1
TUGAS AKHIR
PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT PENGHANGAT UDARA PORTABLE UNTUK RUMAH TINGGAL
Oleh : Komang Agus Indrawan NIM 0605031040
JURUSAN D III TEKNIK ELEKTRONIKA FAKULTAS TEKNIK DAN KEJURUAN UNIVERSITAS PENDIDIKAN GANESHA SINGARAJA 2009
2
BAB III METODELOGI PENELITIAN
3.1
Perancangan Alat Dalam merancang dan membuat alat penghangat udara
portable ini ada suatu tahapan-tahapan agar pembuatannya menjadi lancar dan teratur. Berikut tahapan-tahapan yang dilakukan, dapat dilihan melalui flow chart dibawah ini :
Gambar 3.1 Flow Chart Pembuatan Alat Penghangat Udara Portable 62
3
Flow chart pada Gambar 3.1 diatas merupakan gambaran yang yang dilakukan dalam pembuatan rangkaian penghangat udara fortable beserta tahapantahapan yang dimulai dari awal sampai akhir. Berikut adalah penjelasannya : 1.
Tahap pertama yang dilakukan adalah melakukan pengumpulan daser teori yang berkaitan dengan alat yang akan dibuat. Hal ini dilakukan agar memudahkan dalam tehnik perhitungan, penentuan nilai-nilai komponen dan pengenalan-pengenalan karakteristik komponen yang akan dipakai.
2.
Tahap kedua adalah tahap merancang cassing alat sesuai dengan rancangan awal yang telah ditentukan berikut bahan, besar dan desain dari sumber udara panas fortable tersebut.
3.
Tahap ketiga merupakan tahap perancangan kontruksi dan tata letak motor kipas penyembur panas, pemasangan dilakukan agar dapat mengisap dan menyemburkan panas dari dan ke dalam ruangan
4.
Tahap keempat merupakan perancangan sirip-sirip pembuang panas, dibuat agar
panas
pada
elemen
pemanas
dapat
semaksimal
mungkin
termanfaatkan, apabila belum sesuai dengan harapan untuk menghasilkan panas dalam jangkauan 1m maka dilakukan modifikasi pada sirip-sirip pembuang panas 5.
Tahap kelima yaitu melakukan rancangan desain rangkaian beserta nilainilai komponen yang terpasang berdasarkan hasil perhitungan yang didapat.
6.
Tahap keenam yaitu melakukan pengumpulan komponen-komponen elektronika yang akan dipakai dalam menyusun rangkaian yang telah
4
ditentuan berdasrakan hasil perancangan.. Apabila komponen yang dibutuhkan tidak tersedia dalam ranncangan maka pada blok yang memakai komponen tersebut
dilakukan proses modifikasi atau penggantian
komponen yang baru dan memiliki fungsi yang sama. Jika semua komponen semua komponen tersedia di pasaran maka dapat dilanjutkan pada tahap berikutnya. 7.
Tahap ketujuh yaitu merakit komponen-komponen yang membentuk suatu rangkaian berdasarkan suatu rangkaian berdasarkan rancangan yang dibuat pada papan breadboard. Selanjutnya merangkai rangkain pada masingmasing blok. Kemudian melakukan uji rangkaian pada masing-masing blok rangkaian. Dengan memberikan catu daya DC pada rangkaian maka dapat diketahui operasi kerja yang dihasilkan oleh masing-masing
blok
rangkaian. Apabila dalam rangkaian mengalami masalah maka dilakukan analisa kerusakan, kesalahan pengunaan atau pemasangan komponen dan jika memungkinkan rangkaian bisa dimodifikasi atau rancangan rangkaian diperbaiki. Apabila rangkaian sudah bekerja sesuai dengan yang diharapkan maka dilakukan tahapan berikutnya. 8.
Tahap kedelapan yaitu melakukan uji rangkaian pada keseluruhan blok rangkaian yang dijadikan satu rangkaian. Apabila pada operasi kerja rangkaian ada yang mengalami masalah maka dilakukan analisa kerusakan, kesalahan penggunaan atau pemasangan komponen dan jika memungkinkan rangkaian dapat dimodifikasi atau rancangan rangkaian diperbaiki. Apabila
5
rangkain sudah bekerja sesuai dengan yang diharapkan maka dilakukan tahap berikutnya. 9.
Setelah semua rangkaian telah diuji coba maka tahap selanjutnya adalah mendesain pola rangkaian pada papan PCB sesuai dengan pola rangkaian yang telah mengalami uji coba. Desain pada papan PCB meliputi : pengambaran jalur-jalur rangkaian pada aplikasi komputer yaitu pada aplikasi diptrace dan mencetak pada plastik transparan untuk dilakukan penyablonan pada papan PCB. Kemudian setelah selesai menyablon jalurjalur rangkaian pada papan PCB dilanjutkan dengan melarutkan papan PCB tersebut kedalam larutan Feri Klorida agar didapatkan pola yang diinginkan. Kemudian akan dilakukan pengeboran pada jalur-jalur tersebut sesuai dengan letak kaki-kaki komponen yang akan dipasangkan.
10.
Tahap kesepuluh yaitu melakukan pemasangan komponen-komponen pada papan PCB yang telah diberikan pola dan diberi lubang untuk menempatkan kaki-kaki komponen sesuai dengan posisi masing-masing yang telah ditentukan dari hasil rancangan sebelumnya
11.
Kemudian melakukan tes uji rangkaian kembali pada papan PCB tersebut. Ini dilakukan apakah rangkaian yang dibuat pada papan PCB telah bekerja dengan baik sesuai dengan yang diharapkan. Kalau tidak bekerja dengan normal maka dilakukan perbaikan dan pengujian kembali. Dan bila sudah bekerja dengan normal maka dapat dilakukan tahap berikutnya.
12.
Selanjutnya pemasangan rangkaian kontrol panas pada cassing alat. Setelah selesai maka alat sumber udara panas portable ini dinyatakan selesai.
6
Setelah tahapan-tahapan yang dilakukan diatas selesai dan alat sudah bekerja dengan normal sesuai dengan yang diharapakan maka selajutnya menuju proses tahapan akhir yaitu pembuatan laporan Tugas Akhir.
3.1.1 Perancangan dan Pembuatan Konstruksi dan Desain Alat Dalam perancangan dan pembuatan konstruksi dan desain alat penghangat udara portable agar dalam pembuatannya dapat berjalan dengan baik dan lancar maka susunan perancangan mengikuti tahapan-tahapan berikut ini. Tahapantahapan pembuatan konstruksi dan desain alat dapat dijelaskan dengan tahapantahapan di bawah ini : 1. Perancangan Konstruksi Sirip-Sirip Pembuang Panas 2. Perancangan Konstruksi Elemen Pemanas 3. Perancangan Kontruksi Penyangga Motor Kipas 4. Perancangan Cassing Alat
7
3.1.1.1 Perancangan Konstruksi Sirip-Sirip Pembuang Panas Perancangan sirip-sirip pembuang panas dibuat dari bahan plat seng berbentuk persegi panjang dengan tiga buah celah sebagai perekat pada elemen pemanas. Dimensi sirip-sirip pemanas dapat dilihat pada Gambar 3.2 di bawah ini.
