RANCANG BANGUN UNIT KONTROL BERESOLUSI 12 Bit ALAT UKUR KETEGAKLURUSAN Oleh: GRANDIS ABAS SANIRTA ( 2108 100 517 )
Dosen Pembimbing:
Prof. Dr.Ing. I Made Londen Batan, M.Eng
PEMBAHASAN • • • • • • • • • •
LATAR BELAKANG PERUMUSAN MASALAH TUJUAN PENELITIAN BATASAN MASALAH TINJAUAN PUSTAKA METODOLOGI PERANCANGAN DAN PEMBUATAN UNIT KONTROL KALIBRASI DAN VALIDASI UJI COBA PENGUKURAN KESIMPULAN DAN SARAN
PENDAHULUAN •
Latar belakang
Alat ukur ketegaklurusan yang sebelumnya telah dirancang ( Wiatandityo ; 2004 ).
• • •
Alat ukur ketegaklurusan menggunakan bantuan stand khusus yang berupa height gauge. Pergerakan sensor displacement dimana dalam alat ukur ini bergerak naik dan turun, masih digerakkan dengan cara manual. Dalam alat ukur ketegaklurusan ini menggunakan pengolah sinyal ADC ( Analog to Digital Converter ).
PERUMUSAN MASALAH • Bagaimana merancang unit kontrol. • Bagaimana membuatinterface data pengukuran.
hasil
TUJUAN PENELITIAN • Merancang dan membuat unit kontrol untuk mengatur gerak motor dc • Merancang dan membuat pengolah sinyal ADC
BATASAN MASALAH • Alat ukur yang dibuat adalah alat ukur penyimpangan geometris dengan menggunakan sensor displacement (LVDT). • Mekanisme alat ukur tidak dibahas secara khusus. • Mekanisme pergerakan motor dan interface data dari sensor dikontrol dengan menggunakan mikroprosesor AD574A. • Sensor LVDT dianggap dalam keadaan normal dan baik. • Input nilai jarak yang harus ditempuh dalam software interface adalah sama dengan jarak yang ditempuh pada mekanisme alat ukur. • Tidak membahas detail proses pembuatan software interface alat ukur ketegaklurusan.
TINJAUAN PUSTAKA • Penyimpangan Geometrik . deviasi luasan, deviasi bentuk, deviasi lokasi, gelombang, kekasaran, surface discontinuities dan deviasi tepi.
• Ketegaklurusan Ketegaklurusan adalah kondisi dimana dua buah garis atau bidang yang berpotongan sehingga membentuk sudut 900 .
• Sensor Linear Transducer (LVDT)
Variable
Displacement
• Dua kumparan sekunder mempunyai tegangan induksi karena hubungan fluk dengan bagian primer. • Fluk magnetic dibangkitkan dengan cara menghubungkan kumparan primer dengan arus AC .
Motor DC • Motor DC adalah alat yang mengubah energi listrik menjadi gerak
Mikroprosesor • IC digital yang berbentuk kotak hitam ( black box ) yang mempunyai sejumlah saluran data ( bus data ), sejumlah alamat (address bus), sejumlah saluran kontrol ( control bus ), dan saluran sumber daya ( power supply ) • Saluran kotrol dipergunakan untuk mensinkronkan cara kerja mikroprosesor dengan cara komponen-komponen diluar mikroprosesor. Kumpulan dari saluran kontrol tersebut disebut saluran kontrol
METODOLOGI
PERANCANGAN DAN PEMBUATAN UNIT KONTROL CATU DAYA
KOMPUTER
UNIT PENGKONDISIAN SINYAL
LVDT
DATA HASIL PENGUKURAN
MOTOR DC
Akuisisi Data
Driver motor DC dua arah
Volume 45cm 3 5,14 gr Brtjenis 8,76cm 3 / gr
2 n 2 3,14 60 T 3,2 20,1W 60 60
Unit kontrol alat ukur
Mekanisme alat ukur
KALIBRASI DAN VALIDASI • SENSOR LVDT
• Stand Alat Ukur
SPIRIT LEVEL SQUARE
SILINDER STANDAR
No.
