i

LAPORAN RESMI PRAKTIKUM SISTEM PENGUKURAN DAN KALIBRASI P1

PENGUKURAN KARAKTERISTIK STATIK DARI SENSOR DISPLACEMENT, RANGKAIAN PEMBAGI TEGANGAN DAN DISPLAY (MULTIMETER)

Nasrul Haq Al Masbi2411100009

Umi Mufidatul K.2411100028

Vany Arifiansah D.2411100059

Sayyidatul Isarah ‘A.2411100067

Dhien Kususma W.2411100072

Nur Kholis J.2411100093

Dahry Yuniar Akbar2411100107

AsistenWidy Rahmat2410100023

JURUSAN TEKNIK FISIKAFakultas Teknologi IndustriInstitut Teknologi Sepuluh NopemberSurabaya2012

ii

LAPORAN RESMI PRAKTIKUM SISTEM PENGUKURAN DAN KALIBRASI P1

PENGUKURAN KARAKTERISTIK STATIK DARI SENSOR DISPLACEMENT, RANGKAIAN PEMBAGI TEGANGAN DAN DISPLAY (MULTIMETER)

Nasrul Haq Al Masbi 2411100009Umi Mufidatul K. 2411100028Vany Arifiansah D. 2411100059Sayyidatul Isarah ‘A. 2411100067Dhien Kususma W. 2411100072Nur Kholis J. 2411100093Dahry Yuniar Akbar 2411100107

AsistenWidy Rahmat 2410100023

JURUSAN TEKNIK FISIKAFakultas Teknologi IndustriInstitut Teknologi Sepuluh NopemberSurabaya2012

i

ii

ABSTRAK

Pengukuran merupakan suatu kegiatan yang sangat penting karena dengan pengukuran kita bisa bisa mengetahui besaran fisis yang ada di dalam lingkungan. Dan dengan mengetahui karakter statik yang ada dalam sistem pengukuran kita dapat mendekati nilai true value yang sebenarnya. Dalam laporan resmi ini akan dijelaskan mengenai sistem pengukuran dan karakter-karakter statik yang mempengaruhinya. Karakteristik Statik adalah sifat dari suatu instrumen yang tidak dipengaruhi oleh fungsi waktu.Ada beberapa contoh Karakteristik statik yaitu histeresis, span, sensitifitas, akurasi. Tujuan dari praktikum ini adalah agar bisa mengetahui tentang karakter statis dan dapat menghitung karakteristik statis yang ada dalam suatu sistem pengukuran

Kata Kunci : Karakteristik Statis, Pengukuran

iii

iv

ABSTRACT

Measurement is an essential activity because we can get to know the measurement of the amount that is in the physical environment. And by knowing that there is a static character in the measurement system we can approximate the true value of real value. The paper will explain the system of measurement and static characters that influence it. Static Characteristics is the nature of an instrument that is not influenced by the function of time. There are several examples of the static characteristic hysteresis, span, sensitivity, accuracy. The purpose of this lab is to be able to know about the static character and can calculate the static characteristics are present in a measurement system

Keyword : Static Caracteristic, Measurement

v

vi

KATA PENGANTAR

Puji syukur kami ucapkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena atas rahmat dan hidayah-Nya, kami dapat menyelesaikan laporan resmi dari praktikum mata kuliah Sistem Pengukuran dan Kalibrasi. Laporan resmi ini semoga dapat bermanfaat bagi kami sebagai penyusun dan bagi kita semua yang membacanya.

Laporan resmi yang berisi tentang hasil praktikum Sistem Pengukuran dan Kalibrasi yang berhubungan dengan karakteristik static dalam alat-alat ukur (instrument tertentu) ini kami harapkan dapat bermanfaat bagi kami selaku praktikan dalam praktikum-praktikum selanjutnya dan bermanfaat pula bagi pihak-pihak lainnya yang terkait dalam kegiatan praktikum ini.

Kami menyadari, bahwa laporan resmi yang kami susun ini masih memiliki kekurangan. Sehingga kami meminta maaf jika ada kekurangan dan kesalahan dalam laporan resmi ini. Akhir kata kami mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang secara langsung maupun tidak langsung telah membantu kami dalam menyusun laporan resmi ini.

Surabaya, Oktober 2012

Kelompok 13

vii

viii

DAFTAR ISIHalaman Judul................................................................................iABSTRAK...................................................................................iiiABSTRACT...................................................................................vKATA PENGANTAR.................................................................viiDAFTAR ISI................................................................................ixDAFTAR GAMBAR....................................................................xiDAFTAR TABEL......................................................................xiiiBAB I PENDAHULUAN..............................................................1

1.1. Latar Belakang...................................................................11.2. Rumusan Masalah...............................................................11.3. Tujuan Praktikum...............................................................11.4. Sistematika Laporan...........................................................2

BAB II DASAR TEORI................................................................32.1. Sistem Pengukuran.............................................................32.2. Metode Pengukuran............................................................32.3. Karakteristik Instrumen Pengukuran..................................52.4. Prinsip dasar pengukuran....................................................7

BAB III METODOLOGI...............................................................93.1. Peralatan dan Komponen Percobaan..................................93.2. Langkah Percobaan.............................................................9

BAB IV........................................................................................11ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN.................................11

4.1. Data Hasil Percobaan dan Pengolahan Data.....................114.1.1. Nilai Range Input dan Output, Span, Linieritas, Nonlinieritas dan Histerisis..................................................124.1.2.Pengaruh Karakteristik Statik Elemen dengan Karakteristik Statik Sistem Pengukuran Displacement.......15

4.2. Pembahasan......................................................................164.2.1. 2411100009 / Nasrul Haq Al Masbi..........................164.2.2. 2411100028 / Umi Mufidatul K................................184.2.3. 2411100059 / Vany Arifiansyah Djunaidy................194.2.4. 2411100067 / Sayyidatul I.’A....................................224.2.5. 2411100072 / Dhien Kusuma W...............................23

ix

4.2.6. 2411100077 / Riza Taufiqurrahman..........................254.2.7. 2411100093 / Nur Kholis Jauhari..............................274.2.8. 2411100107 / Dahry Yuniar Akbar...........................29

(Halaman ini sengaja dikosongkan).............................................32BAB V PENUTUP......................................................................33

5.1. Kesimpulan.......................................................................335.2. Saran.................................................................................33

DAFTAR PUSTAKA..................................................................35

x

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Diagram blok Pengkukuran......................................7Gambar 4.1. Grafik Hubungan Pergesetan dan Vout.....................14Gambar 4.2. Hubungan Pergeseran dan Hambatan.....................15Gambar 4.3. Hubungan Hambatan dan Vout.................................15Gambar 4.4. Gambar Proses Kerja Solar Sel...............................19Gambar 4.5. Diagram blok LDR.................................................22Gambar 4.6. diagram blok solar cell............................................26Gambar 4.7. Digram blok panel Surya........................................31

xi

xii

DAFTAR TABEL

Tabel 4.1. Pergeseran naik dengan Vin = 6,4 volt.......................11Tabel 4.2. Pergeseran turun dengan Vin = 6,4 volt.....................11Tabel 4.3. Pergeseran naik dengan Vin = 4,95 volt.....................11Tabel 4. 4. Linearity.....................................................................14

xiii

xiv

BAB IPENDAHULUAN

1.1. Latar BelakangPengukuran merupakan suatu proses membandingkan

antara objek ukur dengan alat ukur. Sehingga dapat besaran yang didapat dari suatu pengukuran dapat diwakilkan dalam bentuk angka – angka yang dapat memudahkan pengamatan dan pengolahan lebih lanjut.

