Rancangan Bangun Prototipe Instrumen Digital Pasang Surut
: RANCANG BANGUN PROTOTIPE INSTRUMEN DIGITAL
Judul
PASANG SURUT
Nama Mahasisiwa
: Laila Fitriyanti
Nomor Pokok
: C06495051
Program Studi
: llmu Kelautan
Menyetujui :
I.
Komisi Pembimbing,
32-Dr. Ir. lndra Java. MSG
Ketua
Ir. Soesilo Sarwono, MSc
Anggota
II.
Fakultas Perikanan dan llmu Kelautan, IPB
Dr. Ir. Richardus Kaswadii, MSc
Ketua Program Studi
Tanggal Lulus : 6 Mei 2000
Laila Fitriyanti. C06495051. RANCANG BANGUN PROTOTIPE INSTRUMEN DIGITAL
PASANG SURUT. Dibawah bimbingan Dr. lndra Jaya dan lr. Soesilo Sarwono, MSc.
Indonesia dan lautan adalah dua ha1 yang tidak dapat dipisahkan karena sebagian
besar wilayah negara ini dilingkupi oleh air. Salah satu proses fisik yang selalu dijumpai
adalah gerak naik-turunnya permukaan air secara periodik yang disebut pasang surut atau
pasut.
Teknik pengukuran pasut air laut dapat dilakukan baik dengan cara tradisional
maupun dengan cara modern. Cara tradisional yang telah lama dikenal orang adalah dengan
menggunakan rambu pasut.
Kelemahan dalam pengukuran dengan cara ini adalah
kesalahan mata si pengamat dalam melihat nilai rambu pasut saat itu.
lnstrumen pasut dengan sistem analog sangat membutuhkan ketelitian mata
pengamat saat mengamati nilai pasut. Hal ini menjadi masalah dalam perolehan data pasut
yang sebenarnya. Dengan adanya instrumen pasut sistem digital yaitu lnstrumen Digital
Pasang Surut (IDPS) maka kesalahan paralaks diharapkan dapat diatasi.
Tujuan penelitian ini adalah membuat prototipe pengukur pasut untuk menutupi
kelemahan instrumen pasut analog (seperti kesalahan paralaks) dan untuk meningkatkan
jangkauan alat ukur sebelumnya (Tampubolon, 1997).
Waktu yang diperlukan dalam merakit IDPS dimulai sejak Juni 1999- Febuari 2000,
.
yang dilakukan di tiga tempat yaitu Lab.lnstrumentasi dan Kelautan, FPIK-IPB, Lab. Teknik
lnstrumentasi dan Kontrol, FATETA IPB dan PT. Wahana Datarindo Sempurna (WADAS),
Kemang-Jakarta.
Prinsip Kerja IDPS adalah mengukur keterlambatan waktu (delay time) antara
transducer pemancar dan penerima.
Oscillator pemancar yang digunakan mempunyai
resonansi frekuensi 40 KHz. Dengan bantuan rangkaian kontrol frekuensi gelombang suara
dipancarkan tiap 0.3 ms secara periodik. Gelombang-gelombang pemancar ini jika mengenai
obyek akan dipantulkan dan untuk selanjutnya gelombang pantulan ini diterima oleh
iv
transducer. Pulsa tembak (burst) yang dipancarkan berupa sebuah pulsa start dan dicatat
pada sebuah pencacah (counter) yang bekerja dengan frekuensi yang sama dengan
kecepatan merambat gelombang ultrasonik. Sinyal pantulan yang diterima menghasilkan
sebuah pulsa stop. IC 74C926 yang bertindak sebagai pencacah (counter) dan display
control selanjutnya memberikan jarak yang ditempuh oleh sinyal tembak tadi pada display
yang terdiri dari 4 digit. IDPS dapat dioperasikan dengan baterai SVolt atau Aki 12 Volt15A.
Konsumsi daya instrumen untuk Aki 12 Volt15AH adalah 2.4 Watt selama 25 jam.
Pengukuran jarak antara permukaan air dengan transducer dilakukan selama ? 3 jam
pada tiap-tiap jarak ukur, ymulai dari 35 cm sampai dengan 300 cm. Pengukuran dilakukan
dengan jalan merubah jarak antara transducer dengan permukaan air pada tiap jarak ukur.
Panjang waktu antara pemancaran dan penerimaan dapat dimanfaatkan untuk mengukur
antara transducer dengan pennukaan air. Prinsip inilah yang digunakan untuk mengukur
pasut.
Hasil pengukuran dilihat melalui hubungan regresi linier antara jarak mistar dengan
jarak IDPS yang dapat dinyatakan dengan persamaan : Y = 1.0013X + 0.7039, atau memiliki
slope=1.0013. Dengan demikian besamya kesalahan pengukuran yang terjadi adalah sangat
kecil sekali. Nilai korelasi melalui persamaan regresi adalah 0.99 menunjukkan adanya
hubungan linier yang sangat baik antara X dan Y.
Karena r2
=
0.98 maka kita dapat
mengatakan bahwa 98% keragaman dalam nilai-nilai Y dapat dijelaskan oleh hubungan
liniernya dengan X. Persamaan regresi IEP: Y= -3.897 + 1.035X menunjukkan slope=1.035.
Hal ini berarti kesalahan pengukuran IDPS lebih kecil dibanding IEP.
Uji coba di Laboratorium untuk melihat kinerja dari IDPS, menunjukkan bahwa ratarata hasil pengukuran yang diperoleh melalui instrumen tersebut ternyata tidak nyata berbeda
dengan jarak yang telah ditentukan melalui mistar ukur. Tingkat ketelitian IDPS adalah 1 cm,
deviasi alat ? 1 cm, jangkauan ukur 300cm melebihi jangkauan ukur IEP sebelumnya
(Tampubolon, 1997).
mistar pasut dan IEP.
