BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA SISTEM. Setelah melakukan perancangan terhadap alat yang penulis buat, untuk

(1)

BAB IV

PENGUJIAN DAN ANALISA SISTEM

Setelah melakukan perancangan terhadap alat yang penulis buat, untuk saat ini akan diuji dan mengkomparasi hasil pengukuran kedua buah sensor. Untuk pengujian disini akan dilakukan uji akurasi dan uji kecepatan respon hasil pengukuran LM35DZ dan DS18B20.

Uji akurasi ini dilakukan dengan tujuan mengukur akurasi sensor pada interval waktu tertentu dengan membandingkan dengan termometer analog yang memiliki akurasi baik sehingga dapat dijadikan pembanding untuk sensor yang akan diukur. Uji akurasi pun dilakukan dengan tujuan seberapa cepat sebuah sensor dapat menyesuaikan dengan suhu disekitar. Dalam hal ini kedua sensor akan ditempatkan dalam suhu tertentu, kemudian dipindahkan kedalam suhu yang berlawanan, dengan interval waktu tertentu kita ukur perubahan nya dan dibandingkan dengan termometer analog. Disini dapat dilihat hasilnya sensor mana yang dapat menyesuaikan dengan cepat.

(2)

Sebelum melakukan perancangan sistem akhirnya sistem untuk komparasi DS18B20 dan LM35DZ telah selesai dibuat, berikut gambar sebenarnya dibawah ini :

(3)

Gambar 4.1(b) . Realisasi Gambar Sistem Pembading

Dari gambar diatas terlihat pengukuran kedua sensor dilakukan pada suhu ruangan dan secara kebetulan hasil pengukuran kedua sensor menunjukan hasil pengukuran yang sama untuk suhu ruang. Susunan port pada gambar diatas adalah Kabel IDC yang pertama (dari kiri ke kanan) merupakan kabel port LCD 16x2 yang dihubungkan dengan PORT C pada ATMega8535, kabel IDC kedua merupakan kabel DS18B20 yang terhubung ke ATMega8535 Port B, dan kabel IDC yang ketiga adalah kabel LM35DZ yang terhubung dengan P0RT A.0., sedangkan kabel tiga warna yang pertama (dari kiri ke kanan) kabel dari LM35DZ terhubung dengan kabel IDC 2, kabel tiga warna yang terakhir (paling kanan) merupakan kabel dari DS18B20 yang terhubung dengan kabel IDC 3.

(4)

4.1. Pengujian LM35DZ dan DS18B20 pada Suhu Ruangan

Pada percobaaan yang pertama ini dilakukan Pengujian pada ruangan yang memiliki suhu sekitar 24ºC – 28ºC.

4.1.1. Tujuan Pengujian

Tujuan ini adalah mengukur tingkat akurasi kedua sensor pada ruangan terbuka yang memiliki suhu sekitar 24-28ºC dalam waktu ukur sekitar 60 detik dan pengamatan dilakukan setiap 10 detik sehingga didapat 6 kali pengambilan sample.

4.1.2. Alat dan Bahan yang diperlukan

1. Sistem Minimum ATMega 8535 2. Sensor Suhu LM35DZ dan DS18B20 3. Catu daya 5V

4. Termometer Ruang (Analog) 5. Stopwatch

4.1.3. Langkah Pengujian

1. Alat dan bahan yang diperlukan disiapkan, dan tidak ada kesalahan dalam penyabungan.

2. LM35 dan DS18B20 diletakan dalam posisi yang sama dengan terometer analog.

(5)

3. Stopwatch digunakan untuk menghitung perubahan selama 10 detik, dilakukan pencatatan perubahan suhu sampai enam kali.

Setelah dilakukan langkah – langkah penelitian didapatkan data –data seperti pada tabel 4.1. dibawah ini :

Tabel 4.1. Hasil Pengukuran Terhadap Suhu Ruangan

Pengamatan dilakukan pada ruangan yang bersuhu 28ºC (suhu terukur) dari dua buah sensor tersebut kedua sensor mempunyai hasil pengukuran yang berbeda pada interval waktu tertentu.

