,385
4,377
4,385
4,377
4,387
18
4,377
4,377
4,365
4,362
4,372
4,372
4,383
.
4,375
4,388
4,383
4,380
4,375
4,380
4,375
4,377
4,377
19
4,377
4,352
4,352
4,362
4,362
4,349
4,367
.
4,349
4,349
4,367
4,357
4,367
4,362
4,357
4,362
4,360
20
4,357
4,337
4,347
4,329
4,334
4,349
4,334
.
4,332
4,342
4,362
4,347
4,344
4,362
4,337
4,352
4,345
47
48
21
4,337
4,355
4,342
4,337
4,349
4,360
4,349
.
4,334
4,339
4,344
4,349
4,355
4,344
4,362
4,355
4,346
22
4,334
4,324
4,309
4,326
4,324
4,316
4,342
.
4,329
4,324
4,334
4,316
4,316
4,332
4,316
4,316
4,325
23
4,306
4,316
4,306
4,298
4,301
4,304
4,309
.
4,301
4,288
4,301
4,304
4,306
4,314
4,306
4,311
4,304
24
4,275
4,278
4,281
4,268
4,273
4,286
4,273
.
4,291
4,281
4,286
4,265
4,270
4,288
4,275
4,273
4,279
25
4,265
4,255
4,245
4,245
4,258
4,255
4,235
.
4,235
4,240
4,245
4,247
4,240
4,253
4,255
4,255
4,247
26
4,235
4,232
4,222
4,224
4,217
4,232
4,232
.
4,227
4,232
4,212
4,224
4,230
4,217
4,237
4,217
4,227
27
4,194
4,217
4,204
4,207
4,196
4,209
4,194
.
4,199
4,194
4,217
4,204
4,222
4,222
4,217
4,217
4,206
28
4,191
4,179
4,174
4,194
4,184
4,191
4,191
.
4,166
4,184
4,186
4,191
4,181
4,176
4,181
4,184
4,185
48
49
Ketinggian air (cm) 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5 6 6,5 7 7,5 8 8,5 9 9,5 10 10,5 11 11,5 12 12,5 13 13,5
Jarak sensor xo (cm) 1 2 3 1,8 1,8 1,8 1,9 1,9 1,9 1,9 1,9 1,9 2 2 2 2,1 2,1 2,1 2,2 2,2 2,2 2,3 2,3 2,3 2,3 2,3 2,3 2,4 2,4 2,4 2,4 2,4 2,4 2,4 2,4 2,4 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,65 2,65 2,65 2,65 2,65 2,65 2,65 2,65 2,65 2,7 2,7 2,7 2,7 2,7 2,7 2,7 2,7 2,7 2,7 2,7 2,7 2,7 2,7 2,7 2,7 2,7 2,7 2,7 2,7 2,7 2,7 2,7 2,7 2,75 2,75 2,75 2,75 2,75 2,75 2,8 2,8 2,8 2,8 2,8 2,8
Ketinggian air (cm) 14 14,5 15 15,5 16 16,5 17 17,5 18 18,5 19 19,5 20 20,5 21 21,5 22 22,5 23 23,5 24 24,5 25 25,5 26 26,5 27 27,5 28
Jarak sensor xo (cm) 1 2 3 2,85 2,85 2,85 2,85 2,85 2,85 2,85 2,85 2,85 2,9 2,9 2,9 2,9 2,9 2,9 2,9 2,9 2,9 2,9 2,9 2,9 3 3 3 3 3 3 3,05 3,05 3,05 3,05 3,05 3,05 3,05 3,05 3,05 3,1 3,1 3,1 3,1 3,1 3,1 3,1 3,1 3,1 3,15 3,15 3,15 3,2 3,2 3,2 3,2 3,2 3,2 3,2 3,2 3,2 3,25 3,25 3,25 3,25 3,25 3,25 3,25 3,25 3,25 3,25 3,25 3,25 3,25 3,25 3,25 3,3 3,3 3,3 3,3 3,3 3,3 3,3 3,3 3,3 3,3 3,3 3,3 3,35 3,35 3,35
50
LAMPIRAN III DATA HASIL KARAKTERISASI STATIS SISTEM SENSOR
51
Data Hasil Karakterisasi Statis Sistem Karakterisasi statis sistem diambil pada range sistem setiap kelipatan satu. Kolom warna merah menunjukkan nilai minimum di setiap karakter statis sedangkan kuning menunjukkan nilai maksimum. Data No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28
Terukur Sebenarnya (rata-rata) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28
1,411 1,993 1,890 4,428 5,048 5,346 5,493 7,419 9,392 9,989 11,666 13,059 14,427 16,315 16,387 16,749 16,712 16,712 17,958 19,405 18,644 20,725 21,713 22,723 24,886 26,150 27,894 29,067
