III. PEMBAHASAN

3.1 Sensor arus

Mikrokontroler merupakan teknologi baru karena mikrokontroler merupakan

semikonduktor keping tunggal (single chip) dengan kandungan transistor yang lebih

banyak, namun hanya membutuhkan ruang yang kecil (Agfianto, 2003). Sebagai

salah satu komponen elektronika dengan ukuran kecil mikrokontroler sangat efisien

digunakan pada praktikum dan penelitian berat seperti di laut. System

mikrokontroler yang dapat menampung data banyak meski ukurannya kecil

merupakan terobosan terbaru dalam dunia elektronika. Terobosan positif ini

berpengaruh positif pula pada bidang kelautan. Sebagai sensor suhu dan sensor

arus merupakan salah satu efek dari terobosan terbaru dalam dunia elektronika

mikrokontroler.

Sensor adalah sebuah piranti yang menerima suatu rangsangan dan

merespon-nya dalam bentuk sinyal elektris (Sumariadi dalam Fraden, 2004).

System kerja yang berasal dari sensor yang kemudian dikirimkan kedalam bentuk

data kemudian ditampilkan dalam LCD mikrokontroler adalah salah satu prinsip

kerja dari mikrokontroler itu sendiri ( Sumariadi et al., 2013 ). Penerapan alat ini

pada bidang kelautan, terutama pada instrmentasi kelautan adalah bidang baru

yang terus dikembangkan oleh para ahli rancang bangun dan elektronika

instrument kelautan ( Sumariadi et al., 2013 ).

Praktikum dasar-dasar instrumentasi kelautan yang memanfaatkan

mikrokontroler merupakan terobosan terbaru bagi para lulusan di bidang ilmu

kelautan nantinya ( Hydrographyc Department, 1993 ). Alat pengukur arus dan alat

pengukur suhu yang digunakan dalam praktikum, terdiri dari beberapa komponen

yang sama diantaranya terdapat resistor sebagai penghambat suatu tegangan,

kapasitor sebagai penyimpan energy, kondensator yang berfungsi menyimpan

suatu energi dalam jumlah besar hanya dalam waktu singkat, dioda yang berfungi

menahan dan melepas suatu arus AC/DC, LED sebagai lampu penyala, layar

sebagai penunjuk data yang didapat, saklar sebagai pemutus dan penghubung arus

dan lampu indicator sebagai pengidentifikasi bahwa alat tersebut sedang bekerja.

Pemasangan beberapa kompoen tersebut agar menjadi satu kesatuan alat ukur

arus ataupun suhu dapat dilakukan dengan software untuk menentukan

pembentukan sirkuit arus listrik dan penentuan dimana suatu kompoen akan

diletakan. Perbedaan komponen pada kedua alat ini adalah pada sensor suhu

terdapat kabel LM35 sedangkan pada sensor arus terdapat motor gerak yang akan

bergerak jika terkena arus.

Terdapat berbagai jenis arus pada perairan, diantaranya arus pasang surut,

arus gelombang/arus sejajar pantai, arus yang diakibatkan angin dan arus akibat

densitas air ( Sudarto,1993). Pada alat pengukur arus yang dipraktikan terdapat

tiga tombol utama sebagai penyeting, choicer dan penggerak kursor. Tombol

pertama berfungsi sebagai penggerak kursor untuk naik keatas, tombol kedua

berfungsi untuk choicer atau menentukan pilihan ok atau tidak, tombol ketiga

berfungsi untuk menggerakan kursor turun kebawah. Terdapat pula sebuah tombol

reset dan tombol saklar yang berfungsi sebagai on/off. Cara alat pengukur arus ini

adalah tombol saklar on/off dinyalakan terlebih dahulu, kemudian pilih menu yang

akan ditampilkan. Terdapat pilihan menu grafik dimana akan muncul data grafik

ketika motor terkena arus dan menu nilai berupa nilai yang akan muncul ketika

motor terkena arus. Setelah pemilihan menu selesai, masukan motor kedalam air.

