KONTROL POLARITAS SUMBER DAYA BERBASIS
MIKROKONTROLLER PADA METODA GEOLISTRIK
TUGAS AKHIR
Diajukan sebagai syarat menyelesaikan studi tingkat sarjana Program Studi Fisika Institut Teknologi Bandung
Oleh
FARID NURDIN
10202044
PROGRAM STUDI FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG
KONTROL POLARITAS SUMBER DAYA BERBASIS
MIKROKONTROLLER PADA METODA GEOLISTRIK
TUGAS AKHIR
Diajukan sebagai syarat menyelesaikan studi tingkat sarjana Program Studi Fisika Institut Teknologi Bandung
Oleh
FARID NURDIN
10202044
Telah diperiksa dan disahkan oleh Pembimbing Tugas Akhir :
DR. Eng. SURPIJADI HARYONO
132049631
PROGRAM STUDI FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG
ABSTRAK
Geolistrik merupakan ilmu yang mempelajari sifat mineral bumi dalam
menghantarkan arus listrik. Ada beberapa macam metoda geolistrik, antara lain:
metoda potensial diri, arus telluric, magnetotelluric, electromagnetik, IP (induced
polarization), resistivitas (tahanan jenis). Dalam metode geolistrik resistivitas
(tahanan jenis) ternyata banyak ragam caranya yaitu metoda Dipole-Dipole,
Schlumberger, Wenner,
Mise-À-La-Masse.
Sumber arus dan sumber tegangan di tancapkan kedalam tanah lewat elektroda
arus dan elektroda potensial, instrumentasi geolistik kita atur polaritas tegangan yang
mengalir ke dalam tanah, pengaturan ini berdasarkan waktu yaitu setiap 1, 2, dan 3
detik. Hasil pengaturan/kontrol polaritas ini akan dihasilkan nilai tegangan dan arus
yang bervariasi, dan dalam tugas akhir ini dibahas tentang kontrol sumber daya dan
pengaruh perbedaan polaritas serta perbedaan waktunya terhadap hasil perhitungan
nilai resistivitas tanah yang diukur. Sehingga metoda pengukuran dengan pembalikan
polaritas tegangan secara berkala apakah memberikan pengaruhnya dalam
menentukan jenis tanah.
Kata kunci : geolistik, polaritas, resistivitas tanah, kontrol
ii
ABSTRACT
Geoelectric is a kind of knowledge that studies about identifying matter of
earth in behave of electric conductivity. Some of geoelectric methods are : metoda
self potential, magnetotelluric, electromagnetik, IP (induced polarization), resistivity.
In resistivity method, there are some eksploration methods such as: Dipole-Dipole,
Schlumberger, Wenner,
Mise-À-La-Masse.
The electric current and voltage source stucked into the earth via current and
voltage electrode, then the polarity of voltage in geoelectric instrumentation that flow
in earth is arranged by time every 1, 2, and 3 seconds. The result of arranging
polarity will produce different value of current and voltage, and this final project is
investigating control resource and the side effects of different polarity and time in
calculating result of sand resistivity value that measured. Based on that procedure, we
will understand wether measurement method with reverse polarity will influence in
deciding kind of material.
iii
PRAKATA
Bismillahirrahmanirrahiim. Alhamdulillahirrabbil’alamin.Allahuma shali ‘ala ali
syaidina Muhammad wa ‘ala ali syaidina Muhammad.
Segala puji dan yukur penulis panjatkan kepada Allah SWT, karena dengan
kehendak, ramhat serta karunia-Nya penulis bisa menyelesaikan penelitian tugas akhir
yang dibuat dalam rangka memenuhi persyaratan akademis yang harus dilakukan oleh
setiap mahasiswa Program Studi Fisika ITB sebagai persyaratan kelulusan pendidikan
tahap sarjana.
Dalam laporan tugas akhir ini disusun dengan tujuan memberikan deskripsi
tentang insrtumentasi geolistrik dan pengukurannya, yang selanjutnya dibahas mengenai
pengaruh dari pembalikan polaritas tegangan yang dialirkan ke dalam tanah , dimana
pembalikan polaritas ini kita menggunakan2 buah relay dan mikrokontroller AT89S52.
Dalam pelaksanaan tugas akhir beserta penulisan laporan ini, penulis tidak terlepas
dari bantuan berbagai pihak baik secara materi maupun spiritual. Dari hati yang terdalam
pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terimakasih yang setulus-tulusnya
kepada :
1.
Kedua orang tua penulis di Garut yaitu Bapak Tarmulah BA. Dan ibu Aisyah BA
beserta Teh Enung , Teh Ani, A Iman, A Gun-gun yang selalu memberikan
dukungan dan do’anya kepada penulis.
2.
Kepada Paman saya Bapak Etor Suwandar dan Bibi saya Ibu Nenden yang
saenantiasa memberikan bantuannya yang sangat besar kepad penulis.
3.
Bapak Rokhman Fauzi S.T yang senantias membimbing danmenasihati penulis
selama di ITB
4.
Bapak DR. Yassierli yang juga memberikan bantuan morilnya kepada penulis
5.