Gambar 3.2. (A) Bentuk Sirip-Sirip Tampak Samping. (B) Bentuk Sirip-Sirip Tampak Depan
8
3.1.1.2 Perancangan Elemen Pemanas Perancangan elemen pemanas dibuat dari bahan plat aluminium dan aluminium block serta penyambungan menggunakan bahan paku rivet. Elemen pemanas yang digunakan merupakan elemen pemanas dari setrika listrik dengan daya 300 W sebanyak tiga buah disusun secara paralel. Elemen pemanas direkatkan ke dalam aluminium blok dan selanjutnya disatukan dengan plat aluminium pada bagian atas dan bawah menggunakan paku rivet. Bentuk dan ukuran untuk perancangan elemen pemanas dapat dilihat pada Gambar 4.2 di bawah ini.
9
Gambar 3.3. Perancangan Konstruksi Elemen Pemanas
Elemen pemanas setrika yang sebelumnya berbentuk V dibentuk menjadi lurus dengan bantuan ragum, dijepit dan diluruskan secara pelan dan hati-hati untuk menghindari terputusnya tahanan di dalamnya. Penyusunan elemen pemanas tersebut diawali dengan memasang pemanas setrika ke dalam aluminium block untuk memperbesar bidang pemuaian
panas.
Dalam
perancangan
ini
untuk
mempercepat
pemuaian panas ditambahkan plat aluminium dengan ukuran 7cm x 30cm. Seperti yang terlihat pada Gambar 3.4 dibawah ini.
Gambar 3.4 Bentuk dan Ukuran Elemen Pemanas yang Telah Jadi
Guna menghasilkan panas yang lebih besar maka diperlukan elemen tiga bauh elemen pemanas yang disusun secara parallel. Elemen pemanas dengan susunan seperti ini dapat dilepas sesuai dengan keinginan dan kebutuhan, bila ingin mengurangi beban daya yang terlalu besar. Dapat dilepas satu atau dua buah
10
elemen pemanas dengan melepas pada pegangan di bagian penyangga sirip-sirip pemanas.
Gambar 3.5 Susunan Elemen Pemanas Secara Parallel
Pemasangan elemen pemanas pada sirip-sirip pembuang panas dilakukan dengan menempel pada aluminium plat dengan bantuan paku rivet. Pemasangan sirip-sirip pembuang panas haruslah benar-benar rapat dengan elemen pemanas hal ini bertujan agar panas dari elemen pemanas dapat menyebar secara sempurna ke semua bidang pemuaian. Jumlah sirip yang terpasang dalam perancangan ini hanya mencukupi 22 lapis saja. Apabila ingin memperoleh panas yang berlebih pemasangan sirip-sirip pemanas haruslah ditambah. Gambar 4.5 di bawah ini merupakan cara pemasangan sirip-sirip pembuang panas.
11
Gambar 3.6 Perancangan Konstruksi dari Elemen Pemanas dan Sirip-sirip Pemanas
3.1.1.3 Perancangan Kontruksi Penyangga Motor Kipas
12
Perancangan kontruksi penyangga motor kipas dibuat dari bahan aluminium block berbentuk balok dengan ukuran yang telah diperhitungkan yaitu 10cm x 11cm x 22 cm. Penyambungan menggunakan bahan paku rivet, dengan siku segitiga sebagai penguat konstruksi. Motor kipas berada pada bagian dalam konstruksi agar nantinya semburan udara dapat melewati motor kipas sehingga motor mendapat pendinginan secara sempurna. Daun kipas diambil dari daun kipas kipas angin listrik dengan menyesuaikan bentuk dan diameter daun kipas berdiameter 30cm, agar dapat mengisap dan menghembuskan udara secara maksimal. Perancangan konstruksi motor kipas dapat dilihat pada Gambar 3.7 bawah ini.
Gambar 3.7. (A) Tampak Depan Konstruksi Penyangga Motor Kipas. (B) Tampak Samping Konstruksi Penyangga Motor Kipas
13
Dalam perancangan dan pembuatan alat penghangat udara portable ini motor yang digunakan sebagai penyembur udara panas digunakan jenis motor induksi empat kutub dengan Permanent Split Capasitor (PSC) motor atau motor dengan run kapasitor dengan tiga kecepatan (speed) yaitu hight medium dan low seperti Gambar dibawah ini, bentuknya seperti motor kipas yang dipergunakan pada kipas angin duduk. Pada PSC motor ditambahkan run kapasitor yang dihubungka seri dengan kumparan pembantu secara permanen
3.1.1.4 Perancangan Cassing Alat Perancangan cassing alat dibuat dari bahan aluminium block dan papan triplek berlapis (whiteboard) dengan penyambungan berbahan rivet dan baut. Dimensi cassing berukuran 40cm x 35cm x 25cm. Bentuk menyerupai box yang dapat dipisah, tutup bagian atas dapat dilepas dengan melepas baut yang menancap pada bagian sudut. Bagian samping papan whiteboard dapat dilepas dengan mengangkat ke atas dari penyangga. Bagian depan merupakan saluran udara tekan dan bagian belakang merupakan saluran udara hisap dan peletakan panel.
14
Gambar 3.8. Perancangan Konstruksi Cassing Bagian Atas dan Depan
Gambar 3.9. Perancangan Cassing Bagian Alas dan Bagian Belakang
15
Dalam perancanaan cassing alat penghangat udara portable dirancang agar udara yang masuk ke dalam ruang pemanas dibuang sepenuhnya melewati siripsirip pembuang panas menuju bagian depan alat. Untuk menghindari timbulnya panas ke cassing maka ditambahkan sebuah bahan penahan panas (isolasi) terbuat dari bahan glass woll yang biasanya digunakan untuk mengisolasi kompresor pada AC (Air Conditioning). 3.1.2 Perancangan dan Pembuatan Rangkaian Dalam pembuatan dan perancangan alat sumber udara panas potrable dalam pengontrolan elemen pemanas dan pensaklaran kecepatan perputaran motor kipas secara clouse loop dibuat rangkaian saklar suhu ON/OFF. Agar dalam pembuatannya teratur dan sesuai dengan yang diharapkan maka dikerjakan sesuai dengan tahapan-tahapan berikut ini : 1. Perancangan Rangkaian Tegangan Simetris ( 0V ). 2. Perancangan Rangkaian Pembagi Tegangan ( Vref ) 3. Perancangan Rangkaian Sensor Suhu ( Vin ) 4. Perancangan Rangkaian Penyangga/Buffer 5. Perancangan Rangkaian Penguat Selisih/Komparator 6. Rancangan Rangkaian Penguat Non-Inverting 7. Perancangan Rangkaian Driver Ralay 8. Perancangan Rangkaian Catu Daya 12V DC
16
Kalau digambarkan secara keseluruhan sesuai dengan tahapan-tahapan di atas maka dapat dilihat pada Gambar 3.4 di bawah ini.
