rancangbangun otomatisasi pompa untuk menjaga tekanan aliran

RANCANGBANGUN OTOMATISASI POMPA UNTUK MENJAGA
TEKANAN ALIRAN FLUIDA GAS
SKRIPSI
SAPTO ANDRIYONO
DEPARTEMEN TEKNIK MESIN DAN BIOSISTEM
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
RINGKASAN
SAPTO ANDRIYONO. Rancangbangun Otomatisasi Pompa Untuk Menjaga
Tekanan Aliran Fluida Gas. Di bawah bimbingan I DEWA MADE SUBRATA.
Pengukuran tekanan gas, baik udara, uap air, maupun gas tertentu untuk
tujuan industri masih menggunakan cara yang sederhana, yaitu dengan pembacaan
tekanan melalui gauge meter yang dipasang pada pipa venturi dan orifice.
Sehingga pengendalian tekanan gas yang mengalir masih dilakukan dengan
memanfaatkan tenaga dan ketelitian manusia yang mengamati alat tersebut.
Tekanan aliran gas secara langsung maupun tidak langsung menjadi indikator dari
berbagai ukuran, seperti debit, massa jenis, kecepatan aliran, dan sebagainya.
Dalam industri, ukuran-ukuran tersebut digunakan untuk menentukan suatu
kondisi seperti besar laju produksi hingga alasan keamanan. Peningkatan
kapasitas industri akan meningkatkan volume bahan baku dan energi yang
digunakan, sehingga otomatisasi menjadi penting.
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk melakukan rancangbangun alat ukur
tekanan udara yang mengalir dan pengendali pompa udara secara otomatis
berdasarkan input yang diberikan oleh sensor pengukur tekanan. Proses industri
dengan input yang terkendali menjadikannya lebih efisien sehingga dapat
menghemat biaya bahan baku. Selain itu, proses yang terotomatisasi dapat
mengeliminasi penggunaan tenaga manusia sehingga biaya untuk menggaji buruh
dapat ditiadakan.
Dalam penelitian ini, fluida yang digunakan adalah udara. Tekanan udara
yang mengalir diukur melalui pipa yang dilengkapi piringan orifice dan sensor
tekanan fluida gas MPX5050.
Pengolahan sinyal dilakukan dengan
mikrokontroler AVR ATmega 8535. Sinyal dari sensor diperhalus dengan
bantuan filter dan diperkuat dengan penguat operasional sehingga sinyal yang
diterima oleh mikrokontroler memiliki kebisingan yang lebih kecil. Pengendalian
pompa dilakukan dengan pengendalian sinyal PWM berdasarkan set point yang
telah ditentukan sehingga jika penerimaan sinyal berada di bawah set point, sinyal
PWM meningkat untuk memperkuat pompa. Dan sebaliknya. Alat yang
dibangun telah melalui serangkaian kalibrasi dan pengujian untuk mendapatkan
persamaan empiris untuk menentukan tekanan udara yang mengalir berdasarkan
tegangan yang diterima oleh sensor.
Pengujian otomatisasi dilakukan sebanyak dua kali. Pengujian pertama
dilakukan dengan melebihkan tegangan yang diterima pompa sehingga sensor
tekanan mendeteksi tekanan yang melebihi set point. Mikrokontroler lalu
memproses dan memberikan sinyal PWM yang lebih rendah sehingga tegangan
pompa menurun. Pengujian kedua dilakukan dengan menutup kran pipa sebagian
sehingga sensor tekanan mendeteksi tekanan di bawah set point yang telah
ditentukan. Hal ini menyebabkan mikrokontroler meningkatkan sinyal PWM yang
diberikan pada pompa sehingga kekuatan pompa meningkat.
Dalam penelitian ini didapatkan bahwa kecepatan respon, yaitu seberapa
cepat tekanan udara yang mengalir kembali ke kondisi semula, adalah paling
cepat lima detik. Besarnya kebisingan sinyal sangat menentukan seberapa cepat
respon alat ini.
Kata kunci: fluida, pompa, otomatisasi, mikrokontroler
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER INFORMASI
SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skirpsi berjudul Rancangbangun
Otomatisasi Pompa Untuk Menjaga Tekanan Aliran Fluida Gas adalah benar
karya saya dengan arahan dari dosen pembimbing dan belum diajukan dalam
bentuk apapun kepada perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal
atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain
telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian
akhir skripsi ini. Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya
kepada Institut Pertanian Bogor.
Bogor, September 2014
Sapto Andriyono
NIM F14080040
ABSTRAK
SAPTO ANDRIYONO. Rancangbangun Otomatisasi Pompa Untuk Menjaga
Tekanan Aliran Fluida Gas. Dibimbing oleh I DEWA MADE SUBRATA.
Pengukuran aliran fluida di sektor industri membutuhkan ketepatan dan
ketelitian mengenai jumlah fluida yang digunakan. Kesulitan dalam menerapkan
hal tersebut diantaranya adalah sifat fluida yang bersifat tidak ideal, terutama gas
yang bersifat mampu-mampat (compressible). Selain itu, noise atau kebisingan
sinyal dari rangkaian elektronika juga merupakan hambatan dalam pengukuran.
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk meminimalisasi dampak tersebut dan
menerapkan pengendalian sederhana berbasis elektronika untuk menstabilkan
tekanan aliran fluida.
Dalam penelitian ini, fluida yang digunakan adalah udara. Input yang
digunakan adalah tegangan dari sensor tekanan yang menggambarkan besar
tekanan udara yang mengalir melalui pipa melewati piringan orifice. Tekanan
dideteksi dengan sensor tekanan MPX5050 yang mampu mengirimkan sinyal
analog antara 0-5 volt sesuai dengan tekanan yang diterimanya. Sinyal ini
diperkuat dengan penguat operasional sebelum masuk ke dalam mikrokontroler.
Penguatan sinyal diatur sedemikian rupa agar tidak menimbulkan kebisingan yang
dapat mengganggu pembacaan sinyal.
Dalam penelitian ini, tekanan udara berhasil dikendalikan dengan kecepatan
respon paling cepat lima detik.
Kata kunci: fluida, pompa, otomatisasi, mikrokontroler
ABSTRACT
SAPTO ANDRIYONO. Designing And Building Pump Automatization To
Stabilize Fluid Pressure. Supervised by I DEWA MADE SUBRATA.
Flow measurement in some industrial sectors need to be accurate and
precise in discharging certain amount of fluid. The difficulty to fulfill this criteria
is due to parameter of this such as non-ideal fluid properties, particularly in
compressible gas. In addition, signal noise from electronic circuitry is also a
drawback in measurement. This research aims to minimize noise and to apply
simple electronic-based controller to stabilize fluid discharge.
