BAB IV
PENGUJIAN DAN ANALISIS
Pada bab ini akan dijelaskan tentang pengujian sistem yang telah direalisasikan
beserta analisis dari hasil pengujian. Pengujian sistem ini bertujuan untuk mengetahui
perkembangan dari perancangan sistem yang sudah dibahas pada BAB III serta untuk
mengetahui tingkat keberhasilan dari spesifikasi yang telah diajukan.
4.1. Pengujian Sensor Suhu
Pada pengujian sensor suhu untuk sistem ini menggunakan Infrared Ceramic Heater, Thermocouple Type K, dan modul MAX6675. Modul MAX6675 ini digunakan untuk menguatkan output dari Chromel dan Alumel yang terdapat pada
thermocouple dan juga untuk mengkoversi suhu secara serial dari thermocouple. Suhu yang dihasilkan oleh Infrared Laser Thermometer Fluke 568 akan dibandingkan dengan keluaran dari sensor suhu thermocouple.
Infrared ceramic heater sebagai pemanas dihidupkan dan mulai memanaskan ruangan pemanas dari suhu ruangan sampai dengan suhu 60 oC, pada pengujian ini
penulis menggunakan suhu ruangan lab skripsi yaitu 31 oC, kemudian suhu dibaca
oleh sensor suhu thermocouple kemudian dikonversi oleh modul IC MAX6675 dengan komunikasi serial dan didapat perbedaan suhu sebesar 2 oC dari data yang
terukur oleh thermocouple dengan suhu yang terukur oleh Infrared Laser Thermometer Fluke 568, hal ini bisa terjadi karena disebabkan oleh keakuratan
Infrared Laser Thermometer Fluke568 lebih tinggi dibandingkan dengan keakuratan sensor suhu thermocouple type K dengan modul MAX6675. Keakuratan Infrared Laser Thermometer Fluke 568 adalah 1 oC sedangkan untuk keakuratan
Thermocouple Type K dengan modul MAX6675 adalah sebesar 1.5 oC, selain itu perbedaan pengukuran juga terjadi karena adanya gerakan tangan yang berubah-ubah
Tabel 4.1. Perbandingan Pengukuran suhu. Thermometer Fluke 568 adalah 31 oC, kemudian data suhu awal dari Thermocouple Type K
disesuaikan, dengan menggunakan rumus :
�
=
��� � �(4.1)
Dengan X : suhu yang diinginkan ( °C ) Nilai ADC : read ADC pada mikrokontroler
Misalkan kita menginginkan suhu awal ( suhu ruangan ) yang terukur pada
thermocouple adalah 31 oC dan ADC mikrokontroler adalah 126, maka :
31 =
126
= 4.06
Nilai 4.06 inilah yang digunakan program untuk merubah nilai ADC menjadi suhu
(oC ) dengan cara nilai ADC dibagi oleh 4.06.
4.2. Pengujian Nilai Kadar pH
Pada pengujian nilai kadar pH ini digunakan sebuah sensor pH electrode
SEN0161 dengan menggunakan modul pH meter V.1.0. Modul pH meter V1.0 disini
berfungsi sebagai pengatur nilai pH dengan cara melakukan kalibrasi dengan larutan
yang dikenal dengan larutan buffer. Pada sistem ini digunakan 3 larutan buffer untuk
proses pengkalibrasian sensor yaitu dengan larutan buffer bernilai pH 4.0, pH 7.0
dan pH 10.0. Cara pengukuran pH dan tegangan keluaran sensor pH adalah dengan
cara menghubungkan probe sensor pH electrode SEN0161 dengan input pengkondisi
sinyal pH meter V.1.0, selanjutnya keluaran dari pengkondisi sinyal akan masuk ke
TX dan RX arduino MEGA 2560.