Dalam pengukuran tidak mungkin mendapatkan true value mutlak dari input instrumen yang diukur. Karakteristik statis dan dinamis dari suatu alat ukur menyebabkan terjadinya error dalam pengukuran. Karakteristik ini misalnya non linearity, hysteresis, dan lain-lain. Error juga disebabkan oleh faktor dari luar yang mempengaruhi keakuratan alat ukur seperti pengaruh lingkungan.

Sistem pengukuran memiliki dua karakteristik, yaitu karateristik statik dan dinamik. Karateristik statik adalah karakteristik yang dipengaruhi oleh hubungan input dan output tanpa berhubungan dengan fungsi waktu. Sedangkan karakteristik dinamik adalah karakteristik yang dipengaruhi oleh fungsi waktu.

1.2. Rumusan MasalahPermasalahan yang akan dibahas dalam praktikum sistem

pengukuran dan kalibrasi ini adalah :1. Bagaimana cara menetukan karakteristik statik

pengukuran seperti range, span, sensitivitas, histeresis, dan non-linieritas?

2. Adakah pengaruh lingkungan terhadap karakteristik statik sistem pengukuran?

1.3. Tujuan PraktikumPraktikum sistem pengukuran dan kalibrasi ini dilakukan

bertujuan untuk:

1

2

1. Menentukan nilai-nilai karakteristik statik pengukuran, yaitu range, span, sensitivitas, histeresis, dan non-linieritas.

2. Menganalisis pengaruh efek lingkungan terhadap karakteristik statik sistem pengukuran.

1.4. Sistematika LaporanDalam menyusun laporan ini, praktikan membagi laporan

dalam beberapa bab. Yang pertama berisi latar belakang, rumusan masalah, dan tujuan dalam melakukan praktikum, serta sistematika penulisan laporan. Kemudian bab yang kedua menjelaskan tentang dasar teori yang digunakan dalam melaksanakan praktikum. Bab tiga merupakan metodologi, pada bab ini berisi alat dan bahan yang digunakan dalam melaksanakan praktikum serta langkah-langkah melaksanakan praktikum. Bab empat berisi analisis data dan pembahasan hasil praktikum yang telah dilakukan. Dan yang terakhir bab lima, penutup yang berisi kesimpulan yang berkaitan dengan praktikum yang telah dilakukan.

BAB IIDASAR TEORI

2.1. Sistem PengukuranSistem pengukuran merupakan bagian pertama dalam suatu

system pengendalian. Secara umum, pengukuran adalah serangkaian kegiatan yang bertujuan untuk menentukan nilai suatu besaran dalam bentuk angka (kwantitatif). Kegiatan pengukuran dapat diartikan sebagai proses perbandingan suatu objek terhadap standar yang relevan dengan mengikuti peraturan-peraturan terkait dengan tujuan untuk dapat memberikan gambaran yang jelas tentang objek ukurnya. Ada beberapa hal yang dapat diperoleh dari proses pengukuran, antara lain :

a. Membuat gambaran melalui karakteristik suatu objek atau prosesnya.

b. Mengadakan komunikasi antar perancang, pelaksana pembuatan, penguji mutu dan berbagai pihak yang terkait lainnya.

c. Memperkirakan hal-hal yang kaan terjadi.d. Melakukan pengendalian agar sesuatu yang akan terjadi

dapat sesuai dengan harapan perancang.

2.2. Metode PengukuranPada umumnya metode pengukuran adalah membandingkan

besaran yang diukur terhadap standarnya. Bagaimana proses membandingkan dilakukan, diantaranya harus diketahui:

a. Konsep dasar tentang besaran yang dilakukanb. Dalil fisika tentang besaran tersebutc. Spesifikasi peralatan yang harus digunakan pengukurand. Proses pengukuran yang dilakukane. Urutan langkah yang harus dilakukanf. Kualifikasi operatorg. Kondisi lingkungan

Terminologi dan metodologi pengukuran yang standarkan meliputi:

3

4

a. Metode pengukuran fundamentalPengukuran berdasarkan besaran‐besaran dasar (panjang, massa, waktu dsb) yang dipakai untuk mendifinisikan besaran yang diukur. Misal pengukuran gravitasi dengan cara bola jatuh, diukur massa benda yang jatuh, jarak yang ditempuh dan waktu yang diperlukan untuk menempuh jarak tersebut. Disini nilai percepatan gravitasi langsung ditentukan dengan mengukur besaran dasar massa, panjang dan waktu.

b. Metode pengukuran langsungMetode pengukuran dimana nilai besaran langsung terbaca pada alat ukur tanpa memerlukan pengukuran besaran‐besaran lain yang mempunyai hubungan fungsional dengan besaran yang diukur. Contoh:- pengukuran panjang dengan memakai mistar.- pengukuran massa dengan neraca sama lengan

c. Metode pengukuran tidak langsungPengukuran yang diukur ditentukan dengan jalan mengukur besaran lain yang mempunyai hubungan funsional dengan besaran yang diukur, Contoh:- pengukuran tekanan dengan mengukur tingginya kolom

cairan didalam suatu tabung- pengukuran suhu dengan mengukur tahanan listrik

kawat platina (temometer tahanan platina).d. Metode perbandingan

Membandingkan besaran yang diukur dengan besaran sejenis yang telah diketahui nilainya. Contoh:- mengukur tegangan dengan pontensio meter. Disini

tegangan yang akan diukur dibandingkan dengan tegangan sel standar

- mengukur tahanan listrik dengan jembatan Wheatstone.e. Metode subtitusi

Metode pengukuran dimana besaran yang diukur diganti oleh besaran yang sejenis yang nilainya telah diketahui dan dipilih sedemikian rupa sehingga menimbulkan efek yang sama terhadap penunjukkan alat ukur.

f. Metode deferensial

5

Metode dimana besaran yang diukur dibandingkan dengan besaran yang sejenis yang telah diketahui yang nilainya hanya berbeda sedikit dengan yang diukur adalah perbedaan itu. Contoh:- Pengukuran panjang dengan menggunakan komparator- Pengukuran distribusi suhu didalam ruangan yang

suhunya hampir seragam dengan memakai termokopel differinsial.

g. Metode nolMetode pengukuran dimana nilai besaran yang diukur ditentukan dengan menyetimbangkan, mengatur satu atau lebih besaran yang telah diketahui yang dengan besaran ini mempunyai hubungan tertentu dan dalam keadaan setimbang diketahui bentuknya. Contoh:- pengukuran impendansi dengan memakai rangkaian

jembatan impendansi- pengukuran tegangan dengan memakai potensiometer.

2.3. Karakteristik Instrumen PengukuranDalam instrument pengukuran ada dua 2 karakteristik yang

biasa diperhatikan, antara lain :a. Karakteristik Statik

Yaitu karakter yang menggambarkan parameter instrument dalam keadaan steady.

b. Karakteristik DinamisYaitu Karakter yang menggambarkan respon (tanggapan) dinamik (fungsi waktu).

Yang termasuk karakteristik statik adalah c. Akurasi (ketelitian)

Merupakan ketepatan alat ukur dalam memberikan hasil pengukuran. Ada beberapa cara menyatakan akurasi, antara lain :- Dalam variable pengukuran, contoh : thermometer

skala 0o F sampai dengan 100o F dengan akurasi 1o F. Artinya jika pengukuran menunjukkan 60o F maka nilai sebenmarnya adalah 59o F sampai 61o F.

6

- Dalam presentase span, contoh : pressure transmitter range 100 – 400 psi dengan akurasi 0.5% span akurasi = 0.5% x (400-100) = 1.5 psi. Jika pengukuran menunjukkan 200 psi. maka sebenarnya adalah 198.5 sampai 201.5 psi.