Gambar 3.10. Blok Rangkaian Kontrol Alat Penghangat Udara Dari Gambar 3.10 di atas dapat dijelaskan bahwa terdapat dua masukan yang akan memasuki komparator yaitu pembagi tegangan dan sinyal fedback dari sensor suhu. Dalam rangkaian komparator terdapat istilah tegangan referensi (Vref) dan tegangan input ( Vin ) atau tegangan masukan. Pembagi tegangan sebagai tegangan referensi ( Vref ) dan sinyal feedback dari sensor suhu LM35 DZ sebagai tegangan input-an ( Vin ). Besarnya tegangan input-an dapat berubah-ubah sejalan dengan berubahnya suhu yang disensor oleh LM35 DZ. Dengan adanya dua masukan yang menuju komparator, maka komparator akan merespon dan akan bekerja untuk memproses dua masukan tersebut untuk melakukan proses perbandingan dengan hasil error. Error dapat berpolaritas negatif ( - ) atau berpolaritas positif ( + ), untuk mengakibatkan transistor sebagai saklar berada pada titik saturasi/jenuh
17
error yang dirancang sebelum dikuatkan oleh penguat non-inverting adalah sebesar +0.07V Hasil dari perbandingan/error selanjutnya masuk ke blok rangkaian penguat non-inverting dengan penguatan sebesar 11 kali menjadi sebesar +0,77V hal ini dilakukan karena hasil Vout dari perbandingan rangkain
penguat selisih/komparator
kecil/tidak mampu membuat
transistor sebagai saklar mencapai titik saturasi sehingga berpengaruh nanti terhadap sensitifitas kinerja rangkaian kontrol ON/OFF. Selanjutnya output dari penguat non-inverting dengan polaritas positif (+) sebesar +0,77V akan membuat transistor yang difungsikan sebagai switching mencapai titik saturasi/jenuh. Akibat dari titik saturasi transistor tersebut relay yang difungsikan sebagai saklar akan aktif, arus yang mengalir ke elemen
pemanas
akan
terputus/berhenti
menghasilkan
panas.
Selanjutnya apabila Vref lebih besar dari Vin LM35 DZ, Vout dari rangkaian penguat selisih/komparator akan berpotensial negatif (-) atau kurang dari batas error yang dirancang yaitu +0,082V bahkan berpotensial negatif (-). Transistor yang difungsikan sebagai switching tidak mencapai titik saturasi/tersumbat, relay akan terbuka kontakknya elemen pemanas akan terlaliri arus listrik kembali dan bekerja menghasilkan panas Dalam perancangan kontrol alat penghangat udara portable keseluruhan akan terdapat tiga rangkaian penguat selisih/komparator dangan satu Vinput-an. Satu diantaranya digunakan untuk kontrol ON/OFF elemen pemanas dan dua lagi digunakan untuk pensaklaran kecepatan motor kipas. Pensaklaran kecepatan motor kipas sesuai
18
dengan set-point yang telah ditentukan merupakan kombinasi dari empat buah relay dengan dua buah transistor C9014 yaitu Q1 dan Q2 yang
masing-masing mengontak dua buah relay. Prinsif kerja untuk
menggerakkan transistor sebagai saklar mencapai titik saturasi sama dengan kontrol ON/OFF elemen pemanas. Penguat selisih/komparator dengan error sebesar +0,07 akan mengakibatkan transistor mencapai titik saturasi. Untuk pensaklaran kecepatan medium akan aktif jika kaki basis transistor ke-2 (Q2) tersulut oleh error sebesar +0,07V dari rangkaian penguat selisih/komparator ke-2, yang sebelumya dikuatkan oleh rangkaian
penguat
non-inverting
menjadi
+0,77V.
Error
tersebut
merupakan hasil perbandingan terhadap Vin LM35 DZ dengan Vref tetapan yang diberikan sebesar 0,330V mewakili suhu 33ºC. Sedangkan untuk pensaklaran kecepatan high akan aktif jika kaki basis transistor ke-3 (Q3) tersulut oleh error sebesar +0,07V dari
rangkaian penguat
selisih/komparator ke-3 yang sebelumya dikuatkan terlebih dahulu oleh rangkaian
penguat
non-inverting
menjadi
+0,77V.
Error
tersebut
merupakan hasil perbandingan terhadap Vin LM35 DZ dengan Vref tetapan yang diberikan sebesar 0,370V mewakili suhu 37ºC
3.1.2.2 Blok Rangkaian Tegangan Simetris Rangkaian tegangan simetris berfungsi mengubah tegangan catu daya tunggal menjadi tegangan catu daya simetris yaitu plus ( + ), nol ( massa/ground ) dan min ( - ). IC Op-Amp memerlukan catu daya simetris untuk dapat bekerja.
19
Gambar 3.11 di bawah ini merupakan gambar rancangan rangkaian tegangan simetris.