The fluid used in this research is air. The input is the voltage of pressure
sensor which indicates air pressure flow through the orifice pipe. The pressure is
detected by sensor MPX5050 that is capable of transmitting analog signal in
accordance with measured pressure. This signal is then amplified by an
operational amplifier before inputing into microcontroller.
Amplification
circuitry is equipped with low pass filter so that the noise is minimum.
Result of the test showed that air flow pressure could be controlled with
response time as fast as five seconds.
Keywords: fluid, pump, automatization, microcontroller
RANCANGBANGUN OTOMATISASI POMPA UNTUK MENJAGA
TEKANAN ALIRAN FLUIDA GAS
SAPTO ANDRIYONO
Skripsi
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Teknologi Pertanian
Pada
Departemen Teknik Mesin dan Biosistem
DEPARTEMEN TEKNIK MESIN DAN BIOSISTEM
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
Judul Skripsi : Rancangbangun Otomatisasi Pompa Untuk Menjaga Tekanan
: Aliran Fluida Gas
Nama
: Sapto Andriyono
NIM
: F14080040
Disetujui oleh
Dr. Ir. I Dewa Made Subrata, M. Agr
Pembimbing
Diketahui oleh
Dr. Ir. Desrial, M. Eng
Ketua Departemen
Tanggal Lulus:
PRAKATA
Syukur Alhamdulillah penulis ucapkan atas terciptanya skripsi yang
berjudul Rancangbangun Otomatisasi Pompa Untuk Menjaga Tekanan Aliran
Fluida Gas. Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada Dr. Ir. I Dewa Made
Subrata M.Agr yang telah mengarahkan penulis kepada jalan yang benar demi
penyelesaian penelitian dan skripsi ini, serta Dr. Ir. Gatot Pramuhadi, M.Si dan
Dr. Ir. Radite Praeko Agus Setiawan, M.Agr selaku dosen penguji skripsi. Tak
lupa penulis sampaikan ucapan terima kasih kepada semua pihak yang membantu
penyelesaian penelitian dan penulisan skripsi ini secara langsung maupun tidak
langsung.
Bogor, September 2014
Sapto Andriyono
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
DAFTAR GAMBAR
DAFTAR LAMPIRAN
PENDAHULUAN
Tujuan Penelitian
Manfaat Penelitian
TINJAUAN PUSTAKA
Otomasi
Mikrokontroler
Sensor
Pompa
Piringan Orifice
METODE PENELITIAN
Waktu dan Tempat
Alat dan Bahan
Prosedur Penelitian
HASIL DAN PEMBAHASAN
Diagram Alur Otomasi
Rancangan Skema Otomatisasi
Hasil Kalibrasi
Hasil Pengujian Tekanan
Hasil Pengujian Otomasi
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Saran
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
RIWAYAT HIDUP
vii
vii
vii
1
2
2
2
2
3
3
3
4
5
5
5
6
9
9
10
11
15
19
21
21
21
21
23
30
DAFTAR TABEL
Tabel 1. Hasil kalibrasi pada pengujian satu pompa
Tabel 2. Hasil kalibrasi pada pengujian dua pompa
Tabel 3. Tabel validasi kalibrasi untuk satu pompa
Tabel 4. Tabel validasi kalibrasi untuk dua pompa
Tabel 5. Hasil perhitungan tekanan pada berbagai kondisi aliran udara
dengan satu pompa
Tabel 6. Hasil perhitungan tekanan pada berbagai kondisi aliran udara
dengan dua pompa
11
12
13
14
16
16
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. Gambar sederhana pompa membran
Gambar 2. Skema sederhana dari piringan orifice
Gambar 3. Diagram alir prosedur penelitian
Gambar 4. Diagram alur otomasi
Gambar 5. Skema rangkaian elektronik dari sensor ke mikrokontroler
Gambar 6. Skema rangkaian elektronik dari mikrokontroler ke pompa
Gambar 7. Grafik hasil kalibrasi pada pengujian satu pompa
Gambar 8. Grafik hasil kalibrasi pada pengujian dua pompa
Gambar 9. Grafik validasi kalibrasi untuk satu pompa
Gambar 10. Grafik validasi kalibrasi untuk dua pompa
Gambar 11. Grafik fluktuasi tekanan pada pengujian mode 1
Gambar 12. Grafik fluktuasi tekanan pada pengujian mode 2
Gambar 13. Grafik fluktuasi tekanan pada pengujian mode 3
Gambar 14. Grafik fluktuasi tekanan pada pengujian mode 4
Gambar 15. Pengujian tekanan pada perubahan mode operasi
Gambar 16. Grafik fluktuasi tekanan ketika pengujian otomasi pertama
Gambar 17. Grafik fluktuasi tekanan ketika pengujian otomasi kedua
4
4
6
9
10
10
12
13
14
15
17
17
18
18
19
20
20
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1: Kode program untuk mikrokontroler
Lampiran 2: Desain pipa orifice
Lampiran 3: Karakteristik operasi MPX 5050
Lampiran 4: Dimensi dari sensor MPX 5050
Lampiran 5: Foto alat yang telah dibuat
23
26
27
28
29
PENDAHULUAN
Pengukuran tekanan gas, baik udara, uap air, maupun gas tertentu untuk
tujuan industri masih menggunakan cara yang sederhana. Cara yang paling
banyak dilakukan yaitu dengan pembacaan tekanan melalui gauge meter yang
dipasang di pipa venturi dan orifice (Boyes, 2008). Sehingga pengendalian
tekanan gas yang mengalir masih dilakukan dengan memanfaatkan tenaga dan
ketelitian manusia yang mengamati alat tersebut. Metode lainnya yaitu dengan
menggunakan sensor ultrasonik berbasis prinsip efek Doppler, sensor
elektromagnetik berbasis hukum Faraday, dan pengukuran frekuensi getaran tuba
Coriolis berdasarkan efek Coriolis. Setiap metode memiliki indikator dan batasan
tertentu, seperti sensor elektromagnetik hanya bekerja pada fluida yang
mengandung ion. Sedangkan sensor ultrasonik sangat bergantung pada sifat
akustik dari fluida sehingga fluida yang memiliki massa jenis dan viskositas yang
kecil akan lebih sulit dideteksi. Dalam penelitian ini, indikator yang digunakan
adalah tekanan dengan menggunakan pipa yang dilengkapi piringan orifice karena
kemudahan dalam mendesain dan besarnya beda tekanan yang bisa didapatkan.
