Integrasi dan Uji Kinerja Sistem
Gambar 24 Konsentrasi gas NO
2
hasil perhitungan dan PPLH IPB. Untuk lebih melihat korelasi antara hasil perhitungan dan pengukuran maka
dilakukan validasi pada setiap nilai konsentrasi. Data hasil perhitungan dan pengukuran dibandingkan secara langsung seperti yang terlihat pada Gambar 25.
Dari empat data yang ditampilkan didapatkan R
2
sebesar 99.3. Nilai R
2
yang mendekati satu mengindikasikan bahwa metode perhitungan dapat digunakan
karena menghasilkan data yang tidak terlalu berbeda. Respon sistem instrumentasi terhadap perubahan konsentrasi gas NO
2
dalam larutan reagen terlihat pada Gambar 26. Perubahan konsentrasi sebesar 34 µgm
3
dideteksi dengan perubahan tegangan sebesar 1.24 V setara dengan 254 bit. Dapat dikatakan bahwa sistem memiliki resolusi pengukuran sebesar 8 bit per µgm
3
atau setara dengan 14 bitppb. Nilai pengujian ini didapatkan setelah melalui pembatasan rentang pengukuran dan penguatan IA sebesar 1000 kali.
Gambar 25 Validasi nilai kosentrasi gas NO
2
.
y = 59.28e
-0.08x
R² = 0.965 y = 68.72e
-0.11x
R² = 0.949 5
10 15
20 25
30 35
40 45
50
5 10
15 20
25
K o
n sen
tr asi
N O
2
g
m
3
Volume mL
Perhitungan PPLH
y = 0.894x + 5.238 R² = 0.993
5 10
15 20
25 30
35 40
45 50
10 20
30 40
50
K o
n sen
tr asi
N O
2 p
e rh
itu n
g an
g
m
3
Konsentrasi NO
2
PPLH gm
3
Gambar 25 Nilai keluaran ADC untuk konsentrasi NO
2
berbeda. Konsentrasi gas NO
2
hasil pengujian yang dilakukan selama satu jam hanya sekitar 46 µgm
3
. Nilai tersebut tidak dapat didefinisikan dalam nilai ISPU, karena untuk gas NO
2
nilai terkecil ISPU terdefinisi untuk konsentrasi sebesar 1130 µgm
3
. Sistem sudah dapat mendeteksi perubahan konsentrasi gas NO
2
meskipun dalam jumlah yang sedikit. Untuk konsentrasi gas yang lebih besar pendeteksian
lebih mungkin untuk dilakukan. Hanya saja perlu dilakukan penyesuaian di bagian penguatan karena berhubungan dengan rentang pengukuran yang dapat ditangani.
Sistem instrumentasi yang dibangun dapat digunakan untuk pengukuran parameter ISPU lain dengan melakukan beberapa perubahan sesuai dengan
karakteristik material yang diukur. Penyesuaian terutama dilakukan pada pemilihan komponen subsistem sensor optik berbasis kristal fotonik seperti LED,
kristal fotonik, dan fotodioda. Adapun subsistem pengkondisi sinyal hanya perlu menyesuaikan level penguatan yang akan digunakan. Sedangkan penyesuaian
pada subsistem kontrol dan pemrosesan data hanya pada proses konversi konsentrasi menjadi nilai ISPU sesuai dengan kriteria parameter yang diukur.
Hasil pengujian sistem kontrol mekanik menunjukkan instrumentasi dapat melakukan proses inisialisasi berupa pengosongan tabung, pengisian reagen, dan
akuisisi data untuk lima parameter ISPU. Sistem didesain untuk melakukan isi ulang reagen secara otomatis apabila reagen sudah mendekati kejenuhan tanpa
mengganggu proses pengiriman data paramter ISPU lainnya. Proses otomatisasi sistem kontrol mekanik dalam bentuk diagram pewaktuan dapat dilihat pada
Lampiran 3.
y = 984.6e
-0.01x
R² = 0.946 100
200 300
400 500
600 700
800 900
1000
10 20
30 40
50
B it
Konsentrasi NO
2
gm
3