Gambar 3.11 Rangkaian Catu Daya Simetris
Untuk memperoleh catu daya simetris dari catu daya tunggal 12V maka digunakan dua buah resistor pembagi tegangan R1 dan R2 masing masing nilainya sebesar 10K sehingga diperoleh tegangan yang sama 6V. Dapat dihitung dengan persamaan (2-7) seperti di bawah ini V1 =
=
V2 =
=
R1 x Vs R1 x R2 10 KW x 12V = 6V 10 KW x 10 KW R2 x Vs R1 x R 2 10 KW x 12V = 6V 10 KW x 10 KW
20
Pada titik pertemuan kedua resistor dihubungkan suatu rangkaian penyangga agar tegangan tidak drop/turun karena pembebanan oleh blok rangkaian berikutnya. Karakteristik dari penyangga adalah tegangan input dan tegangan output sama besar. Titik keluaran dari Op-Amp tersebut di atas akan menjadi ground ( 0V ) pada rangkaian Op-Amp selanjutnya. 3.1.2.3 Blok Perancangan Rangkaian Pembagi Tegangan ( Vref ) Dalam perancangan tegangan referensi yang presisi dapat dilihat pada Gambar 3.13 di bawah ini
Gambar 3.12 Aplikasi Penggunaan IC TL 431 Sebagai Regulator Tegangan (Sumber : Datasheet IC TL 431 +2.5V Precision Voltage References)
21
Gambar 3.13 Pembagi Tegangan Sebagai Tegangan Referensi
Dari Gambar 3.13 di atas untuk memperoleh tegangan referensi yang presisi digunakan TL431 sesuai dengan datasheet (+2.5V precision voltage reference) berfungsi sebagai regulator dengan output +2.5V. alasan digunakannya TL431 ini adalah agar nantinya tegangan maksimal output-nya tidak melebihi tegangan +2,5 V sehingga membandingkan dengan tagangan output LM35 DZ tidak terlalu jauh. Trimpot 2.2K (VR1) dan R3 1.2K membentuk rangkaian pembagi tegangan yang akan menentukan harga tegangan refrensi (Vref) 0V/0ºC 1,62V/162ºC. R4 ditentukan nilainya sebesar 1K. R4 ini digunakan untuk membatasi arus langsung melalui IC TL431 sesuai dengan datasheet. Melalui persamaan ( 2-7 ) maka dapat diperoleh Vout maksimal dari pembagi tegangan adalah sebesar :
Vout = Vin x
R2 R1 + R 2
= 2.5 V x
2.2 KW 1.2 KW + 2.2 KW
= 2.5 V x 0.647 = 1.617 V
22
3.1.2.4 Blok Perancangan Rangkaian Sensor Suhu LM35 DZ Sebagai sensor temperatur digunakan IC LM35 DZ yang telah dikalibrasi langsung dalam oC. Tegangan keluarannya (VOut) akan mengalami perubahan 10 mV untuk setiap perubahan temperatur 1ºC. Memenuhi persamaan 2.3. dengan T adalah
Vout = 10mV . T
temperatur yang dideteksi dalam derajat cecius.
Untuk memurnikan Vout LM35 DZ maka dipasang pada pin 1 dan pin 2 sebuah kapasitor milar (C1) 0,1μF. Persamaan untuk memperoleh hasil perhitungan dapat menggunakan persamaan di bawah ini :
Misal pada suhu 35ºC, output dari LM35 DZ pada pin 2 dapat dihitung sebesar :
Vout = 10mV x 35 = 350mV atau 0,35V
Dan misalnya pada suhu 40ºC, maka output keluarannya :
Vout = 10mV x 40 = 400mV atau 0,4V
23
Gambar 3.14. Rangkaian Sensor Suhu LM35 DZ
3.1.2.5 Blok Perancangan Rangkaian Penyangga/Buffer Penyangga mempunyai penguatan hampir satu dan impedansi masukan yang sangat tinggi dengan keluaran impedansi rendah sehingga penyangga ini hanya menyajikan beban ringan kepada rangkaian peka. Penyangga ini akan menerima input-an/masukan dari rangkaian pembagi tegangan yang menjadi tegangan referensi mewakili suhu. Dalam rangkaian ini digunakan IC LM324 yang memiliki empat buah rangkaian Op-Amp.
24
Gambar 3.15. Konfigurasi Masing-Masing Op-Amp Pada LM324
Tujuan dari penyangga ini adalah agar tegangan tidak drop/turun karena pembebanan oleh blok rangkaian berikutnya yaitu pada rangkaian pembagi tegangan dan memberikan arus pendorong yang cukup bagi beban. Tegangan keluarannya adalah sama dengan masukan. Penyangga ini mempunyai umpan balik negatif 100% karena keluarannya disambungkan kembali langsung dengan masukan yang membalikkan.. Rangkaian buffer dapat dilihat pada Gambar 4.16 Op-Amp IC LM324 di bawah.
Gambar 3.16. Rangkaian Penyangga/Buffer
Sesuai dengan persamaan (2-28) yang menyatakan bahwa tegangan keluaran dari rangkaian penyangga adalah sama besar dengan tegangan masuakan
Vout = Vin Misal Vin yang masuk ke rangkaian buffer dari pembagi tegangan Vref adalah sebesar 0,35V maka Vout yang keluar dari rangkaian buffer adalah sebesar 0,35V juga.
Vout
=
Vin
0,35V = 0,35V
25
3.1.2.6 Blok Perancangan Rangkaian Penguat Selisih/Komparator Rangkaian penguat selisih ini bertujuan untuk membandingkan kedua masukan (V1) output dari sensor suhu LM35 DZ dan (V2) output dari rangkaian pembagi tegangan. Gambar dibawah ini menunjukkan rangkaian penguat selisih
. Gambar 3.17. Rangkaian Penguat Selisih/Komparator Rangkaian penguat selisih berfungsi membandingkan kedua masukan VRef dan VLM35
DZ
yang terlihat pada Gambar 3.17di atas.
Misalkan tegangan masukan VLM35
DZ
0,35V dan masukan V ref diberi
tegangan acuan/referensi lebih tinggi dari 0,35V, yaitu 0,36V maka keluaran dari penguat selisih berpotensial negatif (-). Sedangkan apabila masuakan dari VLM35
DZ
tegangannya 0,36V dan masukan VRef diberi
tegangan lebih rendah dari 0,36V, yaitu 0,35V maka keluaran dari penguat selisih berpotensial positif (+). Jika masuakan dari keduanya
26
sama (V Ref = VLM35DZ) keluaran tegangan dari penguat selisih adalah 0V. Keluaran/error
dari
penguat
selisih
dirancang
agar
menggerakkan transistor sebagai saklar adalah sebesar +0,07V
mampu Sesuai
dengan persamaan (2-27) maka didapat perhitungan sebagai berikut.
VOut = (V1 - V2 )
R2 R3
Atau VOut = (V3 - V4 )
R4 R3
Dengan anggapan bahwa, R1 = R3 dan R2 = R4
Tegangan keluaran dari penguat selisih/komparator dapat dihitung dengan persamaan (2-27), yaitu : Apabila, Vref
= 0,35 V
VLM35 DZ = 0,36 V VOut = ( Vin LM 35 DZ - Vref = ( 0,36V - 0,35V )
)R
2
R1
100 KW 10 KW
= 0,01 . 10 = 0,1 V Polaritasnya positif (+ ) Apabila, Vref
= 0,35V
VLM35 DZ = 0,35V
27
) R2
VOut = ( Vin LM 35 DZ - Vref = ( 0,35V - 0,35V )
R1
100 KW 10 KW
= 0 . 10 = 0V
Apabila, Vref
= 0,35V
VLM35 DZ = 0,34V
VOut = ( Vin LM 35 DZ - Vref = ( 0,34V - 0,35 )
)R
2
R1
100 KW 10 KW
= - 0,01 . 10 = - 0,1 V Polaritasn ya positif (- )
3.1.2.7 Blok Perancangan Rangkaian Penguat Non-Inverting Rangkaian non inverting ini hampir sama dengan rangkaian inverting hanya perbedaannya adalah terletak pada tegangan inputnya dari masukan noninverting. Hasil tegangan output non-inverting ini akan selalu positif. Apabila isyarat positif (+) yang masuk pada penguat non-inverting, maka keluaran akan berpolaritas positif (+) juga.
