Pembuatan Termometer Digital Untuk Mengukur Suhu Ruang
advertisement
SRITI 2011 Vol VI 2011 - STMIK AKAKOM Yogyakarta ISSN: 1907-3526 Pembuatan Termometer Digital Untuk Mengukur Suhu Ruang Casing Komputer Bambang Eka Purnama Program Studi Teknik Informatika Universitas Surakarta [email protected] ABSTRAKSI Suhu merupakan ukuran kuantitatif yang menyatakan derajat panas suatu objek. Suhu banyak sekali mempengaruhi kehidupan manusia. Dalam bidang komputer, karena tidak adanya pengukur suhu pada ruang casing komputer, penulis mencoba membuat termometer digital yang bisa langsung dibaca nilainya berikut angka dibelakang koma, untuk mempermudah pembacaan suhu tersebut. Termometer digital merupakan sebuah alat ukur suhu yang menampilkan nilai pengukuran kedalam LCD. Suhu yang ditampilkan berada pada satuan derajat Celsius. Dalam penelitian ini, penulis membandingkan hasil ukur termometer digital ini dengan termometer air raksa, sekaligus meneliti selisih suhu prosesor yang dibaca oleh BIOS dan pendinginnya yang dibaca oleh termometer digital, hal ini digunakan untuk melihat unjuk kerja dari termometer digital. Dengan termometer ini, diharapkan dapat lebih mempermudah pembacaan suhu pada ruang casing komputer. Pada pengujian, perbedaan pengukuran suhu antara termometer digital dan termometer air raksa terletak pada kecepatan pengukuran untuk mencapai nilai suhu yang stabil. Disini terlihat kecepatan respon dari termometer digital. Kata kunci : Termometer, suhu, digital 1. LATAR BELAKANG MASALAH Sebuah termometer tidak hanya dapat digunakan untuk bidang kesehatan, untuk mengukur suhu badan seseorang, atau untuk mengetahui suhu suatu benda. Namun termometer juga bisa digunakan dalam berbagai kehidupan manusia yang sangat bergantung terhadap keadaan lingkungan di sekitarnya, khususnya yang berhubungan dengan suhu atau panas, udara, dan semua cabang ilmu pengetahuan fisik, termasuk dalam bidang komputer. Hal ini dapat dibuktikan dari beberapa rujukan bahwa tekanan, volume, tahanan listrik, koefisien muai dan sebagainya bergantung pada suhu melalui struktur fundamental. Sifat - sifat tersebut berubah menurut suhu, dan perubahan itu dapat digunakan untuk mengukur suhu. Termometer yang banyak digunakan pada saat ini adalah berupa termometer yang menggunakan bahan dasar atau media dari air raksa, alkohol maupun bahan- bahan kimia lainnya. Sebuah perangkat komputer, suhu sangat mempengaruhi dalam kinerja perangkat. Karena apabila suhu terlalu panas, maka perangkat komputer akan mengalami kerusakan. Termasuk apabila dalam sebuah ruang casing komputer terlalu panas, maka kinerja dari hardware perangkat komputer tersebut akan mengalami gangguan. Sehingga dengan tidak adanya alat pengukur suhu dalam sebuah perangkat komputer akan menimbulkan masalah tersendiri. Untuk lebih mempermudah pengukuran suhu didalam ruang casing komputer, maka dibuat alat ukur suhu dengan menggunakan tampilan yang langsung dapat dibaca nilainya, yaitu dengan menggunakan LCD 2. RUMUSAN MASALAH a. Didalam sebuah casing komputer (casing CPU) tidak ada yang digunakan untuk mengukur suhu ruangan casing secara langsung Pembuatan Termometer Digital Untuk Mengukur Suhu Ruang Casing Komputer | Bambang Eka Purnama 155 SRITI 2011 Vol VI 2011 - STMIK AKAKOM Yogyakarta b. Bagaimanakah membuat termometer digital untuk mengukur suhu casing tersebut ? 