perancangan dan pembuatan magnetometer …. perancangan dan... · keluaran variasi nilai x, y, dan...

18
PERANCANGAN DAN PEMBUATAN MAGNETOMETER DIGITAL DENGAN SENSOR MAGNET HMC5883L BERBASIS WEB Rizky Ananda Putra 1 , Agus Tri Sutanto 2 1 Sub Bidang IKA Balai Besar Meteorologi Klimatologi dan Geofisika Wilayah I, Medan 2 Prodi Instrumentasi Sekolah Tinggi Meteorologi Klimatologi dan Geofisika Jalan Perhubungan I No.5, Komplek BMKG Pondok Betung, Tangerang Selatan, 15221 [email protected] , INTISARI BMKG (Badan Meteorologi Klimatologi dan geofisika) melakukan pengamatanmedan magnet bumi dengan tujuan utama untuk mengetahui peta perubahan variasi medan magnet bumi. Magnetometer adalah alat digunakan untuk memantau medan magnet bumi dan merekam data pembacaan medan magnet bumi secara otomatis untuk mempermudah pengamatan dan pengukuran medan magnet bumi. Penulis merancang dan membuat sebuah magnetometer digital yang dikelompokkan dalam perangkat keras dan perangkat lunak. Perangkat keras terdiri atas modul sensor HMC5883L, LM35, RTC DS1307, GPS, minimum sistem, I/O level converter, AVR ATmega16, PC dan LCD 20x4 untuk menampilkan data hasil pengukuran dan perangkat lunak CodeVision AVR dan LabVIEW. Magnetometer hasil rancangan ini telah dikomparasi dengan magnetometer digital operasional yang telah dikalibrasi pada Stasiun Geofisika Tangerang dengan hasil dapat mengukur arah dan besar medan magnet berupa keluaranvariasidarikomponen X, Y dan Z dengan range -21.500 nT sampai 40.000 nT. Data hasil pembacaan dari alat ditampilkan dan disimpan pada PC secara real time menggunakan aplikasi LabVIEW serta ditampilkan dalam bentuk web pada jaringan lokal sehingga dapat diakses dengan mudah oleh pengguna yang terhubung dengan jaringan lokal pada PC server tersebut. Kata Kunci: Medan magnet, magnetometer, sensor HMC5883L, LM35, LCD 20x4, Mikrokontroler ATmega16, LabVIEW. ABSTRACT BMKG magnetic field observations in the field of geophysics, especially aimed at the interests of the magnetic survey and determine the variation in Earth's magnetic field changes map. For accomplished this interest, automatically magnetic field monitoring instruments is needed to record magnetic data to facilitate magnetic field observations and magnetic field measurements. Author designed and created a web-based digital magnetometer this consists of hardware and software. The hardware consists of a sensor module HMC5883L, LM35, DS1307 RTC, GPS, minimum system, I/O level converter, AVR ATmega16, PC and 20X4 LCD to display the result of measurement data. The software consists of CodeVision AVR programmed using C language and LabVIEW. This designed magnetometer instrument has been compared by digital magnetometer that has been calibrated in Geophysics Station of Tangerang. The result of this magnetometer can measure magnetic field direction and output of components X, Y and Z in the range about -21 500 nT to

Upload: buithu

Post on 06-Mar-2019

242 views

Category:

Documents


1 download

TRANSCRIPT

Page 1: PERANCANGAN DAN PEMBUATAN MAGNETOMETER …. Perancangan dan... · keluaran variasi nilai X, Y, dan Z yang didapatkan dari perubahan resistansi Anisotropic Magnetoresistance (AMR)

PERANCANGAN DAN PEMBUATAN MAGNETOMETER DIGITAL

DENGAN SENSOR MAGNET HMC5883L BERBASIS WEB

Rizky Ananda Putra1, Agus Tri Sutanto2

1Sub Bidang IKA Balai Besar Meteorologi Klimatologi dan Geofisika Wilayah I, Medan

2Prodi Instrumentasi Sekolah Tinggi Meteorologi Klimatologi dan Geofisika

Jalan Perhubungan I No.5, Komplek BMKG Pondok Betung, Tangerang Selatan, 15221

[email protected]

,

INTISARI

BMKG (Badan Meteorologi Klimatologi dan geofisika) melakukan pengamatanmedan magnet bumi dengan tujuan utama untuk mengetahui peta perubahan variasi medan magnet bumi. Magnetometer adalah alat digunakan untuk memantau medan magnet bumi dan merekam data pembacaan medan magnet bumi secara otomatis untuk mempermudah pengamatan danpengukuran medan magnet bumi.