- Dalam presentase skala maksimum, contoh : voltmeter 200 V dengan akurasi 1% FS (Full Scale). Maka akurasinya adalah 1% x 200 = 2 V

- Dalam presentase pembacaan, contoh : Level transmitter mempunyai akurasi 5 % output, jika sinyal menunjukkan 40 % maka akurasinya adalah 40 x 5% = 2%, sehingga nilai sebenarnya 38 sampai 42 %.

d. Presisi / RepeatabilityMerupakan kemampuan system pengukuran untuk menampilkan ulang output yang sama pada pengukuran berulang singkat. Contoh : voltmeter mempunyai repeatability 0.2 % jika pengukuran sebenarnya 100 V, maka ketika pengukuran diulang-ulang (misalnya 20 kali) maka pembacaan akan berkisar 99.8 sampai 100.2 V.

e. ToleransiMenunjukkan kesalahan maksimum, contoh : Hidrometer mempunyai spesifikasi range 600 – 650 kg/m3, scale subdivision 1 kg/m3, tolerance 0.6 kg/m3. Alat ini untuk mengukur densistas 600 – 650 kg/m3, skala interval 1 kg/m3, dan kesalahan maksimum 0.6 kg/m3.

f. RangeNilai maksimum dan nilai minimum yang dapat terukur oleh instrument alat ukur.

g. SpanMerupakan selisih antara nilai maksimum yang dapat terukur dan nilai minimum yang dapat terukur.

h. SensitivitasMerupakan perubahan output instrument yang terjadi ketika kualitas pengukuran berubah. Contoh : Timbangan dengan kapasitas 250 gram dan sensitivitas hingga 1 mg.

i. LinieritasPengukuran yang baik adalah jika input pengukuran (nilai sesungguhnya) memberikan output (nilai yang ditunjukkan

7

alat ukur) yang sebanding lurus. Penyimpangan dari garis linier disebut linieritas. Sebuah alat ukur mempunyai linieritas 1 % jika kurva hubungan input (keadaan sesungguhnya) dan output (yang ditunjukkan alat ukur) berkelok menyimpang selisih ± 1 %. Bentuk non linier : parabola, berkelok, lengkung. Contoh valve linier pada 40 – 75 % bukaan, artinya jika hubungan sinyal input dengan aliran (flow) yang melalui control valve linier (lurus) pada 40 – 75 %.

j. HysterisisContoh : suatu thermometer digunakan untuk mengukur 60o

C, akan menunjukkan angka berbeda jika sebelumnya digunakan untuk mengukur fluida 20oC dngan jika sebelumnya digunakan untuk mengukur fluida 100oC. perbedaan kesalahan ini disebbut sebagai hysteresis.

2.4. Prinsip dasar pengukuran

Gambar 2.1. Diagram blok Pengkukuran

a. Tranducer atau Elemen PendeteksiYaitu elemen system pengukuran yang berfungsi mengubah satu bentuk informasi (signal) menjadi bentuk informasi lain. Perubahan bentuk informasi ini dimaksudkan untuk mendapatkan bentuk informasi yang dapat diukur.

b. Signal ConditionerYaitu elemen system pengukuran yang berfungsi mengkonversi informasi dari tranducer menjadi bentuk informasi yang dapat ditampilkan (didisplay). Elemen ini bertugas memperbesar informasi dari tranducer agar dapat terbaca pada display alat pengukuran.

c. Display

8

Yaitu elemen system pengukuran yang berfungsi mengkonversi signal instrument dari satu bentuk menjadi bentuk lain yang didesain untuk memberikan persepsi bagi pengamat (orang yang melakukan pengukuran).

d. Penempatan display- Display Lokal : langsung pada alat yang diukur, murah

(tanpa pransmisi dan system digital)- Display panel local : beberapa alat ditampilkan pada panel

di sekitar peralatan.- Control room : hasil pengukuran ditampilkan di ruang

khusus- Remote monitoring

BAB IIIMETODOLOGI

3.1. Peralatan dan Komponen PercobaanPeralatan dan komponen yang digunakan dalam percobaan

ini antara lain :1. Hambatan geser2. Multimeter3. Baterai 6,4 Volt dan 4.95 Volt4. Resistor 20 KΩ5. Kabel tunggal sebagai Jumper6. Breadboard7. Penggaris

3.2. Langkah PercobaanDalam melaksanakan percobaan dilakukan langkah-langkah

sebagai berikut :1. Mempersiapkan alat dan rangkaian seperti yang

tertera pada modul percobaan.2. Menentukan nilai R1 yaitu 20 kΩ, dan Vin sebesar 6,4

Volt.3. Mengukur Vin dari baterai menggunakan multimeter4. Menghubungkan kaki potensiometer ke multimeter

dengan penunjuk hambatan.5. Memberikan pergeseran sebesar 1cm dengan

pergeseran naik.6. Mencatat besar hambatan pada keadaan 1cm7. Mencatat Vout rangkaian tertutup dengan menggunakan

multimeter.8. Mengulang langkah 1 sampai dengan 6 dengan

pergesran sebesar 1 cm hingga diperoleh 5 data.9. Mengisi table dengan data yang telah diperoleh dari

langkah 4 sampai dengan 6

9

10

10. Mengulangi langkah 1 sampai dengan 6 dengan pergeseran turun dan menggunakan perpindahan 1 cm.

11. Mengisi table dengan data yang telah diperoleh.12. Membuat grafik hubungan antara x - Ω dan Ω - Vout.13. Melakukan langkah-langkah yang sama untuk Vin = 4,9

Volt14. Membuat grafik hubungan x - Vout.

BAB IVANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN

4.1. Data Hasil Percobaan dan Pengolahan DataTabel 4.1. Pergeseran naik dengan Vin = 6,4 voltNo. x (cm) Hambatan (ohm) Vout (V)1. 0 0 02. 1 1,43 3,013. 2 3,32 3,904. 3 5,13 5,455. 4 6,99 5,906. 5 8,70 6,20

Tabel 4.2. Pergeseran turun dengan Vin = 6,4 voltNo. x (cm) Hambatan (ohm) Vout (V)1. 5 9,06 5,632. 4 7,25 5,453. 3 5,40 5,254. 2 3,49 2,215. 1 1,86 3,796. 0 0 0

Tabel 4.3. Pergeseran naik dengan Vin = 4,95 voltNo. x (cm) Hambatan (ohm) Vout (V)1. 0 0 0,122. 1 1,9 0,673. 2 3,77 1,424. 3 5,73 1.605. 4 7,63 1,616. 5 9,42 2,02

Tabel 4.4 Pergeseran turun dengan Vin = 4,95 voltNo. x (cm) Hambatan (ohm) Vout (V)

11

12

1. 5 9,41 1,582. 4 7,61 1,203. 3 5,94 1.124. 2 4,32 1,105. 1 2,38 0,916. 0 0,57 0,85

4.1.1. Nilai Range Input dan Output, Span, Linieritas, Nonlinieritas dan Histerisis

Range1. Range Input: Input berupa nilai X (cm) sebesar 0 – 5

cm2. Range Output: Output berupa tegangan V (Volt)

sebesar 0 – 6,20 VoltSpan1. Span Input : Max – Min = 5 – 0 = 52. Span Output: Max – Min = 6,20 – 0 = 6,20

Linearity a. X – Ω (grafik naik & turun ; nilai X & Ω pada V = 6,4

& 4,95 Volt sama)1. Linearity X – Ω dengan V = 6,4 Volt (grafik naik)

Persamaannya :

2. Linearity X – Ω dengan V = 6,4 Volt (grafik turun)

13

Persamaannya :

3. Linearity X – Ω dengan V = 4,95 Volt (grafik naik)

Persamaannya :

4. Linearity X – Ω dengan V = 4,95 Volt (grafik turun)

Persamaannya :

b. Ω – Vout (grafik naik & turun ; nilai Ω – Vout pada V = 6,4 & 4,95 Volt sama)

Nilai K yaitu :

Nilai a yaitu :

Lalu dimasukkan ke persamaan :

14

Maka didapat tabel besarnya nilai K (Linearity) pada grafik yang berbeda.

