04. Rancang Bangun Alat Ukur Torsi Dan Kecepatan Motor DC dengan Prinsip No

RANCANG BANGUN ALAT UKUR TORSI DAN KECEPATAN
MOTOR DC DENGAN PRINSIP NON-KONTAK BERDASARKAN
DETEKSI MEDAN MAGNET
Nibraz IChalda , Annas Hawa
Institut Teknologi Bandung, Bandung
[email protected]
INTISARI
Motor DC memiliki manfaat yang banyak dalam kehidupan sehari-hari dan dunia industri. Pada
umumnya performansi motor DC dilihat dan parameter torsi dan kecepatan. Parameter tersebut
dapat diketahui dengan menggunakan tachometer optik untuk kecepatan dan sensor strain gauge
untuk pengukuran torsi. Kekurangan dan tachometer optik adalah tidak reliable di kondisi
lingkungan ekstrim. Kelemahan pengukuran torsi dengan strain gauge yaitu mahal, pemasangan
dan perawatan yang rumit, lifetime yang relatif pendek, dan tidak tahan di temp eratur tinggi.
Penyebab kelemahan pengukuran torsi karena pengukurannya yang menggunakan prinsip
kontak. Salah satu metoda non-kontak pengukuran torsi adalah berdasarkan prinsip
Magnetoelastic Effect. Prinsip kerjanya adalah apabila suatu bahan ferromagnetik diberi gaya
maupun torsi maka akan mengalami perubahan medan magnet yang nilainya akan sebanding
dengan torsi yang diterima. Sedangkan prinsip kerja pengukuran kecepatan adalah mendeteksi
perubahan polaritas ring magnet selama berputar dan terbaca sebagai sinyal digital oleh sensor, dan
digunakan untuk mencari kecepatan dari putaran motor. Dalam proses pengujian digunakan
kalibrator tachometer optik untuk pengukuran kecepatan dan pengukuran torsi menggunakan
nilai torsi teoritis yang diperoleh dan basil pengukuran gaya (F) dan loadcell dikalikan dengan
panjang lengan (L). Tachometer yang dibuat memiliki error 104,18 % pada input 1,2 V
(minimum), error -2,5 % pada input 6 V
(tengah), dan error 4,76 % pada input 12 V
(maksimum), Linearitas naik sebesar 0,9979 dan linearitas turun 0,9978. Sensitivitas naik 152,45 dan
sensitivitas turun 153,09. Histerisis input 0,031 dan histerisis output 5,077. Selain itu didapat
hubungan antara torsi yang diterima oleh shaft dari bahan ferromagnetik dengan perubahan
medan magnetnya dengan persamaan y = -623,31x - 40,861. Dimana y : medan magnet (Gauss), x :
torsi (Nm), nilai -623,31 adalah konstanta k dengan dimensi satuan Gauss/Nm, dan -40,861
merupakan konstanta yang tidak berdimensi. Alat ukur torsi motor DC berdasarkan prinsip
Magnetoelastic Effect dapat dipenuhi, dengan rentang pengukuran yang linear 0,05 sampai 0,1 Nm.
Kata Kunci: Motor DC, Torsi, Kecepatan, Magnetoelastic Effect, Sensor Hall
Effect, Loadcell, Tachometer Optik
ABSTRACT
DC motors have many benefits in everyday life and industry. In general, DC motor performance is
seen from the parameters of torque and speed. These parameters can be determined by using optical
tachometers for speed and strain gauge sensors for torque measurement. Disadvantages of the
optical tachometer are not reliable in extreme environmental conditions. Weakness of torque
measurement with strain gauge is expensive, complicated installation and maintenance, relatively
short lifetime, and can not stand at high temperatures. The cause of the weakness of torque
measurement due to its measurement using contact principle. One method of non-contact torque
measurement is based on the principle of Magnetoelastic Effect. The working principle is
ISSN 0852 - 002 X, PPI KIM KE-43
33
that if a ferromagnetic material is given force or torque it will have a magnetic field change
whose value will be proportional to the torque received. While the working principle of velocity
measurement is to detect changes in the polarity of the magnetic ring during rotation and read as a
digital signal by the sensor, and is used to find the speed of the motor rotation. In the testing
process we use optical tachometer calibrator for measurement of speed and torque measurement
using the theoretical torque value obtained from the force measurement (F) of loadcell
multiplied by arm length (L). The tachometer created has an error of 104.18% at 1.2 V input
(minimum), error -2.5% at input 6 V (middle), and error 4.76% at 12 V input (maximum),
Linearity increases by 0.9979 and linearity down 0.9978. The sensitivity was up 152.45 and the
sensitivity was down 153.09. Input hysteresis 0.031 and hysteresis output 5.077. In addition, there
is a correlation between the torque received by the shaft of the ferromagnetic material by changing
its magnetic field with the equation y = -623.31x - 40.861. Where the magnetic field (Gauss),
torque (Nm), the value -623.31 is the constant k with the unit dimensions Gauss / Nm, and -40.861
are the dimensionless constants. DC motor torque measuring instrument based on Magnetoelastic
Effect principle can be made, with a linear measurement range of 0.05 to 0.1 Nm.
Keywords: DC Motor, Torque,
Loadcell, Optical Tachometer
Speed,
Magnetoelastic Effect,
Hall Effect Sensor,
1. PENDAHULUAN
Motor listrik merupakan perangkat elektromagnetik yang mengubah energi listrik
menjadi energi mekanikEll. Salah satu jenis motor listrik adalah motor DC, yaitu
perangkat yang memerlukan tegangan yang searah pada kumparan medan untuk diubah
menjadi energi mekanik. Data pengukuran seperti kecepatan motor diperlukan untuk
mengetahui performansi serta spesifikasi sistem sehingga pengguna motor DC dapat
menyesuaikan dengan kebutuhan. Selain kecepatan, dibutuhkan informasi data yang
lebih teliti seperti torsi untuk sistem yang berotasi. Torsi adalah ukuran kemampuan
motor untuk melakukan kerja, jadi torsi adalah suatu energi. Besaran torsi adalah besaran
turunan yang biasa digunakan untuk menghitung energi yang dihasilkan dari benda yang
berputar pada porosnya. Pengukuran torsi sangat dibutuhkan untuk menjamin ketelitian
dalam perancangan dan pemasangan mesin, peningkatan performansi mesin, dan kontrol
sistem transmisi daya. Kebutuhan akan pengukuran torsi senantiasa meningkat seiring
dengan peningkatan kapasitas produk mesin[21. Dari hasil perkalian kecepatan dan torsi
akan didapatkan nilai daya yang ditransmisikan ke shaft[3].