3. BATASAN MASALAH 1. Bermode digital 2. Pengukuran suhu dalam ruang casing komputer (casing CPU) 4. TUJUAN PENELITIAN Untuk menghasilkan dan menguji dari rangkaian termometer digital 5. MANFAAT PENELITIAN Untuk lebih memudahkan dalam pembacaan suhu pada ruang casing komputer 6. PENGERTIAN SUHU, SENSOR DAN TRANSDUCER Suhu merupakan sebuah besaran dalam fisika. Bagi kebanyakan orang suhu merupakan konsep intuisi yang menyatakan apakah suatu benda “panas” atau “dingin”. Dalam penjabaran prinsip kedua termodinamika, suhu dihubungkan dengan kalor, karena diketahui bahwa kalor mengalir hanya dari suhu tinggi ke suhu rendah, bilamana tidak ada efek-efek lain (JP. Holman, Metode Pengukuran Teknik, 1985). Hukum Termodinamika II menyatakan bahwa : “Kalor mengalir secara alamiah dari objek dingin ke objek panas” (Douglass C Giancolli, Fisika, 1997). Dalam teori kinetika gas dan termodinamika statistik telah dibuktikan bahwa suhu berhubungan dengan energi kinetik rata-rata molekul gas ideal. Sensor adalah suatu alat atau piranti yang berfungsi mendeteksi suatu perubahan sinyal atau energi dari suatu perangsang atau dorongan fisis (Physical Stimulus) dan merubahnya kedalam suatu besaran yang dapat diukur (M.J. Usher, Sensor and Transducer, 1989). Klasifikasi alat- alat perasa (Sensing Device) tersebut didasarkan pada sifat fisisnya dan pada fungsinya Transducer adalah suatu alat atau piranti yang mentransfer daya dari suatu sistem yang lain dalam bentuk yang sama maupun berbeda (J.P. Holman, Sensor and Transducer, 1985). Beberapa jenis transducer adalah : ISSN: 1907-3526 7. SKALA SUHU Dua skala suhu yang banyak digunakan ialah skala Fahrenheit dan skala Celcius. Kedua skala ini didasarkan atas penentuan banyaknya peningkatan antara titik beku dan titik didih air pada tekanan atmosfer standar (1 atm = 76 cmHg). Skala suhu yang dikenal lainnya adalah Skala Reanmur dan skala Kelvin. Skala celcius mempunyai 100 satuan, sedangkan skala Fahrenheit mempunyai 18 satuan. Kedua skala suhu ini akan berada pada nilai yang sama dalam pengukuran suhu, yaitu pada skala penunjukan –400. Dari kedua skala tersebut diatas dapt ditampilkan beberapa bentuk skala yang dikenal lainnya. Untuk skala Celcius absolut dikenal dengan skala Kelvin, sedangkan skala Fahrenheit absolut dikenal dengan skala Rankine (Reanmur). Titik nol pada kedua skala absolut menunjukkan keadaan fisik yang sama dan rasio dua nilai selalu sama pada kedua skala absolut itu, yaitu : Titik didih air pada 1 atm secara sembarang dianggap 1000 pada skala Celcius dan 2120 pada skala Fahrenheit. Gambar 1 Perbandingan skala suhu Pada gambar diatas ditunjukkan hubungan antara skala suhu Fahrenheit dan skala Celcius serta kedua skala lainnya. Pada hubungan tersebut terlihat bahwa skala Fahrenheit dan skala Celcius akan menunjukkan angka yang sama pada suhu –400 (J.P. Holman, Metode Pengukuran Teknik, 1985). Pembuatan Termometer Digital Untuk Mengukur Suhu Ruang Casing Komputer | Bambang Eka Purnama 156 SRITI 2011 Vol VI 2011 - STMIK AKAKOM Yogyakarta 8. TERMOMETER GAS IDEAL Temperatur akan sama persis hanya pada suhu 0 oC dan 100 0C (Douglas C Giancolli, Fisika, 1997). Karena perbedaan ini, sejumlah termometer jenis standar harus dipilih sehingga suhu antara ini dapat ditetapkan secara tepat. Standar yang dipilih untuk tujuan ini adalah dengan termometer gas volume tetap atau gas ideal yang digunakan untuk mengkalibrasikan termometer. 9. EFEK DALAM PENGUKURAN SUHU Termometer dapat melakukan pengukuran suhu karena dipengaruhi oleh gejala-gejala elektris, yaitu : a. Efek Seebeck, yaitu bila dua macam logam atau benda yang berlainan bersentuhan, akan timbul tegangan gerak listrik antara dua titik yang terutama merupakan fungsi persambungan. b. Efek Peltier, akan terjadi arus listrik pada rangkaian tertutup yang dibentuk oleh dua jenis logam yang berlainan, dimana titiktitik sentuhnya diberi suhu yang berbeda. c. Efek Thomson, akan timbul beda potensial antara ujung-ujung penghantar yang suhunya tidak sama. 10.MACAM