Standar deviasi
Bias
Akurasi (%)
error (%)
Presisi (%)
0,066 0,062 0,070 0,056 0,088 0,066 0,135 0,080 0,099 0,188 0,151 0,196 0,165 0,195 0,217 0,179 0,123 0,123 0,191 0,208 0,118 0,189 0,184 0,131 0,284 0,249 0,242 0,331
-0,411 0,007 1,110 -0,428 -0,048 0,654 1,507 0,581 -0,392 0,011 -0,666 -1,059 -1,427 -2,315 -1,387 -0,749 0,288 1,288 1,042 0,595 2,356 1,275 1,287 1,277 0,114 -0,150 -0,894 -1,067
39,255 90,418 55,976 85,111 93,794 85,820 72,682 89,731 92,343 94,249 89,817 86,269 85,219 79,284 86,417 91,953 96,127 90,787 91,495 93,902 87,099 91,625 92,009 93,040 96,137 96,551 93,996 92,639
60,745 9,582 44,024 14,889 6,206 14,180 27,318 10,269 7,657 5,751 10,183 13,731 14,781 20,716 13,583 8,047 3,873 9,213 8,505 6,098 12,901 8,375 7,991 6,960 3,863 3,449 6,004 7,361
86,051 90,725 88,871 96,227 94,794 96,315 92,630 96,757 96,834 94,355 96,107 95,490 96,574 96,411 96,034 96,787 97,786 97,786 96,805 96,780 98,107 97,261 97,464 98,268 96,578 97,146 97,394 96,580
52
LAMPIRAN IV LISTING PROGRAM LENGKAP
LAMPIRAN III Listing program Lengkap '================================================================== ' Project : Program Pengendali Ketinggian Permukaan Air Berbasis Mikrokontroler (Atmega8535 ) ' version :1 ' Date : 20/12/2013 ' Author : Nidaul Muiz Aufa (H1E009031) ' Place : Laboratorium Elektronika , Instrumentasi dan Geofisika ' Institution : Program Studi Fisika, Universitas Jenderal Soedirman ' Adress : Jl. Soeparno, Karangwangkal Purwokerto selatan ' Purpose : Mata Kuliah Tugas Akhir ( PAF000000 ) ' Chip type : Atmega8535 ' Program type : Application ' Clock frequency : 11,059200 MHz '================================================================== ' Perintah simulasi-------------------------------------------------------------'$sim ' ( hilangkan tanda ' ketika akan mensimulasikan program) ' Identifikasi hardware---------------------------------------------------------$regfile = "m16def.dat" ' instruksi untuk memilih spesifikasi mikrokontroler $crystal = 11,059200 ' instruksi untuk memilih frekuensi kristal $baud = 9600 ' instruksi kecepatan baud ( berhubungan dengan PC )
53
' Inisiasi --------------------------------------------------------------------------
Config Lcd = 16 * 2
' mendefinisikan LCD yang digunakan
Config Lcdpin = Pin , Db4 = Portc.4 , Db5 = Portc.5 , Db6 = Portc.6 , Db7 = Portc.7 , E = Portc.2 , Rs = Portc.0 'port yang digunakan oleh LCD Config Timer0 = Timer , Prescale = 8 Config Timer1 = Counter , Edge = Falling
'mengatur timer0 'mengatur timer1