Bapak DR. Eng. Suprijadi Haryono sebagai dosen pembimbing yang dengan
sabar membimbing serta memberikan bantuan serta nasihatnya selama dalam
pengerjaan tugas akhir ini.
iv
6.
Sahabat saya Fathi Nashrullah Ssi. Arif surachman Ssi dan Timbul Harahap Ssi.
yang senantiasa membantu mengingatkan penulis dikala senang maupun sedih
dan telah melalui perjalanan yang cukup panjang
7.
Temen-teman lab : johan, marshandi, arif surachmanm, kang asep, taifik, zam2,
zaky, yusuf, ria, indri, agung, anisa, yanuar, hari, heri, suryadi,adimas yang juga
memberikan semangatnya kepada penulis ketika di lab ELKA serta rukma yang
membantu menterjemahkan.
8.
Temen- teman himafi 2002 yang berjuang dengan kebersamaan
9.
Teman-teman maifi yang memberikan taushiyahnya
10.
Teman-teman pentagon yang selalu menggangu dan menggoda.
11.
Para BKM’ers : Andri ST , Fani ST , Adit ST, bobo, anita ST, anisa ST, Helni
Ssi,Ery Toni, dll yang terus mendukung kinerja penulis dan memberikan nuansa
kesejukan dalam gersangnya suasana hati
12.
Teman-teman Fisika angkatan 2002
13.
Serta semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu dimana pun ia
berada.
Akhir kata semoga kebaikan orang tua, saudara, teman dan semua pihak yang tadi
penulis sebutkan mendapatkan pahala kebaikan disisi Allah swt. Dan juga semoga
laporan tugas akhir ini bisa berguna bagi semua orang yang membacanya.
Bandung, Juni 2008
v
DAFTAR ISI
ABSTRAK... i
PRAKATA... iii
DAFTAR ISI... v
DAFTAR GAMBAR... vii
DAFTAR TABEL... viii
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang... 1
1.2 Ruang Lingkup dan Batasan Masalah ... 2
1.3 Tujuan Penulisan... 2
1.4 Metodologi Penulisan ... 2
1.5 Sistematika Laporan ... 2
BAB II TEORI DASAR 2.1 Pendahuluan Metode Geolistrik... 4
2.2. Potensial Pada Medium Homogen... 8
2.3 Elektroda Arus Tunggal Pada Suatu Kedalaman... 8
2.4 Elektroda Arus Tunggal di Permukaan... 9
2.5 Dua Elektroda Arus di Permukaan... 10
2.6 Teknis Apliksi Metode... 12
2.7 Mikrokontroller... 14
BAB III DESAIN SISTEM 3.1 Gambaran Umum... 15
3.2 Sistem Pengukuran... 16
3.3. Perangkat keras... 17
3.4 Perangkat Lunak... 21
BAB IV DATA DAN ANALISIS 4.1 Data Pengukuran dan Peralatan... 23
vi
DAFTAR PUSTAKA... ... 36
LAMPIRAN... ... 37 4.3 Analisis... 32
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan... 35 5.2 Saran... 35
vii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. Metoda Dipole-Dipole... 4
Gambar 2. Metoda Schlumberger... 5
Gambar 3. Susunan elektroda metode Wenner... 5
Gambar 4. Metoda Mise-À-La-Masse... 6
Gambar 6. Konfigurasi metode schlumberger (Tampak samping) ... 12
Gambar 7. Konfigurasi metode schlumberger (Tampak atas) ... 12
Gambar 8. Peralatan kontrol geolistrik... 13
Gambar 9. Setting pengambilan data... 14
Gambar 10. Sketsa sistem pengukuran... 16
Gambar 11. Bagan sistem kontrol polaritas... 16
Gambar 12. Sistem rangkain 2 relay... 17
Gambar 13. Rangkaian umum relay spdt... 18
Gambar 13. Rangkain PCB kontrol geolistrik... 19
Gambar 14. Rangkain schematic kontrol geolistrik... 20
Gambar 16. Diagram blok pemograman kontrol instrumentasi geolistrik... 21
Gambar 17. Peralatan kontrol arus untuk instrumentasi geolistrik... 24
Gambar 18. Sketsa pengambilan data geolistrik... 24
Gambar 19. Grafik pewaktuan tegangan dan arus pada multimeter 1... 26
Gambar 20. Grafik pewaktuan tegangan dan arus pada multimeter 2... 27
Gambar 21. Grafik pewaktuan tegangan dan arus pada multimeter 3... 28
viii
DAFTAR TABEL
Tabel 1. Tabel nilai beda potensial dan arus yang terukur... 25 Tabel 2 . Data nilai tegangan dan arus positif (+), nilai resistivitas tanah
dan karakteristik tanah... ... ... ... 31
Tabel 3 . Data nilai tegangan dan arus negatif (-), nilai resistivitas tanah
dan karakteristik tanah... ... ... ... 31 Tabel 4. Daftar nilai rata-rata resistivitas tanah... ... ... 32 Tabel 5 . Nilai resistifitas tanah dari arus dan tegangan yang dirata-ratakan