Dari hasil pengukuran sensor pH electrode SEN0161 didapatkan hasil
pengukuran pH yang terukur dan digunakan pengukuran nilai pH sebenarnya dengan
menggunakan pH meter Lutron PH-201. Pengukuran nilai kadar pH ini dilakukan
terhadap 2 sample susu sapi murni yang di dapatkan dari peternak sapi yang
berbeda-beda. Untuk satu sampel susu sapi murni dilakukan 10 kali pengukuran nilai kadar
pH. Hasil pengukuran pH yang didapatkan ditunjukkan pada Tabel 4.2. untuk sampel
Tabel 4.2. Hasil Pengukuran Nilai Kadar PH Sampel Susu Sapi Murni Pertama.
Nilai pH Sebenarnya Nilai pH Terukur Ralat Mutlak
Percobaan ke-1 6,68 6,73 0,05
Tabel 4.3. Hasil Pengukuran Nilai Kadar PH Sampel Susu Sapi Murni Kedua.
Nilai pH Sebenarnya Nilai pH Terukur Ralat Mutlak
sampel didapatkan nilai pH 6.72 dan pada percobaan berikutnya sampai percobaan ke
sepuluh di dapatkan hasil yang hampir mendekati sama dengan memiliki rata rata
pengukuran pH 6.71. Dengan menggunakan alat pH meter PH-201 didapatkan nilai
rata-rata pH 6.65, dari hasil pengukuran pH yang sebenarnya dan nilai pH yang
terukur didapatkan ralat 0.06. Sedangkan untuk sampel yang kedua didapatkan nilai
pH yang terukur dengan sensor pH electrode SEN0161 bernilai pH 6.95 dan untuk
hasil pengukuran dengan menggunakan alat pH meter PH-201 didapatkan nilai
rata-rata 6.90, dari hasil pengukuran pH yang sebenarnya dan nilai pH yang terukur
terlalu lama akan menjadi basi dan susu menjadi rusak.
4.3. Pengujian Sensor Berat Load Cell
Pada pengujian sensor berat ini digunakan sensor berat load cell dengan menggunakan modul HX711. Load cell yang digunakan dapat melakukan pengukuran berat pada range 0 gram sampai 1000 gram. Modul HX711 disini
digunakan untuk mengkonversi hasil yang didapatkan dari load cell dalam bentuk resistansi yang akan dikonversikan ke dalam bentuk tegangan.
Pada skripsi ini hasil yang di dapatkan oleh load cell akan dibandingkan dengan menggunakan timbangan digital buatan pabrik yang mempunyai batas pengukuran
dari 0 gram sampai 1000 gram. Hasil perbandingan ini digunakan untuk melakukan
kalibrasi sensor load cell agar sensor dapat membaca dengan akurat. Dilakukan kalibrasi dengan 5 sampel yang memiliki berat 50 gram, 100 gram, 250 gram, 500
gram dan 1000 gram. Dilakukan pengukuran sebanyak 10 kali dengan massa yang
Hasil pengukuran berat dapat dilihat pada Tabel 4.4.
Tabel 4.4. Hasil Perbandingan Pengukuran Berat.
Berat sebenarnya
Pada pengujian nilai kadar air disini digunakan metode gravimetri untuk
mendapatkan nilai kadar air yang diinginkan. Metode ini dilakukan dengan cara
memanaskan / memadatkan bahan berupa cairan. Metode ini membutuhkan berat
awal dari bahan dan berat akhir dari bahan yang sudah dipadatkan. Disini bahan yang
digunakan adalah susu sapi murni sebanyak 5 gram. Susu ini ditempatkan pada
cawan yang sudah tersedia, cawan yang digunakan mempunyai berat 18.50 gram.
Pada pengujian nilai kadar air ini digunakan 2 sampel susu yang sama yang
sebanyak 5 kali untuk mendapatkan nilai kadar air. Hasil yang didapatkan dari
metode ini nantinya akan di bandingkan dengan alat buatan pabrik yaitu moisture analyzer. Dengan menggunakan perhitungan pada persamaan 3.1 dapat diketahui kadar air suatu bahan.
Tabel 4.5. Hasil Pengukuran Nilai Kadar Air Untuk Sampel Pertama.
