Analisis Perbandingan Kualitas Sensor Jarak
Sebagai Sistem Pendeteksi Kehadiran Manusia
Pada Wastafel Portable Automatic
Anisa Dheayanti (102117029)Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Teknologi Industri, Universitas Pertamina Jalan Teuku Nyak Arief, Simprug, Kebayoran Lama, Jakarta Selatan 12220, (021)29044308
Abstrak – Dengan karakteristik dari sensor yang bermacam-macam, maka sangat penting untuk melakukan perbandingan kualitas antar sensor untuk menentukan sensor yang paling efektif apabila diterapkan pada wastafel portable automatic. Dalam pengujian ini dilakukan pengujian empat sensor untuk memperoleh hasil perbandingan antar sensor yaitu dengan menggunakan sensor ultrasonik HC-SR04, sensor
passive infrared, sensor infrared obstacle, dan
sensor adjustable proximity infrared. Setelah dilakukan pengujian, maka dapat diperoleh hasil bahwa sensor yang paling efektif untuk diterapkan pada wastafel portable automatic, yaitu sensor adjustable proximity infrared.
Kata kunci : perbandingan kualitas, sensor,
wastafel portable automatic
I. PENDAHULUAN
Wastafel portable automatic dirancang untuk mengurangi kontak fisik antara manusia dengan komponen pada wastafel. Hal ini bertujuan agar dapat mengurangi penyebaran virus Covid-19 yang dapat mengkontaminasi komponen wastafel, sehingga diperlukan suatu solusi agar wastafel dapat bekerja tanpa adanya sentuhan. Dengan adanya permasalahan tersebut, maka dapat diperoleh sebuah solusi yaitu
dengan pembuatan wastafel otomatis.
Dengan adanya karakteristik dari sensor yang bermacam-macam, maka pada pengujian ini akan dilakukan beberapa pengujian wastafel otomatis dengan menggunakan berbagai macam sensor, seperti sensor ultrasonik HC-SR04, sensor PIR, sensor IR obstacle, dan sensor adjustable proximity infrared E18-D80NK.
II. TINJAUAN TEORITIS
A. Sensor Ultrasonik HC-SR04
Sensor ultrasonik merupakan sebuah sensor
dengan prinsip kerja berdasarkan pantulan suatu
gelombang
suara.
Sensor ultrasonik akanmemancarkan gelombang ultrasonik menuju suatu objek dengan durasi waktu tertentu, kemudian objek tersebut akan memantulkan kembali gelombang tersebut dan akan ditangkap oleh sensor untuk dihitung selisih antara waktu pengiriman gelombang dan waktu pantul diterima[1]. Berikut ini merupakan ilustrasi cara kerja sensor ultrasonik :
Gambar 1. Ilustrasi Cara kerja Sensor Ultrasonik HC-SR04
Sensor ini memiliki dua komponen utama, yaitu transmitter dan receiver. Alat ini dapat digunakan untuk mengukur jarak benda dari 2 cm hingga 4 m dengan akurasi 3 mm[2].
B. Sensor Passive Infra Red (PIR)
Sensor PIR merupakan suatu sensor yang akan mendeteksi suatu gerakan berdasarkan temperatur dari suatu objek yang masuk/keluar dari daerah deteksinya[3]. Sensor PIR akan menghasilkan output apabila sensor dihadapkan pada benda panas dengan panjang gelombang infrared 8-14 mm dan benda yang diam seperti sinar lampu yang sangat terang yang mampu menghasilkan panas, pantulan objek dan suhu panas ketika musim panas. Sensor PIR ini biasanya digunakan pada peralatan elektronika dan gadget pada rumah dan keperluan bisnis. [4]. Berikut ini merupakan bentuk fisik dari sensor PIR :
Gambar 2. Sensor PIR
C. Sensor Infrared Obstacle
Sensor infrared obstacle merupakan sensor pendeteksi halangan dengan menggunakan sinar inframerah. Salah satu penerapan yang paling umum menggunakan sensor ini, yaitu pada robot line follower. Komponen yang terdapat pada sensor ini,
yaitu terdiri dari IR emitter dan IR receiver[5]. Cara kerja dari sensor ini yaitu lampu LED (IR emitter) pemancar inframerah akan memancarkan sinar inframerah dan apabila sinar inframerah tersebut mendeteksi suatu objek di depannya, maka akan terpantul dan akan diterima oleh photodiode (IR receiver) untuk kemudian memberikan sinyal bahwa adanya objek yang menghalangi. Berikut ini merupakan ilustrasi dari cara kerja sensor IR obstacle.