Tabel 4. 4. LinearityNo Keterangan Grafik Ω

– Vout

K (Linearity)

Persamaan Linearity

1 grafik naik pada V= 6,4 Volt

1,403 O = (1,403)I + 15.76

2 grafik turun pada V= 6,4 Volt

1,609 O = (1,609)I + 15.82

3 grafik naik pada V= 4,95 Volt

10,23 O = (10,23)I + 13,43

4 grafik turun pada V= 4,95 Volt

12,10 O = (12,10)I + 13.48

Gambar 4.1. Grafik Hubungan Pergesetan dan Vout

15

Gambar 4.2. Hubungan Pergeseran dan Hambatan

Gambar 4.3. Hubungan Hambatan dan Vout

4.1.2.Pengaruh Karakteristik Statik Elemen dengan Karakteristik Statik Sistem Pengukuran Displacement

Pada saat melakukan pengukuran displacement beberapa karakteristik statik seperti sensitivitas alat dan juga efek lingkungan memberikan pengaruh terhadap hasil data yang diukur. Sensitivitas dari alat ukur dan efek lingkungan

16

sangat mempengaruhi akurasi dari hasil pengukuran untuk menentukan besarnya Output yang dihasilkan ketika praktikan memasukan Input berupa displacement yang berbeda-beda.

4.2. Pembahasan

4.2.1. 2411100009 / Nasrul Haq Al MasbiPada praktikum Sistem Pengukuran dan Kalibrasi kali

ini bertujuan untuk memahami karakteristik static pengukuran dan menganilisi pengaruh efek lingkungan terhadap karakteristik static system pengukuran. Terdapat 2 percobaan dalam praktikum ini, yang pertama adalah mengetahui nilai Vout dan hambatan setiap pergeseran 1 cm hambatan geser dengan penggeseran naik dan turun menggunakan Vin sebesar 6 volt dan percobaan ke 2 merubah V in menjadi 4,5 volt. Setelah itu dianalisa apakah terjadi perbedaan pengukuran dan apa yang menyebabkan perubahan tersebut.

Dalam karakteristik static terdapat akurasi, presisi, sensitivitas dan resolusi. Akurasi adalah kemampuan suatu instrument untuk menghasilkan output pengukuran mendekati true value. Contohnya dalam pengukuran suhu menggunakan termometer. diketahui termometer skala 0° F – 100° F dengan akurasi 1° F. Artinya jika termometer tersebut menunjukkan 60° F, maka nilai sebenarnya adalah 59° F – 61° F. Sedangkan presisi adalah Kemampuan sistem pengukuran untuk menampilkan ulang output yang sama pada pengukuran berulang singkat. Contohnya voltmeter mempunyai repeatability 0,2 %. jika pengukuran sebenarnya 100 v, maka ketika pengukuran diulang – ulang ( mis 20 kali) maka pembacaan akan berkisar 99,8 – 100,2 V.

Sensitivitas adalah perubahan output instrumen yang terjadi ketika kualitas pengukuran berubah Contoh timbangan Capacity 250 g Sensitive to 1 mg Artinya

17

timbangan dapat digunakan sampai 250 g dan perubahan massa yang dapat dideteksi sebesar 1 mg. sedangkan resolusi adalah perubahan input terkecil yang dapat menyebabkan perubahan output. Contohnya thermometer memiliki resolusi 1° C, jika terjadi perubahan suhu 0,5° C maka tidak akan menyebabkan perubahan output.

Dalam sebuah pengukuran diperluka sebuah sensor yang berhubngan langsung dengan input. Salah satunya adalah sensor tekanan yang berfungsi merubah tekanan menjadi induktansi. Cara kerjanya adalah ketika terjadi perubahan tekanan pada kantung, mentebabkan pegas yang terhubung bergerak dan menyebabkan perubahan posisi inti kumparan pada inti dan nilai induktansi juga berubah. Pengubah sinyal bertugas merubah induktansi menjadi tegangan yang sebanding.

Selain itu ada juga sensor perpindahan seperti sensor LVDT (Linier Variable Diferensial Transformer) yang berfungsi merubah perpindahan menjadi tegangan. LVDT terdiri dari inti besi yang bergerak, kumparan primer dan dua kumparan sekunder. Inti bergerak ketika ada perpindahan dan pergerakan kumparan primer harus dipicu oleh gelombang sinus untuk dapat bergerak. Oleh karena itu dibutuhkan sebuah oscillator yang berfungsi menghasilkan gelombang sinus berupa dan output pada LVDT berupa DC. Untuk diproses pada pemrosesan sinyal outout dari LVDT terlalu kecil, oleh karena itu dibutuhka rangkaia penguat (amplifier) yaitu AD598. Dalam AD598 ini juga terdapat rangkaian oscillator yang berfungsi sebagai pemicu pada coil primer. Output dari AD598 ini beruba tegangan dengan range -11 V sampai 11 V. Baru setelah itu diproses di pemrosesan sinyal dengan menggunakan microcontroller dan direpresentasikan di LCD.

18

4.2.2. 2411100028 / Umi Mufidatul K.Perbedaan resolusi dan sensitivitas terletak pada

sebagaimana mereka mampu merespon nilai minimum dari sebuah alat ukur jika alat tersebut dikenai kerja. Misalnya sebuah fotodioda mempunyai input minimum 0,5 volt. Jika sensor tersebut mendapat inputan lain sebesar 0,7V sehingga merubah nila input minimumnya, yaitu dari 0,5V menjadi 1,2V dan dikenai inputan dari efek lingkungan sebesar 0,05, maka resolusinya tetap 1,2 karena inputan efek lingkungan tersebut tidak lebih besar dari nilai input yang dimiliki oleh si sensor. Sedangkan sensitivitasnya berubah menjadi 1,25, artinya inputan dari efek lingkungan berpengaruh.

Akurasi adalah simpangan atau selisih hasil pengukuran dengan nilai awalnya. Sedangkan presisi adalah kemampuan sebuah alat ukur melakukan pengukuran berulangkali dengan tingkat kesalahan yang sama.Contoh pada saat kita mengukur panjang sebuah balok menggunakan mistar. Akurasi berkaitan dengan kesesuaian mistar menunjukkan ukuran sesuai dengan panjang sesungguhnya, sedangkan presisi menjamin ketelitian dalam membaca angka ukuran pada mistar tersebut.

Solar Sel adalah sebuah sensor yang berfungsi merubah energi cahaya menjadi energi listrik. Berikut blok diagramnya:

19

Gambar 4.4. Gambar Proses Kerja Solar SelCara kerjanya yaitu cahaya dari radiasi sinar matahari

masuk ke module atau panel surya. Pada panel surya, cahaya ada yang dipantulkan, diserap atau diteruskan, sedangkan yang mampu diterima oleh sensor ini hanya cahaya absorb yang kemudian diteruskan ke charge controller. Bagian ini berhubungan langsung dengan baterai yang berfungsi untuk menyimpan energi dari cahaya yang masuk tadi dan menghasilkan arus DC. Kemudian dari baterai diteruskan ke Inverter yang berfungsi mengubah arus DC (searah) menjadi arus AC (bolak-balik). Solar sel ini mampu menyerap cahaya sekitar dari intesitas yg cukup rendah sampai yang paling tinggi. Cahaya pada siang hari disimpan dalam lapisan solar sel sendiri yang disebut module atau panel surya, karena module tersebut terbuat dari bahan-bahan yang mampu menyerap cahaya dengan baik, seperti dari metal atau dari silikon.