Ketika motor terkena arus air maka akan muncul data pada bagian layar berupa

data grafik yang muncul setiap detik dan data berupa nilaian yang muncul setiap

detik pula. Pada alat ini juga dapat diatur tingkat interval kesalahan yang diinginkan

pada setiap pengambilan data per waktu.

Namun pada praktikum ini alat tidak dapat berfungsi karena terdapat

kerusakan pada kapasitor smd yang berfungsi menyimpan energy dan mengirim

data ke LCD. Kerusakan ini menyebabkan alat tidak dapat digunakan akibat tidak

adanya daya listrik yang mengalir pada alat ini. Menurut ( Sudarto,2003 ) alat

pengukur suhu dan datanya dapat diperoleh berdasarkan pada putaran propeller

( baling-baling ) yang akan bergerak jika terkena arus air. Selanjutnya putaran

baling-baling dihubungkan langsung ke roda-roda gigi/jarum penunjuk angka untuk

mencari kecepatannya. Ketika di laut untuk mencari arah angin diperlukan bola

gotri kecil yang digerakan oleh kompas kearah datangnya angin yang berfungsi

sebagai arus kemudian propeller akan bergerak setelah terkena arus. Penerimaan

data berdasarkan ( Sudarto,2003 ) dengan yang dilakukan ketika praktikum adalah

sama yakni data akan diperoleh ketika propeller bergerak dengan tingkat kesalahan

5%.

3.2 Sensor suhu

Suhu merupakan suatu indicator yang menunjukan keadaan dimana suatu

ruangan dapat diakatan dingin atau panas dan memiliki nilai output berupa besaran

nilai yang didapat. Sensor suhu adalh thermometer digital yang berfungsi membaca

kondisi suatu ruangan ( Malvino, 1986 ). Sensor suhu LM35 adalah komponen

elektronika yang memiliki fungsi untuk mengubah besaran suhu menjadi besaran

listrik dalam bentuk tegangan, sensor LM35 hanya membutuhkan arus sebesar 60

µA. Ketelitian pada alat ini sangat diutamakan karena data yang diperoleh akan

memiliki nilai dibelakang koma. Pada alat ini terdapat tombol saklar, kabel sensor

LM35 dan LCD sebagai penunjuk besaran nilai yang diterima data. Cara kerja dari

sensor ini sendiri adalah ketika saklar dinyalakan kemudian kabel LM35

mendapatkan sensitifitas dari lingkungan sekitarnya, maka pada LCD akan diterima

sebuah data yang telah dikonversikan menjadi besaran suatu nilai yang dapat

dibaca oleh manusia. Pada praktikum pengukuran suhu di laboratorium, di

dapatkan hasil pengukuran suhu ruangan di laboratorium adalah 28,5o C, kemudian

setelah kabel LM35 dimasukan kedalam air biasa, didapatkan suhu sebesar 27,5o C

dan ketika dimasukan kedalam air es suhu berubah menjadi 25,3o C. Keberadaan

angka dibelakang koma menunjukan sensitifitas dan ketelitian alat ini cukup tinggi.

Menurut ( Noveri et al., 2012 ) Secara singkat prinsip kerja sensor suhu

adalah membaca suhu yang kemudian hasil pengukuran diproses di dalam

mikrokontroleruntuk dikirim melalui RS2-32 menuju komputer untuk disimpan di

dalam PC. Hasil pengukuran yang telah diterima PC ditampilkan di layar monitor

dan disimpan di dalam hardisk.

Kelebihan dari alat sensor suhu yang digunakan dalam praktikum yaitu

komponen-komponen yang digunakan untuk merakit alat mudah didapat di toko-

toko elektronik, harganya terjangkau, sensitifitas terhadap perubahan suhunya

tinggi, tingkat akurasi tergolong tinggi yaitu terdapat satu angka dibelakang koma

(misal pada suhu ruang terdeteksi suhu sebesar 29,5 °C, penggunannya mudah.