SENSOR SUHU Beberapa macam sensor suhu yang dibedakan menurut efek-efek yang digunakan didalam pengukuran suhu (J.P. Holman, Metode Pengukuran Tehnik,1985), adalah : a. Sensor suhu dengan efek mekanik. Bekerja berdasar perbedaan pemuaian zat cair dan pemuaian gelas b. Termometer air raksa dalam gelas c. Termometer Alkohol d. Sensor suhu dengan efek listrik. Bekerja berdasar perubahan tahanan unsur e. Termometer Tahanan Listrik (Electrical resistance thermometer) f. Termistor g. Sensor suhu dengan efek termoelektrik. Bekerja berdasar timbulnya tegangan gerak elektrik (Elektromotive force) yaitu Termocouple dan Termodiode h. Sensor suhu dengan efek radiasi. Bekerja berdasar radiasi termal (Radiasi ISSN: 1907-3526 Eletromanetik) dari benda atau keadaan yang akan diukur. (M.J. Usher, Sensor and Transducer, 1985) yaitu Termal photodetector dan Pyro-electric Detector Didalam percobaan ini, penulis menggunakan dioda sebagai sensor suhu, yang termasuk kedalam sensor suhu dengan efek termoelektrik didalam pengukurannya. 11. KARAKTERISTIK SENSOR 1S1588 Cara melakukan pengukuran temperatur mengunakan dioda sama halnya dengan menggunakan Thermocouple. Cara yang memungkinkan untuk mengukur suhu dengan dioda ditunjukkan oleh Gambar 2.3 berikut : Gambar 2 Grafik tegangan dioda Gambar tersebut merupakan grafik perbandingan antara Tegangan maju (Forward Voltage) dengan Arus maju (Forward Current). Tegangan maju dioda silicon berubah dalam koefisien –2 mV/0C ketika suhu berubah. Secara umum pada suhu 20 0C tegangan menjadi sekitar 600 mV. Sedangkan jika suhu mencapai 100 0C tegangan menjadi sekitar 400 mV ( 600 mV – ( 2 mV/0C x 100 0C ). Kisaran temperatur yang dimungkinkan untuk dihitung, disesuaikan dengan kemampuan temperatur dioda. Jika dilakukan pengukuran dengan termometer berbahan dasar alkohol, termometer menggunakan dioda ini mempunyai selisih ketepatan maksimum sebesar 1.5 0C pada suhu 30 0C – 80 0C. hal ini bisa dilihat pada Grafik 3.1 sebagai hasil pengukuran dibawah ini (www.commlinx.com.au) Pembuatan Termometer Digital Untuk Mengukur Suhu Ruang Casing Komputer | Bambang Eka Purnama 157 SRITI 2011 Vol VI 2011 - STMIK AKAKOM Yogyakarta Pada dasarnya, tegangan maju dari dioda silicon berubah pada tegangan –2 mV/0C, namun perubahan tegangan tidaklah linier, tergantung pada jenis diodanya. Hal ini terlihat dengan adanya selisih ketepatan maksimum pada grafik pada saat suhu mencapai 30 0C – 80 0C. 12. KONVERTER ADC Untuk dapat mengukur atau mengolah sutu variabel fisik yang umumnya bersifat analog dengan piranti digital, maka variabel tersebut harus dirubah dahulu menjadi variabel digital yang nilainya proporsional dengan variabel yang akan diukur. Konversi atau pengubahan sinyal ini dilakukan oleh konverter ADC (Analog to Digital Converter). 13. SPESIFIKASI ALAT UKUR Alat ukur suhu termometer digital yang menggunakan sensor temperatur berupa dioda 1S1588 ini mempunyai spesifikasi : a. Tegangan pada 27 0C adalah 376 mV b. Kenaikan suhu menambah tegangan 2 mV/0C dan sebaliknya c. Jangkauan ukur –20 0C sampai dengan +150 0C d. Response Time (Waktu tanggap) : ISSN: 1907-3526 15. KOMPONEN RANGKAIAN Dalam pembuatan termometer digital ini, komponen yang digunakan untuk merangkainya adalah : 1. IC L7136 dan socketnya 2. Display LCD 3 ½ digit atau jenis SP521PR dan socketnya 3. Dioda 1S1588 (sensor suhu) 4. Resistor R1 = 390 KΩ, R2 = 200 KΩ, R3 = 1 MΩ, R4 = 100 KΩ, RT = 470 KΩ, VR1= 100 KΩ, VR2 = 200 KΩ, Kapasitor, C1, C2 = 0.047 µF, C3 = 47 pF, C4, C6 = 0.1 µF, C5 = 0.47 µF 5. Batu baterai tunggal 9 Volt 6. Regulator IC 7809, digunakan apabila mengganti catu daya baterai 9 Volt dengan power supply 12 Volt 7. Kabel penghubung