4.2.3. 2411100059 / Vany Arifiansyah DjunaidyPada praktikum Sistem Pengukuran dan Kalibrasi kali

ini bertujuan untuk memahami karakteristik static

20

pengukuran dan menganilisi pengaruh efek lingkungan terhadap karakteristik static system pengukuran. Terdapat 2 percobaan dalam praktikum ini, yang pertama adalah mengetahui nilai Vout dan hambatan setiap pergeseran 1 cm hambatan geser dengan penggeseran naik dan pergeseran turun menggunakan Vin sebesar 6,4 volt dan percobaan ke 2 merubah V in menjadi 4,5 volt. Setelah mengetahui data-datanya lalu diolah dengan hubungan X-ohm, ohm-Vout, dan X-Vout Setelah itu dianalisa apakah terjadi perbedaan pengukuran dan apa yang menyebabkan perubahan tersebut dan mengukur dimensi dari sebuah benda melalui hubungan X-Ohm.

Dalam karakteristik statik terdapat akurasi, presisi, sensitivitas dan resolusi. Akurasi adalah kemampuan suatu instrument untuk menghasilkan output pengukuran mendekati true value atau kebenaran. Contohnya dalam analogi ketika kita memanah dengan acuan papan dengan titik di tengah untuk akurasi anak panah berada tepat di titik tengah papan tersebut sedangkan presisi yaitu anak panah berada disekitar titik putih dengan keadaan tidak jauh dari titik putih pada papan tersebut, jika dalam suatu pengukuran Contohnya dalam pengukuran suhu menggunakan termometer. diketahui termometer skala 0° F – 100° F dengan akurasi 1° F. Artinya jika termometer tersebut menunjukkan 60° F, maka nilai sebenarnya adalah 59° F – 61° F. Sedangkan presisi adalah Kemampuan sistem pengukuran untuk menampilkan ulang output yang sama pada pengukuran berulang singkat. Contohnya voltmeter mempunyai repeatability 0,2 %. jika pengukuran sebenarnya 100 v, maka ketika pengukuran diulang – ulang ( mis 20 kali) maka pembacaan akan berkisar 99,8 – 100,2 V.

Sensitivitas adalah perubahan output instrumen yang terjadi ketika kualitas pengukuran berubah Contoh timbangan dengan kapasitas 500 g Sensitive to 1 g Artinya

21

timbangan dapat digunakan sampai 500 g dan perubahan massa yang dapat dideteksi sebesar 1 g yaitu dalam artian jika perubahan massa kurang dari 1g missal 0,5g maka kapasitas timbangan tetap 500g dan jika perubahan >= 1 g maka kapasitas timbangan berubah sesuai dengan perubahan massa-nya. sedangkan resolusi adalah perubahan input terkecil yang dapat menyebabkan perubahan output. Contohnya thermometer memiliki resolusi 1° C dan tegangan 1 volt, dan jika terjadi perubahan suhu 0,5° C maka tidak akan menyebabkan perubahan output karena resolusinya kurang dan jika resolusi bertambah hingga 3o

maka tegangan juga akan berubah menjadi 3 voltDalam sebuah pengukuran diperlukan sebuah sensor

yang berhubngan langsung dengan input. Salah satunya adalah sensor temperatur yang berfungsi merubah suhu menjadi voltage. Cara kerjanya adalah ketika terjadi perubahan temperature pada dua sambungan yang ada pada termokopel maka akan menyebabkan ggl, dari ggl tersebut akan menyebabkan arus dan dari arus akan menghasilkan tegangan atau voltage dengan kekuatan masih micro, lalu dikutakan dengan amplifier sebelum masuk pada ADC sehingga keluaran dari amplifier dengan penguatan yang tinggi menjadi volt lalu diteruskan ke ADC dengan merubah sinyal AC menjadi DC lalu diteruskan lagi ke display untuk ditampilkan ke layar LCD.

Selain itu ada juga sensor perpindahan seperti sensor LVDT (Linier Variable Diferensial Transformer) yang berfungsi merubah perpindahan menjadi tegangan. LVDT terdiri dari inti besi yang bergerak, kumparan primer dan dua kumparan sekunder. Inti bergerak ketika ada perpindahan dan pergerakan kumparan primer harus dipicu oleh gelombang sinus untuk dapat bergerak. Oleh karena itu dibutuhkan sebuah oscillator yang berfungsi menghasilkan gelombang sinus berupa frekuensi yang sangat tinggi dan output pada LVDT berupa volt dengan diproses 0,1kali dari

22

harga input yang masuk ke LVDT dengan catatan yang masuk x-kHZ DC. Untuk diproses pada pemrosesan sinyal out dari LVDT terlalu kecil, oleh karena itu dibutuhka rangkaia penguat (amplifier) yaitu AD598. Dalam AD598 ini juga terdapat rangkaian oscillator yang berfungsi sebagai pemicu pada coil primer. Output dari AD598 ini beruba tegangan dengan range -11 V sampai 11 V. Baru setelah itu diproses di pemrosesan sinyal dengan menggunakan microcontroller dan direpresentasikan di LCD.

4.2.4. 2411100067 / Sayyidatul I.’ALDR (Light Dependent Resistor) adalah jenis resistor

yang biasa digunakan sebagai detektor cahaya atau pengukur besaran konversi cahaya. Terdiri dari sebuah cakram semikonduktor yang mempunyai dua buah elektroda pada permukaannya. Terbuat dari bahan semikonduktor seperti cadmium sulfide. Dengan bahan ini energi dari cahaya yang jatuh menyebabkan lebih banyak muatan yang dilepas atau arus listrik meningkat. Artinya resistansi bahan telah mengalami penurunan.

Gambar 4.5. Diagram blok LDRLDR : sensor cahayaVoltage Divider : komponen pengkondisian sinyalMikrokontroller : komponen pemrosesan sinyal agar

hasilnya dapat ditampilkanDisplay : tampilan dari proses pengukuran

Saat cahaya terang, akan banyak electron yang terlepas dari atom bahan semi konduktor tersebut. Sehingga electron yang mengangkut muatan listrik lebih banyak. Hal tersebut menyebabkan resistansi LDR menurun, sehingga LDR dapat menjadi konduktor yang baik. Begitupun sebaliknya.

23

Akurasi merupakan kemampuan alat ukur mendeteksi nilai yang terdekat dengan true value. Sedangkan Presisi merupakan kemampuan alat untuk menampilkan output nilai ukur yang sama dalam pengukuran berulang pada selang waktu yang singkat.Contoh :

Standar ketebalan kotak pensil yang terbuat dari kayu pada suatu perusahaan adalah 3.8 cm hingga 4.2 cm. Karena proses pembuatannya secara manual, maka ketebalannya berbeda-beda. Hasil pengukuran pada 10 kotak pensil pada hari pertama berkisar antara 3.71 cm hingga 3.78 cm, ketebalan ini berbeda cukup jauh dengan nilai tengah standar yaitu 4 cm. Hasil pengukuran seperti itu disebut sebagai presisi. Karena nilai output pengukuran berdekatan namun berbeda jauh dari standar, sehingga dapat dikatakan keakuratannya atau akurasinya rendah. Pada hari kedua, rentang pengukuran berkisar antara 3.85 cm hingga 4.20 cm. nilai tersebut mendekati standar yang telah ditentukan, sehingga contoh tersebut termasuk akurasi. Namun presisinya rendah karena span nilai outputnya sangat lebar.