Pengukuran kecepatan motor biasanya menggunakan alat
yang dinamakan
tachometer. Tachometer konvensional menggunakan metode kontak sehingga lifetime
relatif lebih pendek dibanding tachometer non-kontak. Sedangkan tachometer nonkontak yang banyak di pasaran saat ini menggunakan prinsip optik. Tachometer optik
34
ISSN 0852 - 002 X, PPI KIM KE-43
terdiri dari jalur atau garis (stripe) yang terdapat di dalam batang lalu terdapat sebuah
atau lebih photosensor yang menghadap pada batang tersebut. Setiap batang tersebut
berputar maka photosensor akan mendeteksi jumlah stripe yang melewatinya. Kemudian
akan menghasilkan output yang akan berbentuk pulsa[41. Kekurangan dari tachometer
optik adalah tidak reliable di kondisi lingkungan tertentu (kotor, panas, d11). Demikian
halnya dengan pengukuran torsi motor, alat ukur torsi yang saat ini sering digunakan
adalah torsimeter dengan sensor strain gauge. Torsimeter dengan sensor strain gauge
sendiri mempunyai beberapa kelemahan yaitu harganya relatif mahal (10-100 juta/unit),
pemasangan dan perawatan yang rumit,
lifetime yang relatif pendek karena
menggunakan metode kontak, serta tidak tahan di temperatur tinggi.
Untuk itulah diambil topik "Rancang Bangun Alat Ukur Torsi dan Kecepatan
Motor DC dengan Prinsip Non-Kontak Berdasarkan Deteksi Medan Magnet". Alat ini
didesain sederhana dan portable untuk mengukur dua parameter penting motor DC, yaitu
kecepatan dan torsi. Prinsip kerja pengukuran kecepatan pada alat ini adalah dengan
mengkopling shaft motor DC dengan shaft non-magnetik yang telah ditempel dengan
ring magnet. Berputarnya shaft motor menyebabkan ring magnet juga ikut berputar.
Sensor hall effect tipe switch mendeteksi perubahan polaritas (kutub utara dan selatan) ring
magnet selama berputar. Perubahan polaritas tersebut terbaca sebagai sinyal digital oleh
sensor, dan digunakan untuk mencari kecepatan putar dalam satuan rotasi per menit (RPM).
Sedangkan prinsip kerja pengukuran torsi adalah dengan mengkopling shaft motor DC
dengan shaft dari bahan
ferromagnetik.
Berdasarkan teori Magnetoelastic Effect,
apabila suatu bahan ferromagnetik diberi mechanical stress (baik gaya maupun torsi) maka
akan mengalami perubahan medan magnet. Sensor hall effect tipe linear berfungsi untuk
mendeteksi perubahan medan magnet tersebut yang nilainya akan sebanding dengan torsi
yang diterima.
2. TEORI DASAR
A. Motor DC
Motor listrik merupakan perangkat elektromagnetis yang mengubah energi listrik
menjadi energi mekanikEll Motor DC memerlukan tegangan yang searah pada kumparan
medan untuk diubah menjadi energi mekanik Kumparan medan pada motor DC disebut
stator (bagian yang tidak berputar) dan kumparan jangkar disebut rotor (bagian yang
berputar). Jika terjadi putaran pada kumparan jangkar dalam pada medan magnet, maka
ISSN 0852 - 002 X, PPI KIM KE-43
35
akan timbul tegangan (GGL) yang berubah-ubah arah pada setiap setengah putaran.
Bentuk motor paling sederhana memiliki kumparan satu lilitan yang bisa berputar bebas di
antara kutub-kutub magnet permanen seperti pada Gambar 1. Catu tegangan DC
menuju ke lilitan melalui sikat yang menyentuh komutator, dua segmen yang terhubung
dengan dua ujung lilitan. Kumparan satu lilitan pada gambar di atas disebut angker
dinamo. Angker dinamo adalah komponen yang berputar di antara medan magnet.
Mekanisme kerja untuk seluruh jenis motor secara umum arus listrik dalam medan
magnet akan memberikan gaya. Jika kawat yang membawa arus dibengkokkan menjadi
sebuah lingkaran / loop, maka kedua sisi loop, yaitu pada sudut kanan medan magnet, akan
mendapatkan gaya pada arah yang berlawanan. Pasangan gaya menghasilkan tenaga
putar / torsi / torque untuk memutar kumparan. Motor memiliki beberapa loop pada
dinamo untuk memberikan tenaga putaran yang
lebih
seragam
dan medan
magnetnya dihasilkan oleh susunan elektromagnetik yang disebut kumparan medan.
Untuk mengetahui spesifikasi dan performansi motor DC sendiri diperlukan
pengujian, diantaranya adalah pengujian torsi dan kecepatan putar.
Gambar 1. Motor DC
151
B. Pengukuran Kecepatan Putar
Besarnya gaya gerak listrik induksi pada kumparan armatur akibatnya
berputarnya rotor yang terletak diantara kutub magnet diperoleh dari persamaan 1.
1
dimana:
Ea = Tegangan gaya gerak listrik (Volt)
Fluks magnet per kutub (Weber)
Jumlah kutub
36
ISSN 0852 - 002 X, PPI KIM KE-43
Jumlah konduktor
Putaran rotor (RPM)
Atau dari persamaan 2:
2
Dengan
1 17
3
dimana:
Konstanta
mesin
Sedangkan
F
4
Jadi dari persamaan di atas diperoleh
5
Dengan persamaan 5 di atas, dapat disimpulkan bahwa kecepatan putar motor DC
dapat diperoleh dengan mengubah-ubah fluks magnet, pengaturan arus armatur atau
dengan pengubahan tegangan sumber[61. Yang akan dibahas di penelitian ini adalah
pengaturan kecepatan putar motor DC dengan pengaturan sumber tegangan.
Sebagaimana telah diketahui bahwa variasi tegangan akan mempengaruhi besarnya arus,
kondisi dimana arus bervariasi akan menyebabkan variasi penguatan medan armatur,
sehingga akan mempengaruhi kecepatan putar.
Dalam dunia industri, ISO 9000 dan kualitas spesifikasi kontrol dewasa ini juga
mengharuskan perusahaan untuk mengukur torsi selama proses produksi.