28
Gambar 4.18. Rangkaian Penguat Non-Inverting
Penguatan (VOut) dari penguat non-inverting ini adalah 11kali dari inputannya karena R6 yang digunakan adalah sebesar 100KΩ sedangkan untuk R5 digunakan 10KΩ. Sesuai dengan persamaan (2-25) berikut ini
Rin + Rf Rin 10 K + 100 K = 10 K = 11
AV =
Perhitungan tegangan keluaran penguat non-inverting sesuai dengan persamaan (2-26) adalah sebagai berikut
æ R5 + R 6 ö Vout = Vin ç ÷ è R5 ø
Apabila Vin = +0,1V, maka keluaran dari penguat non-inverting mengikuti persamaan berikut ini :
29
æ R5 + R6 ö Vout = Vin ç ÷ è R5 ø æ 10 KW + 100 KW ö = + 0,1 V ç ÷ 10 KW è ø = + 0,1 V . 11 = + 1,1 V
Sedangkan apabila Vin = -0,1V, maka :
æ R5 + R6 ö Vout = Vin ç ÷ è R5 ø æ 10 KW + 100 KW ö = - 0,1 V ç ÷ 10 KW è ø = - 0,1 V . 11 = - 1,1 V Dan apabila Vin = 0V, maka :
æ R5 + R 6 ö Vout = Vin ç ÷ è R5 ø æ 10 KW + 100 KW ö = 0V ç ÷ 10 KW è ø = 0 V . 11 = 0V 3.1.2.7 Blok Perancangan Rangkaian Driver Relay Rangkaian saklar elektronik akan memproses keluaran/error dari penguat non-inverting apakah berlogika nol atau berlogika satu, error yang dirancang agar transistor mencapai titik saturasi adalah sebesar +0,07V atau sebesar +0,77V setelah dikuatkan oleh penguat non-inverting. Tegangan sebesar +0,77V yang nantinya masuk ke kaki basis dan mengakibatkan transistor sebagai saklar mencapai titik saturasi. Atau dengan kata lain apabila keluaran dari penguat non-
30
inverting berlogika satu maka transistor akan aktif. Begitu sebaliknya apabila keluaran dari penguat non-inverting berlogika nol maka transistor tidak akan aktif. Blok rangkaian saklar elektronik mendapat sumber tegangan dari catu daya berupa tegangan dan arus searah. Saat transistor sebagai saklar, maka transistor mengalirkan dan menghentikan arus secara elektronik. Yang mengendalikan arus itu mengalir atau berhenti adalah kaki basis. Apabila basis mendapat tegangan ≥ +0,7V maka basis aktif dan mengalirkan arus melalui kaki kolektor menuju kaki emitor. Rangkaian driver relay (penggerak relay) terdiri dari satu buah transistor, transistor difingsikan sebagai swicth yang bekerja untuk mengaktifkan relay
Gambar 3.19. Rangkaian Penggerak Relay
Apabila basis transistor diberikan tegangan ≥+0,7V maka arus mengalir melalui kaki basis dan membuat transistor aktif. Karena aktif, maka mengalir arus IE = IB + IC menuju negatif dan membuat relay aktif. Kalau relay aktif, maka dari kondisi kontaknya terbuka kemudian tuas kontaknya ditarik dan menutup sehingga arus terputus atau mengalir ke beban.
31
Pada Gambar 3.19 di atas relay dipasang pada kaki kolektor transistor, sehingga besarnya arus kolektor (IC) sama dengan arus relay (IRelay) (IC = IRelay). Relay tersebut memiliki resistansi sebesar 400Ω dan nilai tegangannya sebesar 12V. Dengan demikian besarnya IRelay dapat dicari dengan persamaan (2.17) berikut. Diketahui : Resistansi Relay (Ohm) = 400Ω Tegangan Relay
IC
= 12V
= I relay
I relay =
V relay R relay
I relay =
12V = 30mA 400W
Dari persamaan diatas didapat nilai IRelay sebesar 30mA. Agar mampu mengantarkan arus sebesar 30mA, maka IC harus ≥ IRelay. Untuk itu transistor yang digunakan sebagai penggerak relay yaitu transistor dengan tipe C9014, sebab kemampuan maksimum hantar arus (IC) dari transistor tersebut adalah 100mA, sehingga transistor aman untuk megantarkan arus relay sebesar 30mA Di samping itu, dengan mengamati supply relay bekerja pada tegangan nominal 12V dengan tegangan sumber 12V, maka :
VCC = VRe lay + VCE
32
Jadi dari persamaan (2.21) untuk mendapat tegangan relay nominal 12V dengan sumber tegangan 12V dalam keadaan saturasi, maka VCE harus sama dengan nol. Kondisi VCE = 0 adalah menyatakan transistor dalam kondisi konduksi/menghantar (ON). Sehingga untuk membuat tansistor mengantar, maka dibutuhkan arus basis (IB) yang dapat ditentukan dengan persamaan (2-19).berikut ini.