Sensitivitas merupakan perubahan nilai output yang terjadi karena perubahan nilai input atau variable yang diukur. Sedangkan Resolusi adalah kapasitas perubahan terkecil dalam nilai yang diukur dimana instrument akan memberikan tanggapan.

Perbedaannya terletak pada kondisi perubahan inputnya. Pada sensitivitas perubahan nilai masukan yang diberikan adalah berawal dari nol, sedangkan resolusi perubahan input tidak berawal dari nol.

4.2.5. 2411100072 / Dhien Kusuma W.Akurasi adalah ketepatan suatu alat ukur dalam

menghasilkan nilai ukur yang mendekati true valuenya. Contoh sederhananya thermometer reamur skala 0o R-80 o

24

R dengan akurasi 1 oR artinya jika pengukuran menunjukan 40 o R maka nilai sebenarnya adalah 39 o R- 41 o R. Sedangkan presisi itu adalah kemampuan suatu alat ukur menampilkan hasil yang serupa dalam beberapa kali pengukuran singkat. Contohnya voltmeter mempunyai kemampuan repeatability atau presisi sebesar 0,2% jika pengukuran 100v dan pengukuran tersebut diulang 20 kali maka hasil ukurnya sekitar 9,8-100,2 v.

Linieritas secara sederhana bisa dikatakan hubungan antara input dan output yang berbanding lurus sehingga menghasilkan kurva garis lurus. Jika hubungan keduanya antara input dan output tidak sebanding atau ada penyimpangan hal itu disebut dengan nonlinieritas. Grafik linieritas digambarkan dengan kurva output dengan input, nilai dasarnya input minimum dan output minimum sedangkan nilai tertingginya input maksimum dan output maksimum.

Berbeda dengan hysteresis yaitu perbedaan nilai output saat dilakukan pengukuran naik dan pengukuran turun. Pengukuran naik yang dimaksud di sini adalah pengukuran dari rendah ke tinggi sedangkan pengukuran turun adalah pengukuran dari tinggi ke rendah. Contohnya jika kita ingin mengukur suhu air, tetapi sebelumnya thermometer itu digunakan untuk mengukur suhu 0o thermometer akan menghasilkan output yang berbeda apabila thermometer itu sudah digunakan untuk mengukur suhu 70o C.

Sensitifitas itu kepekaan sensor terhadap objek yang diukur atau perubahan output yang terjadi akibat perubahan unit input. Sebagai gambaran sederhana sebuah termokopel dengan sensitifitas 1 volt per derajat jadi apabila ada perubahan input sebesar 1 derajat maka akan menghasilkan output sebesar 1 volt. Sedangkan resolusi adalah input minimum yang dapat menghasilkan perubahan output. Contohnya suatu timbanangan dengan resolusi 0,5kg,

25

apabila diberi beban batu dan menghasilkan output senilai 7kg maka jika ditambah input lagi senilai 0,001kg nilai output tetap 7 kg tidak berubah. Hal ini karena input yang diberi belum mencapai resolusinya 0,5kg.

Perbedaan dari interfering input dan modifying input adalah jika pada interfering input ia menyebabkan zero bias berubah. Sehingga grafiknya titik a (zero bias) bergeser dari titik semula akan tetapi kemiringan garis tetap. Sedangkan modifying input itu adalah input gangguan yang dapat menyebabkan sensitifitas berubah. Sehingga pada grafiknya nilai a (zero bias) tetap tetapi kemiringan garis/gradient (k) berubah.

Selanjutnya mengenai fungsi amplifier untuk meningkatkan tegangan. Dalam diagram blok sistem pengukuran berat menggunakan strain gauge, output dari deflection bridge masih berupa tegangan mv. Maka harus di besarkan menjadi skala volt oleh amplifier sebab untuk diproses ke signal processing oleh ADC ia harus dengan tegangan 0-5 volt. Meski 0,05 volt bisa diproses namun voltagenya terlalu kecil sehingga perubahan outpunya tidak signifikan. Maka dari itu untuk memperlihatkan perubahan voltage yang signifikan agar dapat diproses dengan baik menjadi output deflection bridge harus dinaikan oleh amplifier.

4.2.6. 2411100077 / Riza TaufiqurrahmanPada praktikum Sistem pengukuran dan kalibrasi kali

ini, membahas tentang karakteristik statis dari instrumen pengukuran. Instrumen yang saya bahas pada praktikum kali ini adalah salah satu jenis sensor photovoltaic yaitu sola cell.

Solar cell mempunyai konsep sederhana yaitu mengubah cahaya matahari menjadi energi listrik. Solar cell merupakan suatu teknologi yang memanfaatkan energi matahari untuk menghasilkan energi listrik. sistem solar

26

cell terdiri dari energi matahari, modul surya, baterai charge regulator, baterai, inevrter dan beban. Modul surya terbuat dari bahan semikonduktor tipe n dan p, energi matahari yang jatuh di permukaan modul akan menggerakkan elektron-hole sehingga terjadi arus konstan DC. Dari modul surya arus listrik DC dialirkan melalui batteru charge regulator (BCR) yang berfungsi mengontrol pengisian baterai. arus listrik DC dari BCR dialirkan ke baterai untuk disimpan. Kemudian dari baterai arus listrik DC dialirkan ke Inverter untuk menjadi tegangan AC guna memenuhi beban AC atau langsung disuplai ke beban DC. Gambar 1 memperlihatkan blok diagram umum dari sistem pembangkit listrik tenaga surya (Solar cell).

Gambar 4.6. diagram blok solar cell1. Energi matahari

Energi matahari merupakan energi utama untuk mendukung sistem PLTS agar bisa menghasilkan energi listrik

2. Modul surya

27

Sell surya berfungsi sebagi piranti semi konduktor yang merubah secara langsung energi matahari menjadi energi listrik searah (Direct Current, DC).

3. Battery Charge RegulatorBCR berfungsi sebagai pengontrol pengisian/charge baterai atau bisa dikatakan sebagai sistem proteksi bagi baterai yang bertujuan untuk menghindari baterai dari kerusakan. Prinsip kerja dari BCR adalah apabila baterai telah terisi penuh oleh muatan listrik, maka BCR akan memutuskan hubungan antara panel surya dengan baterai sehingga pengisian baterai berhenti. Sebaliknya, apabila muatan listrik yang ada pada baterai dibawah kondisi yang ditentukan, maka BCR akan menghubungkan solar panel dengan baterai dan mengisi baterai dengan muatan listrik.

4. BateraiBaterai berfungsi sebagai penyimpan muatan listrik yang berasal dari modul surya yang nantinya digunakan untuk mensuplai peralatan listrik sesuai dengan kebutuhan, atau diubah menjadi listrik AC oleh inverter.

5. InverterInverter berfungsi sebagai pengubah tegangan DC (direct current) ke AC (Aalternative current). Dalam banyak aplikasi, inverter juga memperbesar tegangan input.

4.2.7. 2411100093 / Nur Kholis JauhariPada praktikum Sistem Pengukuran dan Kalibrasi kali

ini bertujuan untuk memahami karakteristik statik pengukuran dan menganilisi pengaruh efek lingkungan terhadap karakteristik statik system pengukuran. Terdapat 2 percobaan dalam praktikum ini, yang pertama adalah mengetahui nilai Vout dan nilai hambatan setiap pergeseran 1 cm kemudian mengetahui hubungan input outputnya dan

28

memasukkan datanya ke dalam tabel yang sudah tersedia. Percobaan hambatan geser ini dengan pergeseran naik dan turun menggunakan Vin sebesar 6 volt dan percobaan ke 2 merubah Vin menjadi 4,5 volt dengan proses yang sama seperti percobaan pertama. Setelah itu dianalisa apakah terjadi error pada saat percobaan atau pengukuran dan apa yang menyebabkan error tersebut terjadi.