C. Pengukuran Torsi
Torsi adalah ukuran kemampuan mesin untuk melakukan kerja, jadi torsi adalah
suatu energi. Besaran torsi adalah besaran turunan yang biasa digunakan untuk
menghitung energi yang dihasilkan dari benda yang berputar pada porosnya. Adapun
perumusan dari torsi adalah sebagai berikut. Apabila suatu benda berputar dan
mempunyai besar gaya sentrifugal sebesar F, benda berputar pada porosnya dengan jarijari sebesar b, dengan data tersebut torsinya adalah seperti persamaan 6 :
T= F.d
6
dimana:
ISSN 0852 - 002 X, PPI KIM KE-43
37
T: Torsi benda berputar (N.m)
F: Gaya sentrifugal dari benda yang berputar (N) d:
Jarak benda ke pusat rotasi (m)
Karena adanya torsi inilah yang menyebabkan benda berputar terhadap porosnya, dan
benda akan berhenti apabila ada usaha melawan torsi dengan besar sama dengan arah yang
berlawanan.
Gambar 2. Pengujian Torsi 1'1
Pada motor bakar untuk mengetahui daya poros hams diketahui dulu torsinya.
Pengukuran torsi pada poros motor bakar menggunakan alat yang dinamakan
dinamometer. Prinsip kerja dari alat ini adalah dengan memberi beban yang berlawanan
terhadap arah putaran sampai putaran mendekati 0 RPM, beban ini nilainya adalah sama
dengan torsi poros. Dapat dilihat dari Gambar 2 adalah prinsip dasar dari dinamometer.
Pada gambar tersebut dapat dilihat pengukuran torsi pada poros (rotor) dengan prinsip
pengereman dengan stator yang dikenai beban sebesar w. Mesin dinyalakan kemudian pada
poros disambungkan dengan dinamometer. Untuk megukur torsi mesin pada poros mesin
diberi rem yang disambungkan dengan w pengereman atau pembebanan. Pembebanan
diteruskan sampai poros mesin hampir berhenti berputar. Beban maksimum yang terbaca
adalah gaya pengereman yang besarnya sama dengan gaya putar poros mesin F. Dari
defmisi disebutkan bahwa perkalian antara gaya dengan jaraknya adalah sebuah
torsi,
dengan definisi tersebut torsi pada poros dapat diketahui dengan persamaan7.
-
=TERT:
7
dimana:
I
Torsi mesin (Nm)
Beban (N)
Jarak pembebanan dengan pusat perputaran (m)
38
ISSN 0852 - 002 X, PPI KIM KE-43
Ingat w (beban/berat) disini berbeda dengan massa (m), jika massa satuan kg,
adapun beban disini adalah gaya berat dengan satuan N yang diturunkan dari persamaan 8.
8
dimana:
"4 Massa (kg)
Percepatan gravitasi (m/s2)
Pada mesin sebenarnya pembebanan adalah komponen-komponen mesin sendiri
yaitu aksesoris mesin (pompa air, pompa pelumas, dan kipas radiator), generator listrik
(pengisian aki, listrik penerangan, dan penyalan busi), gesekan mesin dan komponen
lainnya. Dan perhitungan torsi diatas dapat diketahui jumlah energi yang dihasikan
mesin pada poros. Jumlah energi yang dihasilkan mesin setiap waktunya adalah yang
disebut dengan daya mesin. Sedangkan energi yang diukur pada poros mesin dayanya
disebut daya poros.
Selain menggunakan prinsip dinamometer, dapat juga menggunakan prinsip
Magnetoelastic Effect.
Berdasarkan teori Magnetoelastic Effect, apabila suatu bahan
ferromagnetik diberi mechanical stress (baik gaya maupun torsi) maka akan mengalami
perubahan medan magnet[81. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada Gambar 3 berikut:
Sebelum mengalami perubahan medan
magnet akibat torsi
Setelah mengalami perubahan medan
magnet akibat torsi
Gambar 1. Magnetoelastic Effect
ISSN 0852 - 002 X, PPI KIM KE-43
39
D. Magnet Neodymium
Magnet adalah suatu materi yang mempunyai suatu medan magnet. Materi
tersebut bisa dalam berwujud magnet tetap atau magnet tidak tetap. Magnet selalu
memiliki dua kutub yaitu: kutub utara (north / N) dan kutub selatan (south / S).
Walaupun magnet itu dipotong-potong, potongan magnet kecil tersebut akan tetap
memiliki dua kutub. Magnet dapat menarik benda lain. Beberapa benda bahkan tertarik
lebih kuat dari yang lain, yaitu bahan logam. Namun tidak semua logam mempunyai
daya tarik yang sama terhadap magnet. Besi dan baja adalah dua contoh materi yang
mempunyai daya tarik yang tinggi oleh magnet. Sedangkan plastik, kapas, dan kertas
adalah contoh materi yang mempunyai daya tarik yang rendah oleh magnet.
Magnet yang digunakan yaitu ring magnet neodymium seperti Gambar
4.
Magnet neodymium merupakan magnet tetap yang paling kuat. Magnet neodymium (juga
dikenal sebagai NdFeB, NIB, atau magnet Neo), merupakan sejenis magnet tanah yang
jarang, terbuat dari campuran logam neodymium. Neodymium adalah suatu unsur kimia
dalam tabel periodik yang memiliki lambang Nd dan nomor atom 60.
Gambar 4. Ring Magnet Neodymium
Sedangkan shaft magnetoelastic
yang digunakan berasal
dari material
ferromagnetik. Untuk mendapatkan kuat medan yang maksimal, shaft magnetoelastic
hams dimagnetisasi telebih dahulu.
E. Magnetisasi Material Ferromagnetik
Ferromagnetik adalah suatu material yang apabila didekatkan dengan medan
magnet akan memberikan respon positif. Sederhananya material tersebut akan menempel
pada magnet. Contoh material ferromagnetik adalah besi, baja, dll. Magnetisasi adalah
40
ISSN 0852 - 002 X, PPI KIM KE-43
sebuah proses pengutuban arah momen-momen dipole magnetik dari atom-atom atau
molekul-molekul
bahan
tersebut,
khususnya pada bahan
ferromagnetik,
yang
menyebabkan bahan ferromagnetik yang semula bukan magnet setelah dimagnetisasi
akan menjadi magnetik dengan kutub utara dan selatan tertentu sesuai dengan arah
besaran vektor intensitas medan magnetik yang melakukan fungsi magnetisasi tersebut.
Proses ini ditentukan oleh jenis bahan yang disesuaikan dengan kekuatan medan magnet.
Pada sebagian besar bahan, proses magnetisasi sangat kecil. Bahan yang dimagnetisasi
pada penelitian ini adalah ring neodymium dan shaft besi (panjang 20 cm dan diameter 4
mm). Alat yang digunakan untuk memagnetisasi adalah Magnet Physic Impuls
Magnetisierer IM-2525-X-MS/DD-C.
Shaft tersebut dimagnetisasi dengan tegangan
maksimal yaitu sebesar 2.500 Volt dan arus maksimal senilai 20.000 Ampere. Prinsip dari
magnetisasi adalah untuk menyearahkan partikel material sehingga menjadi sebuah magnet.