IB =
IC b dc
Diketahui : βdc transistor C9014 = 50 Karena, IC = IR
IC = 30 mA
Maka,
IB
30mA = 30mA 30
Setelah nilai arus basis (IB) diketahui, maka dapat ditentukan tahanan basis yang dipasang pada transistor tersebut adalah
VS = V resistor + VBE 12 V = I resistor x R + 0,7 V 12 V - 0,7 V = 0,6 mA . R R=
12 V - 0,7 V = 18,83 KW 0,6 mA
® I resistor = I B
33
Karena dipasaran tidak ada nilai resistor yang sesuai dengan perhitungan maka digunakan resistor 10KΩ dan karena beban inductor bersifat induktif, maka diperlukan dioda. Kegunaan dioda tersebut adalah untuk menghubung singkat tegangan induksi yang biasanya muncul disaat saklar dalam keadaan off, sehingga dapat menghindarkan kerusakan pada transistor. Relay 12V dengan tahanan sebesar 400Ω di paralel dengan dioda rectifier 1N4002. 3.1.2.8 Blok Perancangan Rangkaian Catu Daya 12V DC Rangkaian catu daya berfungsi untuk memberikan daya kepada masingmasing rangkaian sehingga sistem beroprasi secara normal. Rangkaian catu daya bermacam-macam tergantung dari tingkat kestabilan yang diinginkan dan tegangan keluaran yang dibutuhkan untuk mengoprasikan suatu rangkaian. Dengan menggunakan IC Regulator (IC penstabil tegangan) maka bentuk dari rangkaian catu yang dibuat akan sederhana, murah dan tegangan keluaran yang dihasilkan akan tetap konstan trgantung dari IC regulator yang dipilih dan digunakan. Gambar 4.21 di bawah ini menunjukkan rancangan catu daya 12V
34
Gambar 3.20 Rangkaian Rancangan Catu Daya12V DC
Prinsip kerja dari rangkaian catu daya DC di atas adalah tegangan PLN 220 volt AC diturunkan (step down) terlebih dahulu menjadi tegangan rendah dengan bantuan trafo penurun tegangan sehingga menjadi 12V AC, karena rangkaian membutuhkan tegangan searah maka gelombang tegangan keluaran dari trafo skunder disearahkan dengan penggunaan dioda jembatan penyearah. Bentuk gelombang yang disearahkan tersebut masih belum merupakan gelombang tegangan DC murni sehingga pemasangan kapasitor elektrolit (C1) 2200μF 25V secara paralel tersebut membantu menyaring tegangan yang masuk sehingga dapat menghasilkan gelombang DC yang konstan. Karena
rangkaian
disupply
oleh
tegangan 12V DC. Maka terminal keluaran pada capasitor (C1) dihubungkan dengan IC regulator 7812. Untuk meningkatkan kestabilan tegangan keluaran maka pada keluaran IC regulator ditambahkan dengan kapasitor (C2) 1000 μF 16V. Dan sebagai indikator aktif atau tidaknya rangkaian dipasang LED dengan tahanan sebesar 1K. Dengan perhitungn sebagai berikut
35
Diketahui tegangn sumber (Vs) = 12V, arus yang diberikan untuk LED adalah sebesar 10mA dan tegangan yang diberikan agar LED bekerja normal adalah sebesar 2V. Dengan menggunakan persamaan (2-14) maka diketahui : Sehingga, R =
3.1.2.9
Vs - 2V I
=
12V - 2V 10mA
=
10V 10mA
= 1 KW
Perancangan Pensaklaran Kecepatan
Motor Kipas Pensaklaran kecepatan motor kipas sesuai dengan set-point yang telah ditentukan merupakan kombinasi dari empat buah relay dengan dua buah transistor C9014 Q1 dan Q2 yang masing-masing terhubung dengan dua buah relay. Prinsif kerja untuk menggerakkan transistor sebagai saklar mencapai titik saturasi sama dengan kontrol ON/OFF elemen pemanas, penguat selisih/komparator dengan error sebesar +0,082 akan mengakibatkan transistor mencapai titik saturasi. Kombinasi dari relay untuk pensaklaran kecepatan kipas telihat pada Gambar 3.21.
36
Gambar 3.21 Kombinasi Ralay Sebagai Pensaklaran Kecepatan Motor Kipas
Untuk pensaklaran kecepatan medium akan aktif jika penggerak transistor ke-2 (Q2) tersulut oleh error sebesar +0,082V dari
rangkaian
penguat selisih/komparator ke-2, yang sebelumya dikuatkan oleh
37
rangkaian
penguat
non-inverting
menjadi
+0,92V.
Error
tersebut
merupakan hasil perbandingan terhadap Vin LM35 DZ dengan Vref tetapan yang diberikan sebesar 0,330V mewakili suhu 33ºC. Sedangkan untuk pensaklaran kecepatan high akan aktif jika penggerak transistor ke3 (Q3) tersulut oleh error sebesar +0,082V dari
rangkaian penguat
selisih/komparator ke-3 yang sebelumya dikuatkan terlebih dahulu oleh rangkaian
penguat
non-inverting
menjadi
+0,92V.
Error
tersebut
merupakan hasil perbandingan terhadap Vin LM35 DZ dengan Vref tetapan yang diberikan sebesar 0,370V mewakili suhu 37ºC
3.1.2.10 Prinsif Kerja Rangkaian Kontrol Elemen Pemanas Dan Pensaklaran Kecepatan Motor Kipas Alat Penghangat Udara Portable
Secara keseluruhan prinsif kerja rangkaian kontrol pemanas dan pensaklaran kecepatan motor kipas pada alat prnghangat udara portable dimulai saat suhu dalam jarak maksimal 100cm
dari sumber
panas terukur oleh sensor LM 35 DZ pada suhu tertentu. Suhu pada jarak maksimal 100cm disensor oleh LM35 DZ yang disuplai daya +12V diberi dari rangkaian kontrol pemanas dan pensaklaran motor kipas. Dengan disensornya suhu oleh sensor suhu LM 35 DZ maka dari pin ke-2 dari sensor suhu LM35 DZ
sebagai Vout/tegangan keluaran akan mengalami
perubahan 10 mV untuk setiap perubahan temperatur 1ºC. Memenuhi persamaan ( 2-3 ) dengan T adalah temperatur yang dideteksi dalam derajat celcius. Untuk memurnikan Vout LM35 DZ maka dipasang pada
38
pin 1 dan pin 2 sebuah kapasitor milar (C1) 0,1μF. Misal saat suhu yang disensor oleh sensor suhu LM35 DZ adalah sebesar 35ºC maka Vout dari pin ke-2 sensor suhu LM35 DZ adalah sebesar 0,359V menurut pengukuran, sedangkan menurut perhitungan adalah sebesar 0,35V hal ini disebabkan oleh beberapa faktor yaitu pengkalibrasian alat yang tidak tepat dan nilai komponen yang digunakan memiliki toleransi yang cukup besar. Vout dari sensor suhu LM35 DZ ini akan menjadi Vin dalam rangkaian penguat selisih/komparator nantinya. Untuk tegangan referensi agar menghasilkan tegangan yang presisi digunakan TL431 sesuai dengan datasheet (+2.5V precision voltage reference) berfungsi sebagai regulator dengan output +2.5V. Alasan digunakannya TL431 ini adalah agar nantinya tegangan maksimal output-nya tidak melebihi tegangan +2,5 V sehingga membandingkan dengan tagangan output LM35 DZ tidak terlalu jauh. Trimpot 2.2K (VR1) dan R3 1.2K membentuk rangkaian pembagi tegangan yang akan menentukan harga tegangan refrensi (Vref) 0V - 1,62V. R4 ditentukan nilainya sebesar 1K. R4 ini digunakan untuk membatasi arus langsung melalui IC TL431 sesuai dengan datasheet. Melalui persamaan ( 2-7 ) dalam perhitungan maka dapat diperoleh Vout maksimal dari pembagi tegangan adalah sebesar 1,617 V apabila dinyatakan dalam temperatur maka tegangan maksimal 1,617 V menyatakan suhu 162ºC. Sebelum digunakan sebagai tegangan referensi (Vref)
Vout
dari
pembagi
tegangan
tadi
masuk
ke
rangkaian
penyangga/buffer. Tujuan dari penyangga/buffer ini adalah agar tegangan tidak drop/turun karena pembebanan pada blok rangkaian sebelumya yaitu pada rangkaian pembagi tegangan.. Penyangga ini
39
mempunyai
umpan
balik
negatif
100%
karena
keluarannya
disambungkan kembali langsung dengan masukan yang membalikkan sehingga tegangan keluarannya adalah sama dengan masukan. Output dari rangkaian penyangga yaitu pada pin ke-8 akan menjadi Vref dalam rangkaian
penguat
selisih
nantinya.