Penulis merancang dan membuat sebuah magnetometer digital yang dikelompokkan dalam perangkat keras dan perangkat lunak. Perangkat keras terdiri atas modul sensor HMC5883L,LM35, RTC DS1307, GPS, minimum sistem, I/O level converter, AVR ATmega16, PC dan LCD 20x4 untuk menampilkan data hasil pengukuran dan perangkat lunak CodeVision AVR dan LabVIEW.

Magnetometer hasil rancangan ini telah dikomparasi dengan magnetometer digital operasional yang telah dikalibrasi pada Stasiun Geofisika Tangerang dengan hasil dapat mengukur arah dan besar medan magnet berupa keluaranvariasidarikomponen X, Y dan Z dengan range -21.500 nT sampai 40.000 nT. Data hasil pembacaan dari alat ditampilkan dan disimpan pada PC secara real time menggunakan aplikasi LabVIEW serta ditampilkan dalam bentuk web pada jaringan lokal sehingga dapat diakses dengan mudah oleh pengguna yang terhubung dengan jaringan lokal pada PC server tersebut.

Kata Kunci: Medan magnet, magnetometer, sensor HMC5883L, LM35, LCD 20x4, Mikrokontroler ATmega16, LabVIEW.

ABSTRACT

BMKG magnetic field observations in the field of geophysics, especially aimed at the interests of the magnetic survey and determine the variation in Earth's magnetic field changes map. For accomplished this interest, automatically magnetic field monitoring instruments is needed to record magnetic data to facilitate magnetic field observations and magnetic field measurements.

Author designed and created a web-based digital magnetometer this consists of hardware and software. The hardware consists of a sensor module HMC5883L, LM35, DS1307 RTC, GPS, minimum system, I/O level converter, AVR ATmega16, PC and 20X4 LCD to display the result of measurement data. The software consists of CodeVision AVR programmed using C language and LabVIEW.

This designed magnetometer instrument has been compared by digital magnetometer that has been calibrated in Geophysics Station of Tangerang. The result of this magnetometer can measure magnetic field direction and output of components X, Y and Z in the range about -21 500 nT to

Page 2: PERANCANGAN DAN PEMBUATAN MAGNETOMETER …. Perancangan dan... · keluaran variasi nilai X, Y, dan Z yang didapatkan dari perubahan resistansi Anisotropic Magnetoresistance (AMR)

40,000 nT in accordance with the conditions of magnetism in Geophysics Station of Tangerang. Result of data readings from the instrument will be displayed and stored on a PC in real time using LABVIEW application and displayed in a web form on local network that can be accessed by users that easily connected to local network on PC server.

Keywords: magnetic fields, magnetometers, HMC5883L sensor, LM35, 20x4 LCD, Microcontroller ATmega16, LabVIEW

1. PENDAHULUAN

Medan magnet bumi adalah salah satu besaran fisis yang sangat penting dan

digunakan dalam berbagai bidang, misalnya dalam bidang geofisika, geologi, serta dalam

berbagai bidang lainnya. Badan Meteorologi, Klimatologi dan Geofisika (BMKG)

khususnya bidang geofisika, pengamatan medan magnet bumi dilakukan untuk

mengetahui peta variasi magnet bumi dan memetakan perubahannya dalam kurun waktu

5 (lima) tahun.

BMKG melakukan pengamatan fenomena kemagnetan bumi secara tetap di 6

(enam) Stasiun Geofisika atau Stageof, yaitu Stageof Tangerang (1964), Stageof

Tuntungan, Medan (1980), Stageof Manado di Tondano (1990), Stageof Kupang (2006),

Stageof Bandung di Pelabuhan Ratu dan Stageof Angkasa di Jayapura. BMKG juga

melakukan pengamatan magnet bumi secara berkala di titik-titik tertentu yang disebut

sebagai repeat stations yang saat ini ada 53 titik setiap 5 (lima) tahun sekali. Peta medan

magnet digunakan dalam eksplorasi geologi karena variasi dalam besar dan arah medan

magnet bumi memberikan gambaran dari permukaan bumi bagian dalam. Peta medan

magnet dibuat dengan mengukur pola medan magnet di sekitar permukaan bumi

menggunakan sensor medan magnetik.

