sistem sensor kualitas oli mesin sepeda motor

Nama : Yudhis Thiro Kabul Yunior
NRP : 2211105022
Pembimbing I : Ir. Harris Pirngadi, M.T.
Pembimbing II : Ir. Tasripan, M.T.
Bab 1
Pendahuluan
1.1 Latar Belakang
 Oli mesin pada sepeda motor berfungsi sebagai minyak pelumas, pendingin,
pelindung dari karat, serta penyekat mesin. Pelumasan terhadap mesin digunakan untuk
menghindari terjadinya gesekan langsung antara logam dalam mesin, sehingga tingkat
keausan logam dan tingkat kerusakan mesin dapat dikurangi sehingga usia pakai (life
time) mesin semakin awet. Dengan klasifikasi mesin yang berbeda-beda`tentunya
dibutuhkan oli mesin dengan tingkat kekentalan yang berbeda-beda pula., dengan
demikian penggunaan jenis minyak pelumas yang sesuai dapat digunakan menurut tipe,
peforma maupun kebutuhan pengunanya.
 Permasalahan yang sering muncul pada masyarakat awam adalah penggunaan oli mesin
yang tidak memperhatikan kekentalannya tetapi hanya dengan melihat oli sebatas
merknya saja, padahal tiap mesin kendaraan memerlukan tingkat kekentalan oli yang
berbeda-beda yang akan berpengaruh pada kemampuan pelumasan mesin.
 tugas akhir ini akan mengimplementasikan sensor dan tranduser yang digunakan
untuk mengukur kekentalan oli mesin sepeda motor berdasarkan metode kapasitansi
dan indeks bias. Sensor kapasitif akan dibuat dari plat berbahan aluminium dengan nilai
frekuensi yang bekerja menggunakan rangkaian astable multivibrator sehingga besaran
frekuensi akan berbah sesuai dengan bahan uji yang diberikan. Untuk Sistem Indeks Bias
dilakukan dengan menggunakan webcam yang berbasis computer untuk menghitung
nilai pixel berdasarkan berkas pembiasan cahaya. T
1.2 Tujuan
Tujuan yang hendak dicapai pada tugas akhir ini adalah merancang
sebuah sensor yang berfungsi sebagai alat penguji Oli Mesin Sepeda
Motor yang murah dan efektif berdasarkan parameter kapasitansi dan
indeks bias.
1.3 Permasalahan
Permasalahan yang mendasari tugas akhir ini adalah :
 Sensor kapasitif dapat mengetahui kadar kekentalan oli mesin sepeda
motor dengan beberapa tingkat kekentalan.
 Pengaruh sensor kapasitif terhadap oli dengan berbagai macam
tingkat kekentalan SAE .
 Pengaruh indeks bias terhadap oli dengan berbagai macam tingkat
kekentalan SAE .
1.4 Batasan Masalah
Batasan masalah dari tugas akhir ini adalah :
 Bagaimana sensor kapasitif dapat bekerja dengan
menggunakan astable multivibrator.
 Bagaimana kualitas oli dapat diketahui dengan prinsip
indeks bias cahaya
BAB II
Teori Penunjang
2.1 Pelumas Mesin (Oli Mesin)
Pelumas oli merupakan sejenis cairan kental yang berfungsi
sebagai pelicin, pelindung, dan pembersih bagi bagian dalam
mesin. Kode pengenal Oli adalah berupa huruf SAE yang
merupakan singkatan dari Society of Automotive Engineers. SAE
(Society of Automotive Engineer) adalah sebuah lembaga
standarisasi seperti ISO,DIN atau JIS yang mengkhususkan diri
di bidang otomotif.
Minyak pelumas dikelompokkan berdasarkan tingkat
kekentalannya. Dalam kemasan atau kaleng pelumas, biasanya
dapat ditemukan kode angka yang menunjukkan tingkat
kekentalannya, seperti: SAE 40, SAE 90, dsb. Semakin tinggi
angkanya semakin kental minyak pelumas tersebut. Ada juga
kode angka multi grade seperti SAE 10W-50, yang dapat
diartikan bahwa pelumas memiliki tingkat kekentalan sama
dengan SAE 10 pada suhu udara dingin (W=Winter) dan SAE 50
pada suhu udara panas
 2.2 Cylinder Kapasitif Sensor