terbungkus (shielded wire) 16. GAMBAR RANGKAIAN DAN PCB 4.7 ms 14. KERANGKA PEMIKIRAN SUHU ( Panas / Dingin ) Physical Stimulus INP CATU Gambar 4 Skema Rangkaian SEN SIS Hasil Peng k r K A L I B R Termometer Gas Ideal Efek Efek Physical Gambar 3 Kerangka Pemikiran Gambar 5 Skema Jalur PCB Pembuatan Termometer Digital Untuk Mengukur Suhu Ruang Casing Komputer | Bambang Eka Purnama 158 SRITI 2011 Vol VI 2011 - STMIK AKAKOM Yogyakarta 17. BLOK DIAGRAM RANGKAIAN P S Circuit/ Rangkai + Display (LCD) Catu daya Gambar 6 Blok Diagram Rangkaian a.Blok Pengindera Blok pengindera ini merupakan sebuah sensor suhu yang digunakan untuk mengindera perubahan suhu atau panas yang ada disekitar sensor. Yang digunakan untuk mengindera tersebut adalah sebuah dioda semikonduktor 1S1588. Dioda yang digunakan ini terbuat dari silicon. Pada prinsipnya sebuah dioda akan mampu meloloskan tegangan yang melewati dirinya pada satu arah saja. Dari prinsip inilah maka dioda akan memberikan sinyal analog pada rangkaian. Pada dasarnya dioda yang digunakan adalah dioda untuk switching. Dioda ini akan dapat digunakan untuk sensor temperatur apabila dibuat dari jenis silicon. b. Blok Rangkai Pengubah Blok rangkai pengubah ini terdiri dari beberapa bagian yang menjadi satu kesatuan. Blok ini akan mengubah sinyal yang masuk, yang berupa sinyal analog, menjadi sinyal digital sehingga mampu dan bisa ditampilkan kedalam blok penampil. Bagian-bagian yang sangat berpengaruh dalam blok pengubah ini adalah IC L7136. Bagian yang lain adalah Resistor, Kapasitor, Potensiometer atau Variable Resistor Dari masing-masing bagian tersebut mempunyai fungsi dan tugas yang berbeda namun merupakan sutu kesatuan. Kapasitor didalam rangkaian digunakan untuk menyimpan energi listrik yang dikeluarkan oleh IC L7136. Potensiometer digunakan untuk mengkalibrasikan nilai yang tampil pada layar tampilan agar sama dengan termometer acuannya. IC L7136 merupakan IC CMOS yang berfungsi mengukur tegangan input secara tepat, mengontrol display LCD, yang terletak dalam satu chip. IC ini memungkinkan ISSN: 1907-3526 mengukur tegangan sampai kurang lebih 200 mV atau 2 V. Didalam pengkalibrasian, pengukuran secara maksimum dapa dirubah melalui pengubahan jumlah energi yang tersimpan didalam kapasitor. Untuk mengatur tampilan termometer pada saat pengkalibrasian digunakan VR1 untuk menampilkan nilai tampilan suhu panas dan VR2 untuk menampilkan komposisi nilai suhu dingin (dengan tampilan tanda negatif). Pada fase integrasi, energi yang sebanding dengan tegangan input disimpan didalam kapasitor untuk melakukan pengukuran. Secara umum IC L7136 inilah yang menggerakkan LCD agar bisa menampilkan nilai yang didapat dari tegangan sensor dioda. Juga merupakan rangkaian terpadu yang merubah nilai analog dari sensor suhu yang berupa tegangan ke dalam nilai digital (pulsapulsa atau tegangan yang linier) agar dapat ditampilkan nilainya kedalam LCD. Bentuk tampilan IC L7136 seperti terlihat pada Gambar berikut : Gambar 7 Tampilan Penampang IC L7136 IC Pengendali Display Adalah IC utama yang berisi semua rangkaian aktif untuk mengendalikan 3 ½ digit LCD dalam bentuk chip. IC ini dirancang khusus untuk proses interface dengan LCD sebagai penampil dari rangkaian LCD termometer. IC driver ini terdiri dari Decoder BCD ke 7 segment, pengatur display, generator clock, dan referensi. Internal Clock Adalah pembangkit pulsa clock yang dihasilkan dengan memparalelkan resistor Pembuatan Termometer Digital Untuk Mengukur Suhu Ruang Casing Komputer | Bambang Eka Purnama 159 SRITI 2011 Vol VI 2011 - STMIK AKAKOM Yogyakarta kapasitor pada pin IC pengendali display yaitu pin 38, 39, 40, sebagai pembangkit pulsa clock. FET (Field Effect Transistor) Merupakan alat semikonduktor dimana arus keluaran oleh medan listrik. Karena pembawanya hanya satu jenis terutama pembawa mayoritas yang ikut kerja FET, maka dinamakan Transistor Satu Kutub (Unipolar). c. Blok Penampil Blok penampil ini berupa LCD (Liquid Crystal Display) 3 ½ digit. LCD ini merupakan LCD dengan tampilan seven segment. LCD ini merupakan sebuah display yang terbuat dari cairan alami dan zat padat alami (crystal). Ketika suhu rendah, objek akan menjadi padat, namun ketika suhu naik objek akan menjadi liquid (cair). LCD ini mempunyai 40 pin yang mempunyai fungsi yang berbeda. Dapat menampilkan sampai 4 digit yang setara dengan nilai 1999 karena merupakan LCD 3 ½ digit. 3 ½ digit disini berarti bisa menampilkan 3 digit penuh dan hanya ½ digit yang berupa nilai 1. bentuk ilustrasi dari LCD 3 ½ digit seperti terlihat pada Gambar 3.8 berikut : Gambar 8 Tampilan Penampang LCD Blok penampil yang berupa LCD ini menerima sinyal yang diberikan oleh IC L7136 berupa sinyal frekwensi dan bukan berupa tegangan DC. Hal ini disebabkan karena LCD ini tidak memungkinkan untuk bekerja secara terus menerus (konstan) menggunakan tegangan DC IC L7136 ini merupakan driver ISSN: 1907-3526 LCD yang menggerakkan tampilan LCD. Merupakan LCD dengan tipe TN (Twisted Nematic). d. Blok Daya Blok daya ini berupa sumber tegangan tunggal 9 volt. Blok ini memberikan sumber tegangan kepada rangkaian yang masuk melalui pin 1 dan pin 26 dari IC L7136. Pada rangkaian termometer digital yang dibuat, penulis menggunakan baterai Panasonic 9 volt. Bisa juga menggunakan power supply yang langsung didapat dari sebuah casing komputer, namun di dalam rangkaian harus digunakan tambahan IC regulator seri 7809. 18. PROSES PERANGKAIAN Pertama kali yang dilakukan dalam pembuatan termometer digital ini adalah membuat skema papan rangkaian yang akan digunakan untuk meletakkan dan menghubungkan antar komponen, papan rangkai ini seperti terlihat pada gambar. Setelah pemasangan komponen selesai, selanjutnya dilakukan pengkalibrasian suhu, yaitu menyamakan ukuran dari termometer digital ini dengan termometer acuannya, bisa juga menggunakan termometer gas ideal untuk pengkalibrasiannya. Dalam hal ini digunakan air mendidih dan es untuk mengkalibrasikan suhunya dengan dibandingkan terhadap termometer air raksa. Yang perlu diingat dalam hal pengkalibrasian ini adalah, bahwa suhu hanya akan sama persis pada suhu 0 o dan 100o. Pada termometer digital ini, catu daya yang dibutuhkan adalah catu DC 9 Volt, apabila akan digunakan dengan memberikan catu daya 12 Volt dari power supply komputer, maka harus ada rangkaian pendukung yang berupa IC regulator seri 7809. Ini dimaksudkan untuk menurunkan tegangan dari 12 volt yang diberikan oleh power supply menjadi 9 volt, sehingga sesuai dengan yang dibutuhkan oleh rangkaian termometer digital. Pembuatan Termometer Digital Untuk Mengukur Suhu Ruang Casing Komputer | Bambang Eka Purnama 160 SRITI 2011 Vol VI 2011 - STMIK AKAKOM Yogyakarta ISSN: 1907-3526 19. BENTUK FISIK 21. PENGUJIAN PADA SUHU UDARA DILUAR RUANGAN Waktu Termometer Termometer (Detik) Raksa oC Digital oC 0 27 27.1 8 27.5 27.9 11 28 29.1 15 29.5 30.1 21 30 30.1 Tabel 1 Hasil Pengujian Pada Suhu Udara Gambar 9 Bentuk Fisik Termometer Digital 22. PENGUJIAN Pada pengujian ini dilakukan dalam 2 tahap pengukuran, yaitu tahap pengukuran pendingin prosesor tanpa kipas pendingin dan tahap kedua dengan menggunakan kipas pendingin prosesor. Spesifikasi komputer yang penulis gunakan untuk uji coba adalah : Mainboard : Asus P4S533-MX Prosesor : Intel Pentium 4 CPU 1.7 GHz Hardisk : 40 GB Power Supply : ATX 450 Watt RAM : 256 MB BIOS Version : ASUS