Untuk berbagai keperluan pemantauan dan penelitian yang berkaitan dengan

medan magnet, dibutuhkan sebuah instrumen pengukur medan magnet yang akurat dan

memiliki banyak kelebihan baik pada sisi kepraktisan, efisiensi, dimensi, catu daya yang

rendah dan pencatatan nilai arah medan magnet secara realtime. Instrumen pengukur

medan magnet tersebut akan diaplikasikan dalam pengukuran arah dan besar medan

magnet dengan komponen X,Ydan Z.

Instrumen pengukur arah dan besar medan magnet memerlukan sensor magnet

sebagai bagian terdepan untuk memperoleh data medan magnet. Sensor terdiri dari

berbagai jenis dengan karakteristiknya masing - masing. Salah satu jenis sensor untuk

mengukur arah dan besar medan magnet adalah sensor magnet HMC5883L dimana sensor

Page 3: PERANCANGAN DAN PEMBUATAN MAGNETOMETER …. Perancangan dan... · keluaran variasi nilai X, Y, dan Z yang didapatkan dari perubahan resistansi Anisotropic Magnetoresistance (AMR)

ini memiliki rentang pengukuran dari -8000 sampai 8000 milliGauss yang sesuai untuk

aplikasi pengukuran arah dan besar medan magnet suatu daerah tertentu.

Magnetometer yang dibuat menggunakan mikrokontroler AVR ATmega16 produk

Atmel yang dapat diprogram untuk melakukan pengambilan dan pengendalian data

menggunakan bahasa C. Hasil pengukuran data ditampilkan secara real time

menggunakan LCD 20x4 dan akan diakuisisi menggunakan program LabVIEW pada PC

serta dapat diakses melalui web pada jaringan lokal.

2. TEORI DASAR

2.1. PENGUKURAN MEDAN MAGNET

Sensor medan magnet dibagi menjadi dua berdasarkan kepekaan pengukuran

dimana magnetometer lebih peka untuk mengukur medan rendah dan gausmeter lebih peka

untuk mengukur medan tinggi. Pengukuran medan magnet rendah (magnetometer)

terdapat dua tipe sensor yaitu tipe sensor berdasarkan komponen vektor dan sensor

berdasarkan besaran skalar.

Gambar 1. Klasifikasi sensor medan magnet

Hubungan antara medan magnet dan tiap – tiap komponennya dinyatakan melalui

persamaan berikut:

Gambar 2. Komponen vektor medan magnet bumi

Page 4: PERANCANGAN DAN PEMBUATAN MAGNETOMETER …. Perancangan dan... · keluaran variasi nilai X, Y, dan Z yang didapatkan dari perubahan resistansi Anisotropic Magnetoresistance (AMR)

X = H cos D ......................................................................................... 1

Y = H sin D = X tan D ...................................................................... 2

Z = F sin I = H tan I ………………………………………..………... 3

D = arctan (Y/X)…………………………………………………....... 4

I = arctan (Z/H) .................................................................................. 5

F2 = X2 + Y2 + Z2 = H2 + Z2 …………………………………………. 6

Dimana:

- Intensitas vertikal (Z), yaitu besar medan magnet pada bidang vertikal

- Intensitas arah (X), yaitu besar medan magnetik yang searah dengan utara

sebenarnya

- Intensitas arah (Y), yaitu besar medan magnetik yang searah dengan timur

sebenarnya

- Deklinasi (D), yaitu sudut antara utara sebenarnya (true north) dengan utara

magnetik

- Inklinasi (I), yaitu sudut antara medan magnetik total dengan bidang horizontal

yang dihitung dari bidang horizontal menuju bidang vertikal ke bawah

- Intensitas horizontal (H), yaitu besar medan magnetik pada bidang horizontal

- Medan magnetik total (F) , yaitu besar dari vektor medan magnetik total.