Kekurangan dari alat sensor suhu yang digunakan dalam praktikum yaitu

alatnya terkadang eror, alatnya masih belum dilapisi oleh pelapis anti air, masih

menggunakan baterai yang tidak tahan lama.

Selain sensor suhu yang digunakan dalam praktikum kali ini, terdapat juga

beberapa sensor suhu lain yang dapat kita gunakan. Diantaranya adalah sensor

suhu menggunakan data logger dan sensor suhu menggunakan DS1621.

Data logger adalah suatu alat elektronik yang berfungsi mencatat data dari

waktu ke waktu secara continue. Beberapa data logger menggunakan personal

komputer dan software sebagai tempat menyimpan data dan menganalisis data.

Datayang disimpan di harddisk dapat diakses kapanpun kita ingginkan. Hal ini

termasuk beberapa perangkat akuisisi data seperti plug-in board atau sistem

komunikasi serial yang menggunakan komputer sebagai sistem penyimpanan data

real time. Hampir semua pabrikan menganggap sebuah data logger adalah sebuah

perangkat yang berdiri sendiri (stand alone device) yang dapat membaca berbagai

macam tipe sinyal elektronika dan menyimpan data di dalam memori internal untuk

kemudian di-download ke sebuah komputer (Ervianto, Edy dan Noveri Lysbetti

Marpaung, 2012).

Data logger dapat digunakan untuk memantau suhu suatu ruangan atau

suhu suatu benda dengan sensor suhu yang menempel pada benda tersebut dan

menampilkan hasil pencatatan suhu secara terus-menerus melalui monitor PC. Alat

ini hanya disetting untuk mengukur suhu antara 0 °C sampai 50 °C dengan

kenaikan atau penurunan suhu 0,5 °C dengan menggunkan sensor suhu tipe

DS1621. Error/kesalahan pengukuran suhu adalah 2,03%. Kemudian hasil

pembacaan suhu dikirim ke mikrokontroler ATmega 8535 untuk diproses sebelum

dikirim melalui RS232 menuju ke monitor PC untuk ditampilkan dalam bentuk tabel.

Untuk membuat database dan tampilan pada layar monitor digunakan software

Visual Basic 6.0. Data logger sensor suhu ini dapat bekerja sesuai dengan yang

diinginkan yaitu dapat berfungsi sebagai pencatat suhu dengan waktu pencatatan

suhu setiap detik (Ervianto, Edy dan Noveri Lysbetti Marpaung, 2012).

Sensor Suhu DS1621adalah thermometer digital dan thermostat yang

memiliki resolusi output sebesar 9 bit. Alarm panas keluaran (Tout) aktif ketikasuhu

dari peralatan melebihi suhu yang telah diatur (TH). Alarm panas keluaran masih

akan aktif sampai suhu turun pada suhu yang telah diatur (TL). DS1621 ini memiliki

beberapa keistimewaan seperti dapat mengukur suhu dari -55 °C sampai 125 °C,

mampu membaca suhu hingga 9-bit, dan disupply mulai dari 2,7 V sampai 5,5 V

(Ervianto, Edy dan Noveri Lysbetti Marpaung, 2012).

DS1621 memiliki jangkauan pengukuran suhu antara -55ºC hingga +125 ºC

dengan akurasi ±0,5 ºC. Tegangan outputnya adalah 10mV/ºC. Tegangan output

dapat langsung dihubungkan dengan salah satu port mikrokontroler yang memiliki

kemampuan ADC, misalnya ATmega8535. ADC pada ATmega8535 memiliki resolusi

10-bit, yang dapat memberikan keluaran 210 = 1024. Bila digunakan catu daya 5V,

resolusi yang dihasilkan adalah 5000 mV/1024 = 4.8mV. Karena LM35 memiliki

resolusi output 10 mV/ºC, maka resolusi termometer yang dibuat dengan Atmega

8535adalah 10 mV/4,8 mV ~ 0,5 ºC. Keluaran sensor ini akan naik sebesar 10 mV

setiap derajad Celcius sehingg diperoleh Pers. (1) sebagai berikut:

V = Suhu ºC x10 mV

(Ervianto, Edy dan Noveri Lysbetti Marpaung, 2012).

