RANCANG BANGUN SISTEM PENGATURAN ON-OFF UNTUK APLIKASI KONTROL SUHU MENGGUNAKAN TERMISTOR DESIGN AND CONSTRUCTION OF ON-OFF CONTROLLER SYSTEM FOR TEMPERATURE CONTROL USING THERMISTOR Laporan ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat menyelesaikan pendidikan Diploma III program studi Teknik Konversi Energi di JurusanTeknik Konversi Energi
Oleh: Cepi Setiawan 04221098
POLITEKNIK NEGERI BANDUNG 2007
BIODATA
Nama
: Cepi Setiawan
Tempat tanggal lahir : Bandung, 15 Januari 1985 Pendidikan
:
1. Lulus Jurusan Teknik Konversi Energi Politeknik Negeri Bandung (POLBAN) Tahun 2007. 2. Lulus Sekolah Menengah Kejuruan (SMK) Putra Pajajaran, Kota Bandung, Tahun 2003. 3. Lulus Sekolah Lanjutan Tingkat Pertama (SLTP) Muhammadiyah 4, Kecamatan Andir, Kota Bandung, Tahun 2000. 4. Lulus Sekolah Dasar (SD) MI. Baiturrohim, Kecamatan Andir, Kota Bandung, Tahun 1997. Organisasi
:
1. CAVE (Community Adventure of Energy). 2. Koordinator Logistik Latihan Pengembangan Kesadaran Kritis HMTE 2005 3. Koordinator Logistik MABIM HMTE 2005 4. Himpunan Mahasiswa Teknik Energi.
ii
Laporan Tugas Akhir Jurusan Teknik Konversi Energi
ABSTRAK Pembuatan pengendali temperatur ini dibuat dengan menggunakan elemen transduser termistor yang mempunyai karakteristik tidak linier. Teknik linier termistor menggunakan dengan dua metoda, yaitu dengan cara seri dan paralel. Pengendali temperatur ini menggunakan pengendali on-off dengan dead band yang dapat diatur, dengan tujuan supaya radiator pada mesin mobil tidak cepat panas dan mengatur putaran kipas pada radiator supaya tidak menyala terus menerus ketika mesin mobil dihidupkan. Pengendali temperatur ini dilengkapi dengan rangkaian proteksi dan indikator yang akan mengindikasikan apabila terjadi kegagalan fungsi pada pengendali temperatur yang dibuat.
vi
Laporan Tugas Akhir Jurusan Teknik Konversi Energi
ABSTRACT The temperature controller in this final project is constructed by a thermistor transducer element which characteristic is non-linear. The linear thermistor technique applies two kinds of methods namely the series and parallel methods. This temperature controller uses on-off controller with variable dead band. The objective is to prevent the car radiator for being hot quickly and controlling operation of the car radiator fan so it will not continuously run when the car engine is started. This temperature controller is equipped with a protection circuit and an indicator that will work when function failure occurs.
vii
Laporan Tugas Akhir Jurusan Teknik Konversi Energi
DAFTAR ISI LEMBAR PENGESAHAN ............................................................................. BIODATA............................................................................................... ........ KATA PENGANTAR ............................................................................ ........ UCAPAN TERIMA KASIH............................................................................ ABSTRAK....................................................................................................... DAFTAR ISI.................................................................................................... DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... DAFTAR TABEL............................................................................................
i ii iii iv vi viii x xi
BAB I PENDAHULUAN................................................................................
1
1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6
Latar Belakang Masalah .......................................................... Tujuan ...................................................................................... Rumusan Masalah.................................................................... Batasan Masalah ...................................................................... Metedologi ............................................................................... Sistematika Penulisan ..............................................................