Config Portb.4 = Output Config Portb.5 = Output Config Portb.6 = Output Config Portb.7 = Output Led_hijau Alias Portb.4 Led_kuning Alias Portb.5 Led_merah Alias Portb.6 Relay Alias Portb.7 Speaker Alias Portb.3 'Nilai Awal Variabel-----------------------------------------------------------Portb.4 = 0 Portb.5 = 0 Portb.6 = 0 Portb.7 = 0
54
Config Adc = Single , Prescaler = Auto
' konfigurasi Analog/Digital Converter
' Identifikasi variable---------------------------------------------------------Dim Data_tegangan As Word, Dim H As Single Dim V_sensor As Single Dim H_dat As Single Dim H_def As String * 6 Dim A As Single Dim B As Single Dim C As Single Dim X2 As Single Dim Ha As Single
' ketinggian permukaan air ' tegangan sensor
Dim Channel As Byte ' Pembuka-----------------------------------------------------------------------Cls Locate 1 , 12 'lokasi menampilkan konstanta atau variabel Lcd " SPKPA" 'mengirim konstanta atau variabel ke LCD Locate 2 , 9 Lcd "(c) affan" Wait 5 'mengatur delay Cls ' Program Utama-----------------------------------------------------------------------Locate 1 , 3 Lcd "tinggi air: " ' Perintah Looping-----------------------------------------------------------------------Do
'mengulang blok statement sampai bernilai benar
55
'ADC input------------------------------------------------------------------------------Data_tegangan = Getadc (1) V_sensor = Data_adc / 51.2 '/ 51.2 didapat dari persamaan ADC X2 = V_sensor * V_sensor B = 385.28 * V_sensor A = 38.122 * X2 C=A–B '/ persamaan kalibrasi Ha = C + 973.72 H_def = Fusing (ha , "##.#") Locate 2 , 1 Lcd ; H_def ; ; " cm " Print ; H_def ; " cm " If H >= 0 Then Led_hijau = 1 Led_kuning = 0 Led_merah = 0 Relay = 0 Locate 2 , 12 Lcd "Aman " Print "Aman" If H >= 10 Then Led_hijau = 0 Led_kuning = 1 Led_merah = 0 Relay = 0 Locate 2 , 12 Lcd "Siaga " Print "Siaga"
' + Send Data
'menyalakan LED hijau dan mematikan pompa
'menyalakan LED kuning
56
If H >= 15 Then Led_hijau = 0 Led_kuning = 0 Led_merah = 1 Relay = 1 Speaker = 1 Locate 2 , 12 Lcd "Bahaya" Print "bahaya" Wait 10 Cls End If End If End If
'menyalakan LED merah dan menyalakan pompa pompa
'menyalakan buzzer dengan pulsa 165 dan periode 1011
Loop 'penutup---------------------------------------------------------------------------------End 'mengakhiri program
57
58
LAMPIRAN V PERUMUSAN SISTEM KONVERSI
59
Persamaan gerak melingkar roda gigi SG-05 dengan Lengan apung Hubungan Antara SG-05 dengan lengan apung adalah sebagai sistem roda satu poros yang memenuhi persamaan 1 2 , (1) dengan 1 adalah kecepatan sudut lengan apung dan 2 menyatakan kecepatan sudut SG-05 Jika perubahan ketinggian permukaan air yang menggerakkan lengan apung didefinisikan sebagai xi (cm), dan perubahan gerak pada SG-05 adalah
x1 (cm). Persamaan (1) dapat
dituliskan kembali menjadi
xi x1 R1 R2
xi x1
(2)
R1 , R2
(3)
R1 adalah jari-jari lengan apung dan R1 adalah jari-jari SG-05.
