PERANCANGAN ALAT UKUR SUMBER AC/DC SECARA OTOMATIS
Edi Putra Harahap1*, Ir. Arnita, M.T.1, Mirza Zoni, S.T, M.T.1
1
Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknologi Industri Universitas Bung Hatta E-mail: [email protected]
Abstract
Automatic control of the measurement system is the feedback control system with a reference input or output in the desired change can be constant or slowly over time. Advances in science and technology over time evolving rapidly, especially in the field of automatic control, which previously were using the manual. Then it must have a very noticeable flaws both in terms of measurement or in terms of reading the value that has been measured. With the rapid advancement of mobile digital era as it is today, especially in the field of automated technology, the disadvantages are that there should be minimized. So in this study designed a source measure AC / DC automatically to anticipate that no error occurs when the measure. In addition, automatic measuring instrument is supported by advances in technology which uses ATmega328P-PU microcontroller, ACS712 current sensor-05B, AD736, LM7805, LM7815, LM7915, 16x2 LCD and other components. Tests using the gauge source AC / DC has been designed automatically generate more digital measurement results compared with the manual gauge readings using scala. Here is the percentage of fault of each parameter were tested, namely: Percentage frequency error of 5.15% auto gauges, voltage error percentage 1.67% automatic gauges, flow gauges percentage error of 3.64% automated. Key words : alat ukur otomatis, ACS712-05B, AD736, Voltage To Frequency
Pendahuluan
Pada era digital seperti sekarang ini telah banyak dilakukan penerapan teknologi sistem
otomatis. Hal ini dilakukan untuk
meningkatkan kinerja sistem sebelumnya yang masih bersifat manual. Dengan memanfaatkan perkembangan teknologi yang semakin maju, membuat manusia untuk selalu berusaha mengembangkan dan memanfaatkan teknologi tersebut untuk kemudahan dalam berbagai hal. Salah satu contoh adalah perubahan alat ukur dari sistem manual menjadi sistem otomatis. Perancangan alat ukur otomatis ini mempunyai kelebihan dibanding dengan alat ukur manual.
Diantaranya adalah mempunyai keakuratan dan ketelitian yang lebih tinggi, mempunyai kesalahan dalam pembacaan yang kecil, lebih cepat dalam pembacaannya dan mengantisipasi supaya tidak terjadi kesalahan pada saat pengukuran. Berdasarkan hal tersebut maka dirancang suatu alat ukur sumber AC/DC secara otomatis yang mempunyai jangkauan
pengukuran yang lebar. Aplikasi pada
penelitian ini digunakan pada pengukuran frekuensi, arus, tegangan dan daya pada motor DC, lampu dan tahanan. Dalam perancangan alat ukur otomatis tersebut, dilakukan dengan memanfaatkan mikrokontroler
2
PU sebagai pengendali utama karena
mempunyai beberapa keunggulan. Sedangkan untuk pembacaannya ditampilkan dalam LCD dengan sistem pembagi.
Metodologi
Dalam penyusunan dan penulisan skripsi ini penulis melakukan identifikasi masalah, pengumpulan bahan dan materi dari berbagai sumber serta diskusi. Dalam perancangan secara perangkat keras, dipelajari rangkaian dari blok diagram alat, sedangkan pada perancangan secara perangkat lunak akan dipelajari mengenai bahasa pemograman untuk alat yang dirancang.
1. Identifikasi masalah
Penulis mengidentifikasi kesalahan
pengolahan data secara manual untuk dapat diperbaiki melalui pengaksesan sistem secara digital yang meliputi keakuratan dan kecepatan pengambilan data.
2. Studi literatur dan pengumpulan data
Penulis mempelajari prinsip kerja
mikrokontroler ATmega328P-PU, sensor arus ACS712-05B, IC AD736, cara pengoperasian
dan pemograman mikrokontroler dengan
bahasa pemograman Bascom AVR versi
1.12.0.0 serta teori-teori pendukung
perancangan. 3. Bimbingan
Bimbingan dengan pembimbing skripsi dan sumber lain yang memiliki pemahaman
lebih mengenai alat ukur sumber AC/DC secara otomatis.
4. Perancangan perangkat keras
Penulis melakukan perencanaan dimulai dari perancangan penggunaan sensor-sensor dan komponen yang akan dipakai serta
perancangan kontruksi dan rangkaian
pendukung lainnya. 5. Pembuatan alat
Setelah tahap perencanaan selesai, maka
alat mulai dibuat sesuai dengan hasil
perancangan. Kemudian rangkaian sensor serta rangkaian pendukung lainnya dikoneksikan dengan mikrokontroler. Selanjutnya dibuat bahasa program yang akan di load ke mikrokontroler sehingga didapatkan tampilan hasil pengukuran parameter pada simulasi programnya.
6. Pengujian alat
Pengujian yang dilakukan adalah : 1. Pengujian Power Supply
2. Pengujian mikrokontroler ATmega328 3. Pengujian frekuensi
4. Pengujian arus
5. Dan pengujian tegangan
7. Pengambilan kesimpulan dan penulisan laporan
Pengambilan kesimpulan berdasarkan pada hasil pengujian sistem yang telah dilakukan pada alat yang dibuat.