Detik ke- LM35 (ºC) DS18B20 (ºC) Suhu Termometer (ºC)

0 28 27 28 10 28 27 28 20 28 27 28 30 27 27 28 40 28 27 28 50 27 27 28 60 28 27 28 Suhu rata-rata

27.7

27

28

(6)

4.1.4. Tingkat Akurasi

1. Langkah selanjutnya adalah mengukur tingkat akurasi pada LM35Z :

= 98.9%

2. Setelah mengukur LM35DZ adalah mengukur tingkat akurasi pada DS18B20 : = 96%

Keterangan : ∆LM = Suhu rata-rata LM35DZ ∆DS = Suhu rata-rata DS18B20 ∆T = Suhu dengan termometer analog

(7)

4.1.5. Kesimpulan Pengukuran Suhu Ruang

1. Pada suhu ruangan yang memiliki suhu 28ºC LM35DZ memiliki tingkat akurasi yang cukup tinggi sebesar 98,9% dibandingkan dengan DS18B20 sebesar 96%.

2 Pada suhu ruang 28ºC DS18B20 lebih stabil karena selama 60 detik hasil pengukuran selalu menunjukan angka 27 ºC, walaupun angka tersebut tidak terlalu akurat.

4.2. Pengujian LM35DZ dan DS18B20 pada Suhu Tinggi ( 90ºC - 100ºC )

Pada percobaan kali ini akan dilakukan pengukuran suhu yang cukup tinggi yaitu antara 90ºC - 100ºC, dimana penulis melakukan pengukuran tingkat akurasi dan kecepatan pembacaan suhu LM35DZ dan DS18B20 pada air mendidih untuk mendapatkan suhu tinggi, jadi kedua sensor ini dimasukan kedalam teko listrik yang berisi air mendidih dalam waktu yang bersamaan,setelah sebelumnya suhu air dalam teko sudah diukur oleh termometer analog sebesar 96ºC.

(8)

Tujuan ini adalah mengukur tingkat akurasi dan kecepatan waktu ukur kedua sensor pada air panas yang memiliki suhu sekitar 90-100ºC dalam waktu ukur sekitar 60 detik.

4.2.2. Alat dan Bahan yang diperlukan

Untuk dapat melakukan percobaan ini dengan baik diperlukan alat dan bahan seerti dibawah ini :

1. Sistem Minimum ATMega 8535 2. Modul LCD 16x2

3. Sensor Suhu LM35DZ dan DS18B20 4. Catu daya 5V

5. Termometer Ruang (Analog) 6. Stopwatch

7. Teko listrik

8. Air yang akan dipanaskan melalui teko listrik +/- 1.5 Liter

1. Air dimasukan kedalam teko listrik, kemudian panaskan air tersebut hingga mendidih.

(9)

2. Setelah air mendidih termometer analog dimasukan terlebih dahulu, air mendidih diukur sampai mencapai titik puncak pada termometer tersebut.

3. LM35DZ dan DS18B20 dimasukan secara bersamaan, kemudian dilakukan pengamatan pada layar LCD perubahan suhu yang terjadi. 4. Pencatatan dilakukan setiap nilai hasil pengukuran kedua sensor pada

LCD setiap 10 detik sekali selama 60 detik, sehingga terdapat 6x pengamatan.

Sebuah sensor agar dapat dikatakan baik perlu dilakukan uji coba terlebih dahulut terutama untuk mengukur suhu tinggi, Setelah melakukan langkah pengujian sensor, nantinya akan mendapatkan data hasil pengukuran sensor terseut yang akan ditampilkan pada tabel 4.2. dibawah ini :

Tabel 4.2. Hasil Pengukuran Terhadap Suhu Tinggi

0 28 27 96 10 75 79 96 20 79 82 96 30 80 83 96 40 81 83 96 50 84 84 96 60 83 84 96

(10)

Setelah dilakukan pengukuran didapat hasil pada tabel 4.2. terlihat masing – masing sensor membutuhkan waktu tertentu untuk dapat mengukur suhu yang sebenarnya, hingga akhirnya sensor tersebut mencapai waktu tertentu dan suhu pada sensor sudah tidak bisa lagi naik, dan mendapatkan titik suhu yang paling mendekati suhu sebenarnya.