Sensor kapasitif dapat mengindera langsung berbagai
hal, seperti: gerakan, komposisi kimia dan medan listrik. Sensor
kapasitif juga dapat mengindera berbagai variabel yang dikonversi
terlebih dahulu menjadi konstanta gerak ataupun dielektrik, seperti:
tekanan,percepatan, tinggi dan komposisi fluida.Sensor kapasitif
menggunakan elektroda konduktif dengan dielektrik. Rangkaian
detector hanya membutuhkan tegangan (listrik) 5 Volt yang akan
mengubah variasi kapasitansi menjadi variasi voltase, frekuensi atau
lebar pulsa.
 Dimana :



L = panajang silinder (m)
a = radius silinder dalam (m)
b = radius silinder luar (m)
 2.3
Mikrokontroler ATMega16
 Mikrokontroller AVR (Alf and Vegard’s Risc processor) memiliki arsitektur 8 bit, dimana
semua instruksi dikemas dalam kode 16-bit dan sebagian besar instruksi dieksekusi dalam 1
siklus clock atau dikenal dengan teknologi RISC (Reduced Instruction Set Computing) [5].

Konfigurasi Pin ATmega 16
 VCC Input sumber tegangan (+)
 GND Ground (-)
 Port A (PA7 … PA0) Berfungsi sebagai input analog dari ADC .
Port ini juga berfungsi sebagai port I/O dua arah, j
jika ADC tidak digunakan.
 Port B (PB7 … PB0) Berfungsi sebagai port I/O dua arah.
Port PB5, PB6 dan PB7 juga berfungsi sebagai MOSI, MISO dan
SCK yang dipergunakan pada proses downloading.
 Port C (PC7 … PC0) Berfungsi sebagai port I/O dua arah.
 Port D (PD7 … PD0) Berfungsi sebagai port I/O dua arah.
Port PD0 dan PD1 juga berfungsi sebagai RXD dan TXD,
yang dipergunakan untuk komunikasi serial.
 RESET Input reset.
 XTAL1 Input ke amplifier inverting osilator dan
input ke sirkuit clock internal.
 XTAL2 Output dari amplifier inverting osilator.
 AVCC Input tegangan untuk Port A dan ADC.
 AREF Tegangan referensi untuk ADC.
 2.4 IC Pembangkit Gelombang
 IC NE/SE 555 adalah piranti multiguna yang telah
secara luas digunakan. Piranti ini dapat difungsikan
sebagai astable multivibrator.
 Pembiasan Cahaya
 Pembiasan cahaya adalah pembelokan cahaya ketika berkas cahaya melewati bidang
batas dua medium yang berbeda indeks biasnya. Indeks bias mutlat suatu bahan adalah
perbandingan kecepatan cahaya diruang hampa dengan kecepatan cahaya dibahan
tersebut. Indeks bias relative
 medium kedua terhadap medium pertama adalah perbandingan indeks bias antara
medium kedua dengan indeks bias medium pertama.
 Astable Multivibrator
Maka untuk persamaan frekuensi
dapat dinyataakan sebagai :
 Web Camera
 Webcam adalah media untuk mengambil gambar
(bergerak/tidak bergerak) yang kemudian
mengubahnya menjadi sinyal video. Supaya gambar
yang diambil dapat diproses, maka sinyal video ini
harus diubah menjadi sinyal digital. Dengan sinyal
berupa data digital ini dapat dilakukan manipulasi
ataupun pemrosesan sesuai dengan tujuan yang
diinginkan. Dalam hal ini digunakan untuk
mendeteksi ataupun membedakan warna dasar
(merah, hijau, dan biru).
BAB III
PERANCANGAN ALAT
Mulai
Perancangan
Software
Mempelajari Kerja
Sistem
Perancangan
Sistem
Pemrogaman
Software
Pengujian
Software
Pembuatan PCB
Sesuai
Perakitan
Komponen
Pengujian Alat
Keseluruhan
Pengujian Alat
Penyusunan
Laporan
Tidak
Sesuai
YA
Selesai
Perancangan Hardware
Sensor
Kapasitif
Astable
Multivibrator
Micro
Controller
Display
Dioda Laser
Sampel Oli
Web Cam
 3.1 Perancangan Sensor Cylinder Kapasitif
 . Sensor kapasitif ini didesain menggunakan 2 plat
berbahan konduktor berbentuk lingkaran yang terbuat
dari aluminium dengan luas penampang panjang 8 cm dan
diameter lingkaran dalam 1cm dan diameter lingkaran luar
3,2 cm.
3.2 Perancangan Astable Multivibrator
Perancangan astable multivibrator pada tugas akhir ini
menggunakan IC 555 sebagai penghasil osilatornya.
Agar IC 555 ini dapat menghasilkan maka komponen
pendukungnya yaitu terdiri dari Ra, Rb, C skema
rangkaiannya berikut ini :
F = 1.44/((R1+2R2)xC)
 3.4 Catu Daya