2.2.PENGUKURAN SUHU

Suhu juga disebut temperatur, Satuan Internasional (SI) suhu adalah Kelvin (K)

menurut International Temperature Scale-1990 (ITS-90) standar acuan fisikal suhu adalah

titik tiga fasa air (triple point of water) dengan nilai TTPW= 273,16 K, sehingga satuan

Kelvin adalah:

............................................................................. 7

dipakai adalah t. Hubungan antara T dan t adalah:

C273,15-t .............................................................................. 8

Page 5: PERANCANGAN DAN PEMBUATAN MAGNETOMETER …. Perancangan dan... · keluaran variasi nilai X, Y, dan Z yang didapatkan dari perubahan resistansi Anisotropic Magnetoresistance (AMR)

3. PERANCANGAN DAN IMPLEMENTASI ALAT

Perancangan dan implementasi alat ini terdiri dari blok diagram alat, komponen

alat yang digunakan, flowchart alat, implementasin dan kerja alat serta data yang

ditampilkan

3.1. BLOK DIAGRAM

Berdasarkan blok diagram pada gambar 3 di bawah, sensor magnet HMC5883L

berfungsi untuk mengukur arah dan besar medan magnet pada suatu daerah tertentu,

selanjutnya sensor akan dihubungkan dengan I/O Level converter agar tegangan 5 VDC

dari mikrokontroler diubah menjadi 3,3 VDC yang kemudian dihubungkan ke

mikrokontroler ATmega16 bersama RTC DS1307 agar data yang diperoleh merupakan

data yang real timemelalui interface I2C. Selanjutnya mikrokontroler akan mengolah dan

menampilkan data hasil pengukuran arah dan besar medan magnet serta waktu pada LCD

20x4 dan PC dalam bentuk grafik menggunakan program LABView.

Gambar 3. Blok Diagram Alat

3.2. KOMPONEN HARDWARE DAN SOFTWARE

Komponen – komponen hardware dan software yang digunakan pada penelitian ini

adalah tercantum dalam Tabel 1.

Page 6: PERANCANGAN DAN PEMBUATAN MAGNETOMETER …. Perancangan dan... · keluaran variasi nilai X, Y, dan Z yang didapatkan dari perubahan resistansi Anisotropic Magnetoresistance (AMR)

Tabel 1. Komponen hardware dan software

--

--

-

--

-

-

-

--

--

-

--

-

--

--

-

-

-

-

-

Page 7: PERANCANGAN DAN PEMBUATAN MAGNETOMETER …. Perancangan dan... · keluaran variasi nilai X, Y, dan Z yang didapatkan dari perubahan resistansi Anisotropic Magnetoresistance (AMR)

3.3. PERANCANGAN SOFTWARE

Software atau perangkat lunak yang digunakan adalah pemrograman CodeVison

AVR dan LabVIEW untuk membaca dan menampilkan data hasil pengukuran arah dan

besar medan magnet ke modul LCD 20x4 dan PC secara real time.

A. Diagram Alir program Mikrokontroler AVR ATMega 16

Pada Diagram alir ini akan dibahas mengenai alur dari program mikrokontroler

AVR ATMega 16 yang digunakan untuk perancangan alat ukur medan magnet.

Gambar 4. Diagram Alir Program Mikrokontroler

Page 8: PERANCANGAN DAN PEMBUATAN MAGNETOMETER …. Perancangan dan... · keluaran variasi nilai X, Y, dan Z yang didapatkan dari perubahan resistansi Anisotropic Magnetoresistance (AMR)

B. Diagram Alir Aplikasi LabVIEW

Gambar 5. Diagram Alir Aplikasi LabVIEW

C. Perancangan Tampilan Web

Perancangan tampilan web, menggunakan tools yang telah tersedia pada software

LabVIEW yaitu “web published tool” untuk memonitoring data yang terdapat dalam

program LabVIEW ke dalam web dengan jaringan localhost. Tampilan pada web akan

Page 9: PERANCANGAN DAN PEMBUATAN MAGNETOMETER …. Perancangan dan... · keluaran variasi nilai X, Y, dan Z yang didapatkan dari perubahan resistansi Anisotropic Magnetoresistance (AMR)

muncul dengan cara mengetikkan Uniform Resource Locator (URL) yang telah diberikan

oleh LabVIEW pada browser yang dimiliki, maka web akan menampilkan data yang sama

dengan data yang tampil pada PC server.