IV. PENUTUP

IV.1. KESIMPULAN

1. Komponen elektronika terdiri dari

a. Resistor,berfungsi sebagai penghambat arus dalam suatu rangkaian

listrik.

b. Kapasitor, berfungsi sebagai penyimpan muatan listrik.

c. Kondensator, berfungsi sebagai penyimpan energi dalam medan

listrik.

d. Dioda, berfungsi sebagai penyearah arus listrik dan menahan arus

dari arah sebaliknya.

e. Transistor, berfungsi sebagai amplifier, switching, stabilisator,

perata arus, menahan sebagian arus, pembangkit frekuensi rendah

maupun tinggi serta modulasi sinyal.

f. Saklar, berfungsi sebagai penghubung dan pemutus arus listrik.

g. Lampu indikator, berfungsi sebagai penanda bekerja atau tidaknya

suatu alat.

2. Komponen, rangkaian dan cara kerja dari sensor suhu dan pengukur

arus

a. Komponen sensor suhu dan pengukur arus

No

.Sensor suhu Pengukur arus

1 Layar LCD Layar LCD

2 Saklar Saklar

3 Sensor LM35 PIR

4 Resistor Resistor

5 Lampu indicator Lampu indicator

6 Kondensator Kondensator

7 Dioda Diode

8 Microcontroller Microcontroller

9 Sumber tegangan (batu baterai)

10 Kipas propeller

b. Rangkaian sensor suhu dan pengukur arus

Sensor suhu Pengukur arus

c. Cara kerja sensor suhu dan pengukur arus

Sensor suhu Pengukur arus

Sensor suhu difungsikan untuk

mengubah besaran suhu menjadi

tegangan, dengan kata lain

panas yang ditangkap oleh LM35

sebagai sensor suhu akan diubah

menjadi tegangan. Sedangkan

Motor terkena arus air maka

akan muncul data pada bagian

layar berupa data grafik yang

muncul setiap detik dan data

berupa nilaian yang muncul

setiap detik pula. Pada alat ini

proses berubahnya panas

menjadi tegangan dikarenakan

di dalam LM35 ini terdapat

termistor berjenis PTC (Positive

Temperature Coefisient), yang

mana termistor inilah yang

menangkap adanya perubahan

panas. Prinsip kerja dari PTC ini

adalah nilai resistansinya akan

meningkat seiring dengan

meningkatnya temperature

suhu. Resistansi yang semakin

besar tersebut akan

menyebabkan tegangan output

yang dihasilkan semakin besar.

juga dapat diatur tingkat interval

kesalahan yang diinginkan pada

setiap pengambilan data per

waktu.

IV.2. SARAN

Untuk praktikum Dasar-Dasar Instrumentasi Kelautan menjadi lebih baik, perlu dilakukan hal-hal seperti berikut.

1. Pada saat praktikum berlangsung, masih kurangnya koordinasi tentang objek yang akan dipraktikumkan, sehingga praktikan tidak terlalu memperhatikan alat-alat apa saja yang sebenarnya digunakan. Jadi sebaiknya alat praktikum serta asisten perlu ditambah.

2. Praktikan tidak ada bayangan sama sekali untuk praktikum, sehingga dibutuhkan diktat untuk mengetahui praktikum apa saja yang akan dilakukan beserta cara kerjanya.

3. Muatan praktikum seharusnya ditambah lebih dari 2 alat agar isi kegiatan praktikum supaya isi praktikum lebih berbobot.