Dalam karakteristik statik terdapat akurasi, presisi, sensitivitas, histeresis, linieritas , nonlinieritas dan resolusi. Akurasi adalah kemampuan suatu instrument untuk menghasilkan output pengukuran mendekati true value. Contohnya dalam pengukuran suhu menggunakan termometer. Diketahui thermometer skala 0° C – 100° C dengan akurasi 1° C. Artinya jika thermometer tersebut menunjukkan 60° C, maka nilai sebenarnya adalah 59° C – 61° C. Sedangkan presisi adalah Kemampuan system pengukuran untuk menampilkan ulang output yang sama pada pengukuran berulang singkat. Contohnya voltmeter mempunyai repeatability 0,2 %. Jika pengukuran sebenarnya 100 v, maka ketika pengukuran diulang – ulang maka pembacaan akan berkisar 99,8 – 100,2 V. Dengan demikian kita dapat melihat perbedaan antara akurasi dengan presisi.

Sensitivitas adalah perubahan output instrumen yang terjadi ketika kualitas pengukuran berubah Contoh timbangan dengan Kapasitas 250 g Sensitive to 1 mg Artinya timbangan dapat digunakan sampai 250 g dan perubahan massa yang dapat dideteksi sebesar 1 mg. sedangkan resolusi adalah perubahan input terkecil yang dapat menyebabkan perubahan output. Contohnya thermometer memiliki resolusi 1° C, jika terjadi perubahan suhu 0,5° C maka tidak akan menyebabkan perubahan output. Dari definisi tersebut dapat kita lihat perbedaan antara sensitivitas dengan resolusi.

29

4.2.8. 2411100107 / Dahry Yuniar AkbarPada praktikum P-1 ini bertujuan untuk menentukan

karakteristik statik dari sebuah pengukuran dan menganalisis pengaruh lingkungan terhadap pengukuran tersebut. Pada praktikum ini praktikan memiliki tugas khusus yang berbeda, tugas khusus saya menjelaskan tentang sensor solar cell.

Solar cell bisa disebut juga sebagai sel surya. Cara kerja sel surya adalah dengan memanfaatkan teori cahaya sebagai partikel. Sebagaimana diketahui bahwa cahaya baik yang tampak maupun yang tidak tampak memiliki dua buah sifat yaitu dapat sebagai gelombang dan dapat sebagai partikel yang disebut dengan photon. Secara sederhana solar cell terdiri dari persambungan bahan semikonduktor bertipe p dan n ( p-n junction semiconductor ) yang jika tertimpa sinar matahari maka akan terjadi aliran electron, aliran electron inilah yang disebut sebagai aliran arus listrik. Bagian utama perubah energi sinar matahari menjadi listrik adalah absorber (penyerap), meskipun demikian, masimg-masing lapisan juga sangat berpengaruh terhadap efisiensi dari solar cell. Sinar matahari terdiri dari bermacam-macam jenis gelombang elektromagnetik. Oleh karena itu absorber disini diharapkan dapat menyerap sebanyak mungkin solar radiation yang berasal dari cahaya matahari. Lebih detail lagi sinar matahari yang terdiri dari photon-photon, jika menimpa permukaaan bahan solar sel ( absorber ), akan diserap, dipantulkan atau dilewatkan begitu saja. dan hanya foton dengan level energi tertentu yang akan membebaskan electron dari ikatan atomnya, sehingga mengalirlah arus listrik. Level energi tersebut disebut energi band-gap yang didefinisikan sebagai sejumlah energi yang dibutuhkan untuk mengeluarkan elektron dari ikatan kovalennya sehingga terjadilah aliran arus listrik. Untuk membebaskan elektron dari ikatan kovalennya, energi foton ( hc/v ) harus sedikit lebih besar

30

atau diatas daripada energi band-gap. Jika energi foton terlalu besar dari pada energi band-gap, maka extra energi tersebut akan dirubah dalam bentuk panas pada solar sel.

Solar cell merupakan pembangkit yang tidak hanya terdiri dari sistem konversi dari photon sinar matahari menjadi arus listrik atau yang diebut sebagai modul photo voltaik. Perlu ada sistem pendukung yang berfungsi menyimpan energi listrik yang dibangkitkan agar keluarannya dapat lebih stabil dapat digunakan saat tidak ada sinar matahari atau pada saat malam hari. serta Satu unit sistem pembangkit listrik solar cell terdiri dari beberapa komponen antara lain adalah:

1. Modul sel surya atau disebut juga panel Photo Voltaik (Panel PV). Modul sel surya terdiri dari beberapa jenis ada yang berkapasitas 20 Wp, 30 Wp, 50 Wp, 100 Wp. Modul PV dilihat dari jenisnya dapat berjenis mono kristal, poli kristal, atau amorphous.

2. Penyimpan energi listrik atau dikenal dengan Aki ( battery ) yang bebas perawatan. Batere biasanya dapat bertahan 2-3 tahun. Kapasitas batere disesuaikan dengan kapasitas modul dan besar daya penggunaan listrik yang diinginkan.

3. Pengatur pengisian muatan batere atau disebut dengan kontroler pengisian (solar charge controller). Komponen ini berfungsi untuk mengatur besarnya arus listrik yang dihasilkan oleh modul PV agar penyimpanan ke batere sesuai dengan kapasitas batere.

4. Inverter, merupakan modul untuk mengkonversi listrik searah (dc) menjadi listrik bolak-balik (ac). Komponen ini digunakan ketika penggunaan listrik yang diinginkan adalah bolak-balik (ac). Meskipun begitu saat ini sudah banyak terdapat alat-alat elektronik maupun lampu penerang yang menggunakan tipe arus searah sehingga beberapa sistem solar cell tidak membutuhkan inverter ini.

31

5. Kabel (wiring), yang merupakan komponen standar sebagai penghubung tempat mengalirkan arus listrik.

6. Mounting hardware atau framework, yang merupakan pendukung untuk menempatkan atau mengatur posisi solar panel agar dapat menerima sinar matahari dengan baik. Biasanya framework digunakan untuk menempatkan solar panel pada posisi yang lebih tinggi dari bagian lain yang ada disekitarnya.

Diagram Blok Solar Cell

Gambar 4.7. Digram blok panel Surya

32

(Halaman ini sengaja dikosongkan)

BAB VPENUTUP

5.1. KesimpulanKesimpulan yang dapat diperoleh dari praktikum

pengukuran karakteristik static ini adalah sebagai berikut :1. Untuk menentukan karakteristik static pengukuran seperti

range, span, sensitivitas, histerisis, dan non-linieritas maka harus dilakukan pengukuran terlebih dahulu terhadap nilai output minimum dan maksimum jika diberikan input maksimum dan minimum.

2. Karakteristik static dipengaruhi oleh factor lingkungan, yaitu suhu, tekanan atmosfer, kelembababn, tegangan suplai, dan sebagainya. Hal ini akan menimbulkan modifying input dan interfering input.

5.2. SaranSaran yang dapat diberikan mengenai praktikum ini adalah :1. Sebaiknya praktikan lebih memperhatikan ketelitian dari

pergeseran hambatan geser sehingga tidak ada kesalahan kalibrasi saat menentukan panjang pergeseran dari titik satu ke titik lainnya.

2. Sebaiknya praktikan mengecek jumper apakah sudah terpasang dengan baik pada bredboard karena ketika dilakukan pengukuran sering kali jumper ini lepas dari breadboard ataupun tidak tersentuh dengan baik di hambatan gesernya.