Sensor tekanan gas juga telah tersedia di pasar dalam harga yang relatif
terjangkau. Kelemahan metode ini adalah berkurangnya energi aliran secara
drastis sehingga debit aliran fluida berkurang jauh jika dibandingkan dengan
aliran yang sama tanpa melewati piringan orifice (Liptak, 1993).
Tekanan aliran gas secara langsung maupun tidak langsung menjadi
indikator dari berbagai ukuran, seperti debit, massa jenis, kecepatan aliran, dan
sebagainya. Dalam industri, ukuran-ukuran tersebut digunakan untuk menentukan
suatu kondisi seperti besar laju produksi hingga alasan keamanan. Contoh
penerapan pengukuran dan pengendalian tekanan fluida ada pada pengaliran gas
dalam pipa jarak jauh, pengendalian aliran gas pada mesin gas berukuran besar
dan boiler, serta proses industri yang membutuhkan fluida sebagai input (misal
pengendalian debit udara panas pada proses pengeringan bahan pertanian
menggunakan pengering semprot).
Pengukuran dan penampilan data hasil pengukuran secara digital dapat
mempercepat pembacaan dan pengambilan keputusan. Selain itu, pemrosesan
secara digital mempermudah otomatisasi. Proses yang terotomatisasi dapat
mempermudah dan mempercepat suatu pekerjaan jika dibandingkan dengan tanpa
otomatisasi dan dapat meminimalisasi penggunaan tenaga kerja manusia. Pada
negara dengan upah buruh yang tinggi, otomasi cenderung menguntungkan karena
biaya penggunaan mesin secara jangka panjang dapat lebih murah dibandingkan
dengan menggaji buruh setiap bulan.
Pemrosesan secara elektronik untuk mengubah nilai pengukuran menjadi
output yang dapat dibaca membutuhkan sensor yang dapat memberikan nilai
tegangan tertentu pada besaran kondisi tertentu, yang disebut dengan sensor
analog. Tegangan tersebut diterima oleh pengubah data analog menjadi data
digital (analog to digital converter, ADC) agar dapat dibaca dan diproses oleh
pemroses data (CPU). Terkadang tegangan dari sensor tidak cukup besar untuk
dibaca oleh ADC sehingga dibutuhkan penguat sinyal.
2
Data keluaran dari pemroses data berupa data digital untuk pembacaan di
layar dan juga untuk mengendalikan aktuator untuk otomatisasi. Aktuator dapat
menerima data digital secara langsung maupun secara tidak langsung dengan
mengubahnya terlebih dahulu menjadi data analog dengan bantuan transistor atau
digital to analog converter, DAC. Sinyal yang diterima oleh aktuator dapat
berupa hasil pemrosesan data secara proporsional, integral, dan diferensial atau
kombinasinya. Dalam penelitian ini, hanya dilakukan pengendalian secara
proporsional.
Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah untuk melakukan rancangbangun alat ukur
tekanan udara yang mengalir dan pengendali pompa udara secara otomatis
berdasarkan input yang diberikan oleh sensor pengukur tekanan.
Manfaat Penelitian
Manfaat dari alat yang dibangun dari penelitian ini adalah untuk otomasi
proses industri yang melibatkan penggunaan fluida di dalamnya, terutama fluida
mampu-mampat. Proses industri dengan input yang terkendali menjadikan proses
tersebut lebih efisien sehingga dapat menghemat biaya bahan baku. Sedangkan
proses yang terotomatisasi dapat mengeliminasi penggunaan tenaga manusia
sehingga biaya untuk menggaji buruh dapat ditiadakan.
TINJAUAN PUSTAKA
Otomasi
Otomasi adalah penggunaan berbagai sistem kendali untuk mengoperasikan
berbagai mesin dan computer serta proses yang terkait. Istilah ini dipopulerkan
oleh perusahaan General Motors; pada tahun 1947 mereka mendirikan
Automation Department yang bertanggung jawab terhadap otomatisasi sebagian
proses pembuatan mobil (Rifkin, 1995). Namun prinsip otomasi secara elektronik
sudah diperkenalkan sejak tahun 1930-an dengan ditemukannya pengendalian
umpan balik (Bennet, 1993). Tak lama setelah itu, pengendalian otomatis
berbasis sinyal digital telah dibuat di kilang Texaco’s Port Arthur (Rifkin, 1995)
dan yang pertama dilakukan dalam industri.
3
Mikrokontroler
Mikrokontroler merupakan sebuah komputer pada satu sirkuit terintegrasi
yang telah termasuk di dalamnya yaitu mikroprosesor, memori, dan komponen
input/output sederhana. Dalam komputer, prosesor mengolah input yang
diterimanya dan mengeluarkan sinyal berdasarkan perintah yang dieksekusi.
Mikrokontroler mengeksekusi perintah yang disimpan di dalam memori.
Sensor
Sensor merupakan sebuah transduser yang menghasilkan resistansi atau
tegangan untuk menjadi masukan bagi komponen elektronika lainnya. Contoh
transduser yang menghasilkan resistansi adalah light dependent resistor (LDR)
dan thermistor. Contoh transduser yang menghasilkan nilai tegangan adalah
piezoelektrik dan fotovoltaik. Sensor kini dapat dibuat pada ukuran kecil dengan
ketelitian
tinggi
menggunakan
teknologi
mikroelektromekanik
(microelectromechanical system, MEMS) (Poslad, 2009).
Dalam penelitian ini, digunakan sensor tekanan berbasis piezoelektrik
dengan seri MPX5050 buatan Freescale Semiconductor. Tekanan fluida menekan
membran piezoelektrik di dalam sensor, dan perubahan dimensi dari membran ini
menghasilkan tegangan listrik. Besarnya tekanan yang diterima oleh membran
piezoelektrik ini proporsional dengan tegangan yang dihasilkan.
Pompa
Pompa merupakan mesin yang digunakan untuk memindahkan fluida (gas,
cairan, dan benda semi padat). Berdasarkan metode pemindahannya, FAO
mengklasifikasikan pompa ke dalam enam kategori utama, yaitu direct lift,
displacement, velocity, buoyancy, impulse, dan gravity. Jenis pompa yang paling
tepat untuk memindahkan fluida jenis gas diantaranya pompa membran, pompa
piston (tipe displacement), dan pompa sentrifugal (tipe velocity). Dalam
penelitian ini, digunakan pompa membran.