Material ini ditempatkan diantara kutub elektro magnetik yang sangat kuat dan oriantasi
kutub yang diinginkan dari proses magnetasi. Alat akan mengisi daya magnet pada sebuah
periode atau waktu yang ditentukan. Daya magnetik akan meluruskan kelompok atom
atau domain magnetic material, Setelah dimagnetisasi kuat medan magnet pada
material ferromagnetik akan meningkat, hal tersebut ditunjukkan dengan naiknya
pembacaan medan magnet (dalam Gauss) saat material tersebut diukur dengan sensor Hall
Effect sebagai komponen pendeteksi medan magnet.
F. Sensor Hall Effect
Tegangan Hall (VH) adalah tegangan yang dihasilkan dari efek medan magnet
yang bereaksi tegak lurus terhadap arah arus listrik. Tegangan Hall ditemukan oleh
Herbert Hall pada tahun 1879. Sensor Hall Effect yang ada dirancang berdasarkan
Prinsip Hall Effect. Tegangan dihasilkan secara melintang/tegak lurus terhadap arah arus
listrik oleh konduktor listrik (Tegangan Hall), jika medan magnet diterapkan tegak lurus
terhadap konduktor. Arus listrik ditahan tetap konstan agar dapat mengukur densitas flux
magnetik. Sensor Hall Effect yang digunakan terdiri dari dari tipe, yaitu Sensor Hall
Effect Linear UGN3503U dan Sensor Hall Effect Switch HI 400. Untuk mendapatkan data
pengukuran kuat medan magnet yang benar, keluaran dari sensor Hall Effect
dibandingkan dengan hasil pembacaan gaussmeter tipe 3251 Yokogawa seperti pada
Gambar 5.
ISSN 0852 - 002 X, PPI KIM KE-43
41
Gambar 5. Gaussmeter Tipe 3251 Yokogawa
Sensor Hall Effect UGN3505 adalah sensor yang berfungsi untuk mendeteksi
medan magnet.
Sensor Hall Effect memberikan output berupa tegangan yang
proporsional dengan kekuatan medan magnet yang diterima oleh sensor tersebut. Sensor Hall
Effect ini dibangun dari sebuah lapisan silikon dan dua buah elektroda pada masingmasing sisi silikon. Pada saat tanpa ada pengaruh dari medan magnet maka beda
potensial antar kedua elektroda tersebut 0 Volt karena arus listrik mengalir ditengah
kedua elektroda. Ketika terdapat medan magnet mempengaruhi sensor ini maka arus
yang mengalir akan berbelok mendekati/menjauhi sisi yang dipengaruhi oleh medan
magnet. Hal ini menghasilkan beda potensial diantara kedua elektroda dari sensor Hall
Effect, dimana beda potensial tersebut sebanding dengan kuat medan magnet yang
diterima oleh sensor ini [93.
Di dalam sensor ini sudah dibangun sebuah penguat yang memperkuat sinyal dari
rangkaian sensor dan menghasilkan tegangan output ditengah-tengah tegangan supply.
Sensor ini dapat merespon perubahan kekuatan medan magnet yang statis dan dinamis
dengan frekuensi sampai 20 kHz. Perbedaan mendasar UGN3505U dengan HI 400
adalah jenis sinyal output-nya. UGN3505U mempunyai sinyal output analog, sedangkan HI
400 output-nya digital.
3. METODOLOGI (PERANCANGAN PROTOTIPE)
A. Prinsip Kerja Prototipe Tachometer
Sensor yang digunakan pada tachometer ini adalah sensor Hall Effect Switch tipe HI
400, yaitu sensor yang dapat mendeteksi medan magnet dengan keluaran berupa
42
ISSN 0852 - 002 X, PPI KIM KE-43
variabel tegangan. Sensor akan mendeteksi polaritas utara atau selatan dari sebuah ring
magnet diametral yang ditempelkan pada shaft alumunium, sehingga ring juga ikut
berputar ketika shaft berputar. Bahan dari ring magnet ini sendiri terbuat dari
Neodymium (NdFeB), yang merupakan salah satu magnet kuat yang memiliki nilai
medan magnet yang besar. Sesuai dengan Gambar 6, prinsip kerja dari pengukuran
kecepatan motor menggunakan metode ini adalah ketika shaft berputar, ring magnet juga ikut
berputar. Kemudian kutubnya akan dideteksi oleh sensor Hall Effect Swith yang
kemudian diproses oleh mikrokontroler dan menghasilkan pulsa. Pulsa tersebut terdiri atas
dua jenis yaitu High dan Low, dimana High adalah ketika yang terdeteksi adalah kutub
selatan dan Low adalah ketika
yang terdeteksi kutub utara.
Satu putaran
didefinisikan ketika awalnya terdeteksi High dan setelah itu terdeteksi lagi. Timer yang
digunakan adalah timer dari mikrokontroler Arduino Uno R3, sehingga setelah diproses
diperoleh nilai RPM dari shaft motor tersebut.
Motor DC
A
r
d
u 1
234 rpm
i
n
o
LCD 1&Y2
U
N
O
do■•
Power Supply
B
a
t
e
r
a
i
0. in
9
r
Shaft alumunium yang
ditempeli ring magnet
V
o
l
t
1
1
1
1
P
L
X
❑
A
Q
,
u
a
m
a
Gambar 6. Prinsip Kerja Prototipe Tachometer
B. Prinsip Kerja Prototipe Torsimeter
Prototipe torsimeter pada Gambar 7 digunakan sebagai alat ukur torsi non-kontak
dengan menggunakan metode pengukuran in-line, yaitu metode pengukuran torsi dengan
memasukkan alat ukur ke dalam sebuah sistem dimana objek ukur sedang berputar dan
diberi beban. Objek ukur yang digunakan pada penelitian ini adalah motor DC 12 Volt.
ISSN 0852 - 002 X, PPI KIM KE-43
43
Prinsip kerja alat ukur torsi ini adalah motor yang ingin diketahui nilai torsinya
dihubungkan dengan shaft besi yang sudah dimagnetisasi sehingga shaft besi juga ikut
berputar dengan motor. Pada ujung shaft besi tersebut diberi beban dan pada bagian
tengah shaft besi dipasang sebuah sensor Hall Effect dengan jarak 2 mm yang digunakan
untuk mengetahui perubahan besar medan magnet yang terjadi ketika shaft tersebut
diberikan torsi yang berbeda. Nilai perubahan medan magnet dari shaft besi yang sudah
dimagnetisasi tersebut akan sebanding dengan nilai torsi dari objek ukur motor yang
digunakan pada penelitian ini. Pemrosesan nilai medan magnet dari shaft akan diproses oleh
mikrokontroler Arduino Uno 3 untuk mengkonversi nilai medan magnet menjadi nilai torsi
yang akan ditampilkan pada LCD 16x2.
