Pengujian Dimensi Mekanik Pengujian Keluaran Generator Pengujian Sensor ACS712

41

BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISIS

Pada bab ini akan dibahas mengenai pengujian alat serta analisis dari hasil pengujian. Tujuan dilakukan pengujian adalah mengetahui sejauh mana kinerja hasil perancangan yang telah dibahas pada Bab III serta mengetahui tingkat keberhasilan setiap spesifikasi yang telah diajukan. Pengujian yang dilakukan meliputi pengujian perbagian maupun keseluruhan sistem.

4.1. Pengujian Dimensi Mekanik

Oscillating Water Column Pengujian dimensi mekanik dilakukan untuk mengetahui ukuran panjang, lebar, dan tinggi mekanik Oscillating Water Column . Dalam pengujian ini digunakan sebuah meteran standar yang digunakan sebagai alat ukur. Gambar 4.1. Pengujian panjang mekanik Oscillating Water Column . 42 Gambar 4.2. Pengujian lebar mekanik Oscillating Water Column . Gambar 4.3. Pengujian tinggi mekanik Oscillating Water Column . Dari hasil pengujian mekanik didapat dimensi mekanik Oscillating Water Column yaitu panjang 72 cm, lebar 38 cm, dan tinggi 34 cm. 43

4.2. Pengujian Keluaran Generator

Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui keluaran generator murni sebelum digabungkan dengan rangkaian lain. Tabel 4.1 Keluaran Turbin terhadap beban Beban Ω Tegangan V Arus mA 22 0.1 120 100 1.4 17 1000 1.4 1.4 2000 1.4 0.65 4700 1.4 0.3 5600 1.4 0.03 Gambar 4.4 Grafik arus terhadap beban. Gambar 4.5 Grafik tegangan terhadap beban. 20 40 60 80 100 120 140 0,22 100 1000 2000 4700 5600 Arus mA Arus mA 0,5 1 1,5 0,22 100 1000 2000 4700 5600 Tegangan V Tegangan V 44 Terlihat pada Gambar 4.4 bahwa, semakin besar arus yang mengalir maka semakin kecil hambatan sehingga sesuai dengan hukum ohm yaitu besar arus listrik yang mengalir melalui sebuah penghantar selalu berbanding lurus dengan beda potensial dan berbanding terbalik dengan hambatan. Jika dihitung secara teori arus yang mengalir pada beban 100 Ω adalah 14 mA. Hal ini nilai arus yang dihasilkan mendekati sama dengan teori. Terlihat pada Gambar 4.5 bahwa, tegangan mencapai nilai konstan saat beban 100 Ω sehingga daya maksimum yang diperoleh sebesar 23.8 mW.

4.3. Pengujian ADC pcDuino

Pengujian ADC pcDuino yang dilakukan meliputi pengujian ADC dengan nilai tegangan pada multimeter dan konversi tegangan pada pcDuino dengan nilai tegangan pada multimeter.

4.3.1 Pengujian ADC dengan Nilai Tegangan pada Multimeter

Pengujian ini dilakukan untuk melihat keluaran ADC pcDuino linear terhadap perubahan nilai tegangan pada multimeter. Pengujian ini dilakukan dengan cara tegangan yang masuk pada pin ADC pcDuino diparalel dengan multimeter dan data yang dihasilkan ditampilkan ke layar. Tabel 4.2 Keluaran pin ADC pcDuino dengan nilai tegangan multimeter Tegangan Nilai ADC Multimeter V A2 A3 A4 A5 123 116 108 152 0.33 461 471 483 449 0.66 954 938 947 952 0.99 1377 1366 1392 1401 1.32 1834 1846 1881 1797 1.65 2297 2315 2252 2279 1.98 2710 2693 2689 2754 2.31 3185 3297 3164 3248 2.64 3650 3599 3446 3511 2.97 4083 4062 3992 3948 3.3 4095 4095 4095 4095 45 Gambar 4.6 Grafik Nilai ADC terhadap Nilai Tegangan Multimeter. Terlihat pada Gambar 4.6 bahwa, 0 - 2.31VDC menunjukkan garis yang linear namun pada saat tegangan 2.97 VDC hingga 3.3 VDC menyatakan bahwa garis tidak linear sehingga mempengaruhi proses data selanjutnya. Hal ini disebabkan oleh sensitivitas dari ADC pcDuino yang berbeda-beda pada tiap titiknya.

4.3.2 Pengujian Konversi Tegangan pcDuino dengan Nilai Tegangan Multimeter

Pengujian ini dilakukan untuk melihat konversi tegangan pcDuino sama dengan nilai tegangan multimeter. Pengujian ini dilakukan dengan cara data ADC pcDuino diolah pada program menjadi satuan tegangan. Tabel 4.3 Keluaran pin ADC pcDuino berupa tegangan dengan nilai tegangan multimeter Tegangan Konversi Tegangan V Multimeter V A2 A3 A4 A5 0.022 0.018 0.015 0.027 0.33 0.38 0.4 0.42 0.37 0.66 0.753 0.749 0.751 0.75 0.99 1.118 1.115 1.123 1.127 1.32 1.475 1.48 1.503 1.43 1.65 1.85 1.87 1.798 1.806 1.98 2.104 2.1 2.092 2.113 2.31 2.552 2.57 2.547 2.561 2.64 2.934 2.92 2.889 2.895 2.97 3.299 3.3 3.295 3.281 3.3 3.299 3.3 3.3 3.3 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 0,33 0,66 0,99 1,32 1,65 1,98 2,31 2,64 2,97 3,3 Nilai ADC A2 Nilai ADC A3 Nilai ADC A4 Nilai ADC A5 46 Gambar 4.7 Grafik ADC konversi Tegangan terhadap Nilai Tegangan Multimeter. Terlihat pada Gambar 4.7 menunjukkan bahwa data konversi tegangan A2-A5 dengan nilai tegangan pada multimeter terjadi gap yang tidak sama. Gap yang terjadi cukup besar sehingga mempengaruhi pengukuran digital menjadi tidak akurat. Supaya pengukuran digital lebih baik, data grafik A2-A5 dikurangi 0.285. Setelah tahap pengurangan tersebut data yang diperoleh masih ada selisih namun tidak besar sehingga pengukuran digital ini mempunyai ralat sebesar ± 0.02 A.

