bab v hasil kalibrasi dan uji coba sistem

52
BAB V
HASIL KALIBRASI DAN UJI COBA SISTEM
5.1.Hasil Kalibrasi Sensor
Kalibrasi sensor dilakukan untuk mengetahui hubungan antara nilai analog dan
digitalnya.
Percobaan dilakukan dengan cara sebagai berikut :
V. Input
+
V in
B1
(1)
221 V
AC
A/D Converter
Sensor
GND
-
V ref
B8
V.ref = 2.5 volt
Sign
(1)
ENB
Gambar 5.1 rangkaian sederhana kalibrasi sensor
VRef adalah sebagai referensi tegangan mikrokontroller ATMega 8535, perubahan
tegangan
1
analognya
dilakukan
dengan
melakukan
perubahan
tahanan
(potensiometer) yang dihubungkan ke mikrokontroller. Untuk kalibrasi sensor tersebut,
tegangan Vref yang di uji coba nilainya adalah 2.5 volt.
Hasil kalibrasi sensor dengan nilai tegangan VRef 2.5 volt tabelnya adalah sebagai
berikut
1
geser
potensiometer (hambatan geser)
53
Tabel 5.1 hasil kalibrasi sensor dengan Vref 2.5 volt
V yang
diukur
(input)/volt
digital
(hex)
desimal
V.hasil
perhitungan
(volt)
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
33
53
7F
A7
D6
F0
FF
51
83
127
167
214
240
255
0.172
0.332
0.552
0.752
0.987
1.117
1.192
Error
Persentase
(kesalahan)
(%)
0.028
0.068
0.048
0.048
0.013
0.083
0.208
2.8
6.8
4.8
4.8
1.3
8.3
20.8
V dari
PLN
(volt)
52.6677
85.7141
131.1529
172.4609
220.9978
247.848
263.3385
Grafik nilai hexadecimal (nilai decimal) terhadap V.input adalah sebagai berikut
Gambar 5.2 Grafik Kalibrasi Sensor (V.ref 2.5 volt)
Dari grafik di atas, didapat persamaan liniernya adalah y = 0.005x – 0.083, dengan
persamaan ini nilai y dapat dicari dengan memasukkan nilai x yang berupa nilai desimal
(dari nilai hexa) dan kemudian akan didapat nilai y yang merupakan nilai tegangan yang
terukur sehingga error dari hasil kalibrasi sensor tersebut dapat dicari dengan
mengurangi nilai tegangan yang terukur dengan nilai desimal. Tegangan dari PLN dapat
dicari dengan mengalikan nilai desimal dengan faktor pengali. Faktor pengali yang
diperoleh adalah 1.0327. Grafik V.input terhadap tegangan dari PLN adalah sebagai
berikut.
54
Gambar 5.3 Grafik kalibrasi sensor (V dari PLN terhadap V input)
Hasil kalibrasi sensor ini menunjukkan pengukuran tegangan dari PLN yang baik
berada hingga batas maksimum 221 volt (seperti pada table 5.1 di atas) dengan error
maksimum 8.3 %.
55
5.2 Hasil Uji Coba Sistem Keseluruhan
Uji coba disini dilakukan dengan menggunakan pengambilan data dari hardware dan
pengujian sistem web aplikasi .
Data uji coba ini memiliki perioda waktu per 1 menit, asumsi tersebut diambil karena
dalam waktu tersebut terlihat mulai adanya perubahan tegangan PLN, seperti terlihat
pada Tabel. Dalam melakukan uji coba besaran yang diukur adalah, arus, tegangan,
daya dan besar konsumsi pemakaian enegi listrik dari PLN.
Berikut gambar percobaan :
Gambar 5.4 Wattmeter digital
Gambar 5.5 Mengambil Data
56
Pengukuran dilakukan pada waktu pagi hari (07.30-08.30) dengan menggunakan beban
berupa lampu bohlam 15 watt dan lampu bohlam 660 watt
Gambar 5.6 lampu bohlam
hasilnya adalah sebagai berikut dapat dilihat pada lampiran di tabel 5.2
Untuk grafik Daya terhadap waktu adalah :
Gambar 5.7 Kurva Daya Pagi Hari
57
untuk grafik Tegangan terhadap waktu adalah :
Gambar 5.8 Kurva Tegangan Pagi Hari
Untuk Grafik Arus terhadap waktu adalah :
Gambar 5.9 Kurva Arus Pagi Hari
58
Kurva Energi (watt menit) :
Gambar 5.10 Kurva Energi Pagi Hari
Untuk tampilan di web online reporting :
Gambar 5.11 Tampilan di web online reporting
Dari hasil pengukuran dapat dijelaskan sebagai berikut :
59
1. Tegangan berfluktuasi antara 206 Volt s/d 221 Volt, hal ini disebabkan tegangan
dari PLN masih bagus, karena belum adanya kegiatan dari kantor maupun
pabrik, sedangkan konsumen rumah tangga sudah banyak mematikan peralatan
listrik.