Bagian penting dari sistem pengukuran ini adalah terletak pada shaft besi yang
telah dimagnetisasi. Bagian ini perlu perlakuan khusus agar diperoleh hasil perbandingan
nilai torsi yang baik.
Motor DC
Arduino U NO
Power Supply
Baterai 9 Volt
t'
Sensor Hall
UGN35.5
PLX
DAQ
Shaft besi yang sudah
dimagnetisasi
LCD 15x2
Software PLX DAQ
Gambar 7. Prinsip Kerja Prototipe Torsimeter
C. Pembuatan Main Body
Main body pada Gambar 8 dan 9 merupakan bagian alat ukur sebagai sistem mekanik
untuk melakukan pengujian. Main body sendiri terdiri dari beberapa bagian diantaranya
dudukan motor, kopling shaft motor dengan shaft alumunium, kotak tempat komponen
elektronik diletakkan, dan shaft alumunium. Main body pada torsimeter merupakan
benda yang sama dengan main body pada tachometer. Hanya saja main body pada
torsimeter mengganti shaft alumunium dengan shaft besi dan menambahkan kopling
lengan pada ujung shaft besi sebagai beban.
44
ISSN 0852 - 002 X, PPI KIM KE-43
dudukan
motor
kotak komponen
shaft
alurnuniunn
kopling
Gambar 8. Main Body Tachometer
---
kotak komponen
dudukan
motor
kopling
shaft besi
kopling
lengan
Gambar 9. Main Body Torsimeter
D. Pembuatan Perangkat Lunak
Interupsi
(High ke Low)
V
End loop
Gambar 10. Diagram Alir Perhitungan Tachometer
ISSN 0852 - 002 X, PPI KIM KE-43
45
Mikrokontroler Arduino Uno R3 sebagai
komponen utama perangkat lunak
dalam mengolah sinyal dan data sehingga diperoleh nilai torsi dan RPM. Nilai torsi dan
RPM ditentukan berdasarkan nilai tegangan keluaran dari sensor Hall Effect. Nilai torsi dan
RPM akan ditampilkan pada sebuah LCD 16x2. Diagram alir program yang digunakan
adalah seperti Gambar 10 dan 11.
Start
inisiasi tegangan awal sebagai keadaan tidak ada
pengaruh magnet
Proses konversi
tegangan
ke
variabel gauss
erhitungan nilai
torsi berdasarkan
erubahan gauss
1-1 I LA
Gambar 11. Diagram Alir Perhitungan Torsimeter
4. HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Pengujian Sensor
Pengujian dilakukan untuk mengetahui karakteristik umum sensor dalam
pengoptimalan
aplikasinya.
Pengujian karakteristik sensor HI 400
dibatasi hanya
menguji jarak efektif antara sensor dengan ring magnet. Sampel ring magnet yang
digunakan neodymium (2.000 Gauss) dengan polaritas diametral. Prosedur pengujiannya
adalah secara bergantian, jauh dekatkan magnet dengan sensor untuk melihat jarak
46
ISSN 0852 — 002 X, PPI KIM KE-43
efektif yang masih dapat terbaca oleh sensor. Hasil pengujian karakteristik sensor dalam hal
pembacaan efektif didapatkan data jarak 5 mm untuk ring magnet neodymium (2.000 Gauss).
Pengujian karakteristik sensor UGN3503U terdiri dari pengujian kalibrasi sensor
dengan gaussmeter tipe 3251 Yokogawa dan pengujian karakteristik sensor terhadap
perubahan jarak. Pengujian kalibrasi sensor sendiri menggunakan magnet koin barrium
ferrite tipe aksial dengan kuat medan 700 Gauss. Prosedur pengujian kalibrasi sensor
UGN3503U adalah pilih beberapa titik pengukuran pada magnet. Secara bergantian ukur titik
tersebut dengan menggunakan probe gaussmeter dan sensor UGN3503U.
Berdasarkan data pengujian yang didapat pada 3 posisi (-700 Gauss, 0 Gauss, dan 700
Gauss) dengan masing-masing posisi diuji sebanyak 3
Gambar 12.
kali, didapat grafik seperti
Terlihat bahwa nilai pembacaan sensor sama dengan nilai keluaran
gaussmeter standar. Sehingga nilai pembacaan sensor dapat dipercaya untuk prototipe
torsimeter.
Grafik Pengujian
Kalibrasi Sensor Hall Effect
UGN3503U
In
c
o
1000
co
500
gao
0
sensor 1
0
CO
-a
1
2
3
-500
4
— sensor 2
gaussmeter
-1000
Posisi ke-
Gambar 12. Grafik Pengujian Kalibrasi Sensor UGN3503U
Pengujian karakteristik sensor terhadap perubahan jarak menggunakan magnet
yang sama seperti sebelumnya, yaitu magnet koin barrium ferrite tipe aksial dengan kuat
medan 700 Gauss. Prosedur pengujiannya adalah jauh dekatkan magnet dengan sensor
untuk melihat jarak efektif yang masih dapat terbaca oleh sensor. Berdasarkan data
pengujian, didapat grafik seperti di Gambar 13. Terlihat bahwa nilai pembacaan sensor
yang linear terdapat pada jarak kurang dari 20 mm.
ISSN 0852 - 002 X, PPI KIM KE-43
47
Grafik Hubungan Antara Jarak dengan
Perubahan Medan Magnet
600.0000000
400.0000000
hubungan antara
jarak dengan
perubahan fluks
200.0000000
0.0000000
0
20
40
60
80
Jarak (mm)
Gambar 13. Grafik Hubungan Jarak dengan Perubahan Medan Magnet
B. Pengujian Kalibrasi Prototipe Tachometer
Pengujian kalibrasi alat ukur ini dilakukan untuk mengetahui jumlah putaran
yang
dinyatakan
sebagai
kecepatan
dalam
RPM.
Kalibrasi
dilakukan
untuk
membandingkan alat ukur uji (sensor Hall Effect Switch HI 400) dengan alat ukur
standar (tachometer optik). Prinsipnya adalah membandingkan nilai kecepatan putar
(RPM) yang dideteksi sensor dengan tachometer optik. Adapun prosedur kalibrasinya
adalah sebagai berikut :
1. Pastikan prototipe
tachometer, power supply, mikrokontroler Arduino, display
(LCD), kabel-kabel, serta alat standar (tachometer optik) telah siap untuk digunakan.