P4S533-MX ACPI BIOS BIOS Model : P4S533-MX BIOS Built Date: 06/11/03 Display Sensor Gambar 10 Bentuk Rangkaian Secara Keseluruhan 20. HASIL PENGUJIAN Pengujian terhadap unjuk kerja termometer digital dilakukan pada 2 objek yang berbeda, yaitu pada suhu udara diluar ruangan dan pada pendingin prosesor komputer. Pengujian ini dimaksudkan untuk menguji dan membuktikan kinerja termometer digital, apakah dapat digunakan sebagai alat ukur suhu atau tidak. Dari hasil pengujian ini diharapkan dapat diketahui selisih pengukuran dan kecepatan respon pengukuran dibandingkan dengan media pembanding lainnya. Pada pengukuran pendingin prosesor komputer, dilakukan dengan 2 kali pengukuran yang berbeda, yaitu pendingin tanpa kipas dan pendingin dengan menggunakan kipas pendingin. Pada pengukuran ini, termometer digital dibandingkan dengan suhu yang tercatat oleh BIOS pada komputer. Semua pengukuran pada skala derajat Celsius. a. Pendingin Prosesor Tanpa Kipas Pendingin (Fan) Waktu BIOS Termometer o (Detik) C Digital oC 13 32 31.2 30 33 32.8 50 34 .35.5 60 35 34.8 80 36 36 100 37 37.5 105 38 36.2 120 39 38.3 127 40 39.8 Tabel 2 Hasil Pengukuran Pendingin Tanpa Kipas Pembuatan Termometer Digital Untuk Mengukur Suhu Ruang Casing Komputer | Bambang Eka Purnama 161 SRITI 2011 Vol VI 2011 - STMIK AKAKOM Yogyakarta b. Pendingin Prosesor Dengan Kipas Pendingin (Fan) Termom Fan Waktu BIOS eter Speed o (Detik) C Digital (RPM) o C 30 33 32.3 2824 50 34 35.7 2812 90 34 34.2 2812 120 35 34.4 2824 145 35 34.7 2812 180 35 35 2848 240 35 35 2872 300 36 35.1 2896 Tabel 3 Hasil Pengukuran Pendingin Dengan Kipas 23. Analisis dan Pembahasan Terhadap Hasil Ukur Suhu Udara Pengukuran suhu yang dilakukan pada suhu udara diluar ruangan memperlihatkan hasil yang berbeda antara kedua alat ukur, yaitu termometer raksa dengan termometer digital, seperti terlihat pada gambar 4.3. Pengukuran suhu diluar ruangan ini dimaksudkan untuk melihat kecepatan respon dari sensor dioda, karena suhu udara diluar ruangan bisa sangat cepat sekali berubah. ISSN: 1907-3526 Perubahan ini bisa berlangsung sebanyak 2 kali dalam setiap detiknya. Jika dibandingkan dengan termometer yang terbuat dari air raksa, maka hasil pembacaannya pada waktu yang bersamaan bisa jauh berbeda. Dari tabel 4.1 diatas terlihat pada waktu 11 detik, termometer digital sudah mencapai nilai suhu yang stabil, yaitu 30.1 oC, sedangkan pada termometer air raksa dibutuhkan waktu 21 detik untuk mencapai nilai suhu yang stabil pada saat dilakukan pengukuran. Dari sini terlihat daya tangkap atau kecepatan respon dari sensor dioda lebih cepat bila dibandingkan dengan alat ukur termometer dengan air raksa. 4.3.1.2 Analisis dan Pembahasan Terhadap Hasil Ukur Pada Pendingin Prosesor Pada saat dilakukan pengukuran dan pengujian termometer digital pada pendingin prosesor, dilakukan 2 kali percobaan pada prosesor yang sama. Perbedaannya adalah terletak pada dipakai dan tidaknya kipas (fan) pendingin prosesor. Percobaan pertama menggunakan pendingin prosesor tanpa kipas terpasang pada objek. Pada percobaan ini, sensor ditempatkan pada celah celah pendingin. Gambar 5 Pengujian Prosesor Komputer Gambar 4 Pengukuran Suhu Udara Perbedaan itu terletak pada kecepatan pendeteksian dan pengukuran perubahan suhu yang terjadi di daerah sekitar sensornya. Ini terlihat di tabel 4.1 Pada pengukuran, sensor dioda berubah sangat cepat sesuai dengan keadaan suhu udara yang ada disekitar sensor. pada Pendingin Sebelum komputer dinyalakan, suhu pendingin prosesor tercatat pada termometer digital sebesar 30 oC. Dan pada saat komputer dinyalakan dan berhasil masuk ke dalam BIOS suhu yang tercatat pada termometer digital mencapai 31.2 oC