3.4. IMPLEMENTASI ALAT

Prinsip kerja dari alat ini adalah mengukur arah dan besar medan magnet dengan

keluaran variasi nilai X, Y, dan Z yang didapatkan dari perubahan resistansi Anisotropic

Magnetoresistance (AMR). Alat ini dapat digunakan pada range pengukuran -8000 s/d

8000 milliGauss sesuai dengan spesifikasi sensor dalam datasheet, Data akan ditampilkan

pada LCD 20x4, dan PC. Diharapkan data yang ditampilkan pada PC dan disimpan pada

memory PC merupakan data hasil pengukuran arah besar medan magnet dan suhu yang

realtime.

Gambar 6. Bentuk fisik alat secara keseluruhan

3.5. TAMPILAN DATA

A. Tampilan Pada LCD

Baris ke 1 menampilkan Sumbu X yaitu besar medan magnetik yang searah dengan

utara sebenarnya dengan satuan nanoTesla.

Baris ke 2 menampilkan Sumbu Y yaitu besar medan magnetik yang searah dengan

timur sebenarnya dengan satuan nanoTesla.

Page 10: PERANCANGAN DAN PEMBUATAN MAGNETOMETER …. Perancangan dan... · keluaran variasi nilai X, Y, dan Z yang didapatkan dari perubahan resistansi Anisotropic Magnetoresistance (AMR)

Baris ke 3 menampilkan Sumbu Z yaitu besar medan magnetik pada bidang

vertikal dengan satuan nanoTesla.

Baris ke 4 menampilkan SUHU dan Tanggal.

Gambar 7. Bentuk tampilan pada LCD 20x4

B. Tampilan Pada Web Locahost

Tampilan pada web dengan jaringan lokal yang dibuat merupakan tampilan

monitoring dari program akuisisi LabVIEW pada PC. Pengguna dapat melakukan

monitoring dan mengakses data dari web tersebut secara real time asalkan di PC tersebut

juga terinstal LabVIEW dan terhubung jaringan local dengan PC yang sebagai server.

Gambar 8. Bentuk tampilan pada web menggunakan internet explorer

C. Tampilan Pada PC

Tampilan sistem akuisisi data pada PC menampilkan grafik dari sumbu X, Y dan

Z yang didapat dari output pegukuran arah dan besar medan magnet oleh sensor magnet

HMC5883L dalam satuan nT beserta nilai komponen lainnya yang berupa nilai dari

komponen H, F, Inklinasi dan Deklinas yang didapat dari rumus yang dirancang dalam

program LabVIEW serta tampilan data suhu yang didapat dari sensor LM35.

Page 11: PERANCANGAN DAN PEMBUATAN MAGNETOMETER …. Perancangan dan... · keluaran variasi nilai X, Y, dan Z yang didapatkan dari perubahan resistansi Anisotropic Magnetoresistance (AMR)

Gambar 9. Bentuk tampilan program LabVIEW pada PC

4. PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN

Setelah alat selesai dirancang dan dibuat, maka selanjutnya dilakukan pengujian.

Pengujian ini dibagi menjadi pengujian sensor dan pengujian grafik interface beserta

kinerja seluruh sistem yang dirancang.

4.1. PENGUJIAN SENSOR MAGNET DAN SUHU

A. Alat Dan Bahan

- Magnetometer operasional merk LEMI-018.

- Thermometer chamber dan alat kalirator suhu standart merk fluke tipe 1502a.

- Alat magnetometer digital hasil rancangan.

- PC sebagai tampilan grafik, penyimpanan data dan tampilan web.

- Catu daya untuk PC dan data logger.

B. Waktu Pengujian

Komparasi yang bertujuan untuk mengetahui kedekatan nilai dari alat

magnetometer digital yang dirancang dengan alat magnetometer operasional yang telah

dikalibrasi ini dilakukan pada:

- Hari/tanggal : Sabtu s/d Minggu / 04 s/d 05Juni 2015

- Waktu : 00:00 s/d 23.59 UTC.