2. Pasang shaft alumunium yang telah ditempeli ring magnet pada motor DC yang
akan diuji. Tempelkan sedikit kertas uji untuk tachometer optik di atas ring magnet.
3. Sambungkan motor DC dengan input tegangan dari power supply yang telah
terhubung pada sumber AC 220 Volt.
4. Rangkaikan sensor HI 400 dengan Arduino. Pin 1 sensor pada pin 5 Volt, pin 4
sensor pada GND, dan pin 2 sensor pada pin input digital D2. Selanjutnya,
sambungkan kabel USB Arduino ke komputer.
5. Nyalakan push button (on) pada power supply sebagai tanda bahwa telah siap untuk
dilakukan pengujian.
6. Buka software Arduino pada komputer dan upload programnya.
7. Putar potensiometer pada power supply untuk mengatur input tegangan pada motor
DC. Kemudian berikan input tegangan dari kecil ke besar kemudian dari besar ke
kecil.
48
ISSN 0852 - 002 X, PPI KIM KE-43
8. Saat shaft motor berputar untuk dilakukan pengujian, posisikan tachometer secara
tegak lurus terhadap bidang pantul pada kertas ujinya agar cahaya tembak (laser) dari
tachometer dapat secara tepat mengenai kertas uji tersebut. Kemudian tekan tombol
on pada tachometer untuk melakukan pengujian.
9. Selanjutnya, hasil pengujian dapat dilihat pada display tachometer. Sedangkan hasil
pengujian dari sensor dapat dilihat pada layar LCD berupa nilai kecepatan putar
(RPM).
Hasil pengujian kalibrasi alat ukur yang dilakukan antara lain pengujian dengan
input tetap dan input berubah. Hasil pengujiannya antara lain sebagai berikut :
a. Pengujian dengan input tetap
Pengujian dengan input tetap digunakan untuk menghitung nilai akurasi, presisi,
bias, dan error. Pada pengujian ini dilakukan di tiga titik uji, yaitu titik minimum,
tengah, dan maksimum. Adapun data-data hasil pengujiannya adalah sebagai
berikut :
•
Pengujian pada input 1,2 Volt (minimum)
Tabel 1. Pengujian Input Minimum
1
Hasil Uji
(RPM)
60
2
120
116,3
3
60
116,3
4
120
116,3
5
60
116,3
6
120
116,3
7
60
116,3
8
120
116,3
9
60
116,3
10
120
116,3
Pengujian ke-
ISSN 0852 - 002 X, PPI KIM KE-43
Hasil Standar
(RPM)
116,3
49
•
Pengujian pada input 6 Volt (titik tengah)
Tabel 2. Pengujian Input Tengah
1
Hasil Uji
(RPM)
840
2
840
819,5
3
840
819,5
4
840
819,5
5
840
819,5
6
840
819,5
7
840
819,5
8
840
819,5
9
840
819,5
10
840
819,5
Pengujian ke-
Hasil Standar
(RPM)
819,5
• Pengujian pada input 12 Volt (maksimum)
Tabel 3. Pengujian Input Maksimum
1
Hasil Uji
(RPM)
1740
Hasil Standar
(RPM)
1759
2
1800
1759
3
1740
1759
4
1800
1759
5
1740
1759
6
1800
1759
7
1740
1759
8
1800
1759
9
1740
1759
10
1800
1759
Pengujian ke-
Berdasarkan hasil pengujian dengan input tetap, berikut karakteristik prototipe
tachometer :
50
ISSN 0852 - 002 X, PPI KIM KE-43
Tabel 4. Tabel Karakteristik Prototipe Tachometer
Standar Deviasi
Input
Minimum
(1,2 V)
31.62
Input
Tengah
(6 V)
0
Rata-rata
90
840
1770
Bias
26.2
-20.5
-11
Akurasi (%)
-4.09
97.5
95.23
Presisi (%)
-5.4
100
94.64
Error (%)
104.18
-2.5
4.76
Karakteristik
Input
Maksimum
(12 V)
31.62
b. Pengujian dengan input berubah
Pengujian dengan input berubah digunakan untuk mengetahui linearitas, histerisis, dan
sensitivitas alat. Percobaan dilakukan dengan input tegangan yang berubah setiap 1 Volt. Data
hasil perhitungannya adalah sebagai berikut :
1) Grafik Linearitas Pengukuran Naik
Grafik Pengukuran Naik
2000
y=
^ 1500
1000
ro
re
152.45x- 84.277
R2 = 0.9979
pengukuran naik (rpm)
500
0
-500
r if
tf
Linear (pengukuran
naik (rpm))
5
1
15
Tegangan Masukan (V)
Gambar 14. Grafik Pengukuran Naik
ISSN 0852 - 002 X, PPI KIM KE-43
51
▪
••
•
2) Grafik Linearitas Pengukuran Turun
Grafik Pengukuran Turun
2000
y = 153.09x- 89.354
R2 = 0.9978
1500
a.
3_
—
1000
pengukuran turun
(rpm)
2
re
cr.
tv
—
500
Linear (penguku ran
turun (rpm))
uy
5
10
15
-500
Tegangan Masukan (V)
Gambar 15. Grafik Pengukuran Turun
3) Grafik Histerisis Pengukuran Naik dan Turun
Grafik Histerisis
2000
1800
E 1600
1400
V.
1200
— pengukuran naik (rpm)
0- 1000
RtY'S
co
U
— pengukuran turun
600
400
(rpm
)
200
0
en
r-- oa CI 0 q-C
1-1 I-4 a-I
Tegangan Masukan (V)
Gambar 16. Histerisis
Berdasarkan hasil grafik diatas, maka dapat diketahui bahwa baik pada pengukuran naik
maupun turun, masing-masing memiliki linearitas yang baik. Terlihat pada Gambar 14
dan Gambar 15 harga koefisien korelasinya yang mendekati nilai satu (R2
(0,9979
1) dan (0,9978
1), yaitu
1). Sedangkan untuk nilai sensitivitasnya, pada pengukuran
naik nilainya 152,45 dan pada pengukuran turun nilainya 153,09. Kedua nilai sensitivitas
52
ISSN 0852 — 002 X, PPI KIM KE-43
tersebut menunjukkan bahwa sensitivitas alat tidak baik karena nilainya yang terlalu
besar (sensitivitas
1).
Grafik histerisis ditunjukkan pada Gambar 16 dan perhitungan histerisisnya adalah
sebagai berikut :
e011.
= 152,45 ein — 84,277
eot
= 153,09 en — 89,354
pada eon = 0
—> ein= 0,552
pada eot = 0
—> en = 0,583
pada ein = 0 —> eon = -84,277
pada ett = 0 —> eot = -89,354
Histerisis input
Histerisis output
Iein eit I
Ieon - eot I
= I 0,552 - 0,583 I
= 0,031
= I -84,277 - (-89,354) I
= 5,077.