dengan waktu yang dicapai kurang lebih 13 detik. Sehingga waktu yang digunakan untuk membandingkan dengan temperatur pada sistem BIOS dimulai dari detik ke 13 setelah komputer dihidupkan. Suhu yang tercatat oleh BIOS pada saat detik ke 13 adalah 32 oC dan pada Pembuatan Termometer Digital Untuk Mengukur Suhu Ruang Casing Komputer | Bambang Eka Purnama 162 SRITI 2011 Vol VI 2011 - STMIK AKAKOM Yogyakarta termometer digital menunjukkan angka 31.2 o C. Temperatur yang tercatat pada BIOS mengalami kenaikan yang sangat besar dalam waktu yang sangat singkat, sehingga dalam waktu 60 detik mencapai suhu 35 oC. Sedangkan pada pendingin prosesor yang dibaca oleh termometer digital tercatat suhu 34.8 oC seperti terlihat pada tabel 4.2 diatas. Pada detik ke 120, suhu prosesor yang tercatat oleh BIOS mengalami kenaikan yang cukup cepat, hanya selang 7 detik, suhu prosesor naik 1 oC. Percobaan dihentikan karena dikhawatirkan terjadi kerusakan pada prosesor. Pada saat suhu prosesor pada BIOS menunjukkan angka 40 oC , suhu pendingin pada termometer digital tercatat 39,8 oC. Suhu pendingin prosesor setelah komputer dimatikan dan dilepaskan dari sumber tenaga masih terlihat tinggi, hal ini dapat dilihat dari tampilan termometer digital yang sensornya masih tertempel pada pendingin prosesor. Pada saat waktu menunjukkan 5 menit setelah dimatikan, suhu pada pendingin mencapai 36.2 oC, dan setelah 10 menit suhu yang terukur pada termometer digital masih mencapai 35.1 oC. Terbatasnya waktu yang diperlukan pada saat pengujian disamping karena sudah mendekati batas ambang suhu prosesor yang ideal 40 oC – 45 oC pada saat idle, juga karena untuk menghindari terbakarnya prosesor yang digunakan untuk uji coba. Dari analisis pengujian dan pengukuran terhadap suhu pada pendingin prosesor tanpa kipas, dapat dilihat bahwa perbedaan panas antara prosesor dan pendinginnya tidak terlalu jauh, yaitu rata rata berkisar pada selisih 0,2 oC sampai 0,7 oC. Percobaan kedua dilakukan dengan kipas terpasang pada pendingin prosesor. Letak sensor berada di celah celah pendingin dibawah kipas pendingin. Pengukuran ini dipengaruhi oleh beberapa faktor, diantaranya adalah cepat putaran pada kipas. Karena sensor berada tepat dibawah kipas, sehingga udara yang dikeluarkan oleh kipas mempengaruhi hasil ukur yang dicatat oleh termometer digital. Pengujian dilakukan pada detik ke 30 setelah komputer dihidupkan dengan suhu terbaca pada BIOS adalah 33 oC dan suhu ISSN: 1907-3526 pendingin prosesor yang terbaca pada termometer digital adalah 32.3 oC seperti terlihat pada tabel 4.3 diatas. Pengujian dilakukan selama 5 menit atau 300 detik dengan suhu terbaca pada BIOS adalah 36 oC dan suhu pada pendingin prosesor adalah 35.1 o C. Kecepatan putaran kipas berkisar antara 2824 RPM sampai 2896 RPM. Kecepatan putaran kipas ini mengalami kenaikan yang besar pada saat waktu mencapai 3 menit, yaitu dari 2812 RPM samapai 2848 RPM dengan memberikan kenaikan suhu pada pendingin prosesor sebesar 0,3 oC. Dari hasil pengukuran perbandingan antara suhu prosesor pada BIOS dengan suhu pendingin prosesor pada termometer digital, didapatkan hasil bahwa selisih suhu antara prosesor dengan pendingin prosesor hanya berkisar 0,2 oC sampai 1,7 oC. Dari dua kali percobaan yang dilakukan untuk membandingkan suhu prosesor yang terbaca oleh BIOS dan suhu pendingin prosesor yang terbaca pada termometer digital baik dengan kipas atau tanpa kipas dapat diamati bahwa selisih suhu antar keduanya adalah berkisar antara 0,2 oC sampai 1,7 oC. Dari nilai tersebut kita dapat ambil kesimpulan bahwa termometer digital bisa digunakan untuk mempermudah pembacaan suhu , baik suhu udara maupun suhu benda, termasuk suhu dalam ruangan casing komputer. 