Pompa membran atau pompa diafragma bekerja dengan diafragma yang
bergerak naik dan turun secara siklus. Pergerakan membran ini dapat dilakukan
secara mekanik (dengan kombinasi tuas dan roda gigi) maupun magnetik (dengan
perubahan kutub elektromagnetik). Pompa membran memiliki keistimewaan,
diantaranya adalah penggunaan membran yang bersifat elastis dan tidak terbuat
dari logam. Penggunaan bahan yang elastis dan bersifat ringan mengurangi daya
yang terbuang dari pompa, dan penggunaan bahan non-logam dalam pompa
membran mengurangi risiko karat, terutama jika gas yang dialirkan bersifat
korosif.
Namun pompa membran memiliki kelemahan, yaitu debitnya dapat
Hambatan
berubah-ubah tergantung pada hambatan di sepanjang pipa.
4
menyebabkan performa pompa membran tidak maksimal karena adanya tekanan
balik.
Berikut adalah gambaran sederhana dari pompa membran:
Gambar 1. Gambar sederhana pompa membran.
Piringan Orifice
Piringan orifice merupakan piringan yang memiliki lubang kecil dan
diletakkan di dalam pipa. Tujuan dari penggunaan orifice diantaranya adalah
pengukuran tekanan udara pada dua titik yang berbeda. Terdapat berbagai jenis
orifice yang digunakan untuk pengukuran tekanan, namun yang paling sederhana
adalah berupa piringan dengan lubang berbentuk lingkaran dan dipasang sejajar
dengan lubang penampang pipa. Berikut adalah skema sederhana dari piringan
orifice:
Gambar 2. Skema sederhana dari piringan orifice
Keterangan gambar:
d1
: diameter pipa
d2
: diameter lubang orifice
P1
: pengukuran tekanan udara sebelum melewati piringan orifice
P2
: pengukuran tekanan udara setelah melewati piringan orifice
5
METODE PENELITIAN
Waktu dan Tempat
Penelitian dilakukan di lingkungan Institut Pertanian Bogor sejak bulan Juni
2012- Juni 2014.
Alat dan Bahan
Bahan yang digunakan untuk merancangbangun pipa orifice diantaranya:
a.
b.
c.
d.
e.
f.
Pipa
Papan akrilik
Lem PVC
Lem sianoakrilat
Kran
Selang plastik
Bahan yang digunakan untuk merancangbangun komponen elektronika
diantaranya:
a.
b.
c.
d.
e.
f.
g.
Papan akrilik
Papan PCB
Kabel
Kapasitor
Resistor
Transistor
Sirkuit terintegrasi LM741
h. Sensor tekanan MPX5050
i. Papan mikrokontroler AVR
ATmega 8535
j. Dioda
k. Trafo 2 A
l. Pompa DC
Alat dan bahan yang digunakan untuk melakukan pengujian tekanan yaitu:
a. Suplai daya dengan tuas pengatur tegangan keluaran
b. Resistor daya tinggi
c. Multimeter digital
6
Prosedur Penelitian
Gambar 3. Diagram alir prosedur penelitian
Penelitian diawali dengan mengidentifikasi permasalahan yang umum
terdapat dalam industri mengenai pengendalian aliran fluida dan merumuskan
solusi dari permasalahan tersebut. Setelah perumusan masalah, ditentukan
rancangan penelitian yang akan dilakukan untuk menyelesaikan masalah tersebut.
Rancangbangun dimulai dengan pembuatan pipa orifice dengan bahan yang
tersedia di pasar. Setelah itu dilakukan pengujian dengan menggunakan sensor
untuk mengetahui jangkauan tegangan yang dikeluarkan oleh sensor tekanan.
Data yang didapatkan digunakan untuk merancangbangun sistem penguat sinyal
sebelum diterima oleh mikrokontroler.
Setelah sistem penguat sinyal selesai dibangun, disambungkan dengan
mikrokontroler yang telah diprogram. Setelah disambungkan, dilakukan pengujian
untuk mengetahui tekanan aliran aktual yang dikeluarkan oleh pompa udara.
Kemudian dilakukan kalibrasi dan validasi. Hasil kalibrasi dan validasi kemudian
digunakan untuk memperbarui program mikrokontroler untuk melakukan
pengujian tekanan. Setelah dilakukan pengujian tekanan, didapatkan persamaan
empiris dan program mikrokontroler diperbarui kembali. Kemudian dilakukan
pengujian otomasi.
7
Identifikasi dan Perumusan Masalah
Pembacaan tekanan aliran sebagian besar masih menggunakan alat
sederhana berupa gauge meter yang dipasang pada pipa venturi atau orifice,
sedangkan pengendaliannya masih menggunakan tenaga manusia yang juga
memantau tekanan dari alat tersebut. Beberapa bahkan hanya memantau tekanan
pada titik penampungan awal dan akhir. Hal ini dinilai membahayakan karena
jika pemantauan pada pipa diabaikan ketika tekanan terlampau tinggi, risiko
ledakan dapat terjadi.
Dalam merumuskan permasalahan ada beberapa hal yang harus dijawab,
diantaranya:
a. Bidang penerapan alat secara spesifik, yaitu tekanan fluida gas yang
mengalir
b. Metode pembacaan indikator tekanan, yaitu menggunakan pipa yang
dilengkapi dengan piringan orifice dan dipasangkan dengan sensor
tekanan
c. Pengolahan data yang digunakan, yaitu dengan menggunakan
mikrokontroler
d. Pengendalian aktuator, yaitu dengan PWM
e. Tampilan data, yaitu dengan layar LCD
Rancangbangun
Rancangbangun adalah proses merancang dan membangun alat atau mesin.
Dalam penelitian ini, rancangbangun diawali dengan pengumpulan bahan-bahan,
pembuatan rancangan dalam bentuk sketsa, lalu membangun struktur yang
mendukung sistem. Target dari proses ini adalah rancangan sirkuit pengupat
operasional dan filter dan struktur dengan ukuran seramping mungkin.
Kalibrasi dan Pengujian Tekanan
Kalibrasi dilakukan dengan membandingkan performa sensor dengan
manometer kolom udara standar dengan kinerja satu pompa dan kinerja dua
pompa. Tegangan listrik yang diterima pompa divariasikan dengan menggunakan
potensiometer. Pompa mengalirkan fluida ke pipa yang telah dilengkapi dengan
piringan orifice dan pipa manometer dihubungkan ke salah satu titik pengukuran
pada orifice, sedangkan pipa manometer lainnya dibiarkan terbuka. Beda tinggi
permukaan air pada manometer ditentukan yaitu setiap kelipatan 2.5 mm hingga
10 mm pada pompa tunggal, dan hingga 20 mm pada pompa ganda. Kekuatan
pompa yang sama digunakan untuk mengalirkan udara dengan pembacaan
tekanan yang dilakukan oleh sensor.