1 1 2 2 2 3
BAB II LANDASAN TEORI.......................................................................... 4 2.1 Sistem Kontrol......................................................................... 4 2.1.1 Sistem Kontrol Lup Tertutup....................................... 4 2.2 Sensor / Tranduser .................................................................. 4 2.2.1 Termistor ..................................................................... 6 2.3 Operasi Amplifier (Op-Amp)................................................... 9 2.4 Sistem kendali on/off ............................................................... 11 2.5 Display Seven Segment ............................................................ 12 2.6 Catu Daya................................................................................. 16 BAB III PEMBUATAN ALAT....................................................................... 3.1 Perancangan ............................................................................. 3.2 Tujuan Perancangan................................................................. 3.3 Blok Diagram Sistem Keseluruhan.......................................... 3.3 Spesifikasi Alat ........................................................................ 3.3.1 Power Supply................................................................ 3.3.2 Rangkaian Temperatur Referensi ................................. 3.3.3 Rangkaian Pengkondisi Sinyal ..................................... 3.3.4 Rangkaian kendali on/off.............................................. 3.3.5 Rangkaian display ........................................................ 3.3.6 Rangkaian Indikator ..................................................... viii
17 17 17 17 18 18 19 20 21 21 23
Laporan Tugas Akhir Jurusan Teknik Konversi Energi
BAB IV PENGUJIAN, DATA DAN ANALISIS ........................................... 4.1 Pengujian Alat.......................................................................... 4.2 Pengujian Per Blok .................................................................. 4.2.1 Rangkaian Temperatur Referensi ................................ 4.2.2 Rangkaian Pengkondisi Sinyal .................................... 4.2.3 Rangkaian Display ....................................................... 4.2.3 Rangkaian Indikator ………………………………….. 4.3 Pengujian Sistem...................................................................... 4.4 Data dan Analisis ..................................................................... 4.4.1 Pengujian Rangkaian Catu Daya ................................. 4.4.2 Pengujian Termistor..................................................... 4.4.3 Pengujian Rangkaian Temperatur Referensi ............... 4.4.4 Pengujian Rangkaian Pengkondisi Sinyal ................... 4.4.5 Pengujian Rangkaian Indikator.................................... 4.4.5 Pengujian Rangkaian On/Off Controller ..................... 4.4.5 Pengujian Sistem Keseluruhan ....................................
24 24 24 24 25 26 26 27 28 28 28 29 31 34 34 35
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN .......................................................... 37 5.1 Kesimpulan .............................................................................. 37 5.2 Saran ........................................................................................ 37 DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................... xii LAMPIRAN ..................................................................................................... xiii
ix
Laporan Tugas Akhir Jurusan Teknik Konversi Energi
DAFTAR PUSTAKA
1. D. Cooper William. Instrumentasi Elektronik dan Teknik Pengukuran, diterjemahkan oleh Ir. Suhat Pakpaha. PT. Erlangga. Jakarta. 1993. 2. Diefenderfer. A. James. Principles of Elektronik Instrumentation. W. B. Company. Japan. 1979. 3. Gunterus, Frans. Falsafah Dasar : Sistem Pengendalian Proses. PT. Elexmedia komputindo, Salatiga, 1977 4. H. Rasid, Muhamad. Elektronika Daya, edisi bahasa Indonesia, PT. Prenhallindo, Jakarta 1999. 5. Loveday, George, Intisari Elektronika, diterjemahkan oleh suryawan PT. Elexmedia komputindo, Jakarta 1992. 6. Malvino, Albert Paul, Ph.D, Aproximasi Rangkaian Semikonduktor, alih bahasa oleh Prof. M Barmawi. Ph.D, M.O Tjia.Ph.D, PT. Erlangga, Jakarta, 1994. 7. O. Doebelin, Ernest, Sistem Pengukuran Aplikasi dan Perancangan, alih bahasa oleh Ir. Edigom art Onang M.Sc., Drs Harto PT. Erlangga Jakarta 1992. 8. Tobey. Graeme, Huelsman, Operational Amplifiers Design and Application, Mc Graw Hill, International Edition, Singapore, 1981. 9. Zuhal,.Zhanggischan, Prinsip Dasar Elektroteknik, PT. Gramedia Pustaka Utama, Jakarta, 2004.
xii