4.2.4. Tingkat Akurasi 1. Tingkat Akurasi LM 35DZ = 86,4% 2. Tingkat Akurasi DS18B20 = 87.5%

Keterangan : ∆DS = Suhu pada DS18B20 ∆LM = Suhu pada LM35DZ

(11)

∆T = Suhu rata-rata ruang dengan termometer analog

4.2.5. Kesimpulan Pengukuran Suhu Tinggi

Setelah melakukan penelitian pada suhu 96ºC ini dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut :

1. Kedua sensor memiliki waktu yang sama untuk mencapai suhu puncaknya, walaupun tidak sesuai dengan suhu sebenarnya. Tetapi dalam 50 detik pertama kedua kedua sensor sudah dapat mendapatkan nilai maksimalnya. 2. Lain lagi dalam kestabilan sensor dalam membaca suhu sekitar. Sensor

DS18B20 terlihat lebih stabil dan lebih responsif dibandingkan dengan LM35DZ.

3. Hasil Pengukuran kedua sensor untuk pengukuran suhu tinggi relatif sama, yaitu pada 84ºC untuk suhu tertinggi, meskipun suhu sebenarnya adalah 96ºC.

4.3. Pengujian LM35DZ dan DS18B20 pada Rendah ( 5ºC - 15ºC )

Pada percobaan ketiga ini dilakukan pengukuran pada suhu rendah pada suhu 9ºC media yang digunakan masih sama dengan percobaan sebelumnya.

(12)

4.3.1. Tujuan Pengujian Pada suhu Rendah ( 5ºC - 15ºC )

Tujuan ini adalah mengukur tingkat akurasi dan kecepatan pengukuran kedua sensor pada suhu rendah yang memiliki suhu sekitar 5º-15ºC dalam waktu ukur sekitar 60 detik dan pengamatan dilakukan setiap 10 detik.

4.3.2. Alat dan Bahan yang digunakan :

o Sistem Minimum ATMega 8535 o Catu daya 5V

o Modul LCD 16x2 o Stopwatch

o Sensor Suhu LM35DZ dan DS18B20 o Wadah untuk air beserta airnya o Es Batu

4.3.3. Langkah Pengujian Sensor Suhu pada suhu rendah :

1. Air dimasukan dalam wadah, kemudian dimasukan es batu, diamkan beberapa saat agar suhu air berubah menjadi lebih dingin.

2. Dilakukan pengukuran suhu air dengan temometer analog, kemudian didiamkan sejenak hingga suhu pada termometer mencapai titik tertentu, dan tidak berubah lagi.

3. LM35DZ dan DS18B20 dimasukan kedalam wadah yang berisi air dingin, kemudian hasil pengukuran setiap 10 detik selama 60 detik dicatat.

(13)

Dari Percobaan diatas diperoleh data hasil pengukuran pada tabel 4.3. dibawah ini :

Tabel 4.3. Hasil Pengukuran Terhadap Suhu Rendah

Dari tabel 4.3. dapat dilihat bahwa kedua sensor memerlukan waktu +/- 50 detik untuk mengukur suhu yang sebenarnya, dengan waktu ukur yang hampir sama, tetapi dalam pengukuran mempunyai hasil berbeda pada suhu 10ºC.

Dalam percobaan di atas terlihat bahwa tingkat akuurasi kedua sensor ini berbeda, untuk lebih jelasnya tingkat akurasi kedua sensor suhu dapat dihitung

0 28 27 10 10 18 17 10 20 14 15 10 30 14 15 10 40 14 14 10 50 11 13 10 60 11 13 10

(14)

1. Tingkat Akurasi LM35DZ : = 90% 2. Tingkat Akurasi DS18B20 = 77% Keterangan : ∆LM = Suhu LM35DZ ∆DS = Suhu DS18B20

∆T = Suhu dengan termometer analog

4.3.5. Kesimpulan Pengujian pada Suhu Rendah

Setelah melakukan pengujian dan pengukuran terhadap tingkat akurasi kedua sensor suhu diatas, maka dapat diperoleh kesimpulan :

(15)

1. LM35DZ mempunyai tingkat kecepatan membaca suhu dengan baik, dan memiliki tingkat akurasi yang cukup baik pada pengukuran suhu rendah kali ini.