Hasil yang didapatkan dari kalibrasi adalah nilai beda tegangan dari sensor
yang akan dikonversi menjadi nilai tekanan, dan lalu dibandingkan dengan nilai
tekanan yang didapatkan dari pembacaan pada manometer. Beda tinggi
permukaan air pada manometer diubah menjadi nilai tekanan dengan persamaan
berikut:
8
(1)
Dengan:
∆PP1-atm : Beda tekanan antara titik P1 dengan atmosfer (Pa)
: beda tinggi permukaan air pada manometer (m)
: percepatan gravitiasi bumi (m/s2)
: massa jenis air (kg/m3)
Sedangkan nilai tegangan dari sensor diubah menjadi nilai tekanan
persamaan berikut:
(2)
Dengan:
∆P’P1-atm : Beda tekanan antara titik P1 dengan atmosfer hasil perhitungan
: dari VP1-atm (Pa)
: Output sensor hasil pengukuran beda tekanan antara titik P1 dan
: atmosfer (mV)
: Tegangan awal ketika pompa tidak bekerja (3804.8 mV)
: Sensitivitas sensor (90 mV/kPa)
: faktor penguatan (20.5)
Setelah didapatkan hasilnya, dilakukan pemetaan pada kurva untuk masingmasing kalibrasi sehingga didapatkan persamaan yang dapat menjadi acuan untuk
mendapatkan nilai tekanan pada pengujian berikutnya. Target dari kedua proses
ini adalah mendapatkan persamaan empiris untuk memperbarui program
mikrokontroler yang kemudian digunakan untuk melakukan pengujian
pengendalian.
Pengendalian Tekanan
Pengendalian tekanan dilakukan dengan menetapkan set point di dalam
program mikrokontroler yang akan menentukan keluaran dari sinyal PWM. Kode
program yang digunakan yaitu:
set_point=n;
if (volt<set_point)
{OCR0++;}
if (volt>set_point)
{OCR0--;}
Perintah di atas akan menurunkan nilai OCR0, yaitu bit untuk mengatur
keluaran sinyal PWM, jika tegangan yang diterima lebih tinggi dibandingkan set
point. Dengan demikian, kekuatan pompa akan menurun, aliran fluida melemah,
dan sinyal yang diterima mikrokontroler dari sensor tekanan akan berkurang.
Begitu juga sebaliknya. Target dari proses ini adalah kemampuan program dalam
mengeluarkan sinyal PWM untuk mengendalikan pompa serta waktu respon yang
relatif singkat.
9
Modifikasi
Modifikasi dilakukan ketika pengujian otomasi tidak sesuai dengan yang
diharapkan, misal mikrokontroler tidak memberikan sinyal PWM, respon yang
lambat, dan sebagainya. Hal ini bisa disebabkan oleh berbagai hal, seperti
kesalahan pada pemrograman maupun rancangan sirkuit yang menghantarkan
sinyal PWM ke pompa. Namun kemungkinan kesalahan ada pada komponen
penguat dan alat ukur tetap ada, terutama jika masalah tersebut mengenai
lambatnya kecepatan respon yang disebabkan oleh fluktuasi berlebihan dari sinyal
yang diterima mikrokontroler. Jika kesalahan ada pada alat ukur dan komponen
penguat dan filter, maka kalibrasi dan pengujian tekanan harus dilakukan ulang
karena persamaan empirisnya dapat berubah.
Target dari tahap ini adalah perbaikan alat yang menghasilkan pengujian
otomasi yang sesuai target.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Diagram Alur Otomasi
Aliran diawali dengan pompa yang memompakan udara melalui selang
menuju pipa yang telah dilengkapi dengan piringan orifice. Udara yang melewati
piringan orifice akan menyebabkan terbentuknya perbedaan tekanan udara yang
dapat dideteksi oleh sensor. Beda tekanan udara akan menyebabkan sensor
mengeluarkan tegangan tertentu yang kemudian menuju ke mikrokontroler
melalui penguat sinyal. Mikrokontroler memproses data yang didapatkan untuk
kemudian mengatur pompa.
Berikut adalah diagram dari alur otomasi yang digunakan dalam penelitian
ini:
Gambar 4. Diagram dari alur otomasi
10
Rancangan Skema Otomatisasi
Skema otomatisasi yang dirancangbangun memiliki komponen berupa pipa
dengan piringan orifice dan sensor tekanan, pompa, dan mikrokontroler. Sensor
tekanan membaca beda tekanan udara di titik sebelum dan setelah piringan orifice
(desain pipa orifice bisa dilihat di lampiran). Rangkaian elektronik yang terdiri
dari sensor tekanan, penguat, pengkondisi sinyal, mikrokontroler, dan aktuator.
Skema rangkaian komponen elektronik dari sensor ke mikrokontroler yaitu:
R1
R2
menuju
mikrokontroler
+5V
C1
R3
Sensor
C2
C3
C4
+12V
-12V
C5
V
Gambar 5. Skema rangkaian elektronik dari sensor ke mikrokontroler
Keterangan gambar:
C1: 1 μF
C2: 0.01 μF
C3: 470 pF
C4: 47 μF
C5: 1000 μF
R1: 39 kΩ
R2: 1900 Ω
R3: 68 Ω
Sedangkan rangkaian elektronik pengendali pompa yaitu:
100 ohm
Pompa
BC639
5V
Dioda
Gambar 6. Skema rangkaian elektronik dari mikrokontroler ke pompa
Dengan input dari sensor sekitar 180 hingga 220 mV, digunakan resistor
yang tersedia di pasar untuk mendapatkan besar penguatan hingga mencapai
sekitar 4 V. Sehingga digunakan penguat non-inverting dengan R1 sebesar 39
kilo ohm dan R2 sebesar 1900 ohm. R2 merupakan gabungan dari tiga resistor
sebesar 1500 ohm dan dua resistor 200 ohm yang dirangkai seri sehingga
membentuk hambatan 1900 ohm, menjadikan besar penguatannya dapat dihitung
sebagai berikut:
11
(3)
(4)
(5)
Namun karena keberadaan hambatan dan beban yang tidak diduga, maka
pembesaran aktual yang terukur hanya 20.5 kali.
