BAB I PENDAHULUAN

advertisement
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Masalah
Data acquisition system atau DAS adalah teknik yang dilakukan pada
sistem pengukuran yang mempunyai prinsip kerja mengukur/mengambil data,
menyimpan sementara dan mendistribusikan data. Sistem akuisisi data digunakan
untuk mengukur dan mencatat sinyal yang pada dasarnya diperoleh baik secara
langsung maupun tidak langsung. Secara langsung yaitu sinyal yang diperoleh
dari pengukuran langsung besaran-besaran listrik, mencakup frekuensi, tahanan,
tegangan dc dan ac. Secara tidak langsung yaitu sinyal yang berasal dari besaran
fisis yang diubah menjadi sinyal listrik oleh transducer, seperti strain gauge dan
termokopel.
Sistim pengolahan data pada instrumentasi dapat dikelompokkan dalam
dua kelas utama, yaitu sistim analog dan sistim digital.
Sistim digital lebih
banyak digunakan karena memiliki lebih banyak keunggulan dibandingkan sistem
analog, diantaranya yaitu sistim digital dapat dihubungkan dengan komputer yang
bekerja berdasarkan sistem akuisisi data sehingga sistem
ini memiliki lebih
banyak keunggulan dalam pengoperasian dan memiliki fasilitas tambahan yang
diperoleh dari komputer seperti memori, CPU, terminal I/O, dsb.
Pada sistem kontrol otomatis dan instrumentasi, DAS berperan sangat
penting, khususnya di bidang pemantauan dan pengukuran data aktual secara
otomatis. Data Acquisition System dapat ditemukan pada sistem pengolahan data
menggunakan komputer. Industri-industri maju telah melakukan komputerisasi
terhadap sistem kontrolnya sehingga sistem digital semakin diperlukan.
Pengukuran akan lebih mudah bila dalam bentuk digital, terutama untuk tujuan
analisa otomatik dan perekaman data, yang selanjutnya data ini bisa diumpan
kedalam sistim servo untuk proses pengaturan secara otomatis.
Seiring dengan kemajuan teknologi, banyak industri yang memerlukan
pengukuran dan pengaturan secara otomatis untuk meningkatkan kualitas produk
yang dihasilkan.
Pada industri yang menggunakan zat cair sebagai bahan
1
2
bakunya, memerlukan alat ukur yang dapat mengukur komposisi atau volume zat
cair secara akurat kemudian zat cair tersebut dapat dicampur dengan zat cair lain
sehingga diperoleh campuran yang sesuai dengan kebutuhan, contohnya pada
industri pengolahan makanan, pabrik kimia dan obat-obatan, dan industri
perminyakan.
Ketelitian
dan ketepatan pengukuran sangat diperlukan oleh
industri-industri tersebut. . Sebagai contoh, pada industri kimia dan obat-obatan,
untuk membuat obat diperlukan beberapa zat kimia cair yang harus dicampurkan
dengan komposisi yang tepat karena komposisi yang tidak tepat akan
menyebabkan campuran tersebut menjadi racun yang berbahaya bagi tubuh.
Pada saat ini untuk mengukur komposisi suatu zat cair pada laboratorium
kimia masih digunakan gelas ukur sebagai penakar yang mempunyai ketelitian
yang relatif rendah. Penggunaan gelas ukur dalam pencampuran zat kimia yang
berbahaya sangat tidak efisien karena dalam mencampur zat tersebut pemakai
harus menuangkan zat dalam satu gelas ke dalam gelas lain, sehingga resiko
tercecernya zat kimia tersebut sangat besar yang tentu saja hal ini dapat
membahayakan pemakai. Untuk itu diperlukan suatu alat yang dapat mengukur
komposisi zat-zat kimia tersebut secara digital yang mempunyai ketelitian dan
ketepatan yang cukup tinggi serta dapat mengontrol volume secara otomatis.
1.2 Perumusan Masalah
Pengukur volume zat cair ini akan bekerja berdasarkan perubahan
ketinggian zat cair, Sebagai sensor ketinggian air digunakan pelampung dimana
perubahan ketinggian air akan menyebabkan perubahan posisi pelampung yang
telah dihubungkan dengan variabel resistance. Perubahan resistansi ini kemudian
disesuaikan oleh pengkondisi sinyal agar dapat dihubungkan dengan blok ADC.
ADC akan mengolah input analog yang berasal dari output pengkondisi
sinyal menjadi sinyal digital kemudian data dikirim ke komputer melalui
interface. Setelah data-data diproses dalam CPU, hasil pengukuran ditampilkan
pada monitor. CPU berperan juga sebagai pengontrol yang mengontrol keluar
3
masuknya cairan dalam bejana dengan cara mengatur kran input dan output, untuk
itu diperlukan driver yang digunakan untuk mengontrol on/off kran elektronik.
Set point diberikan pada CPU melalui keyboard untuk menentukan berapa
banyak komposisi zat cair yang diinginkan dan secara otomatis alat ini dapat
mengisi bejana sesuai komposisi yang diinginkan.