2. Sedangkan untuk DS18B20 memiliki akurasi yang tidak terlalu baik karena hanya sebesar 77% jauh dari tingkat akirasi LM35DZ yang memiliki tingkat akurasi 90%.

3. Dari segi stabilitas LM35DZ mempunyai stabilitas yang cukup baik, karena perunuan suhu dilakukan secara perlahan dan tidak mudah berubah-rubah untuk pengukuran 5ºC -15ºC.

4.4. Pengujian LM35DZ dan DS18B20 pada Perubahan dari Suhu 96ºC

(suhu tinggi) Menuju ke Suhu 10ºC (suhu rendah)

Pada pengujian kali ini akan dilakukan pengukuran dari air bersuhu tinggi kemudian langsunng dilakukan pengukuran ke dalam air bersuhu rendah. Disini akan terlihat perubahan secara drastis, sehngga pada kedua sensor dibutuhkan kecepatan dalam pengukuran serta akurasi yang tinggi agar dapat melakukan pengukuran dengan tepat dan cepat.

(16)

1. Untuk mengukur kecepatan ukur LM35DZ dan DS18B20 ketika mengalami perubahan secara signifikan dari suhu tinggi ke suhu rendah.

2. Mengukur tingkat akurasi kedua sensor dengan tolak ukur menggunakan termometer analog.

3. Mengukur perubahan suhu yang terjadi pada sensor ketika perubahan suhu dilakukan, setiap perubahan akan dicatat dalam waktu 10 detik setiap kali pencatatan, dilakukan selama 60 detik.

4. Mengetahui berapa waktu yang diperlukan ketika sensor mengalami perubahan dari suhu tinggi ke suhu rendah.

o Sensor Suhu LM35DZ dan DS18B20 o Termometer Analog

(17)

o Wadah untuk air beserta airnya o Es Batu

o Teko Listrik 220VAC

4.4.3. Langkah Pengujian :

1. Pertama, air dipanaskan hingga mendidih pada teko listrik, kemudian diukur panasnya dengan temometer analogdilakukam pencatatan. 2. Air dalam wadah lain disiapkan, kemudian disikan es batu pada wadah

tersebut,air dibiarkan beberapa saat agar hawa dinginya menyebar. 3. Suhu air dingin tersebut diukur dengan menggunakan termometer

analog.

4. LM35DZ dan DS18B20 dimasukan kedalam teko listrik yang berisikan air bersuhu tinggi, diamkan beberapa sampai mencapai suhu maksimal dan suhu pada LCD tidak bergerak naik lagi.

5. Setelah mencapai suhu maksimal, LM35DZ dan DS18B20 dimasukan langsung kedalam air bersuhu rendah yang berisikan es batu,

6. Dilakuka pengamatan terhadap hasil pengukuran, dan dicatat hasil pengukuran kedua sensor setiap 10 detik, dan dilakukan selama 60 detik.

Setelah dilakukan pengukuran, maka diperoleh data sebagai mana yang dituliskan dalam tabel 4.4 sebagai berikut :

(18)

Tabel 4.4. Hasil Pengukuran dari Suhu Tinggi ke Rendah

Dari tabel 4.4. di atas diperoleh data pengukuran yang menurun secara perlahan, karena pengukuran dilakukan dari suhu tinggi 96ºC ke suhu rendah 10ºC. Dalam waktu +/- 60 detik cukup untuk kedua sensor melakukan pengukuran suhu maksimal. Untuk lebih jelasnya lagi dapat dilihat perubahan suhu yang terjadi dalam Grafik berdasarkan data dari tabel 4.4 dibawah ini :

0 83 84 10 10 50 26 10 20 37 22 10 30 23 17 10 40 17 15 10 50 17 15 10 60 12 14 10