Berdasarkan nilai histerisis yang didapat, diketahui bahwa histerisis input-nya relatif
baik. Hal ini dikarenakan nilai histerisisnya mendekati harga nol (0,031 0). Sedangkan untuk
histerisis output-nya dapat dikatakan buruk karena nilainya yang relatif besar yaitu 5,077 dan
tidak mendekati harga nol.
C. Pengujian Kalibrasi Prototipe Torsimeter
Pengujian kalibrasi alat ukur ini dilakukan untuk mengetahui hubungan antara
perubahan medan magnet dengan torsi yang diterima. Nilai torsi didapat dari perkalian
nilai beban (w) dengan panjang lengan (d) yang dinyatakan dalam Nm. Kalibrasi
dilakukan untuk membandingkan alat ukur uji (sensor Hall Effect Linear UGN3503U)
dengan alat ukur standar (Phidget Bridge). Prinsipnya adalah membandingkan nilai
perubahan medan magnet (Gauss) yang dideteksi sensor dengan nilai beban (w) yang
dideteksi Phidget Bridge dikali panjang lengan (d) yang diukur dengan jangka sorong.
cm
3 cm
Gambar 17 Posisi Sensor
ISSN 0852 — 002 X, PPI KIM KE-43
53
Adapun prosedur kalibrasinya adalah sebagai berikut :
1.
Pastikan prototipe torsimeter, power supply, jangka sorong, mikrokontroler
Arduino, display (LCD), kabel-kabel, serta alat standar (Phidget Bridge) telah siap
untuk digunakan.
2.
Pasang shaft besi yang telah dimagnetisasi pada motor DC yang akan diuji. Pasang
kopling lengan diujung satunya.
3.
Ukur panjang kopling lengan dari poros sampai ujung yang akan menekan Phidget
Bridge dengan jangka sorong. Catat nilai panjang lengan (d).
4.
Sambungkan motor DC dengan input tegangan dari power supply yang telah
terhubung pada sumber AC 220 Volt.
5.
Rangkaikan 2 sensor UGN3503 dengan Arduino. Pin 1 sensor pada pin 5 Volt, pin
2 sensor pada GND, dan pin 3 sensor pada pin input analog AO (Sensor 1) dan A2
(Sensor 2). Sensor 1 diletakkan sekitar 3 cm dari kopling motor (moving part) dan
sensor 2 diletakkan sekitar 3 cm dari kopling lengan (fix part) seperti pada Gambar
17. Keduanya berjarak 2 mm dari shaft besi. Selanjutnya, sambungkan kabel USB
Arduino ke komputer.
6.
Nyalakan push button (on) pada power supply sebagai tanda bahwa telah siap untuk
dilakukan p engujian.
7.
Buka software Arduino pada komputer dan upload programnya.
8.
Putar potensiometer pada power supply untuk mengatur input tegangan pada motor
DC. Kemudian berikan input tegangan dari kecil ke besar kemudian dari besar ke
kecil.
9.
Putaran motor akan tertahan oleh kopling lengan. Ujung kopling lengan akan
menekan phidget bridge. Beban (w) yang diterima motor akan terbaca di software
phidget bridge pada
layar
komputer dalam bentuk tegangan,
kemudian
dikonversikan dalam besaran Newton. Catat hasilnya. Cari nilai torsi dengan cara
mengalikan nilai beban (w) dengan panjang lengan (d).
10. Sementara itu perubahan medan magnet pada 2 titik di shaft besi akan ditampilkan
pada layar LCD.
Berdasarkan data yang diperoleh, grafik pembacaan perubahan medan magnet
pada sensor 1 adalah seperti Gambar 18.
54
ISSN 0852 - 002 X, PPI KIM KE-43
•
•
•
•
-
Grafik Pengukuran Naik
Pembacaan Perubahan Medan
Magnet di Sensor 1
0
y = -7.2964x- 37.091
R2 = 0.8658
-20
re
-41)
ti
eke
-60
— hubungan tegangan
dengan perubahan
fluks
-80
— Linear (hubungan
tegangan dengan
perubahan fluks)
-100
2 -120
-140
Tegangan Masukan (V)
Gambar 18. Pengukuran Naik Sensor 1
Berdasarkan data yang diperoleh, grafik pembacaan perubahan medan magnet
pada
sensor 2 adalah seperti Gambar 19.
Grafik Pengukuran Naik
Pembacaan Perubahan Medan
Magnet di Sensor 2
200
y = 7.8802x + 59.371
R2 = 0.7645
150
hubungan tegangan
own 100
dengan perubahan
fluks
550
Linear (hubungan
-a
tegangan dengan
perubahan fluks)
0
5
10
15
Tegangan Masukan (V)
Gambar 19. Grafik Pengukuran Naik Sensor 2
Berdasarkan data nilai torsi dari perkalian beban (w) dengan panjang lengan (d)
yang diperoleh, didapat hubungan tegangan masukan motor dengan torsi yang diberikan
seperti terlihat pada Gambar 20.
ISSN 0852 — 002 X, PPI KIM KE-43
55
Grafik Pengukuran Naik
Hubungan Tegangan dengan Torsi
0.16
0.14
y = 0.0128x- 0.0174
R2= 0.9923
0.12
0.1
-e
— hubungan tegangan
dengan torsi
0.08
.p) 0.06
— Linear (hubungan
tegangan dengan torsi)
0.04
0.02
0
-0.02 °
5
10
15
Tegangan Masukan (V)
Gambar 20. Grafik Pengukuran Naik Hubungan Tegangan-Torsi
Kemudian didapatlah hubungan torsi dengan perubahan medan magnet seperti
terlihat pada Gambar 21 dan Gambar 22.
Grafik Pengukuran Naik
Hubungan Torsi dengan Perubahan
Medan Magnet (Sensor 1)
0
4ra
-20
ar
bo
eg
2
g
0,05
0.1
0.15
y = -623.31x- 40.861
R2= 0.8287
40
hubungan torsi dengan
perubahan fluks
-60
-80
— Linear (hubungan torsi
dengan perubahan fluks)
-100
tco
.c -120
-140
a.
