81 �
� �
4-18 Arus kolektor dapat mencapai nilai maksimum ditentukan oleh nilai Vcc
dan Rc, namun arus kolektor dikendalikan oleh arus basis yang diperoleh dari keluaran Arduino. Arus kolektor ini yang akan mengendalikan relay. Sedangkan
transistor akan berada pada keadaan cut-off daerah matitransistor tidak dapat mengalirkan arus dari kolektor ke emitor apabila
kurang dari 0,7 V. Gain dan diagram blok dari rangkian saklar transistor dengan menganggap
semua keadaan awal sama dengan nol adalah sebagai berikut: �
4-19
Gambar 46. Diagram blok rangkaian saklar transistor
5. Blok Relay
Relay pada rangkaian sistem pengontrol pH pada kolam pembenihan ikan lele ini digunakan sebagai aktuator. Untuk mengaktigkan relay, arus listrik akan
mengalir dari dari emitor ke kolektor, sehingga arus relay sama dengan arus kolektor. Relay yang digunakan memi
liki hambatan sebesar 411 Ω dan tegangan sebesar 12,14 V. Sehingga besarnya
dapat ditentukan dengan persamaan Hukum Ohm
4-20 s
� �
82 Menggunakan persamaan 4-20 dan mengganti supply relay dengan tegangan
sumber 12,14 V, sehingga dan hambatan kolektor pada rangkaian ini
merupakan hambatan relay, maka 4-21
Jadi dari persamaan 4-21 untuk menentukan tegangan relay 12 V dengan sumber tegangan 12,14 V, maka
harus sama dengan nol. Kondisi menyatakan transistor dalam keadaan saturasi dan menyebabkan relay ON.
Sedangkan untuk keadaan relay OFF dengan mengatur , maka
. Berdasarkan persamaan 4-21 besar tegangan antara kolektor dan emitor pada
kondisi ini adalah , menyatakan bahwa
mencapai tegangan maksimum pada saat senilai dengan tegangan sumber
. Jadi, arus pada relay terputus dan menyebabkan relay OFF.
Fungsi transfer untuk rangkaian relay ditentukan dengan cara sebagai berikut. Karena
, maka 4-22
Transformasi Laplace dari persamaan 4-22 adalah �
� �
4-23 Dengan menganggap keadaan awal sama dengan nol, fungsi transfer
rangkaian relay adalah �
�
4-24
83 Gambar 47. Diagram blok rangkaian relay
6. Blok proses pengontrolan pH
Pada proses pengontrolan pH kolam pembenihan lele, bagian terpentingnya adalah membuat supaya kondisi air kolam tetap sesuai dengan set
point yang diinginkan, yakni pada rentang pH 6 sampai 9. Untuk membuatnya sesuai dengan nilai set point maka diperlukan suatu larutan asam dan basa. Ketika
proses pengontrolan pH, maka pompa asam-basa akan bekerja sesuai dengan nilai yang terukur pada sensor yang dibandingkan dengan nilai set point pada Arduino.
Berdasarkan hasil pengujian, diperoleh grafik yang menggambarkan proses penurunan nilai pH air kolam pembenihan ikan lele ditunjukkan pada Gambar 48.
Gambar 48. Grafik hubungan antara pH terhadap waktu di kolam pembenihan ikan lele
10 20
30 40
50 60
2 4
6 8
10 12
Grafik penurunan pH terhadap Waktu
pH
Waktu s B
s
� �
84 Gambar 48 menunjukkan bahwa pada keadaan kolam yang basa maka
nilai pH akan terus menurun hingga mencapai nilai pH yang diinginkan. Sehingga grafik tersebut memenuhi persamaan eksponensial orde satu sebagai berikut
� � 4-25
Menggunakan transformasi Laplace pada persamaan 4-25 sehingga diperoleh
� � 4-26
Fungsi transfer dan diagram blok untuk persamaan 4-26 dengan asumsi bahwa nilai awal sama dengan nol adalah sebagai berikut:
� 4-27
Input blok ini adalah tegangan dari pompa asam sedangkan output blok berupa pH air kolam.
Gambar 49. Diagram blok proses penurunan pH
7. Diagram blok rangkaian pengontrolan pH