24. ANALISIS TERHADAP RANGKAIAN Pada sebuah termometer, kesensitifitasan atau respon tanggap alat dipengaruhi dua hal, yaitu : a. Sifat termoelektrik benda, yaitu sifat kepekaan benda terhadap perubahan suhu b. Sifat termodinamika, yaitu dua benda yang suhunya berbeda jika disinggungkan suhunya akan menjadi sama (Douglas C Giancolli, 1997) Sehingga dari 2 hal diatas, dapat diketahui bahwa panas pendingin prosesor dipengaruhi oleh panas prosesornya, karena kedua objek tersebut saling bersentuhan. Sehingga suhu panas yang dibaca oleh sensor termometer digital merupakan suhu prosesor, walaupun ada suatu sifat lain yang Pembuatan Termometer Digital Untuk Mengukur Suhu Ruang Casing Komputer | Bambang Eka Purnama 163 SRITI 2011 Vol VI 2011 - STMIK AKAKOM Yogyakarta mempengaruhinya termasuk waktu rambat panas. Dari buku acuan datasheet tentang sensor dioda ini, diketahui bahwa suhu panas yang bis terbaca oleh sensor adalah –20 oC sampai +150 oC. Sehingga sensor ini lebih tepat jika digunakan untuk mengukur suhu panas. ISSN: 1907-3526 2. Selisih suhu antara prosesor yang terbaca melalui BIOS dengan suhu pendingin yang terbaca melalui termometer digital berkisar antara 0,2 oC sampai 1,7 oC 3. Perubahan yang terjadi pada sensor termometer digital sangat cepat, sehingga dapat digunakan untuk pengukuran suhu pada ruang casing komputer 26. DAFTAR PUSTAKA Asus, 2003 : P4S533-MX Motherboard User’s Manual, Revised Edition V2 January 2003, Asustek Computer Inc. Gambar 13 Display Mengalami Gangguan Pada saat digunakan untuk pengukuran suhu, penunjukan display nilai suhu terukur mengalami gangguan, seperti pada gambar 4.5. Hal ini karena ada beberapa bit dari rangkaian yang mati. Hal ini wajar karena IC yang digunakan pada rangkaian adalah IC CMOS (Complementer Metal Oxide Semiconductor) yang apabila terpegang oleh tangan manusia secara langsung dan dalam waktu yang lama tanpa grounding atau pentanahan yang baik akan mengalami kerusakan bahkan mati. Saat digunakan didalam ruang casing, rangkaian menggunakan tambahan komponen, yaitu IC tipe 7809. IC ini berfungsi untuk menurunkan tegangan dari 12 volt pada power suplly menjadi tegangan yang dibutuhkan oleh rangkaian, yaitu 9 volt. Pada catu daya rangkaian dihubungkan dengan catu daya dari power supply komputer, yaitu kabel berwarna hitam untuk ground atau negatif dan kabel warna kuning untuk catu daya positif 12v. 25. KESIMPULAN Dari pengamatan dan pengujian secara langsung pada termometer digital, dapat diambil kesimpulan bahwa : 1. Termometer digital mempunyai tanggap respon lebih cepat pada saat digunakan untuk mengukur suhu udara dibandingkan dengan termometer air raksa Giancolli, Douglas C, 1997 : Fisika Edisi 4, Erlangga, Jakarta Holman, JP, 1985 : Metode Pengukuran Teknik, Ed. 4, Erlangga, Jakarta Milman, Jacob, 1985 : Elektonika Terpadu, Rangkaian dan Sistem Analog dan Digital., Ed.2 ,Erlangga, Jakarta Purwoko Yunianto, 2003 : Tugas Akhir, LCD Termometer, D3 Elins, FMIPA UGM Jogjakarta, Jogjakarta Sayu, Micael,___: Measurment, Instrumentation and Experiment Design In Physics and Engineering, Prentice Hall, ____ Sutrisno,____: Elektronika dan Penerapannya,________ Usher,MJ, 1989 : Sensor and Transducer, Mc.Milan, London Waliyadin, 2002: Laporan Tugas Akhir, Pengukur Beda Fase Antara Dua Tegangan AC Dengan Tampilan LCD 3 ½ Digit, D3 Elins, FMIPA UGM Jogjakarta, Jogjakarta www.commlinx.com.au Mei 2003 www.aptronis.com/docs/tp_pdf April - Mei 2003 www.intersil.com Mei 2003 www.neowin.net/forum/index.php Oktober 2006 www.obengware.com/uji/ Oktober 20 Pembuatan Termometer Digital Untuk Mengukur Suhu Ruang Casing Komputer | Bambang Eka Purnama 164