Torsi (Nm)
Gambar 21. Hubungan Torsi-Medan Magnet pada Sensor 1
56
ISSN 0852 - 002 X, PPI KIM KE-43
Grafik Pengukuran Naik
Hubungan Torsi dengan Perubahan
RA—A-- RA
I
a. r
iviagneL p er
1
zi
21X.1
y = 669.26x+ 63.34
co
0 150
F(2= 0.7113
■
W 100
2
C
to
y
50
2
_c
hubungan torsi dengan
perubahan fluks
Linear (hubungan torsi
dengan perubahan fluks)
0
0
0.05
0.1
0.15
Torsi (Nm)
1
Gambar 22. Hubungan Torsi-Medan Magnet pada Sensor 2
Terlihat bahwa hasil pembacaan sensor 1 lebih linear dibanding sensor 2. Hal ini
ditunjukan oleh harga koefisien korelasinya yang mendekati nilai satu (R2
(0,8287
1) untuk sensor 1 dan (0,7113
sensitivitasnya, pada pengukuran naik sensor
1), yaitu
1) untuk sensor 2. Sedangkan untuk nilai
1 nilainya -623,31 dan pada pengukuran
naik sensor 2 nilainya 669,26.
Selain itu, pada titik uji sensor 1 kuat medan magnet material shaft besi dapat
kembali seperti nilai awal setelah tidak mendapat torsi yaitu -7,512 Gauss. Sedangkan
pada titik uji sensor 2 menunjukkan pembacaan 112,68 Gauss walaupun sudah tidak ada
torsi. Hal ini berarti material di titik tersebut mengalami saturasi. Dapat disimpulk an
bahwa titik uji pada sensor 1 lebih merepresentasikan hubungan torsi dengan perubahan
medan magnet dengan persamaan 9:
y = -623,31x - 40,861
9
dimana:
y: Medan magnet (Gauss)
x: Torsi (Nm)
dengan rentang pengukuran yang linear 0,05 sampai
0,1 Nm. Dimana nilai -623,31
adalah konstanta k dengan dimensi satuan Gauss/Nm dan -40,861 merupakan konstanta
yang tidak berdimensi.
ISSN 0852 — 002 X, PPI KIM KE-43
57
5. KESIMPULAN
Alat ukur kecepatan motor DC dengan prinsip deteksi medan magnet dapat
dikembangkan dan memiliki tegangan ideal pada input tengah (6 V) dengan error - 2,5 %
sebagai bias sensor. Pada pengukuran naik maupun turun, alat memiliki linearitas yang
baik, karena harga koefisien korelasinya yang mendekati nilai satu (R2 cz-,' 1), yaitu
(0,9979 cz 1) dan (0,9978 z 1). Sedangkan untuk nilai sensitivitasnya, pada pengukuran naik
nilainya 152,45 dan pada pengukuran turun nilainya 153,09. Kedua nilai sensitivitas tersebut
menunjukkan bahwa sensitivitas alat tidak baik karena nilainya yang terlalu besar
(sensitivitas 1). Berdasarkan nilai histerisis yang didapat, diketahui bahwa histerisis
input-nya relatif baik. Hal ini dikarenakan nilai histerisisnya mendekati harga nol (0,031 z
0). Sedangkan untuk histerisis output-nya dapat dikatakan buruk karena nilainya yang
relatif besar yaitu 5,077 dan tidak mendekati harga nol. Terdapat hubungan antara torsi yang
diterima oleh shaft dari bahan ferromagnetik dengan perubahan medan magnetnya dengan
persamaan y = -623,31x - 40,861. Dimana medan magnet (Gauss), torsi (Nm), nilai -623,31
adalah
konstanta
k
dengan
dimensi
satuan
Gauss/Nm,
dan
-
40,861 merupakan konstanta yang tidak berdimensi. Alat ukur torsi motor DC
berdasarkan prinsip Magneto elastic Effect dapat dipenuhi, dengan rentang pengukuran
yang linear 0,05 sampai 0,1 Nm.
6. UCAPAN TERIMA KASIH
Penelitian ini didukung oleh program kerjasama pendidikan antara Kementerian
Perdagangan Republik Indonesia dan Institut Teknologi Bandung serta Pusat Penelitian
Elektronika dan Telekomunikasi Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (PPET-LIPI).
7. DAFTAR PUSTAKA
[1] Zuhal. 1988. Dasar Teknik Tenaga Listrik dan Elektronika Daya. Jakarta: Gramedia. [2]
Yeon Doo Cheong, Ji Woong Kim, Se Hoon Oh and Chong Won Lee. 1999. Analysis
and development of the angular twist type torque -sensor. Composite Structures 47:
457-462.
[3] V. Lemarquand and G. Lemarquand.
1991. Magnetic differential torque sensor.
IEEE Transactions Magnetics, 31: No. 6.
58
ISSN 0852 - 002 X, PPI KIM KE-43
[4] Prinsip Kerja Tachometer.
2016.
http://dokumen.tips/documents/prinsip-kerj a-
tachometer-56dd4c5eefe2b.html. Tanggal akses 7 Mei 2016.
[5] Sumanto. 1994. Mesin Arus Searah. Jogjakarta: Penerbit ANDI OFFSET.
[6] Malang,
Yulianto.
2015.
Praktikum
3
:
Karakteristik Motor DC.
yuliantopraktikummesinlistrik.blogspot.co.id. Tanggal akses 21 Mei 2016.
[7] Kamala, Arief. 2013. Menghitung Daya dan Torsi Mesin. ariefkamala.blogspot.co.id.
Tanggal akses 4 April 2016.
[8] Methode Electronics Inc. 2015. Magnetoelastic Sensor Technology. Methode.com.
Tanggal akses 23 Maret 2016.
[9] Allegro MicroSyatem, Inc. 1999. Datasheet UGN3503U. Allegromicro.com. Tanggal
akses 8 Januari 2016.
HASIL DISKUSI:
Nama Penanya : Hafid
Pertanyaan :
1. Pada pengukuran 0.05 — 0.1 Nm apakah ada evaluasi ketidakpastiannya?
2. Persamaan pada Torsi itu didapat darimana?
Jawaban :
Pada prototype ini kami barn menemukan korelasi antara hubungan torsi dan nilai fluks,
sehingga belum ada ketidakpastiannya. Persamaan pada torsi didapat dari percobaan
(experimental equation)
Nama Penanya : Windi Kurnia
Pertanyaan :
1. Menurut abstrak, Pada input 1.2 volt errornya sangat besar, kenapa tetap
menggunakan input tersebut?
2. Dalam batasan masalah disebutkan tachometer tidak bisa digunakan di kondisi
ekstrim, tapi ternyata alat ini juga tidak digunakan di kondisi ekstrim, jadi apa
kelebihannya?
Jawaban :
1. Input 1.2 volt digunakan karena itu adalah tegangan minimum
2. Dalam pengujian ini, kami belum menguji di kondisi ekstrim, secara teori harusnya bisa
ISSN 0852 - 002 X, PPI KIM KE-43
59