2. Adanya penurunan tegangan menyebabkan daya lisrik diperoleh tidak optimal,
yang seharusnya tegangan yang dikehendaki adalah 220 Volt.
3. Pemakain konsumsi energy tenaga listrik dihitung pada hitungan kedua,
diperoleh dari perkalian antara Daya kali Waktu, energy = daya x waktu =
1843.758x1(menit)/60 = 30.7293 Watt.Jam, sehingga dalam waktu 1 jam maka
konsumsi energinya adala sebesar 30.7293 WattJam = 0,0307293 kWh
4. Grafik arus terlihat linier karena bebannya merupakan impedansi murni karena
menggunakan lampu pijar jadi tidak terdapat L dan C. Adanya perubahan ketika
nilai tahanan lampunya diturunkan sehingga I menjadi semakin besar.
Untuk Pengukuran dilakukan pada waktu siang hari (11.45-12.45) dengan
menggunakan beban berupa laptop dan charger handphone
Gambar 5.12 laptop dan charging handphone
hasilnya adalah sebagai berikut dapat dilihat pada Tabel 5.3 di lampiran
60
Untuk grafik Daya terhadap waktu adalah :
Gambar 5.13 Kurva Daya Siang Hari
Untuk grafik Arus terhadap waktu adalah :
Gambar 5.14 Kurva Arus Siang Hari
61
Untuk Grafik Tegangan terhadap waktu adalah :
Gambar 5.15 Kurva Tegangan Siang Hari
Untuk kurva energy :
Gambar 5.16 Kurva Energi Siang Hari
62
Tampilan di web online reporting :
Gambar 5.17 Tampilan di web online reporting
Dari hasil pengukuran dapat dijelaskan sebagai berikut :
1. Tegangan berfluktuasi antara 201 Volt s/d 215 Volt, hal ini disebabkan tegangan
dari PLN sudah mulai menurun, karena sudah adanya kegiatan atau aktivitas di
kantor ataupun pabrik, sehingga dengan banyaknya kegiatan maka otomatis
tegangan dari PLN akan sedikit turun dibandingkan dari yang pagi hari.
2. Adanya penurunan tegangan menyebabkan daya lisrik diperoleh tidak optimal,
yang seharusnya tegangan yang dikehendaki adalah 220 Volt.
3. Pemakain konsumsi energy tenaga listrik dihitung pada hitungan kedua,
diperoleh dari perkalian antara Daya kali Waktu, energy = daya x waktu =
2786.645 x 1/60 = 46.44 Watt.Jam, sehingga dalam waktu 1 jam maka konsumsi
energinya adala sebesar 46.44 WattJam = 0,04644 kWh
63
4. Grafik arus terlihat tidak liniair karena bebannya bukan impedansi murni
(kecuali kalau bebannya hanya lampu pijar), karena ada beban charger yang
terdiri dari unsur L dan C.
Untuk Pengukuran dilakukan pada waktu malam hari (20.59-21.59) dengan
menggunakan beban berupa televisi dan Lampu TL.