Demi akurasi dan minimalisasi noise dari sinyal yang dihasilkan, jumlah IC
LM741 yang digunakan dibatasi yaitu hanya satu, dengan sumber tegangan
simetris yang dipasangkan dengan kapasitor. Karena besar noise dari rangkaian
penguat ditentukan dari jumlah IC LM741 yang digunakan dan ketidakstabilan
dari sumber tegangan simetris.
Pompa yang digunakan merupakan pompa yang terdiri dari dua motor DC.
Setiap motor menggerakkan satu membran yang terhubung dengan mekanisme
poros engkol sehingga menghasilkan gerakan translasi dari gerak rotasi motor
listrik. Pengujian memanfaatkan variasi daya yang bisa diberikan kepada pompa,
sehingga didapatkan empat mode penggunaan pompa untuk melakukan
pengukuran tekanan, yaitu
(1) satu motor dengan suplai daya 4.5 V 20 mA
(2) satu motor dengan suplai daya 3 V 200 mA
(3) dua motor dengan suplai daya 3 V 200 mA
(4) dua motor dengan suplai daya 4.5 V 200 mA
Ditambah dengan satu mode off, sebagai kontrol besar tegangan awal dari
sensor.
Hasil Kalibrasi
Berikut adalah tabel hasil kalibrasi.
Tabel 1: Hasil kalibrasi pada pengujian satu pompa
∆h (mm)
V (mV)
Tekanan manometer
(Pa)
Tekanan sensor,
(Pa)
2.5
5.0
7.5
10.0
3812.0
3839.5
3913.7
3977.0
24.5
49.0
73.5
98.0
4.3
19.2
59.4
93.8
12
Tabel 2: Hasil kalibrasi pada pengujian dua pompa
∆h (mm)
V (mV)
2.5
5.0
7.5
10.0
12.5
15.0
17.5
20.0
3989.3
4018.2
4046.9
4064.7
4104.3
4155.2
4161.9
4179.8
Tekanan manometer
(Pa)
24.5
49.0
73.5
98.0
122.5
147.0
171.5
196.0
Tekanan sensor
(Pa)
100.4
116.1
131.7
141.3
162.8
190.3
194.0
203.7
Keterangan:
∆h
: beda tinggi muka air (mm)
V
: tegangan yang masuk ke dalam mikrokontroler (mV)
Tekanan manometer : beda tekanan antara titik pengukuran P1 dengan
: atmosfer hasil perhitungan dari ∆h (Pa)
: beda tekanan antara titik pengukuran P1 dengan
Tekanan sensor
: atmosfer hasil perhitungan dari tegangan sensor (Pa)
Ketika dimasukkan ke dalam grafik, akan menjadi:
Tekanan Manometer (Pa)
250
200
150
y = 0.7708x + 27.184
R² = 0.9708
100
50
0
0
50
100
150
200
Tekanan Sensor (Pa)
Gambar 7. Grafik hasil kalibrasi pada pengujian satu pompa
250
13
Tekanan Manometer (Pa)
250
200
y = 1.5397x - 128.46
R² = 0.9796
150
100
50
0
0
50
100
150
200
250
Tekanan sensor (Pa)
Gambar 8. Grafik hasil kalibrasi pada pengujian dua pompa
Persamaan yang didapatkan berdasarkan grafik di atas di atas, yaitu:
(6)
untuk satu pompa, dan:
(7)
untuk dua pompa, akan digunakan untuk mengkoreksi hasil perhitungan
nilai tekanan yang didapatkan dari sensor.
Validasi Hasil Kalibrasi
Setelah didapatkan persamaan hasil kalibrasi, persamaan (6) dan (7)
dimasukkan ke dalam program dengan nilai diisi dengan persamaan (2). Dan
nilai yang terbaca dalam layar dicatat. Berikut adalah hasil validasi kalibrasi.
∆h (mm)
1.4
4.6
5.4
5.7
7.0
7.9
8.6
9.5
Tabel 3. Tabel validasi kalibrasi untuk satu pompa
V (mV) Tekanan manometer (Pa)
Tekanan sensor (Pa)
3776.1
13.7
13.8
3851.5
45.1
45.1
3865.1
52.9
52.7
3872.9
55.9
56.0
3904.0
68.6
69.0
3918.6
77.4
75.1
3942.4
84.3
85.0
3964.1
93.1
94.0
14
Tabel 4. Tabel validasi kalibrasi untuk dua pompa
V (mV) Tekanan manometer (Pa)
Tekanan sensor (Pa)
3980.1
18.6
18.5
4001.4
36.3
36.3
4030.7
60.8
60.8
4053.1
81.3
79.4
4056.8
83.3
82.5
4116.6
132.3
132.4
4130.6
144.1
144.1
4192.3
195.0
195.6
∆h (mm)
1.9
3.7
6.2
8.3
8.5
13.5
14.7
19.9
100
90
y = 0.997x + 0.2311
R² = 0.9984
Tekanan manometer (Pa)
80
70
60
50
40
30
20
10
0
0
20
40
60
80
Tekanan sensor (Pa)
Gambar 9. Grafik validasi kalibrasi untuk satu pompa
100
15
250
Tekanan manometer (Pa)
200
y = 0.9958x + 0.6698
R² = 0.9998
150
100
50
0
0
50
100
150
200
250
Tekanan sensor (Pa)
Gambar 10. Grafik validasi kalibrasi untuk dua pompa
Validasi menunjukkan bahwa pembacaan dengan mikrokontroler sangat
mendekati hasil pembacaan manometer standar, dengan gradien kurva mendekati
satu.
Hasil Pengujian Tekanan
Sensor memiliki dua port dan tegangan keluaran sensor merupakan beda
tekanan yang diterima oleh kedua port tersebut. Nilai tekanan yang diterima oleh
sensor dapat dihitung dengan persamaan (2):
(2)
dengan:
: tegangan pada sensor (mV)
: tegangan awal sensor (3804.8 mV)
: sensitivitas sensor (90 mV/kPa)
Dengan rumus di atas, bisa didapatkan besar beda tekanan di kedua titik (P1
dan P2), sehingga langkah berikutnya adalah melakukan pengujian dan
perhitungan. Pengujian dilakukan dengan membaca tegangan secara visual
sebanyak sepuluh kali dalam satu mode dan dirata-ratakan. Setelah itu, nilai
tekanan didapatkan dengan menggunakan rumus (2) dengan melalui kalibrasi.
16
Pengujian menggunakan mode yang telah ditetapkan ditambahkan dengan
beberapa mode acak yang didapatkan dengan memvariasikannya menggunakan
potensiometer.