1.3 Pembatasan Masalah
Alat Pengukur Volume Zat Cair ini mempunyai kemampuan sebagai berikut:
1. Mengukur Volume Zat cair yang mempunyai kekentalan seperti air dalam
bejana yang telah ditentukan, namun zat cair tersebut tidak bersifat korosi
yang dapat merusak tangki dan tidak menimbulkan uap yang dapat
menyebabkan kerusakan pada sensor.
2. Alat ini dihubungkan ke Slot ISA komputer menggunakan interface sehingga
hasil pengukuran dapat dilihat pada layar monitor PC.
Program yang
digunakan adalah Borland Delphi 6.0.
3. Alat ini dapat pula mengontrol keluar masuknya zat cair dalam bejana secara
otomatis. Pemakai tinggal memasukan data berupa komposisi zat cair yang
diinginkan melalui keyboard dan alat ini secara otomatis mengatur volume zat
cair dengan cara membuka atau menutup keran input dan output. Dengan
demikian pencampuran dapat dilakukan dalam bejana tertutup jika zat yang
dicampurkan sangat berbahaya bila terhirup atau tersentuh manusia. Namun
mengingat keterbatasan dana, maka pengontrolan volume dilakukan secara
simulasi melalui program.
4. Alat ini menggunakan pelampung sebagai sensor level yang sering digunakan
pada tangki bensin sepeda motor dan mobil yang mempunyai keuntungan:
sinyal output berupa high level dc voltage, sistemnya sederhana, harganya
murah, tidak memerlukan pengkondisi sinyal yang lebih kompleks, dan mudah
digunakan sebagai pengontrol, namun sensor ini memiliki kekurangan dalam
hal batas pengukuran dan linearitas.
5. Alat ini memiliki kemampuan mengukur dari 1500 ml sampai dengan 2300 ml
dalam bejana penampungan berkapasitas 5000 ml dengan resolusi 200 ml.
4
Range pengukuran ini dipilih karena sensor menunjukan akurasi yang baik
pada range ini, dan resolusi 200 ml dipilih karena parubahan ketinggian air
dibawah 200 ml tidak terdeteksi sensor.
1.4 Tujuan Penelitian
Penelitian ini ditujukan untuk mendapatkan suatu alat pengukur volume
zat cair berbasis PC yang memiliki akurasi yang tepat, resolusi mencapai 200 ml
dan error maksimum yang diharapkan sebesar 50 ml. Range pengukuran antara
1500 ml hingga 2500 ml. Selain spesifikasi di atas, keamanan dan kemudahan
dalam pengoperasian menjadi tujuan utama.
Dengan selesainya penelitian ini diharapkan pengukur zat cair berbasis PC
ini dapat diaplikasikan pada segala bidang kehidupan masyarakat seperti industri,
pendidikan dan penelitian.
Dengan diaplikasikan pada PC, pengembangan
berikutnya bahwa alat ini dapat diintegrasikan dengan perangkat keras atau
software lainnya tanpa memerlukan tambahan alat yang rumit, mahal, serta
menyita tempat penyimpanan atau pengoperasian.
1.5 Metode Penelitian
Untuk merealisasikan penelitian ini, dilakukan dengan metode studi
pustaka dan studi lapangan. Data diperoleh dari berbagai macam sumber buku
perkuliahan, buku perancangan hardware dan software komputer, serta media
internet.
Studi lapangan dilakukan dengan melakukan pengamatan tehadap
berbagai keluhan dan kesulitan yang dialami masyarakat yang berkenaan dengan
pengukuran volume zat cair. Data yang diperoleh kemudian digabungkan dan
dianalisa sehingga diperoleh suatu desain hardware dan software kemudian dibuat
cetak biru untuk dijadikan sebuah alat yang bisa dengan mudah dipergunakan
masyarakat. Dalam perancangan digunakan bermacam macam alat bantu seperti
Multimeter, Osciloscope, eksternal Power Supply dan PC.
5
1.6 Sistematika Penulisan
Laporan Tugas Akhir ini disusun dalam 5 bab dengan sistimatika
penulisan sebagai berikut :
Bab I merupakan bab pendahuluan yang berisi uraian singkat tentang latar
belakang masalah, perumusan masalah, pembatasan
masalah dan sistematika
penulisan.
Bab II menguraikan landasan teori yang merupakan teori-teori pendukung
dalam pembuatan alat. Pada bab ini akan dijelaskan setiap blok rangkaian yang
menyusun alat ini diantaranya dijelaskan mengenai fungsi setiap blok dan
komponen utama penyusun blok tersebut.
Bab III membahas perancangan alat yang meliputi perhitunganperhitungan dan rancangan alat untuk flow chart software maupun hardware serta
realisasi alat.
BAB IV memberikan gambaran langkah-langkah pengujian, standarisasi
dan pengukuran alat.
BAB V berisi kesimpulan yang didapat dari hasil pengujian dan
pembuatan alat disertai usulan dan pengembangan alat.
Download