4.4. Pengujian Sensor ACS712

Pengujian ini dilakukan untuk melihat sensitivitas tiap sensor ACS712 dan konversi arus sama dengan arus yang terbaca pada multimeter. Pengujian ini dilakukan dengan cara output ACS712 dibandingkan dengan multimeter yang terpasang secara seri dengan ACS712 yang terhubung dengan supply 12 VDC 10 A dengan beban yang bervariasi. 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 0,33 0,66 0,99 1,32 1,65 1,98 2,31 2,64 2,97 3,3 Konversi Tegangan V A2 Konversi Tegangan V A3 Konversi Tegangan V A4 Konversi Tegangan V A5 47 Tabel 4.4 Keluaran konversi arus ACS1, ACS2, ACS3, ACS4, ACS5 dengan nilai arus pada multimeter Beban Ω Multimeter A Arus ACS1 A Arus ACS2 A Arus ACS3 A Arus ACS4 A Arus ACS5 A 27 0,415 0,54125 0,50544 0,40994 0,44176 0,40992 33 0,356 0,47758 0,44176 0,35022 0,38208 0,35022 39 0,296 0,41788 0,38206 0,28655 0,3144 0,2935 68 0,164 0,27859 0,24277 0,15521 0,17909 0,15919 100 0,122 0,23481 0,19501 0,1143 0,14327 0,11143 120 0,101 0,21889 0,17909 0,09154 0,11939 0,09154 180 0,065 0,17571 0,14327 0,05572 0,0796 0,05174 820 0,015 0,12337 0,08756 0,03184 -0,00398 1200 0,01 0,11991 0,0796 -0,00398 0,02388 -0,00796 2200 0,006 0,11143 0,07562 -0,00796 0,0199 -0,01194 3300 0,003 0,10745 0,07164 -0,01194 0,01592 -0,01592 4700 0,002 0,10745 0,07104 -0,01592 0,01194 -0,0199 Gambar 4.8 Grafik Konversi Arus ACS1, ACS2, ACS3, ACS4, ACS5 dengan Nilai Arus pada Multimeter terhadap Beban Resistor yang Terpasang. -0,1 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 Multimeter A Arus ACS1 A Arus ACS2 A Arus ACS3 A Arus ACS4 A Arus ACS5 A 48 Terlihat pada Gambar 4.7 menunjukkan bahwa keluaran tiap sensor ACS712 memiliki sensitivitas yang berbeda-beda pada tiap titiknya sehingga diperlukan pengujian ini untuk mengetahui perbedaan selisih pengukuran. Selisih pengukuran yang didapat pada tiap sensor ACS akan diambil nilai rata-ratanya untuk memperkecil perbedaan nilai tersebut. Nilai sensor ACS yang terbaca dipengaruhi oleh nilai ADC pcDuino yang kurang akurat pada setiap titik sensitivitasnya sehingga diperlukan proses kalkulasi error pengukuran dengan rerata selisihnya. Dengan pendekatan inilah akan didapatkan pengukuran yang lebih akurat. Tabel 4.5 Keluaran konversi arus ACS1, ACS2, ACS3, ACS4, ACS5 dengan nilai arus pada multimeter seletah pendekatan pengukuran Beban Ω Multimeter A Arus ACS1 A Arus ACS2 A Arus ACS3 A Arus ACS4 A Arus ACS5 A 27 0,415 0,427973 0,428785 0,42883 0,424421 0,421183 33 0,356 0,364303 0,365105 0,361163 0,364741 0,361483 39 0,296 0,304603 0,305405 0,297493 0,297061 0,304763 68 0,164 0,165313 0,166115 0,166153 0,161751 0,170453 100 0,122 0,121533 0,118355 0,125243 0,125931 0,122693 120 0,101 0,105613 0,102435 0,102483 0,102051 0,102803 180 0,065 0,062433 0,066615 0,066663 0,062261 0,063003 820 0,015 0,010093 0,010905 0,010943 0,014501 0,007283 1200 0,01 0,006633 0,002945 0,006963 0,006541 0,003303 2200 0,006 -0,00185 -0,00103 0,002983 0,002561 -0,00068 3300 0,003 -0,00583 -0,00502 -0,001 -0,00142 -0,00466 4700 0,002 -0,00583 -0,00561 -0,00498 -0,0054 -0,00864 49 Gambar 4.9 Grafik Konversi Arus ACS1, ACS2, ACS3, ACS4, ACS5 dengan Nilai Arus pada Multimeter terhadap Beban Resistor yang Terpasang Setelah Pendekatan Pengukuran. Dengan adanya pendekatan pengukuran maka nilai pengukuran mendekati dengan nilai pada multimeter. Pendekatan pengukuran ini memiliki nilai ralat sebesar ± 0.02 A dengan prosentase ralat sebesar 0.4.

4.5. Pengujian Konverter Tegangan