Tinggi ukur
Perubahan
(mm)
Silinder Standar (mm)
Spirit Level Square (mm)
1
10
0
0
2
20
0,086
0,084
3
30
0,148
0,132
4
40
0,166
0,128
5
50
0,16
0,166
6
60
0,185
0,175
7
70
0,204
0,127
8
80
0,198
0,154
9
90
0,196
0,147
10
100
0,202
0,126
11
110
0,2
0,159
12
120
0,19
0,154
13
130
0,205
0,158
14
140
0,18
0,164
15
150
0,21
0,148
PERCOBAAN PENGUKURAN
SILINDER NON-STANDAR • Tinggi ( t ) : 180 mm • Jarak pengambilan data: 10 mm • Titik pengukuran : 15 titik
Prosedur pengukuran • Meletakkan mekanis alat ukur ketegaklurusan dengan meja datar standart. • Benda ukur diletakkan diatas meja datar. • LVDT dipasang pada mekanisme. • Masukkan nilai panjang jarak yang ingin diukur, kemudian menentukan jumlah titik pengambilan data setelah itu menentukan pengambilan data dilakukan pergerakan naik atau turun yang telah ditentukan pada software. • Dengan perintah komputer LVDT dijalankan sepanjang arah y sepanjang 150 mm dengan panjang awal 180 mm dengan pengambilan data tiap 10 mm.
Tabel pengukuran sebelum kompensasi
Grafik pada software
Tabel setelah kompensasi dengan spirit level square No.
Tinggi ukur (mm)
Hasil pengukuran Silinder non standart ( mm )
Hasil pengukuran setelah kompensasi ( mm )
1
10
0,002
0,002
2
20
0,108
0,024
3
30
0,248
0,116
4
40
0,377
0,249
5
50
0,514
0,348
6
60
0,617
0,442
7
70
0,688
0,561
8
80
0,772
0,618
9
90
0,819
0,672
10
100
0,868
0,742
11
110
0,936
0,777
12
120
0,962
0,808
13
130
0,977
0,819
14
140
1,01
0,846
15
150
0,994
0,846
Grafik setelah kompensasi dengan spirit level square silinder non standar 150 140 130 120 110
tinggi ukur (mm)
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 5
4,5
4
3,5
3
2,5
2
1,5
1 0,5 0 -0,5 -1 -1,5 sensor (mm) sensor LVDT Linear (sensor LVDT)
-2
-2,5
-3
-3,5
-4
-4,5
-5
Tabel hasil pengukuran setelah kompensasi dengan silinder standar No.
Tinggi ukur (mm)
Hasil pengukuran Silinder non standart ( mm )
Hasil pengukuran setelah kompensasi ( mm )
1
10
0,002
0,002
2
20
0,108
0,022
3
30
0,248
0,1
4
40
0,377
0,211
5
50
0,514
0,354
6
60
0,617
0,432
7
70
0,688
0,484
8
80
0,772
0,574
9
90
0,819
0,623
10
100
0,868
0,666
11
110
0,936
0,736
12
120
0,962
0,772
13
130
0,977
0,772
14
140
1,01
0,83
15
150
0,994
0,784
Grafik setelah kompensasi dengan silinder standar kompensasi terhadap silinder 150 140 130 120 110 Tinggi ukur (mm)
100 90 80 70 60 50
40 30 20 10 2,5
2
1,5
1
0 0 -0,5 pergeseran (mm) kompensasi terhadap silinder 0,5
-1
-1,5
-2
-2,5
Grafik gabungan hasil pengukuran kompensasi antara spirit level square dan silinder standar 150 140 130 120 110 Tinggi ukur (mm)
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 2,5
2
1,5
1
0,5
kompensasi terhadap spirit level
0 0 -0,5 pergeseran (mm)
-1
-1,5
kompensasi terhadap silinder
-2
-2,5
KESIMPULAN • Unit kontrol alat ukur ketegaklurusan dapat digunakan untuk melakukan pengukuran ketegaklurusan. • software dapat digunakan untuk mengontrol dan memperlihatkan hasil pengukuran pada layar monitor berupa grafik penyimpangan dan tabel data pengukuran. • Uji perfomance dilakukan dengan melakukan pengukuran dengan dengan benda ukur standar yaitu silinder standar dan spirit level square. Dan kompensasi pengukuran ditentukan terhadap spirit level standar karena hasil pengukuran yang lebih signifikan. • Alat ukur dapat digunakan untuk melakukan pengukuran ketegaklurusan geometri benda ukur terhadap sumbu dan bidang datar.
SEKIAN TERIMA KASIH