33

34

(HAlaman ini sengaja dikosongkan)

DAFTAR PUSTAKA

Somantri, Yoyo. Instrumentasi. Diakses dari file.edu.upi/Direktori/FPTK/…/Instrumentasi.pdf, pada 3 Oktober 2012

Sistem Pengukuran. Diakses dari adrian_nur.staff.uns.ac.id/files/.../03-sistem-pengukuran.pdf, pada 3 Oktober 2012

Ramadhani, Tita. Karakteristik Statik dan Dinamik. Diakses dari id.scribd.com/doc/60934595/Karakteristik-Statik-Dan-Dinamic, pada 5 Oktober 2012

35

36

LAMPIRAN

Sensor Tekanan Dengan LVDTSensor tekanan ada beberapa jenis, salah satunya adalah

LVDT (Linear Variabel differential Transformer). LVDT adalah sensor yang membaca tekanan melalui pergeseran inti magnet. LVDT adalah transformer diferensial yang mempunyai prinsip kerja berbasiskan prinsip variable induktansi. Sebuah LVDT diilustrasikan dalam gambar berikut, terdiri dari tiga buah lilitan kumparan yang simetris pada sebuah kumparan berisolasi.

LVDT (Linear Variabel differential Transformer) terdiri dari sebuah kumparan primer dan dua buah kumparan sekunder yang identik, kumparan diberi jarak secara aksial dan digulung pada kerangka kumparan berbentuk silinder, inti magnet berbentuk batangan dan ditempatkan di tengah susunan kumparan dan dapat bergerak. Pergerakan inti magnet pada LVDT akan menghasilkan nilai tegangan induktansi magnetik (GGL Induksi) pada output kumparan sekunder 1 dan 2. Dari prinsip kerja transformer

differensial LVDT (Linear Variabel differential Transformer) tersbut maka dapat dibuat sensor tekanan menggunakan LVDT yang di ilustrasikan seperti pada gambar berikut.

Perubahan tekanan dalam kantung akan mengakibatkan perubahan posisi inti magnet pada kumparan LVDT, sehingga mengakibatkan perubahan induksi magnetik pada kumparan sekunder 1 dan 2. Dengan perubahan induksi magnetik pada kumparan sekunder 1 dan 2 tersebut maka output kumparan 1 dan 2 akan menghasilkan tegangan induksi magnetik yang besarnya sebanding perseseran inti magnet LVDT akibat perubahan tekanan pada kantung. Pergeseran inti magnet (batang magnet) di tengah kumparan tersebut akan menimbulkan tegangan output pada kumparan yang mendapat induksi dari inti magnet tersebut.

Berikut merupakan salah satu contoh datasheet salah satu jenis LVDT :

Jenis LVDT : LVDT – 8UFeature :

a. Eight channels of AC LVDT conditioningb. Full-bridge and Half-bridge LVDTs supportedc. Offset and wide-range gain calibration potsd. Removable screw terminal blocks for easy

connection and serviceabilitye. Installed in a steel enclosure (RT-BOX or T-BOX)f. Use easily with PLC or PC-based Data Acquisitiong. Non-multiplexed, simultaneous conditioned outputsh. Compatible with other ACCES A/D products for use

in legacy systems using DB37M connector

i. Jumper selected LED display utility for quick and easy operating verification of connected LVDTs

j. Factory oscillator frequency of 10kHzk. Master / Slave excitation frequency synchronizationl. Onboard DC/DC converter with reverse power

protection operates on a single 9VDC to 36VDC external source

Factory Options :a. Powered from 36VDC to 75VDC or ±15VDCb. Excitation frequencies from 20Hz to 20kHzc. Non-synchronized oscillatorsd. Wide gain ranges available per channele. Multiplexor accessory (LVDT-MUX) allows up to

eight LVDT-8U boards to be connected to one A/D board

f. OEM version ships without steel enclosureDan berikut merupakan print screen dari spesifikasinya

PHOTODIODA

Fotodioda adalah sebuah sensor yang mengubah besaran cahaya menjadi besaran listrik. Fotodioda merupakan komponen aktif karena memerlukan sumber arus atau sumber tegangannya sendiri

untuk bisa meneruskan proses kerjanya. Salah satu detektor

cahaya yang amat populer adalah photodiode, yaitu diode yang dioperasikan pada mode reverse dimana daerah deplesinya diinteraksikan dengan energi cahaya. Perlu diingat bahwa diode tanpa tegangan bias memiliki daerah deplesi secara relatif sempit, yaitu daerahdimana muatan bebasnya (elektron atau hole) sangat jarang. Dengan memperbesar tegangan bias

reverse daerah deplesi ini akan membesar. Photon yang

dating pada daerah deplesi ini akanmenghas i l kan pasangan e l ek t ron -ho l e (mua tan bebas ) yang se l an ju tnya be rp indah ka rena tegangan yang diberikan antara sambungan. Di dalam daerah diplesi, pasangan elektron dan hole bergerak karena tegangan listrik yangdiberikan. Perlu diketahui bahwa karena daerah deplesi memiliki resistansi yang amat tinggi,maka pada daerah ini akan terdapat medan listrik, E yang amat besar yang digunkan untuk mempercepat pasangan elektron dan hole. Beberapa photon mungkin diserap pada daerah P atau daerah N diluar daerah deplesi. Beberapa electron mungkin melakukan rekombinasi sehinggamenghasilkan arus (photocurrent) . Sebagai akibatnya daerah deplesi ini perlu diperlebar untuk memungkinkan terjadi absorpsi photon cahaya sebanyak mungkin untuk menghasilkan arus(photocurrent) sebesar mungkin. Untuk merealisasikan hal ini, maka

dikembangkanlah photodiode dengan struktur PIN Photodiode. Penting dicatat bahwa photocurrent (arus yangdihasilkan oleh photon cahaya) memiliki polaritas yang sama sebagaiman arus reverse (arus leakage) dari photodiode. Karenanya penting untuk menjaga arus leakage (dark current ) ini sekecil mungkin.Pada teori modern, diketahui bahwa cahaya merupakan gelombang yang dapat memiliki sifat-sifat seperti pembiasan, pemantulan, interferensi, difraksi, dan polarisasi. Perambatan cahayadapat dianalisis secara mendetail menggunakan teori gelombang elektromagnetik. Teori iniuntuk menjelaskan cahaya dalam frekuensi, panjang gelombang, dan fasa. Teori lain yang berkembang berhubungan dengan cahaya adalah teori kuantum cahaya atau disebut juga teoriFoton. Teori ini memandang cahaya sebagai perambatan paket energi yang disebut foton. Energiyang dikandung dalam tiap foton dihubungkan dengan frekuensi dari cahaya adalah: Ep=h.f dimana : Ep adalah energi foton (Joule)h adalah konstanta Planck (6,626.10-34 Joule-s)f adalah frekuensi (Hertz). Teori foton ini digunakan dalam analisis dan menjelaskan tentang pembangkitan dan deteksicahaya. Hal ini sangat membantu dalam menggambarkan transformasi cahaya ke dalam aruselektron (elektrik) dan sebaliknya.

Kelebihan fotodioda dari pada sensor lain adalah arus output sangat linier sebagai fungsi sinar datang, respon spektral luas dan panjang gelombang lebih panjang daripada bahan semikonduktor lain, noise rendah dan tahan lama, efisiensi kuantum tinggi hingga mencapai 80%, tidak membutuhkan tegangan tinggi, serta biaya murah. Sedangkan kekurangannya adalah area kecil dan tidak ada penguatan internal. Rumus Vout dan Vin sebuah rangkaian sensor fotodioda menggunakan rumus pembagi tegangan, yaitu sebagai berikut : Vout = R2 / R1 + R2 . Vin. (Vin adalah tegangan yang masuk / input)