BAB 4 - Smart Library UMRI - Universitas Muhammadiyah Riau

BAB 4

HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Hasil Perancangan Alat

Telah dirancang Sistem Optik Metode LSI yang menggabungkan dua model yaitu Backscattering dan Forward Scattering dalam satu alat. Pengaturan jarak laser terhadap sampel dan sudut tangkap hamburan diotomasi untuk memudahkan dalam pengaturan dua parameter tersebut sesuai dengan kebutuhan. Sistem dilengkapi dengan antar muka grafis GUI untuk memasukkan nilai jarak, sudut kamera, pilihan model backscattering atau Forward Scattering, serta menampilkan pola spekel dalam bentuk; video, frame, Grayscale, Histogram, dan Kontras Spekel.

Sistem terdiri dari kotak kedap cahaya dari bahan akrilik hitam dengan tebal bahan 3 mm. Kotak berdimensi 61 x 20 x 15,5 cm, dengan area dalam kotak dibagi menjadi tiga bagian yaitu; area sampel, area kamera, dan area laser. Area sampel adalah daerah posisi sampel selama proses penyinaran. Area kamera terdiri dari Motor Servo sebagai dudukan kamera dan pengatur sudut kamera. Area laser terdiri dari konveyor, sensor Ultrasonik HC-SR04 dan Motor DC. Konveyor bergerak menggunakan Motor DC sedangkan sensor Ultrasonik HC-SR04 berfungsi mengukur jarak laser kesampel secara otomatis.

Desain alat dan tampilan GUI ditunjukkan pada Gambar 4.1. Metode LSI terdiri dari tiga komponen utama laser sebagai sumber cahaya, sampel dan sensor gambar (kamera) sebagai penangkap sinar hamburan dari sampel. Penelitian ini dimulai dengan mendesain alat dan selanjutnya membuat alat. Alat ini terdiri dari motor servo sebagai pengatur otomasi sudut kamera, satu set konveyor yang terdiri motor DC sebagai penggerak, dan sensor ultrasonik HC-SR04 untuk pengatur jarak laser terhadap sampel.

Busur Kamera CMOS Penggaris

Konveyor Sensor Ultrasonik HC-SR04 Laser (a)

(b)

Gambar 4.1 (a) Pengaturan Otomasi Sudut Sensor Penangkap Hamburan dan Jarak Laser Terhadap Sampel (b) Tampilan GUI

4.2 Pengujian Akurasi Pembacaan Sensor Ultrasonik HC-SR04

Pengujian ini dilakukan untuk menguji keakuratan sensor Ultrasonik HC- SR04 dalam menentukan jarak laser terhadap sampel. Pengujian ini dilakukan dengan cara membandingkan hasil pembacaan sensor dengan jarak yang terbaca pada meteran. Pengujian jarak dilakukan dari jarak 0-30 cm dengan interval 5 cm.

Dari hasil tersebut nantinya akan bisa dihitung presentase kesalahan pembacaan sensor Ultrasonik HC-SR04. Pada Gambar 4.2 pengujian dilakukan pengukuran jarak laser yang sudah diberi meteran sebagai pengukur jarak secara manual, pengujian dimulai dengan jarak 5 cm sampai jarak 45 cm dengan 3 kali pengulangan. Gambar pengujian sensor bisa dilihat pada Gambar 4.2. Hasil pengujian bisa dilihat pada Tabel 4.1. Persentase kesalahan dapat dihitung berdasarkan Persamaan 3.1.

Pada pengujian sensor Ultrasonik HC-SR04 didapatkan keakuratan sensor Ultrasonik HC-SR04 dengan akurasi 99,87%. Perbedaan jarak hasil pengujian dengan jarak sesungguhnya dapat disebabkan oleh adanya noise. Sensor Ultrasonik HC-SR04 bekerja berdasarkan prinsip pemantulan gelombang ultrasonik, pemantulan gelombang ultrasonik terkadang menjadi tidak periodik dan menyebabkan hasil pengukuran tidak akurat (Pratama, 2012).

Gambar 4.2 Pengujian Akurasi Pembacaan Sensor Tabel 4.1 Hasil

Tabel 4.1 Hasil Pengujian Sensor HC-SR04 Jarak Pengulangan Jarak pada

Alat (N)

Jarak pada Meteran

(n)

Persentase Kesalahan

(%)

Akurasⁱ Sistem

5 1 5 5 0 100

2 5 5 0 100

3 5 5 0 100

10 1 10 10 0 100

2 10 10 0 100

3 10 10 0 100

15 1 15 15 0 100

2 15 15 0 100

3 15 15 0 100

20 1 20 20,1 0,5 99,5

2 20 20 0 100

3 20 20 0 100

25 1 25 25,2 0,8 99,2

2 25 25,1 0,4 99,6

3 25 25 0 100

30 1 30 30,1 0,3 99,7

2 30 30,1 0,3 99,7

3 30 30 0 100

Rata-rata 0,127778 99,87222

4.3 Pengujian Motor Servo sebagai Pengatur Sudut Kamera terhadap Sinar Hamburan dari Sampel

Pengujian ini dilakukan untuk menguji keakuratan Motor Servo sebagai pengatur sudut kamera penangkap sinar hamburan ke sampel. Pengujian keakuratan Motor Servo sebagai pengatur sudut kamera penangkap sinar hamburan dilakukan dengan membandingkan sudut yang diukur menggunakan busur dengan sudut yang dihasilkan alat (Servo). Pengujian Motor Servo sebagai pengatur sudut kamera penangkap sinar hamburan diukur dari sudut 0^o-180^o, dapat dilihat pada Gambar 4.4. Hasil pengujian dapat dilihat pada Tabel 4.2. Persentase kesalahan dapat dihitung berdasarkan Persamaan 3.1.

Pada pengujian Motor Servo didapatkan keakuratan sudut dengan akurasi 99,36%. Perbedaan sudut hasil pengujian dengan sudut sebenarnya dapat disebabkan oleh adanya beban kamera pada lengan motor Servo..

Gambar 4.3 Pengujian Sudut Sensor Kamera

Tabel 4.2 hasil pengujian Motor Servo sebagai Pengatur Sudut Sudut pada

Servo (N)

Sudut yang diukur pakai Busur (n)

Persentase Kesalahan (%)

Akurasi Sistem

0 0 0 ¹⁰⁰

10 9 1 99

20 20 0 100

30 30 0 100

50 49 2 98

60 59 2 98

70 68 3 97

80 79 1 99

90 89 1 99

100 98 2 98

110 110 0 100

120 120 0 100

130 130 0 100

140 140 0 100

150 150 0 100

160 160 0 100

170 170 0 100

180 180 0 100

Rata-rata 0,631579 99,36842

4.4 Pengambilan Data pada Metode Laser Speckel Imaging (LSI)

Pengambilan data dilakukan untuk memperoleh nilai kontras spekel. Sampel uji untuk data nilai kontras spekel yang diperoleh dari sampel apel. Pengujian

untuk mengetahui pengaruh nilai kontras spekel terhadap sudut sinar hamburan.

Sistem mempunyai akurasi 99% dalam mengidentifikasikan pupuk cair dan pada buah apel mempunyai akurasi 99%.