- Tempat : Stasiun Geofisika Tangerang BMKG

Untuk proses kalibrasi nilai keluaran dari sensor suhu dengan alat kalibrator suhu

dilakukan pada:

- Hari/tanggal : Senin, 3 Juli 2015

Page 12: PERANCANGAN DAN PEMBUATAN MAGNETOMETER …. Perancangan dan... · keluaran variasi nilai X, Y, dan Z yang didapatkan dari perubahan resistansi Anisotropic Magnetoresistance (AMR)

- Waktu : 15:00 s/d 18.00 UTC.

- Tempat : BBMKG Wilayah II Ciputat.

C. Metode Pengujian

Komparasi pada data medan magnet dilakukan dengan cara meletakkan alat

magnetometer digital hasil rancangan bersebelahan dengan alat operasional magnetometer

stasiun geofisika Tangerang yang dipasang di dalam ruangan khusus dan jauh dari aktivitas

manusia.

Gambar 10. Proses komparasi magnetometer digital di Stasiun Geofisika Tangerang

Kalibrasi pada data sensor suhu dilakukan dengan cara mengkalibrasi nilai

keluaran pada suhu LM35 yang dipakai dalam rancangan dengan kalibrator suhu yang

terdapat pada kantor BBMKG II Ciputat. Sensor suhu LM35 dimasukkan di dalam

thermometer chamber dan akan dilakukan kalibrasi dengan menyeting pointnya di nilai

10oC, 20oC, 30oC, 40oC.

Gambar 11. Proses kalibrasi sensor suhu di Lab. Kalibrasi BBMKG Wil 2 Ciputat

Website akan diuji coba dengan cara menempatkan 2 buah PC yang terhubung pada

satu jaringan yang sama atau jaringan lokal dan sama – sama telah diinstal dengan program

Page 13: PERANCANGAN DAN PEMBUATAN MAGNETOMETER …. Perancangan dan... · keluaran variasi nilai X, Y, dan Z yang didapatkan dari perubahan resistansi Anisotropic Magnetoresistance (AMR)

LABView 2011, kemudian kedua PC tersebut akan membuka URL yang sama dan akan

dilihat tampilan antara PC 1 dan PC 2 apakah sama atau tidak.

Gambar 12. Proses uji coba website pada jaringan lokal

4.2. HASIL PENGUJIAN

A. Hasil Komparasi Sensor magnet

Tabel 2. Perbandigan nilai X, Y dan Z (nT) pada alat magnetometer hasil rancangan

dengan alat operasional LEMi - 18

Page 14: PERANCANGAN DAN PEMBUATAN MAGNETOMETER …. Perancangan dan... · keluaran variasi nilai X, Y, dan Z yang didapatkan dari perubahan resistansi Anisotropic Magnetoresistance (AMR)

B. Hasil Kalibrasi Sensor Suhu

Tabel 3. Kalibrasi nilai suhu (oC) pada alat magnetometer digital hasil rancangan dengan

alat suhu standart merk fluke tipe 502a

C. Hasil Analisa

Data hasil komparasi dari alat magnetometer digital hasil rancangan menunjukkan

bahwa nilai pada sumbu X, Y dan Z sudah mendekati nilai yang ditunjukkan oleh alat

operasional merk LEMI-18 yang telah terkalibrasi walaupun perbedaan data masih diatas

100 nT namun perubahannya cukup linear. Data yang dikeluarkan masih tidak stabil dan

sangat mudah berubah-ubah yang disebabkan karena data dari alat magnetometer digital

hasil rancangan hanya dapat melakukan perubahan angka diatas bilangan ratusan. Hal ini

sesuai dengan spesifikasi yang dimiliki oleh sensor dimana resolusi sensor adalah 1 mG

dan range pengukuran hanya dalam rentang satuan mG (milliGauss) serta sistem akuisisi

Page 15: PERANCANGAN DAN PEMBUATAN MAGNETOMETER …. Perancangan dan... · keluaran variasi nilai X, Y, dan Z yang didapatkan dari perubahan resistansi Anisotropic Magnetoresistance (AMR)

data yang diprogram untuk mengalikan nilai 100 pada setiap data yang dikeluarkan oleh

sensor sehingga perubahan nilainya terlihat sangat besar.