Rangkaian catu daya ini berfungsi untuk menyerahkan tegangan AC
menjadi tegangan DC serta memfilter tegangan ripple ac agar mempunyai
tegangan DC yang mendekati ideal. Berikut ini adalah rangkaiannya :
 3.5 Modul Mikrokontroller dan Driver Max232

Modul mikrokontroller berfungsi sebagai pengolah data yang berasal
dari luar misalnya Vout dari rangkaian F to V Konverter dan Osilator
Gelombang Kotak untuk menidentifikasi kualitas Oli.
 Berikut rangkaiannya :
BAB IV
PENGUJIAN ALAT
Tabel 4.1 Pengujian Sensor Kapasitif dengan Bahan Udara
4.1 Pengujian Sensor Kapasitif
Pengujian terhadap sensor kapasitif dilakukan dengan mengukur kapasitansi sensor
menggunakan LCR meter. Pengukuran kapasitansi dilakukan dengan memasukkan sensor
kapasitif ke dalam oli dan udara terbuka
Bahan dielektrik :Udara
a (cm)
B (cm)
L (cm)
€o
C
0.5
1.6
8
1,0006
2.44
 Pengujian Sensor Kapasitansi Dengan Bahan Uji
Oli menggunakan Astable Multivibrator
No.
Sampel
Frekuensi (Khz)
1
Udara
290,3322
2
Air
22,9737
3
Oli SAE 10 W 30
286,7523
4
Oli SAE 20 W 50
287,6686
5
Oli SAE 20 W 40
288,2386
Pengujian Indeks Bias
Dioda Laser
Kamera
Prosedur Pengambilan Data
1.Mengisi kotak uji dengan bahan uji oli yang masih baru
2.Menentukan sudut sinar datang sinar laser 30 derajat dan
mencatat sebagai i
3.Mengamati sudut bias pada oli sebagai r
4.Mengambil gambar sinar bias
5.Menghitung nilai RGB sinar bias menggunakan softare delphi.
Hasil Pengujian Panjang Berkas Pembiasan Cahaya Berbasis Komputer
Bahan Uji
Air
Udara
Oli
Oli
Oli
Nilai R
161
252
253
254
254
Nilai G
92
233
226
247
253
Nilai B
115
246
241
251
254
KESIMPULAN
 Kesimpulan dari tugas akhir ini adalah :
 Kekentalan suatu cairan mempengaruhi perubahan nilai





kapasitansi
Kontak organ tubuh manusia dengan sensor akan
mempengaruhi nilai kapasitansi sensor
Kabel yang digunakan untuk menghubungkan lempeng
kapasitor mempengaruhi nilai kapasitansi
Ketinggian permukaan cairan yang mengenai lempeng
sensor juga akan mempengaruhi nilai kapasitansi sensor
Dengan Nilai Frequensi 50 Hz Sensor Kapasitif dapat
membedakan frekuensi bahan uji Oli SAE
Pengujian pada indeks bias diperoleh nilai pixel yang
berbeda beda pada setiap sampel oli bahan uji.
SEKIAN
TERIMA KASIH