Rangkaian
penguat
selisih/komparator pada IC LM324 pada Op-Amp B akan pelakukan perbadingan terhadap V1 dan V2 yang masuk ke dalam kedua inputannya.
Dalam
perancangan
rangkaian
ini
Vout
dari
rangkaian
penyangga (Vref) terhubung dengan masukan membalik/inverting (-) pada komparator, sedangkan untuk Vout dari LM35 DZ (Vin) terhubung dengan penguat
masukan
tak-membalik/non-inverting
selisih/komparator.
Rangkaian
(+)
penguat
pada
rangkaian
selisih/komparator
berfungsi membandingkan kedua masukan V Ref dan VLM35
DZ
sehingga
timbul error dari perbandingan tersebut. Error ini dapat berpotensial negatif atau positif, misalkan tegangan masukan VLM35DZ
0,35V dan
masukan VRef diberi tegangan acuan/referensi lebih tinggi dari 0,35V, yaitu 0,36V maka keluaran dari penguat selisih berpotensial negatif ( - ). Sedangkan apabila masuakan dari VLM35
DZ
tegangannya 0,36V dan
masukan VRef diberi tegangan lebih rendah dari 0,36V, yaitu 0,35V maka keluaran dari penguat selisih berpotensial positif ( + ). Jika masuakan dari keduanya sama (VRef = VLM35DZ) keluaran tegangan dari penguat selisih adalah 0V. Error yang dirancang agar dapat menggerakkan transistor sebagai saklar adalah sebesar +0,07V, sebelum nantinya dikuatkan sebesar 11kali oleh rangkaian penguat non-inverting.
40
Hasil dari perbandingan/error selanjutnya masuk ke blok rangkaian penguat non-inverting dengan penguatan sebesar 11 kali hal ini dilakukan karena hasil Vout dari perbandingan rangkain penguat selisih/komparator kecil/tidak mampu membuat transistor sebagai saklar mencapai titik saturasi sehingga berpengaruh nanti terhadap sensitifitas kinerja rangkaian kontrol ON/OFF. Selanjutnya output dari penguat noninverting dengan polaritas positif (+) sebesar +0,77V akan membuat transistor
yang
difungsikan
sebagai
switching
mencapai
titik
saturasi/jenuh. Akibat dari titik saturasi transistor tersebut relay yang difungsikan sebagai saklar akan aktif, arus yang mengalir ke elemen pemanas akan terputus/berhenti menghasilkan panas dan kecepatan motor kipas akan berada pada salah satu dari tiga kecepatan. Selanjutnya apabila Vref lebih besar dari Vin LM35 DZ, Vout dari rangkaian penguat selisih/komparator akan berpotensial negatif (-) atau kurang dari batas error yang dirancang yaitu +0,07V bahkan berpotensial negatif (-). Transistor yang difungsikan sebagai switching tidak mencapai titik saturasi/tersumbat relay akan terbuka kontakknya, elemen pemanas akan terlaliri arus listrik kembali dan bekerja menghasilkan panas Dalam perancangan kontrol alat penghangat udara portable keseluruhan akan terdapat tiga rangkaian penguat selisih/komparator dangan satu Vinput-an. Satu diantaranya digunakan untuk kontrol ON/OFF elemen pemanas dan dua lagi digunakan untuk pensaklaran kecepatan motor kipas. Pensaklaran kecepatan motor kipas sesuai dengan set-point yang telah ditentukan merupakan kombinasi dari empat buah relay dengan dua buah transistor C9014 yaitu Q1 dan Q2
41
yang
masing-masing mengontak dua buah relay. Prinsif kerja untuk
menggerakkan transistor sebagai saklar mencapai titik saturasi sama dengan kontrol ON/OFF elemen pemanas, penguat selisih/komparator dengan error sebesar +0,07 akan mengakibatkan transistor mencapai titik saturasi. Untuk pensaklaran kecepatan medium akan aktif jika penggerak transistor ke-2 (Q2) tersulut oleh error sebesar +0,07V dari
rangkaian
penguat selisih ke-2, yang sebelumya dikuatkan oleh rangkaian penguat non-inverting
menjadi
+0,77V.
Error
tersebut
merupakan
hasil
perbandingan terhadap Vin LM35 DZ dengan Vref tetapan yang diberikan
sebesar
0,330V
mewakili
suhu
33ºC.
Sedangkan
untuk
pensaklaran kecepatan high akan aktif jika penggerak transistor ke-3 (Q3) tersulut oleh error sebesar +0,07V dari rangkaian penguat selisih ke-3 yang sebelumya dikuatkan terlebih dahulu oleh rangkaian penguat noninverting menjadi +0,77V. error tersebut merupakan hasil perbandingan terhadap Vin LM35 DZ dengan Vref tetapan yang diberikan sebesar 0,370V mewakili suhu 37ºC
3.1.2.10 Perancangan Penggunaan Alat Penghangat Udara Portable
42
Gambar 3.23 Ilustrasi Penggunaan Alat Sumber Udara Panas Portable Dalam Gambar 3.23 di atas terlihat ilustrasi penggunaan alat penghangat udara portable. Sebagai batasan penggunaan alat hanya dapat dipakai pada ruangan yang memiliki volume tidak terlalu besar. Dapat di gunakan di ruang tidur rumah tinggal maksimal berukuran 3m x 3m x 3m, pengaruh udara luar diperkecil. Jarak maksimal hembusan udara hangat pada alat ini adalah berjarak 1m, letak sensor LM35 DZ berada maksimal berjarak 1m mendatar dari alat penghangat udara.