Gambar 13. Perbandingan nila rata-rata medan magnet pada sumbu X, Y dan Z (nT)

Dari data hasil kalibrasi yang ditunjukkan oleh tabel 4.2, diperoleh nilai koreksi,

standar deviasi dan ketidakpastian dari sensor suhu LM35 yang digunakan pada alat

magnetometer digital yang dirancang. secara umum nilai yang didapatkan masih cukup

liner dan hubungan data suhu pada alat standar dan LM35 pada alat hasil rancangan tidak

terlalu jauh. Dikarenakan parameter suhu bukanlah parameter utama yang menjadi

pembahasan pokok pada penelitian ini, maka sensor suhu LM35 masih dikatakan cukup

layak untuk digunakan dalam alat yang dirancang.

Gambar 14. Grafik suhu antara alat standar dengan alat hasil rancangan

Page 16: PERANCANGAN DAN PEMBUATAN MAGNETOMETER …. Perancangan dan... · keluaran variasi nilai X, Y, dan Z yang didapatkan dari perubahan resistansi Anisotropic Magnetoresistance (AMR)

4.3. TAMPILAN WEBSITE

Melalui proses uji coba diatas, website dapat berjalan dengan baik pada PC yang

terhubung jaringan intranet (jaringan lokal) dengan PC server. Hal ini otomatis dapat

diterapkan pada setiap PC di kantor yang terhubung dengan PC server asalkan PC tersebut

telah terinstall program LabVIEW dengan versi yang sama dengan program LabVIEW

yang digunakan pada PC server.Tampilan website telah mencangkup seluruh informasi

tentang nilai medan magnet, tampilan telah berubah otomatis mengikuti perubahan data

yang didapat dari sensor secara realtime, susunan grafik, teks, dan pewarnaan sudah

cukup baik dan tampilan pada web cukup mudah untuk dibaca dan dipahami.

5. KESIMPULAN

KESIMPULAN

Setelah menyelesaikan penelitian, penulis dapat mengambil kesimpulan sebagai

berikut:

Telah dibuat sebuah alat bernama “Magnetometer Digital Berbasis Web” yang

berfungsi untuk mengukur arah dan besar medan magnet secara real timeberbasis

web.

Alat dapat digunakan untuk mengukur arah dan besar medan magnet pada sumbu X,

Y danZ dengan range-22.500 nT sampai 40.000 nTsesuai dengan kondisi

kemagnetan di Stasiun Geofisika Tangerang.

Data yang dihasilkan dari alat ditampilkan pada LCD 20x4 dan monitor PC dalam

bentuk grafik, serta dapat disimpan dalam format file .txt untuk mempermudah

proses pengolahan data.

Tampilan data pada program LabVIEW dapat dilihat dan di monitoring

menggunakan web pada jaringan lokal.

SARAN

Untuk pengembangan dan penyempurnaan alat lebih lanjut, diperlukan beberapa

hal sebagai berikut:

Dibutuhkan sebuah sensor yang mampu mengukur arah dan besar medan magnet

dengan range pengukuran dalam satuan nT dan tingkat resolusi yang lebih tinggi

dari sensor yang dipakai pada penelitian ini agar mendapatkan data yang lebih

akurat.

Page 17: PERANCANGAN DAN PEMBUATAN MAGNETOMETER …. Perancangan dan... · keluaran variasi nilai X, Y, dan Z yang didapatkan dari perubahan resistansi Anisotropic Magnetoresistance (AMR)

Diperlukan kalibrasi awal terhadap modul sensor agar mengetahui tingkat

keakuratan maupun tingkat kepercayaan terhadap nilai yang dikeluarkan oleh modul

sensor tersebut.

6. UCAPAN TERIMA KASIH

Penulis menyadari bahwa tanpa bantuan dan motivasi tersebut, penulis tidak dapat

menyelesaikan tugas akhir ini dengan baik dan tepat waktu. Oleh karena itu pada

kesempatan ini penulis ingin mengucapkan banyak terima kasih kepada:

1. Bapak dan mama tercinta yang selalu memberikan motivasi, semangat perhatian dan

doa yang tiada henti kepada penulis. Istriku tercinta yang selalu memberi semangat

saat ku merasa jenuh dan lelah, kakak dan adikku yang selalu memberi canda tawa.

2. Bapak Dr. Andi Eka Sakya, M.Eng selaku Kepala Badan Meteorologi Klimatologi

dan Geofisika.