Tabel 5: Hasil perhitungan tekanan pada berbagai kondisi aliran udara dengan
: kalibrasi, satu pompa
Mode
VP1-P2 (mV)
VP1-atm (mV)
∆PP1-P2 (Pa)
0
3804.8
3804.8
0
1
3877.0
3866.9
57.3
2
3914.7
3919.4
73.0
Acak
3931.5
3930.9
80.1
Acak
3934.4
3934.0
81.3
Acak
3977.0
3977.0
99.1
Tabel 6: Hasil perhitungan tekanan pada berbagai kondisi aliran udara dengan
: kalibrasi, dua pompa
Mode
VP1-P2 (mV)
VP1-atm (mV)
∆PP1-P2 (Pa)
0
3804.8
3804.8
0
3
4033.0
4064.7
61.9
Acak
4081.1
4088.9
102.1
Acak
4098.6
4106.6
116.6
Acak
4156.8
4165.2
165.2
4
4184.5
4176.5
188.3
Keterangan:
VP1-P2 : Tegangan sensor ketika mengukur beda tekanan antara titik 1 dan
: 2 (mV)
VP1-atm : Tegangan sensor ketika mengukur beda tekanan antara titik 1 dan
: atmosfer (mV)
∆PP1-P2 : Beda tekanan antara titik pengukuran 1 dan 2 pada pipa orifice (Pa)
∆PP1-P2 didapatkan dengan persamaan hasil kalibrasi seperti yang tertulis
pada persamaan (6) dan persamaan (7), dengan nilai diisi dengan persamaan (2).
Dengan memasukkan data pada tabel dan mengubahnya menjadi persamaan
garis, didapatkan persamaan:
(8)
untuk pengujian pada satu pompa, dan
(9)
untuk pengujian pada dua pompa. Persamaan tersebut digunakan untuk
pengujian berikutnya, yaitu pengujian stabilitas output sensor per mode.
Pada pengujian hubungan tekanan dan tegangan output sensor, dilakukan
juga pengujian untuk menguji stabilitas output sensor per mode. Pengujian
dilakukan dengan membaca tegangan output sensor setiap 0.1 detik sehingga
dalam satu detik terdapat 10 data. Berikut adalah grafik hasil pengujian sensor
per mode dengan kurva per lima pergerakan rata-rata (moving average):
17
Gambar 11. Grafik fluktuasi tekanan pada pengujian mode 1
Gambar 12. Grafik fluktuasi tekanan pada pengujian mode 2
18
Gambar 13. Grafik fluktuasi tekanan pada pengujian mode 3
Gambar 14. Grafik fluktuasi tekanan pada pengujian mode 4
Dalam penelitian ini, diuji juga fluktuasi tekanan ketika terjadi perubahan
mode untuk melihat seberapa cepat respon secara keseluruhan terhadap perubahan
tekanan. Berikut adalah grafik performa ketika terjadi perubahan dari mode 1 ke
mode 4 dengan kurva per 20 pergerakan rata-rata:
19
Gambar 15. Pengujian tekanan pada perubahan mode operasi
Pada grafik di atas, pompa mengalami perubahan mode operasi pada detik
ke 60 dari mode 1 ke mode 4, namun pembacaan tekanan baru mengalami respon
yang signifikan pada detik ke 61-61.5, dan mulai stabil pada detik ke 66.
Kemudian pada detik ke 120 dilakukan perubahan mode operasi dari mode 4 ke
mode 1, dan didapatkan hasil yang kurang lebih sama, yaitu pembacaan tekanan
mulai mendapatkan respon signifikan pada satu hingga dua detik setelah
perubahan mode operasi dilakukan, dan mulai stabil enam detik setelahnya.
Hasil Pengujian Otomasi
Pengujian otomasi dilakukan dengan menetapkan set point terlebih dahulu
dan membandingkan nilai tegangan yang didapatkan dengan set point. Pengujian
menggunakan set point 209 (atau setara dengan 4.1 V tegangan yang diterima
mikrokontroler dan 125 Pa tekanan fluida), dan tekanan aliran udara stabil pada
sinyal PWM 100-170. Pengujian dilakukan dua kali, yaitu pengujian ketika
tegangan pompa dilebihkan, dan pengujian ketika tekanan udara dikurangi.
Melebihkan tegangan bertujuan untuk melebihkan aliran udara sehingga
pembacaan tegangan melewati set point, dan dilakukan dengan potensiometer.
Sedangkan pengurangan tekanan udara dilakukan dengan menutup sebagian kran
sehingga pembacaan tegangan di bawah set point.
Pada pengujian pertama, melebihkan tegangan dilakukan dengan
potensiometer pada detik ke 60. Dibutuhkan sekitar enam detik bagi sistem untuk
kembali ke tekanan normal. Pada pengujian kedua, kran ditutup sebagian pada
detik yang sama, dan menunjukkan waktu respon yang lebih singkat, yaitu lima
detik.
20
Berikut adalah grafik hasil pengujian otomasi dengan kurva per 20
pergerakan rata-rata:
Gambar 16. Grafik fluktuasi tekanan ketika pengujian otomasi pertama
Gambar 17. Grafik fluktuasi tekanan ketika pengujian otomasi kedua
21
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Pengaturan aliran udara berdasarkan input tekanan udara dari piringan
orifice sangat dimungkinkan hingga derajat tertentu, namun akurasi dan kecepatan
respon sangat ditentukan dari desain piringan orifice dan kualitas komponen
elektronika yang dipakai. Noise atau gangguan sinyal yang diterima oleh
mikrokontroler akan mempengaruhi hasil komputasi sehingga mempengaruhi
sinyal yang diberikan kepada aktuator.
Dalam penelitian ini, didapatkan bahwa tekanan udara yang mengalir dapat
dipertahankan pada jangkauan sinyal PWM yang luas, yaitu antara 100 hingga
170, dan dengan kecepatan respon paling cepat lima detik.
Saran
Diperlukan desain piringan orifice yang mampu mendeteksi nilai beda
tekanan udara antara dua titik dengan lebih akurat. Penggunaan lubang orifice
yang lebih kecil berpotensi mengurangi debit namun meningkatkan nilai beda
tekanan yang dideteksi oleh sensor. Penggunaan penguat sinyal sebisa mungkin
dihindari karena dapat menghadirkan kebisingan yang mengganggu penerimaan
sinyal oleh mikrokontroler.
Sangat dimungkinkan untuk mempercepat respon mesin hingga kurang dari
satu detik dengan penggunaan pompa yang lebih cepat atau yang tidak memiliki
siklus hisap dan tekan (misal pompa tipe kipas).