(19)

Gambar 4.2. Grafik Penurunan dari Suhu Tinggi ke Suhu Rendah

Dari grafik di atas terlihat perbadingan suhu terhadap waktu dengan sumbu Y sebagai Suhu dalam besaran ºC dan sumbu X sebagai Waktu dalam satuan detik. Dalam grafik juga terlihat bahwa DS18B20 memiliki kecepatan tinggi dalam penyesuaian pengukuran, sehingga cepat memberikan respon, sedangkan LM35DZ memerlukan waktu lebih lambat dalam penyesuaian suhu sekitar.

Dalam pengujian kali ini dilakukan pengukuran suhu dari suhu tinggi langsung mengukur suhu rendah, dalam pengukuran ini perubahan suhu yang signifikan tentunya akan mempengaruhi tingkat akurasi masing – masing sensor suhu ini dalam melakukan pengukuran, untu menghitung tingkat akurasi dapat

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 0 10 20 30 40 50 60 LM35DZ DS18B20

(20)

1. Tingkat Akurasi LM35DZ : = 83% 2. Tingkat Akurasi DS18B20 = 71%

Dalam pengujian kali ini, terlihat kedua sensor mengalami penurunan dalam tingkat akurasi pengukuran dikarenakan perubahan suhu yang signifikan atau dari suhu tinggi ke suhu rendah.

(21)

4.4.5. Kesimpulan Pengujian Dari Suhu Tinggi Menuju Suhu Rendah

Pengujian kali ini menunjukan kualitas masing-masing sensor suhu dalam menghadapi perubahan suhu dari suhu tinggi menuju suhu rendah,dari akurasi hingga kecepatanya dalam membaca suhu sekitar, Dari percobaan tersebut diperoleh kesimpulan sebagai berikut :

1. Tingkat akurasi kedua sensor mengalami penurunan ketika dihadapkan pada keadaan pengukuran dari suhu tinggi menuju suhu rendah.

2. Pada Keadaan tersebut LM35DZ memiliki tingkat akurasi 83%, lebih baik dibandingkan dengan DS18B20 yang memilki tingkat akurasi 71%.

3. Dalam kecepatan pengukuran DS18B20 memilki kecepatan lebih cepat dalam penyesuaian suhu dibandingkan LM35DZ meskipun tingkat akurasinya rendah.

4.5. Pengujian LM35DZ dan DS18B20 pada Perubahan dari Suhu 10ºC

(rendah) Menuju ke Suhu 96ºC (suhu tinggi)

Pada pengujian kali akan dilakukan pengujian pada perubahan suhu dari suhu rendah +/- 10ºC menuju suhu tinggi +/- 96ºC. Pada pengujian kali ini masih menggunakan media yang sama sama yaitu air, Nantinya LM35DZ dan DS18B20 akan mengalami perubahan suhu, dapat dilihat akurasi dan kecepatan kedua

(22)

1. Untuk mengukur kecepatan ukur LM35DZ dan DS18B20 ketika mengalami perubahan secara signifikan dari suhu rendah ke suhu tinggi.

2. Mengukur tingkat akurasi kedua sensor dengan menggunakan termometer analog.

3. Mengukur perubahan suhu yang terjadi pada sensor ketika perubahan suhu dilakukan, setiap perubahan akan dicatat dalam waktu 10 detik setiap kali pencatatan, dilakukan selama 60 detik.

4. Mengetahui berapa waktu yang diperlukan ketika sensor mengalami perubahan dari suhu rendah ke suhu tinggi.

o Sensor Suhu LM35DZ dan DS18B20 o Termometer Analog

(23)

o Wadah untuk air beserta airnya o Es Batu

o Teko Listrik 220VAC

Berikut adalah tahapan untuk melakukan pengujian dari suhu rendah ke suhu tinggi :

1. Air diisikan kedalam wadah lalu es batu dimasukan, biarkan beberapa saat sampai dinginya merata.

2. Air dipaskan dengan teko listrik biarkan hingga mendidih.

3. Wadah yang berisikan es batu diukur dengan menggunakan termometer analog, lalu catat +/- 10ºC.

4. Air yang mendidih pada teko listrik diukur dengan menggunakan termometer analog, kemudian catat +/- 96ºC.

5. Dimasukan kedua sensor suhu pada wadah air dingin diamkan beberapa saat sampai menunjukan suhu maksimal.

6. Setelah itu kedua sensor suhu tersebut langsung dimasukan kedalam teko yang berisikan air panas.

7. Dilakukan pengamatan, dan dicatat hasil pengukuran setiap 10 detik sekali dan dilakukan selama 60 detik atau 6x pengamatan.