Gambar 3. Ilustrasi Cara Kerja Sensor Infrared
Obstacle
D. Sensor Adjustable Proximity Infrared E18-D80NK
Sensor adjustable infrared proximity E18-D80NK ini akan memancarkan sinar infrared menuju suatu objek, lalu sinar infrared akan dipantulkan dan ditangkap oleh sensor adjustable proximity infrared[6]. Berikut ini merupakan ilustrasi dari cara kerja sensor adjustable proximity infrared E18-D80NK :
Gambar 4. Ilustrasi Cara Kerja Sensor Adjustable
III. PEMBAHASAN
Pada pengujian perbandingan sensor ini dilakukan dengan empat pengujian sensor, yaitu sensor ultrasonik HC-SR04, sensor PIR, sensor infrared obstacle, dan sensor adjustable proximity infrared E18-D80NK.
A. Pengujian Sensor Ultrasonik HC-SR04
Adapun desain
rangkaian pengujian
sensor sebagai berikut ini.
Gambar 5. Desain Rangkaian Pengujian Sensor Ultrasonik HC-SR04
Berikut ini merupakan hasil pengujian sensor ultrasonik.
Tabel 1. Data Pengujian Alat dengan Sensor Ultrasonik HC-SR04
No. Hasil Ukur Sensor (cm) Kondisi Solenoid Valve 1. 4 Terbuka 2. 6 Terbuka 3. 8 Terbuka 4. 10 Terbuka 5. 12 Terbuka 6. 15 Terbuka 7. 20 Terbuka 8. 30 Terbuka 9. 45 Tertutup 10. 50 Tertutup
Setelah dilakukan pengujian, maka dapat diperoleh bahwa dengan menggunakan sensor ultrasonik memiliki kelebihan, yaitu harganya murah dan beberapa kelemahan, yaitu perawatan dan pengguanaan cukup sulit apabila diterapkan oleh masyarakat karena dalam penggunaannya perlu adanya proses pemrograman agar sensor dapat bekerja sesuai dengan jarak yang diinginkan, sensor tidak tahan air, solenoid valve cepat panas.
B. Pengujian Sensor Passive Infra Red (PIR)
Adapun desain
rangkaian pengujian
sensor sebagai berikut ini.
Gambar 6. Desain Rangkaian Pengujian Sensor PIR
Berikut ini merupakan hasil pengujian sensor PIR.
Tabel 2. Data Pengujian Alat dengan Sensor PIR
No Hasil Ukur Sensor (cm) Arah Datang Objek (Manusia) Kondisi Solenoid Valve 1. 5 Depan Terbuka 2. 10 Depan Terbuka 3. 15 Depan Terbuka 4. 20 Depan Terbuka 5. 25 Depan Terbuka 6. 30 Depan Terbuka 7. 40 Depan Terbuka 8. 50 Samping Terbuka
9. 60 Samping Terbuka
10 70 Samping Terbuka
Setelah dilakukan pengujian dengan mengacu pada data percobaan tabel 2, maka dapat diperoleh bahwa dengan menggunakan sensor PIR memiliki kelebihan, yaitu harganya yang murah, tidak mudah rusak, bentuk kecil, dan penggunaan mudah karena pengaturan jarak dapat diatur secara manual pada sisi samping sensor, kemudian sensor ini juga memiliki beberapa kelemahan, yaitu jarak jangkauan sensor sangat luas, tingkat sensitivitas tinggi.
C. Pengujian Sensor Infrared Obstacle
Adapun desain
rangkaian pengujian
sensor sebagai berikut ini.
Gambar 7. Desain Rangkaian Pengujian Sensor Infrared Obstacle
Berikut ini merupakan hasil pengujian sensor infrared obstacle.