Persamaan gerak melingkar roda gigi SG-05 dengan SG-06 Roda gigi yang terhubung dengan sistem roda gigi ideal ini memiliki kecepatan gerak yang sama v 2 v3 (4) Dengan mengganti persamaan (4) kedalam bentuk persamaan kecepatan sudut dan jari-jari roda gigi akan menjadi
2 R2 3 R3
3 2
R2 R3
(5) (6)
Persamaan gerak SG-06 dengan Sensor efek hall (UGN3503) Persamaan pada bagian ini menggunakan sifat gerak dari roda seporos, yaitu persamaan (1), hanya saja dengan komponen berbeda 3 4 (7)
60
Selanjutnya, kita akan mencari perbandingan nilai antara perubahan ketinggian air xi (cm) dengan perubahan gerak sensor efek hall xo (cm). Persamaan (7) kita ubah menjadi
x3 xo R3 R4 xo x3
(8)
R4 R3
xo 3 R3
(9)
R4 R3
xo 3 R4
(10) (11)
Dengan mensubtitusikan persamaan (6) ke dalam persamaan (11), maka
R xo 2 2 R4 R3
(12)
dilanjutkan dengan mengganti nilai 2 dengan persamaan jarak
xo
xi R2 R4 R1 R3
xo xi
R2 R4 R1 R3
xo R2 R4 xi R1 R3
(13)
(14)
(15)
Persamaan (15) merupakan nilai perbandingan antara jarak optimal sensor hall dengan jarak maksimal perubahan lengan apung.
LAMPIRAN VI DATA SHEET UGN3503
LAMPIRAN VII DOKUMENTASI PENELITIAN
70
LAMPIRAN VII Dokumentasi Penelitian I.
II.
Alat Penelitian
Proses Pembuatan sistem
71
NIDAUL MUIZ AUFA Tegal, May 4th,1991 Bumijawa RT 01 RW 01, Kec. Bumijawa, Kab. Tegal 52466 Jawa Tengah, Indonesia e-mail :
[email protected] Mobile : +62 858 69772213 / +62 856 42601965 PENDIDIKAN FORMAL/FORMAL EDUCATION 2009-2014 UNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMAN S.Si. Fakultas Sains dan Teknik, Jurusan MIPA, Program Studi Fisika 2006-2009 SMA NEGERI I SLAWI PENDIDIKAN NON FORMAL/NON-FORMAL EDUCATION 2009
Seminar Hasil Penelitian Dosen
Seminar
HIMAFI UNSOED
2010
Pelatihan Peningkatan Kompetensi Mahasiswa Menuju Olimpiade Fisika
Training
Program Studi Fisika
2010
Seminar Hasil Penelitian Fisika
Seminar
2010
Nanotech for simplify life
National Seminar
HIMAFI UNSOED Program Studi Fisika
National Seminar
Program Studi Fisika
2011 2012 2013 2014 2014
Peran dan Perkembangan Teknologi Nuklir di Indonesia untuk Masa Depan Bangsa Pelatihan 5 jam menjadi Motivator Hebat D “M Pemimpin Muda, dari kampus untuk I ” Introduction Of Geophysical Site Investigation Interaksi Partikel dengan Materi Menggunakan Monte Carlo NParticle (MCNP)
Training General Disscustion
Bintang Mulia Universitas Jenderal Soedirman
Stadium General
Lemigas
Workshop
Program Studi Fisika
72