3. Bapak Dr. Suko Prayitno Adi, M.Si selaku Ketua Sekolah Tinggi Meteorologi

Klimatologi dan Geofisika.

4. Bapak Joko Siswanto dan Staf, Kabal BBMKG Wilayah II, atas ijinnya melakukan

uji sensor,

5. Bapak M. Hidayat SSi dan Staf, Kasgeof Tangerang, atas diijinkiannya melakukan

uji alat

7. DAFTAR PUSTAKA

[1] Andrianto, Heri. 2013 Program mikrokontroler AVR ATmega16 menggunakan

bahasa C edisi revisi, Informatika. Bandung.

[2] Artanto, Dian. 2012. Interaksi Arduino dan LabVIEW, Elex Media Komputindo,

Jakarta.

[3] Dallas-Maxim Semiconductor. (DS1307, Serial, I2C Real-Time Clock.

http://datasheets.maxim-ic.com/en/ds/DS1307.pdf. Diakses tanggal 7 Maret 2014)

[4] Djamal, Mitra & Setiadi, Rahmondia Nanda. 2006. Pengukuran Medan Magnet

Lemah Menggunakan SensorMagnetik Fluxgate dengan Satu Koil Pick-Up.

Kelompok Keilmuan Fisika Teoretik Energi Tinggi dan Instrumentasi, FMIPA.

Institut Teknologi Bandung.

[5] Djamal, Mitra. 2006. Pengukuran Medan Magnet Lemah Menggunakan Sensor

Magnetik Fluxgate dengan Satu Koil Pick-Up, Institut Teknologi Bandung,

Bandung.

Page 18: PERANCANGAN DAN PEMBUATAN MAGNETOMETER …. Perancangan dan... · keluaran variasi nilai X, Y, dan Z yang didapatkan dari perubahan resistansi Anisotropic Magnetoresistance (AMR)

[6] Farsito, Febri Nanda. Yulkifli. Mufit, Fatni. 2013. Desain dan pembuatan alat ukur

medan magnetik pasir besi berbasis sensor fluxgate, Universitas Negeri Padang.

[7] Husni, M. 2012. Magnet bumi dan listrik udara, Akademi Meteorologi, Klimatologi

dan Geofisika, Jakarta.

[8] Putra, Rizky A. 2014. Prototipe magnetometer digital dengan sensor HMC5883L

berbasis mikrokontroler. Sekolah Tinggi Meteorologi Klimatologi dan Geofisika.

Jakarta

[9] Putra, Rizky A. Sutanto, Agus T, 2014. Prototipe magnetometer digital dengan

sensor magnet HMC5883L berbasis mikrokontroler ATMega16. Jurnal DINAMIKA,

edisi VII-Vol.2 (ISSN-14100487), Akademi Meteorologi dan Geofisika. Jakarta

[10] Winoto, Ardi. 2010. Mikrokontroler AVR ATmega8/32/16/8535 dan

Pemrogramannya dengan Bahasa C pada WinAVR, Informatika, Bandung.

[11] Yusuf, Erwin. 2012. Pengukuran & instrumentasi pada sistem tenaga ep6071

pengukuran medan magnet, Sekolah Teknik Elektro dan Informatika, Institut

Teknologi Bandung.

HASIL DISKUSI

- Penanya : Swivano Agmal (P2 Metrologi LIPI)

Pertanyaan : Bagaimana sistem filter yang digunakan dalam perancangan

magnetometer?

Jawaban : Alat magnetometer digital yang dirancang belum memiliki filter

pada bagian hardware, namun telah disisipkan low pass filter

pada perancangan akuisisi dalam program labview sehingga data

yang diperoleh dan tersimpan pada PC telah melewati LPF pada

program akuisisi labview

- Penanya : Feizal Amri Permana (STMKG )

Pertanyaan : Bagaimana prinsip kerja sensor magnetometer?

Jawaban : Pada dasarnya prinsip kerja dari alat ini adalah sebagai alat

pengukur arah dan besar medan magnet dengan keluaran variasi

nilai X, Y, dan Z yang didapatkan dari perubahan resistansi AMR

(Anisotropic Magnetoresistance). yaitu akan menangkap

perubahan dari nilai resistansi yang akan dikonversi menjadi nilai

kuat medan magnet.