Tabel 3. Data Pengujian Alat dengan Sensor Infrared
Obstacle
No. Hasil Ukur Sensor
(cm) Kondisi Servo Motor
1. 3 Bergerak 2. 5 Bergerak 3. 7 Bergerak 4. 10 Diam 5. 12 Diam 6. 15 Diam 7. 17 Diam 8. 20 Diam 9. 25 Diam 10. 30 Diam
Setelah dilakukan pengujian, maka dapat
diperoleh bahwa dengan menggunakan sensor IR
obstacle memiliki kelebihan, yaitu harganya
murah dan penggunaan yang mudah karena jarak
deteksi dapat diatur secara manual, kemudian
terdapat juga beberapa kelemahan, yaitu sensor
tidak tahan air, sensor sensitif terhadap cahaya.
D. Pengujian Sensor Adjustable Proximity Infrared E18-D80NK
Adapun desain
rangkaian pengujian
sensor sebagai berikut ini.
Gambar 8. Desain Rangkaian Pengujian Sensor Proximity Infrared E18-D80NK
Berikut ini merupakan hasil pengujian sensor adjustable proximity infrared E18-D80NK.
Tabel 4. Data Pengujian Alat dengan Sensor Adjustable
Proximity Infrared E18-D80NK No. Hasil Ukur Sensor
(cm)
Kondisi Solenoid Valve
2. 6 Terbuka 3. 8 Terbuka 4. 10 Terbuka 5. 12 Terbuka 6. 15 Terbuka 7. 20 Tertutup 8. 25 Tertutup 9. 30 Tertutup 10. 35 Tertutup
Setelah dilakukan pengujian, maka dapat diperoleh bahwa dengan menggunakan sensor adjustable proximity infrared E18-D80NK memiliki beberapa kelebihan, yaitu pengguanaan cukup mudah karena dapat digunakan dengan tanpa menggunakan pemrograman untuk mengatur jarak deteksi objek, jarak jangkauan deteksi objek rendah, tingkat sensitivitas rendah dan sensor telah memiliki packaging, sehingga tahan air. Kelemahan dari sensor ini, yaitu harganya yang relatif mahal.
IV. KESIMPULAN
Dari keempat pengujian yang telah dilakukan, maka dapat diperoleh bahwa sensor adjustable proximity infrared E18-D80NK merupakan sensor yang paling efektif dibandingkan dengan sensor yang lainnya. Hal tersebut disebabkan oleh penggunaan sensor yang mudah karena dapat digunakan oleh masyarakat tanpa menggunakan pemrograman, lalu jarak deteksi pada sensor tersebut dapat diatur secara manual pada bagian belakang sensor, sehingga mempermudah masyarakat dalam mengatur jarak deteksi sesuai kebutuhan. Selain itu, sensor ini telah dilengkapi packaging yang dapat melindungi komponen elektronika dari percikan air, kemudian sensor ini
juga memiliki rentang jarak jangkauan deteksi yang relatif rendah dan tingkat sensitivitas sensor rendah.
V. REFERENSI
[1] B. Setyawan, S. Andryana, dan Winarsih, “Jurnal Informatika Merdeka Pasuruan”, Sistem Deteksi Menggunakan Sensor Ultrasonik berbasis Arduino mega 2560 dan Processing untuk Sistem Keamanan Rumah, vol. 3, No.3, Desember 2018
[2] Elang Sakti. (2015). Cara Kerja Sensor Ultrasonik, Rangkaian, & Aplikasinya. Available :
https://www.elangsakti.com/2015/05/sensor-ultrasonik.html
[3] E. T. Indarto, E. Leksono, dan E. M. Budi, “Perancangan Sistem Pendeteksi Kehadiran Manusia menggunakan Sensor Kinect”, vol. 7, (1), 2015. [4] L. Ada. (2020, Januari). PIR Motion Sensor. Adafruit Learning System. [Online]. Available :
https://learn.adafruit.com/pir-passive-infrared-proximity-motion-sensor
[5] A. Khan, “Review of Techniques and Methods for Object Detection”, International Journal of Advances in Computer Science and Technology, vo. 8, (2), February 2019
[6] Anonim, “Wiring the E18-D80NK Infrared Distance Ranging Sensor,” unpublished.