3 Hasil dan Pembahasan
Pengujian Frekuensi
Gambar 1.1 dibawah ini adalah
perbandingan antara Audio Frekuensi
Generator dengan Alat Ukur Sumber AC/DC Secara Otomatis.
Audio Frekuensi Generator Perkalian
Fine
Positif Audio frekuensi Generator
Negatif Audio frekuensi Generator
Alat Ukur Digital Selector Switch
Gambar 1.1 Pengujian Frekuensi
Setelah dilakukan pengujian pada gambar 1.1 di atas maka dapat dijelaskan bahwa pada prinsipnya, frekuensi dinyatakan dalam satuan
Hertz (Hz), dimana perhitungan ini
menunjukkan banyaknya terjadinya perubahan naik dan turunnya tegangan (5V-0V) dalam waktu satu detik, jika tegangan naik dan turun sebanyak 100 kali dalam 1 detik maka dalam hal ini frekuensi ditetapkan 100Hz, dengan memanfaatkan prinsip dari frekuensi tersebut maka perhitungan dari frekuensi tersebut dapat dihitung dengan menggunakan fasilitas counter yang ada pada mikrokontroler, dimana fasilitas dari counter tersebut merupakan fasilitas yang digunakan untuk menghitung jumlah naik dan turunnya tegangan dalam satu detik.
Tabel 1.1 Hasil Pengujian Frekuensi Alat Ukur
Otomatis AFG Selisih
Persentase Error (%)
16 Hz 15 Hz 1 6,25
159 Hz 150 Hz 9 5,66
1565 Hz 1500 Hz 65 4,15
Setelah pengujian selesai, maka gambar 1.2 dibawah ini merupakan grafik hasil dari pengujian frekuensi.
Gambar 1.2 Grafik Pengujian Frekuensi
Berdasarkan tabel 1.1 dan gambar 1.2 dapat dijelaskan sebagai berikut : Jika selector switch pada 15 Hz maka pada alat ukur otomatis sumber AC/DC akan menunjukkan hasil tidak jauh dari 15 Hz yang akan mempengaruhinya adalah perkalian pada audio frekuensi generator.
Pengujian Arus
Pengujian Arus Pada Beban Lampu 12Volt Dc
Gambar 1.3 dibawah ini merupakan pengujian arus pada beban lampu 12 Volt Dc.
0 10000 20000 1 2 3 4 F re k uens i Banyak Pengujian
Pengujian Frekuensi
Alat Ukur Digital AFG4
Power Supply
Ampermeter Analog Alat Ukur Digital
Lampu 12V DC
Gambar 1.3 Pengujian Arus pada Beban Lampu 12Volt DC
Hasil dari pengujian arus pada beban lampu 12Volt pada tabel 1.2 berikut :
Tabel 1.2 Hasil Pengujian Arus pada Beban Lampu 12Volt DC
No VIN (V) IAnalog (mA) IAlat Ukur Otomatis (mA) Selisih Ampere % Error 1 0 0 0 0 0 2 2 170 182 12 mA 0,59 3 4 190 221 31 mA 1,40 4 6 180 232 52 mA 2,24 5 8 210 241 31 mA 1,28 6 10 210 252 42 mA 1,66 7 12 440 455 15 mA 3,29
Beban lampu diberi sumber tegangan sebesar 12 Volt, kemudian positif dari power supply masuk ke output alat ukur otomatis, kemudian input alat ukur otomatis masuk ke ampermeter. Kemudian dari ampermeter masuk ke beban lampu, Sedangkan ground dari komponen yang di uji dihubungkan dengan ground dari alat ukur otomatis.
Kesimpulan
Dari hasil perancangan alat ukur sumber AC/DC secara otomatis ini maka dapat diambil
beberapa kesimpulan diantaranya adalah
sebagai berikut :
Pengujian dengan menggunakan alat ukur sumber AC/DC secara otomatis yang telah dirancang menghasilkan hasil pengukuran yang lebih digital dibandingkan dengan alat ukur
manual yang pembacaannya dengan
menggunakan skala.
Berikut ini persentase kesalahan dari tiap parameter yang diujikan :
a. Persentase kesalahan frekuensi alat ukur otomatis 5,15 %
b. Persentase kesalahan tegangan alat ukur otomatis 1,67 %
c. Persentase kesalahan arus alat ukur otomatis 3,64 %
Ucapan Terima Kasih
Terima kasih kepada M. Ali Haromen, S.T dan Hafizh Arrela, S.T yang telah banyak membantu untuk menyelesaikan tugas akhir ini. Dan untuk teman-teman angkatan 08 semuanya terima kasih atas dukungannya.
Daftar Pustaka
Winoto, Ardi. 2010. Mikrokontroler
AVR ATmega8/16/32/328/8535 dan
Pemogramannya dengan Bahasa Basic pada Win AVR. Penerbit : INFORMATIKA, Bandung.
William, david. Cooper. 1978. Electronic Instrumentation and Measurement Techniques,
5 Prentice Hall.
Malcom, Plant & Dr. Jan Stuart. 1983. Instrumentation, Olver and Boyd England.
CS. Rangan, Mc Graw Hill, John D,
Ryder, 1985. Instrumentation, Electronic
Fundamental and Application Intregated and Discrete System. Prentice : Hall Inc, New Jersey, 1976.
Douglas V, Hall. 1983. Microprocessor and Digital System, Mc Graw, Hill Book Company.