PENGALAMAN PENELITIAN/RESEARCH EXPERIENCES Perancangan counter timer berbasis mikrokontroler 2011 atmega8535 untuk sistem pencacah radiasi gamma. Perancangan Sistem Pengendalian Ketinggian 2013 Permukaan Air Menggunakan Sensor Efek Hall Berbasis Mikrokontroller Atmega16. Sistem Pemantau Pergeseran Tanah Sebagai Pendeteksi 2013 Dini Bencana Tanah Longsor Desa Somagede Kabupaten Banyumas menggunakan sistem wireless. Perancangan Sistem Pengendalian Ketinggian 2013 Permukaan Air Menggunakan Sensor Kapasitif Berbasis Mikrokontroller Atmega8535. Identifikasi Struktur Batuan Bawah Permukaan 2013 Menggunakan Metode Magnetik di Desa Darmakradenan Kecamatan Ajibarang, Kabupaten Banyumas. Identifikasi Sistem Panas Bumi Bawah Permukaan dengan 2013 Metode Tahanan Jenis Prospek Panas Bumi Cipari Kabupaten Cilacap. Identifikasi Zona Mineral di Kawasan Pertambangan Emas 2013 Rakyat Desa Cihonje Kecamatan Gumelar Kabupaten Banyumas Berdasarkan Survey Magnetik. Interpretasi Data Anomali Medan Magnetik Untuk Mengidentifikasi Struktur Batuan Bawah Permukaan 2013 Sungai Logawa Desa Kediri Kecamatan Karanglewas Kabupaten Banyumas. Penelusuran Jejak Sumber Air Panas Kalibacin Desa 2013 Tambaknegara Kecamatan Rawalo Kabupaten Banyumas Berdasarkan Survey Geolistrik Resistivitas. Pemantauan Pergeseran Tanah menggunakan sensor 2014 Resistiv menggunakan sms gateway.
KP/PKL Skripsi Hibah Dosen Hibah Dosen Akuisisi Data Akuisisi Data Akuisisi Data Akuisisi Data Akuisisi Data Hibah Dosen
PENGALAMAN ORGANISASI/ORGANIZATION EXPERIENCES Presidium Himpunan Mahasiswa Fisika 2009-2010 Ketua (HIMAFI) Jurusan MIPA 2010 Olimpiade fisika se-BarLingMasCaKeB Ketua Ketua Himpunan Mahasiswa Fisika Universitas 2010-2011 Departemen Jenderal Soedirman Pengembangan Dewan Legislatif Mahasiswa Jurusan MIPA 2011-2012 Ketua Fakultas Sains dan Teknik. S m N “N ” F Panitia 2010 Sains dan Teknik, Universitas Jenderal Pendukung Soedirman
73
Mahasiswa Mipa Ramah Alam La Grande 2010-2014 Volata (Mamira LGV) Fakultas Sains dan Teknik Universitas Jenderal Soedirman KEAHLIAN/SKILLS Bidang Fisika Instrumen: 1. Mikrokontroller Programming 2. LabView akuisisi data dan Programing Bidang Komputerisasi: 1. Microsoft Office (MS Word, MS Exel, MS Power Point) 2. Sistem Operasi Windows 3. Design Graffis (Correl Draw, Photoshop) 4. Internet 5. Pascal KEAHLIAN BAHASA/LANGUAGE SKILLS Bahasa Indonesia Active English Active
Anggota
Good Good Good Good Good Good Good
Good Good
PENGALAMAN BEKERJA/WORK EXPERIENCES 2010-2011 Asisten Praktikum Laboratorim Fisika Komputasi , Fakultas Sains dan Teknik. Asisten Praktikum Instrumentasi Digital, Laboratorium Fisika 2011-2012 Elektronika dan Instrumentasi, Fakultas Sains dan Teknik Asisten Praktikum Elektronika Dasar, Laboratorium Fisika 2011-2012 Elektronik dan Instrumentasi, Fakultas Sains dan Teknik. Asisten Praktikum Eksperiment 1, Laboratorium Fisika Material, 2011-2012 Fakultas Sains dan Teknik. 2011-2014 Senior Facilitator, Candradimuka Resources. PEKERJAAN BIDANG LINGKUNGAN HIDUP 2014 Penyusunan Dokumen Monitoring AMDAL Pembangunan PLTU 2 x 1000 MW Kabupaten Batang. 2014 Penyusunan Dokumen Monitoring AMDAL Perusahaan Kabupaten Banyumas
Surveyor
Surveyor