Berat susu sebelum
Tabel 4.6. Hasil pengukuran nilai kadar air untuk sampel kedua.
Dari hasil pengujian kadar air pada Tabel 4.5 dan Tabel 4.6 terlihat bahwa
kadar air dari sampel susu pertama dan kedua memiliki kadar air yang mendekati
sama. Pada sampel pertama didapatkan nilai kadar air rata-rata dengan menggunakan
alat yang dirancang adalah 84,80 % dan dengan menggunakan moisture analyzer
didapatkan nilai rata-rata 85,60 %. Hasil dari sampel pertama memiliki nilai ralat
rata-rata adalah 0,80 %. Sedangkan untuk sampel kedua didapatkan nilai kadar air
rata-rata dengan menggunakan alat yang dirancang adalah 84,12 % dan dengan
menggunakan moisture analyzer didapatkan nilai rata-rata 84,70 %. Hasil dari sampel pertama memiliki nilai ralat rata-rata adalah 0,6 %.
4.5. Pengujian Tampilan LCD 16 x 2
Pada pengujian tampilan LCD digunakan sebuah LCD berkarakter 16 x 2. LCD
disini berfungsi untuk menampilkan data input yang akan di inputkan oleh user. user
bisa memilih untuk melakukan proses pengukuran kadar air atau kadar pH terlebih
dahulu User dapat memilih A atau B sebagai inputannya, A adalah pilihan untuk
melakukan proses pengukuran kadar pH dan B adalah pilihan untuk melakukan
proses pengukuran kadar air. LCD ini juga berfungsi untuk menampilkan hasil dari
pengukuran nilai kadar pH dan nilai kadar air.
Berikut adalah tampilan LCD 16 x 2 dari hasil pengujian :
Gambar 4.1. Tampilan utama LCD pada alat.
Gambar 4.1 di atas menampilkan tampilan utama ketika pertama kali alat ini
hidup. User bisa memilih pengukuran apa dulu yang akan di lakukan, tombol A
Gambar 4.2. Tampilan ketika alat sedang melakukan pengukuran kadar pH.
Pada Gambar 4.2. diatas adalah tampilan yang dihasilkan ketika user menekan
tombol A yang mana sistem ini sedang melakukan proses pengukuran pH.
Gambar 4.3. Tampilan nilai pH yang dihasilkan.
Pada Gambar 4.3. di atas adalah tampilan yang dihasilkan setelah selesai
melakukan pengukuran kadar pH, terlihat bahwa nilai pH yang dihasilkan adalah 6,83
dan susu menunjukkan susu baik. Pada percobaan tersebut sampel yang digunakan
adalah susu sapi murni sampel pertama. Setelah 30 detik maka LCD akan kembali
menampilkan tampilan utama.
Sedangkan untuk pengukuran kadar air, ketika user menekan tombol B maka
LCD akan menampilkan berat awal dari susu yang sudah ditimbang dan kemudian
akan dipanaskan selama 35 menit. Dalam tampilan LCD ini digunakan susu sampel
pertama dengan berat 5 gram dan setelah dipanaskan selama 35 menit maka berat
Gambar 4.4. Tampilan nilai berat susu sebelum dan sesudah dipanaskan.
Gambar 4.5. Tampilan ketika alat sedang melakukan pengukuran kadar air.
Pada Gambar 4.5. diatas adalah tampilan yang dihasilkan ketika sudah
mendapatkan nilai berat susu sebelum dan sesudah di panaskan yang kemudian akan
diproses dengan menggunakan metode gravimetri.
Pada Gambar 4.6. di atas adalah tampilan yang dihasilkan setelah selesai
melakukan pengukuran nilai kadar air, terlihat bahwa nilai kadar air yang dihasilkan
adalah 84,60% dan susu menunjukkan susu baik. Pada percobaan tersebut sampel
yang digunakan adalah susu sapi murni sampel pertama. Setelah 30 detik maka LCD
