MONITORING PADA PC
PENGUJIAN DAN ANALISA Pengujian Sensor Tegangan
Gambar 10.Hardware sensor tegangan Bentuk gelombang output dari sensor tegangan ini tidak menimbulkan pergeseran fasa karena menggunakan resistor sebagai pembagi tegangan. Bentuk gelombang output dari sensor tegangan yang telah dibuat tampak pada gambar 11.
Gambar 11.Sinyal output sensor tegangan Pada pengujian rangkaian sensor tegangan yang telah dibuat didapatkan hasil pengukuran seperti tampak pada tabel 1.
Tabel 1.Data percobaan sensor tegangan Vin (V) Voac(V) Vodc(V) 200 2,36 1,04 220 2,60 1,20 240 2,85 1,35 260 3,11 1,51 280 3,33 1,68 300 3,62 1,82 320 3,88 2,01 340 4,14 2,16 360 4,44 2,34 380 4,69 2,49
Gambar 12.Grafik tegangan input dan output sensor tegangan
Prosiding Seminar Nasional Sains dan Pendidikan Sains IX, Fakultas Sains dan Matematika, UKSW Salatiga, 21 Juni 2014, Vol 5, No.1, ISSN :2087-0922
150
Gambar 13. Rangkaian aplikasi sensor arus ACS712
Gambar 14.Hardware rangkaian sensor arus ACS712
Sensor arus yang digunakan adalah ACS712. Pengujian sensor arus ini membutuhkan catu daya Vcc 2,5V dan 5V, hal ini dapat dilihat dari rangkaian aplikasi sensor arus ACS712 seperti pada gambar 13. Pada sensor arus ini untuk setiap perubahan 1A arus input maka akan menghasilkan output berupa tegangan AC yang berubah tiap 100 mV. Pada pengujian ini dilakukan penguatan sebesar 5x menggunakan rangkaian Op-Amp karena sinyal output dari ACS712 terlalu kecil. Hasil pengukuran secara langsung menunjukkan bahwa untuk setiap kenaikan arus input sebesar 1A maka akan menghasilkan tegangan output sensor sebesar 0,5V. Berikut data hasil pengukuran dari sensor arus ACS712 seperti yang terdapat pada tabel 2 di bawah.
Tabel 2.Data pengukuran sensor arus ACS 712 Arus Input (A) Vout (V)
1 0,499 1,5 0,752 2 1,006 2,5 1,253 3 1,449 3,5 1,614 4 1,778 4,5 1,929 5 2,089
Gambar 15.Grafik output sensor arus ACS712
Gambar 16.Gelombang output sensor arus Pengujian Fase Detektor
Gambar 17.Rangkaian fase detektor
Gambar 18.Hardware Fase Detektor Rangkaian fase detektor merupakan rangkaian pendeteksi beda fase antara sinyal arus dan sinyal tegangan. Rangkaian ini membutuhkan input sinyal arus dan sinyal tegangan. Input dari kedua sinyal tersebut kemudian dirubah oleh IC LM747
151 pada fase detektor ke dalam bentuk sinyal step. Dari sinyal step tersebut kemudian diolah oleh IC EXOR menjadi bentuk sinyal step yang menginformasikan beda fase antara sinyal arus dan sinyal tegangan seperti yang terlihat pada gambar 19.
Prinsip dari IC EXOR dalam mengolah sinyal step dari sinyal arus dan sinyal tegangan adalah sebagai berikut:
1. Jika kedua input berlogika sama maka output akan bernilai
logika"0".
2. Jika kedua input berlogika tidak sama maka output akan bernilai logika "1".
Gambar 19.Sinyal beda fase antara arus dan tegangan
Perbaikan Faktor Daya dengan Kapasitor Bank
Simulasi perbaikan faktor daya dengan PSIM, beban yang digunakan adalah motor induksi dengan parameter sebagai berikut.