8. Hasil pengukuran sensor dibandingkan dengan hasil penguran dengan menggunakan termometer analog.

(24)

Setelah dilakukan pengukuran, maka diperoleh data sebagai mana yang dituliskan dalam tabel 4.5 sebagai berikut :

Tabel 4.5. Hasil Pengukuran dari Suhu Rendah ke Suhu Tinggi

Dari tabel 4.5. di atas diperoleh data pengukuran yang naik secara perlahan, karena pengukuran dilakukan dari suhu rendah 10ºC ke suhu tinggi 96ºC. Dalam waktu +/- 60 detik cukup untuk kedua sensor melakukan pengukuran suhu maksimal dan memang setelah lebih dari 60 detik kedua sensor tidak mengalami perubahan dan tertahan dan kondisi pada detik ke 60. Untuk lebih jelasnya lagi dapat dilihat perubahan suhu yang terjadi dalam Grafik berdasarkan data dari tabel 4.5 dibawah ini :

0 11 13 96 10 42 53 96 20 77 81 96 30 81 82 96 40 82 83 96 50 82 84 96 60 85 84 96

(25)

Gambar 4.3. Grafik Kenaikan Suhu dari Suhu rendah menuju Suhu Tinggi

Dari grafik diatas terlihat perbadingan suhu terhadap waktu dengan sumbu Y sebagai Suhu dalam besaran ºC dan sumbu X sebagai Waktu dalam satuan detik. Dalam grafik diatas terlihat kedua sensor mempunyai respon dan akurasi nyaris sama, tetapi tetap berbeda oleh karena itu dilakukan perhitungan untuk mengukur besar respon dan tingkat akurasi kedua sensor, seperti pada bahasan selanjutnya.

Dalam pengujian kali ini dilakukan pengukuran suhu dari suhu rendah langsung mengukur suhu tinggi, dalam pengukuran ini perubahan suhu yang signifikan tentunya akan mempengaruhi tingkat akurasi masing – masing sensor suhu dalam melakukan pengukuran, untu menghitung tingkat akurasi dapat

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 0 10 20 30 40 50 60 LM35DZ DS18B20

(26)

1. Tingkat Akurasi LM35DZ : = 85% 2. Tingkat Akurasi DS18B20 = 84%

Dalam pengujian kali ini, terlihat kedua sensor mengalami penurunan dalam tingkat akurasi pengukuran dikarenakan perubahan suhu yang signifikan atau dari suhu rendah ke suhu tinggi.

(27)

4.4.5. Kesimpulan Pengujian Dari Suhu Rendah Menuju Suhu Tinggi

Pengujian kali ini menunjukan kualitas masing-masing sensor suhu dalam menghadapi perubahan suhu dari suhu rendah menuju suhu tinggi,dari akurasi hingga kecepatanya dalam membaca suhu sekitar, Dari percobaan tersebut diperoleh kesimpulan sebagai berikut :

1. Tingkat akurasi kedua sensor mengalami penurunan ketika dihapakan pada keadaan pengukuran dari suhu rendah menuju suhu tinggi.

2. Pada Keadaan tersebut LM35DZ memiliki tingkat akurasi 85%, lebih baik dibandingkan dengan DS18B20 yang memilki tingkat akurasi 84%.

3. Dalam kecepatan pengukuran DS18B20 memilki kecepatan lebih cepat dalam penyesuaian suhu dibandingkan LM35DZ meskipun tingkat akurasinya rendah pada percobaan kali ini.