DAFTAR PUSTAKA
Bennett S. 1993. A History of Control Engineering 1930-1955. London: Peter
Peregrinus Ltd.
Boyes W. 2008. Instrumentation Reference Book, Fourth Edition. ButterworthHeinemann.
FAO.
Review
of
Pumps
and
Water
Lifting
Techniques.
http://www.fao.org/docrep/010/ah810e/AH810E05.htm [8 Mei 2014].
Lipták, BG. 1993. Flow Measurement. CRC Press.
Lipták, BG. 2003. Process Measurement and Analysis, Volume 1. CRC Press.
Perry RH, Green DW, Maloney JO. 1984 Chemical Engineers' Handbook .
McGraw-Hill.
Poslad S. 2009. Ubiquitous Computing Smart Devices, Smart Environments and
Smart Interaction. John Wiley and Sons.
22
Rifkin J. 1995. The End of Work: The Decline of the Global Labor Force and the
Dawn of the Post-Market Era. Putnam Publishing Group.
Rouse-Ball WW. 1908. "The Bernoullis". A Short Account of the History of
Mathematics. Dover.
Walsh P dan Fletcher P. 2008. Gas Turbine Performance. John Wiley and Sons.
Zucker RD dan Biblarz O. 2002. Fundamentals of Gas Dynamics. John Wiley and
Sons.
23
LAMPIRAN
Lampiran 1: Kode program untuk mikrokontroler
#include <mega8535.h>
#include <math.h>
#include <stdlib.h>
#include <delay.h>
#include <alcd.h>
#define ADC_VREF_TYPE 0x60
unsigned char read_adc (unsigned char adc_input) {
ADMUX=adc_input | (ADC_VREF_TYPE & 0xff); delay_us(10);
ADCSRA|=0x40;
while ((ADCSRA & 0x10)==0);
ADCSRA|=0x10;
return ADCH;}
int i;
unsigned int volt8;
float volt, tekanan;
char kata1[32], kata2[32];
void main (void) {
PORTA=0x00; DDRA=0x00;
PORTB=0x00; DDRB=0x08;
PORTC=0x00; DDRC=0xff;
PORTD=0x00; DDRD=0x00;
TCCR0=0x61; TCNT0=0x00;
OCR0= 0xC8;
TCCR1A=0x00; TCCR1B=0x00;
TCNT1H=0x00; TCNT1L=0x00;
ICR1H=0x00; ICR1L=0x00;
OCR1AH=0x00; OCR1AL=0x00;
OCR1BH=0x00; OCR1BL=0x00;
24
ASSR=0x00;
TCCR2=0x00; TCNT2=0x00;
OCR2=0x00;
MCUCR=0x00; MCUCSR=0x00;
TIMSK=0x00;
UCSRB=0x00;
ACSR=0x80;
SFIOR=0x00;
ADMUX=ADC_VREF_TYPE & 0xff;
ADCSRA=0xA4;
SFIOR&=0x0F;
SPCR=0x00;
TWCR=0x00;
lcd_init(16);
while (1) {
volt8=0;
set_point=209;
for(i=1;i<=8;i++){
volt8=volt8+read_adc(0);
if (set_point>(volt8/i))
{OCR0++;}
if (set_point<(volt8/i))
{OCR0--;}
delay_ms(80);}
volt=volt8/8;
volt=(volt/51)*1000;
ftoa(volt,2,kata1);
lcd_clear();
lcd_gotoxy(0,0);
lcd_puts("V=");
25
lcd_puts(kata1);
lcd_puts(" mV");
// q = 0.0089x - 34.035
tekanan=volt*0.0089-34.035;
ftoa(tekanan,2,kata2);
lcd_gotoxy(0,1);
lcd_puts("Q=");
lcd_puts(kata2);
lcd_puts(" l/menit");
}
}
26
Lampiran 2: Desain pipa orifice
27
Lampiran 3: karakteristik operasi MPX 5050
Karakteristik
Tipikal
Maksimum
Satuan
Jangkauan tekanan
0
-
50
Tegangan masukan
4.75
5.0
5.25
Volt DC
-
7.0
10
mA DC
Tegangan output minimum
0.088
0.2
0.313
Volt DC
Tegangan output maksimum
4.587
4.7
4.813
Volt DC
Jangkauan tegangan
-
4.5
-
Volt DC
Beda tekanan maksimum1
-
-
200
Sensitivitas
-
90
-
-40o
-
125o
Arus masukan
Temperatur operasi
Keterangan:
1
Minimum
: beda tekanan antara P1 dan P2
kPa
kPa
mV/kPa
o
C
28
Lampiran 4: Dimensi dari sensor MPX 5050
29
Lampiran 5. Foto alat yang telah dibuat
Kran
Pipa orifice
P1
P2
Rangkaian mikrokontroler,
penguat, dan filter
Sensor
Pompa
30
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Bogor pada tanggal 4 September 1990 dan merupakan
anak keempat dari lima bersaudara. Penulis lulus dari SMA Negeri 99 Jakarta
pada tahun 2008 dan masuk Institut Pertanian Bogor pada tahun yang sama
melalui Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI) dan diterima di Departemen
Teknik Pertanian (sekarang bernama Departemen Teknik Mesin dan Biosistem)
Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor.
Selama menjadi mahasiswa, penulis aktif dalam organisasi perwakilan
mahasiswa, diantaranya di Dewan Perwakilan Mahasiswa Tingkat Persiapan
Bersama pada tahun 2009, Dewan Perwakilan Mahasiswa Fakultas Teknologi
Pertanian pada tahun 2009-2010, dan Dewan Pengawas Himpunan Mahasiswa
Teknik Pertanian pada tahun 2009-2010. Pada tahun 2010-2011, penulis menjadi
asisten praktikum mata kuliah Motor dan Tenaga Pertanian. Pada tahun 20102012, penulis menjadi Senior Resident Asrama Tingkat Persiapan Bersama dan
menjadi pembina Klub Ilmiah Asrama. Di luar kampus, penulis menjadi pengajar
di berbagai bimbingan belajar untuk siswa SMP hingga mahasiswa sejak tahun
2008-2010, aktif menjadi penulis dan kontributor di Wikipedia Indonesia sejak
tahun 2008, serta aktif dalam mempromosikan Wikipedia Indonesia di
masyarakat.
Pada tahun 2011, penulis melaksanakan praktik lapangan di Koperasi
Peternak Bandung Selatan Pangalengan dengan judul Aspek Teknik Pertanian
pada Usaha Peternakan Sapi Perah di KPBS Pangalengan, Bandung.