Gambar 5.18 lampu TL dan televisi
hasilnya dapat dilihat pada tabel 5.4 di lampiran
Untuk grafik Daya terhadap waktu adalah :
100
90
80
Daya (watt)
70
60
50
40
30
20
10
0
20:52:4821:00:0021:07:1221:14:2421:21:3621:28:4821:36:0021:43:1221:50:2421:57:3622:04:48
Gambar 5.19 grafik daya terhadap waktu
64
Untuk grafik Tegangan terhadap waktu adalah :
250
Tegangan (Volt)
200
150
100
50
0
20:52:4821:00:0021:07:1221:14:2421:21:3621:28:4821:36:0021:43:1221:50:2421:57:3622:04:48
Gambar 5.20 grafik tegangan terhadap
Untuk Kurva Arus terhadap waktu :
Gambar 5.21 grafik arus terhadap waktu
65
Untuk kurva energy :
Gambar 5.22 Kurva Energi Malam Hari
Tampilan di web online reporting
Gambar 5.23 Tampilan di Web online reporting
Dari hasil pengukuran dapat dijelaskan sebagai berikut :
66
1. Tegangan berfluktuasi antara 212 Volt s/d 219 Volt, hal ini disebabkan tegangan
dari PLN sudah mulai menurun, karena sudah banyak konsumsi energy listrik
pada malam hari khususnya untuk perumahan, namun pada jam 9 malam ini
banyak rumah tangga yang sudah menghentikan aktivitasnya dengan tidur,
sehingga sangat jarang rumah tangga yang masih menyalakan televisi atau
melakukan aktivitas lainnya.
2. Adanya penurunan tegangan menyebabkan daya lisrik diperoleh tidak optimal,
yang seharusnya tegangan yang dikehendaki adalah 220 Volt.
3. Pemakain konsumsi energy tenaga listrik dihitung pada hitungan kedua,
diperoleh dari perkalian antara Daya kali Waktu, daya x waktu = 4667.191 x
1/60 = 77.786 Watt.Jam, sehingga dalam waktu 1 jam maka konsumsi energinya
adala sebesar 46.44 WattJam = 0,077786 kWh.
4. Grafik arus terlihat tidak linier karena bebannya bukan impedansi murni (kecuali
kalau bebannya hanya lampu pijar), karena ada beban televisi yang terdiri dari
unsur L dan C.
Untuk pengambilan data dilakukan di bandung pada waktu malam hari menjelang
pergantian hari (23.30-00.30) dengan menggunakan beban berupa lampu bohlam dan
dispenser.
Gambar 5.24 dispenser dan lampu bohlam
67
Hasil pengambilan data dapat dilihat pada tabel 5.5 di lampiran
Untuk grafik daya terhadap waktu adalah
Gambar 5.25 grafik daya terhadap waktu
Untuk grafik arus terhadap waktu adalah
Gambar 5.26 grafik arus terhadap waktu
68
Untuk grafik tegangan terhadap waktu adalah
Gambar 5.27 grafik tegangan terhadap waktu
Untuk kurva energi dapat dilihat sebagai berikut
Gambar 5.28 kurva energy malam hari
Tampilan di web online reporting adalah sebagai berikut
69
Gambar 5.29 tampilan di web online reporting
Dari hasil pengukuran dapat dijelaskan sebagai berikut :
1. Tegangan berfluktuasi antara 187 Volt s/d 201 Volt, hal ini disebabkan tegangan
dari PLN sudah mulai menurun, karena sudah banyak konsumsi energy listrik
berkurang pada malam hari khususnya untuk perumahan, namun pada jam 23.30
malam ini banyak rumah tangga yang sudah menghentikan aktivitasnya dengan
tidur, sehingga sangat jarang rumah tangga yang masih menyalakan televisi atau
melakukan aktivitas lainnya. Selain itu, nilai tegangan ini jika dibandingkan
dengan hasil percobaan di Jakarta, sangat berbeda, kualitas tegangan rumah di
Bandung lebih kecil dibandingkan di Jakarta, hal ini terjadi karena di region 2
yaitu daerah jawa barat hanya memiliki sekitar 13 % pembangkit dibandingkan
dengan Jakarta yang merupakan region 1 yang memiliki sekitar 42% pembangkit
1(sumber data PLN), sehingga sangat sedikit, oleh karena itu perbedaan kualitas
tegangan antara Bandung dan Jakarta sangat jauh.
2. Adanya penurunan tegangan menyebabkan daya lisrik diperoleh tidak optimal,
yang seharusnya tegangan yang dikehendaki adalah 220 Volt.
70
3. Pemakain konsumsi energy tenaga listrik dihitung pada hitungan kedua,
diperoleh dari perkalian antara Daya kali Waktu, daya x waktu = 1542.363 x
1/60 = 0.4344 Watt.Jam, sehingga dalam waktu 1 jam maka konsumsi energinya
adala sebesar 0.4344 WattJam = 0.000434 kWh.
4. Grafik arus terlihat lebih domina linier karena bebannya hanya berupa lampu
bohlam dan dispenser. Perubahan drastis pada daya terjadi pada saat dispenser
tersebut sedang memanaskan air secara otomatis.