3.3
Lokasi Penelitian Sebelumnya penulis melakukan survey ke daerah pemukiman
penduduk yang menggunakan penghangat udara primitif berupa pembakaran kayu bakar. Tempat yang dijadikan survey yaitu di daerah Buleleng. Beberapa di dareah ini merupakan daerah yang memiliki temperatur udara yang relatif rendah saat musim dingin dan hujan datang. Daerah Buleleng yang penulis kunjungi yaitu Desa Gitgit dan Lemukih. Dalam melakukan tahap perancangan, pembuatan dan pengujian alat penghangat udara portable ini dilakukan di Lab Jurusan Teknik Elektro Universitas Pendidikan Ganesha.
43
3.4
Subyek Penelitian Subyek yang akan dijadikan sebagai bahan penelitian yang
dibutuhkan dalam pembuatan Tugas Akhir adalah beruapa alat penghangat udara portable. Dilakukan pengontrolan terhadap kerja elemen pemanas (ON/OFF) dan pensaklaran kecepatan putar motor kipas dalam mengasilkan udara hangat dalam jangkauan maksimal 1m secara close loop .
3.5
Instrumen Penelitian Adapun peralatan yang digunakan saat melakukan penelitian dapat dilihat
pada Tabel 3.1 Tabel 3.1 Nama dan Jumlah Instrumen yang Digunakan dalam Proses Penelitian No
Nama Alat
Jumlah
Fungsi
1
Termometer digital
1 buah
Mengukur besaran suhu yang terbaca dari semburan udara hangat alat
2
Multitester Digital
3 buah
Mengukur besaran tegangan yang terdapat pada titik-titik pengukuran
3
Multitester Analog
1 buah
Mengukur besaran tegangan yang terdapat pada titik-titik pengukuran
44
4
Kalkulator
1 buah
Membantu dalam proses perhitungan
5
Stopwacth
1 buah
Membantu dalam proses pengukuran waktu
Sedangkan peralatan-peralatan dan bahan-bahan yang digunakan dalam pembuatan alat penghangat udara ini dapat dilihat pada tabel 4.2 dan Tabel 4.3 sebagai berikut : Tabel 3.2. Daftar Nama dan Fungsi Peralatan Pembuatan Alat No
Nama Alat
Fungsi
Jumlah
1
Gunting Seng
Untuk memotong logam-logam tipis
1 buah
2
Palu Besi
Untuk membuat rata benda kerja
1 buah
3
Ragum
Untuk penjepit dan pemipih benda kerja
1 buah
4
Rivet
Untuk memasang paku rivet
1 buah
5
Gergaji besi
Untuk Memotong benda kerja
1 buah
6
Bor dan mata Untuk membuat lubang atau rongga bor
1 buah
7
Gerinda listrik
Untuk membuat rata permukaan benda kerja
1 buah
8
Kikir (pipih, persegi )
Besi Untuk membuat rata permukaan benda bulat, kerja
3 buah
9
Meteran penggaris
dan Untuk mengukur panjang atau lebar benda kerja
1 buah
10
Soder listrik
Untuk mematri pemasangan komponen
1 buah
11
Tang (kombinasi, cucut, potong )
Untuk memotong, mengerat benda kerja
3 buah
12
Obeng (-) (+)
Untuk Pengerat baut
2 buah
45
Tabel 3.3. Daftar Nama Bahan-bahan Pembuatan Alat No 1
Nama Bahan
Jumlah/Ukuran
Aluminium blok 1,5cm x 1,5cm
5 meter
Aluminium blok 2cm x 0,5cm
3 meter
Lis aluminium ( L ) 1cm x 1cm
3 meter
Lis aluminium ( U ) 1cm x 0,5cm
3 meter
Siku aluminium 1,5cm x 1,5cm
8 buah
Siku aluminium 2cm x 0,5cm
8 buah
2
Plat Aluminium
40cm x 30cm
3
Plat Seng
50cm x100cm
4
Triplaks double whiteboard
5
Karet penyangga
6
Elemen Pemanas Setrika 300Watt
3 buah
7
Motor kipas 4 kutub
1 buah
8
Blade pan/baling-baling kipas
1buah
9
Kabel 3 jenis
Secukupnya
10
Timah
Secukupnya
11
Komponen-komponen elektronika daya (dalam rangkaian terlampir)
Secukupnya
12
Baut mur
Secukupnya
13
Paku rivet/paku tembak
Secukupnya
14
Baut ulir
Secukupnya
15
Glasswool
Secukupnya
16
Plaster aluminium
Secukupnya
1 m x 1m 1m
46
17
Skun kabel
Secukupnya
18
Doubletip
Secukupnya
19
Papan PCB dan pelarut
Secukupnya
20
Soket Kabel
3.6
1 buah
Pengumpulan Data Apabila hasil perancangan dan pembuatan telah sesuai dengan tahapan-
tahapan yang ditetapkan sebelumya maka, rangkaian kontrol pada alat penghangat udara portable dilakukan pengujian perblok. Dilakukan pencatatan dan pengumpulan data, yaitu melakukan pengukuran-pengukuran tegangan dari tiaptiap blok rangkaian dengan menggunakan alat ukur multitester digital. Apabila hasil pengujian rangkaian perblok rangkaian kontrol telah sesuai dengan yang ditentukan melaui perancangan perhitungan sebelumnya maka proses uji alat secara keseluruhan dilakukan. Data-data yang diambil dari pengumpulan data untuk pengujian alat meliputi besaran tegangan pada titik-titik pengujian, waktu yang diperlukan untuk mencapai derajad suatu suhu, suhu yang dihasilkan oleh alat penghangat dalam waktu tertentu serta kondisi elemen pemanas dan posisi kecepatan kipas dalam suhu tertentu. Setelah diperoleh data melalui pengukuranpengukuran dan pengamatan maka data yang didapat kemudian dilakukan analisa data. 3.7
Analisa Data Data-data yang diambil dalam pengumpulan data sebelumnya terdiri dari
data hasil pengamatan dan pengukuran pada setiap rancangan, baik dari rancangan
47
konstruksi dan desain maupun data-data tentang pengujian rangkaian kontrol elemen pemanas dan pensaklaran kecepatan kipas pada setiap blok rangkaian penunjang. Apabila telah sesuai dengan perancangan sebelumya dengan batas toleransi yang ditetapkan maka dilakukan pengujian alat secara keseluruhan. Pengujian alat secara keseluruhan dimulai dengan memberikan set-point sebesar 0,300V s/d 0,400V. Waktu pencapain suatu titik suhu, kondisi dari elemen pemanas serta posisi kecepatan motor kipas tercatat dalam sebuah tabel yang disajikan secara jelas. Untuk melengkapi dan memperjelas dalam pembacaan tabel maka dibuat suatu grafik hubungan antara suhu dengan waktu yang diperlukan untuk mencapai suatu titik suhu dalam pengujian alat. Selanjutnya dilakukan pembahasan melalui tabel dan grafik yang dibuat.