Vll = 380 Volt P = 0,24 KW Iline = 1,95 Ampere Q = 1,25 KVAR Cosφ= 0,2 lagging S = 1,28 KVA Dari data tersebut maka dapat dilakukan perhitungan kapasitor bank untuk mencapai cos φ = 1 sebagai berikut:
pf sebelum = 0,2 lag θ1= 78,46̊ pf target = 1 θ2= 0̊ Qcap = P (tanθ1-tanθ2)
= 240 x (tan 78,46̊- tan 0̊) = 1175,44 VAR
Step capasitor bank yang digunakan sebanyak 6 step dengan urutan besar kompensasi daya reaktif sebagai berikut: Step 1: 300 VAR Step 2: 300 VAR Step 3: 50 VAR Step 4: 200 VAR Step 5: 200 VAR Step 6: 100 VAR
Untuk perhitungan besar nilai kapasitansi dari kapasitor yang digunakan pada tiap stepnya adalah: Cstep= Cstep= = = = 2,2 uF = 1,47 uF Cstep= Cstep= = = = 0,735 uF = 0,367 Uf
Gambar 20.Simulasi dengan kapasitor bank
Gambar 20.Hasil simulasi dengan kapasitor bank Dari hasil simulasi menunjukkan bahwa pemasangan kapasitor bank dengan nilai kapasitansi yang sesuai dapat memperbaiki nilai faktor daya dari 0,2 menjadi 0,99 mendekati unity.
Prosiding Seminar Nasional Sains dan Pendidikan Sains IX, Fakultas Sains dan Matematika, UKSW Salatiga, 21 Juni 2014, Vol 5, No.1, ISSN :2087-0922
152
Pengujian Modul Wireless Xbee-Pro
Gambar 21.Hardware modul Xbee-Pro Pengujian komunikasi wireless ini merupakan pengujian pengiriman data dari Mikrokontroler ke PC dengan menggunakan Xbee-Pro. Pada Xbee- Pro terdapat software pendukung yaitu X-CTU yang berguna untuk melakukan setting awal kedua modul agar dapat saling berkomunikasi.
Gambar 22.Hasil pengujian komunikasi modul Xbee-Pro
Gambar diatas merupakan hasil pengujian pengiriman data dari mikrokontroller ke PC secara wireless dengan Xbee-Pro. Dari data diatas kemudian dilakukan parsing data dan diolah untuk kemudian ditampilkan pada PC sebagai media monitoring.
KESIMPULAN
Dari hasil pengujian dan simulasi didapatkan bahwa penggunaan resistor sebagai sensor pembagi tegangan menghasilkan output gelombang yang tidak menimbulkan pergeseran
fasa sehingga tidak mempengaruhi perhitungan faktor daya dari sistem.
Dari hasil simulasi perencanaan kapasitor bank didapatkan bahwa dengan pemakaian kapasitor sebagai kompensasi daya reaktif dengan nilai kapasitansi yang sesuai maka dapat memperbaiki faktor daya sistem dari 0,2 menjadi 0,99.
Untuk melakukan komunikasi secara wireless menggunakan Xbee-Pro membutuhkan 2 buah modul masing-masing sebagai transmitter dan receiver.
DAFTAR PUSTAKA
[1]. Ardikusuma, Tantrapraja, “PERBAIKAN
FAKTOR DAYA UNTUK BEBAN RUMAH TANGGA SECARA OTOMATIS”, PENS-ITS, 2011.
[2]. Ardiansyah, Farit, “Rancang Bangun PFC
yang dilengkapi Metering dengan Pengontrolan Capasitor Bank untuk Beban Dinamis”, PENS-ITS, 2010.
[3]. Syafriyanto, Asrul, “Rancang Bangun Alat Untuk Perbaikan Faktor Daya Pada Beban Dinamis 1 fase dan Monitoring Daya dengan LCD Grafik”, PENS-ITS, 2012.
[4]. Hendik, Eko H S and Yahya, Chusna Arif and Indhana, Sudiharto (2010)Teknik Pengurangan Arus Inrush dan Pengurangan Harmonisa Pada Kapasitor Bank Untuk Beban Non Linier.Emitter, 1 (1). ISSN 2088- 0596
[5]. Indhana Sudiharto, ST, MT, ”Desain Soft
Switched Static Var Compensator Untuk Mengurangi Inrush Current Pada Capasitor
Bank”, Tesis Teknologi Industri –ITS, 2006. [6]. Epcos,”Damping of Inrush Current in Low-
Voltage PFC Equipment”, Aplication Note,
2001.
[7]. Allegro MicroSystems,”Fully Interated, Hall
Effect-Base Linear Current Sensor IC with 2.1 kVRMS Isolation and a Low-Resistance
Current Conduktor”, ACS712, 2006-2009. [8]. Safrodin, Mohamad, “THE
STRENGTHENING THE CAPACITY OF
TUMBA COLLEGE OF TECHNOLOGY”,
JICA Short term expert – EEPIS, Final Report, 2012.
153