Hal ini menunjukkan bahwa IDPS potensial mampu menggantikan
Judul
PASANG SURUT
Nama Mahasisiwa
: Laila Fitriyanti
Nomor Pokok
: C06495051
Program Studi
: llmu Kelautan
Menyetujui :
I.
Komisi Pembimbing,
32-Dr. Ir. lndra Java. MSG
Ketua
Ir. Soesilo Sarwono, MSc
Anggota
II.
Fakultas Perikanan dan llmu Kelautan, IPB
Dr. Ir. Richardus Kaswadii, MSc
Ketua Program Studi
Tanggal Lulus : 6 Mei 2000
Laila Fitriyanti. C06495051. RANCANG BANGUN PROTOTIPE INSTRUMEN DIGITAL
PASANG SURUT. Dibawah bimbingan Dr. lndra Jaya dan lr. Soesilo Sarwono, MSc.
Indonesia dan lautan adalah dua ha1 yang tidak dapat dipisahkan karena sebagian
besar wilayah negara ini dilingkupi oleh air. Salah satu proses fisik yang selalu dijumpai
adalah gerak naik-turunnya permukaan air secara periodik yang disebut pasang surut atau
pasut.
Teknik pengukuran pasut air laut dapat dilakukan baik dengan cara tradisional
maupun dengan cara modern. Cara tradisional yang telah lama dikenal orang adalah dengan
menggunakan rambu pasut.
Kelemahan dalam pengukuran dengan cara ini adalah
kesalahan mata si pengamat dalam melihat nilai rambu pasut saat itu.
lnstrumen pasut dengan sistem analog sangat membutuhkan ketelitian mata
pengamat saat mengamati nilai pasut. Hal ini menjadi masalah dalam perolehan data pasut
yang sebenarnya. Dengan adanya instrumen pasut sistem digital yaitu lnstrumen Digital
Pasang Surut (IDPS) maka kesalahan paralaks diharapkan dapat diatasi.
Tujuan penelitian ini adalah membuat prototipe pengukur pasut untuk menutupi
kelemahan instrumen pasut analog (seperti kesalahan paralaks) dan untuk meningkatkan
jangkauan alat ukur sebelumnya (Tampubolon, 1997).
Waktu yang diperlukan dalam merakit IDPS dimulai sejak Juni 1999- Febuari 2000,
.
yang dilakukan di tiga tempat yaitu Lab.lnstrumentasi dan Kelautan, FPIK-IPB, Lab. Teknik
lnstrumentasi dan Kontrol, FATETA IPB dan PT. Wahana Datarindo Sempurna (WADAS),
Kemang-Jakarta.
Prinsip Kerja IDPS adalah mengukur keterlambatan waktu (delay time) antara
transducer pemancar dan penerima.
Oscillator pemancar yang digunakan mempunyai
resonansi frekuensi 40 KHz. Dengan bantuan rangkaian kontrol frekuensi gelombang suara
dipancarkan tiap 0.3 ms secara periodik. Gelombang-gelombang pemancar ini jika mengenai
obyek akan dipantulkan dan untuk selanjutnya gelombang pantulan ini diterima oleh
iv
transducer. Pulsa tembak (burst) yang dipancarkan berupa sebuah pulsa start dan dicatat
pada sebuah pencacah (counter) yang bekerja dengan frekuensi yang sama dengan
kecepatan merambat gelombang ultrasonik. Sinyal pantulan yang diterima menghasilkan
sebuah pulsa stop. IC 74C926 yang bertindak sebagai pencacah (counter) dan display
control selanjutnya memberikan jarak yang ditempuh oleh sinyal tembak tadi pada display
yang terdiri dari 4 digit. IDPS dapat dioperasikan dengan baterai SVolt atau Aki 12 Volt15A.
Konsumsi daya instrumen untuk Aki 12 Volt15AH adalah 2.4 Watt selama 25 jam.
Pengukuran jarak antara permukaan air dengan transducer dilakukan selama ? 3 jam
pada tiap-tiap jarak ukur, ymulai dari 35 cm sampai dengan 300 cm. Pengukuran dilakukan
dengan jalan merubah jarak antara transducer dengan permukaan air pada tiap jarak ukur.
Panjang waktu antara pemancaran dan penerimaan dapat dimanfaatkan untuk mengukur
antara transducer dengan pennukaan air. Prinsip inilah yang digunakan untuk mengukur
pasut.
Hasil pengukuran dilihat melalui hubungan regresi linier antara jarak mistar dengan
jarak IDPS yang dapat dinyatakan dengan persamaan : Y = 1.0013X + 0.7039, atau memiliki
slope=1.0013. Dengan demikian besamya kesalahan pengukuran yang terjadi adalah sangat
kecil sekali. Nilai korelasi melalui persamaan regresi adalah 0.99 menunjukkan adanya
hubungan linier yang sangat baik antara X dan Y.
Karena r2
=
0.98 maka kita dapat
mengatakan bahwa 98% keragaman dalam nilai-nilai Y dapat dijelaskan oleh hubungan
liniernya dengan X. Persamaan regresi IEP: Y= -3.897 + 1.035X menunjukkan slope=1.035.
Hal ini berarti kesalahan pengukuran IDPS lebih kecil dibanding IEP.
Uji coba di Laboratorium untuk melihat kinerja dari IDPS, menunjukkan bahwa ratarata hasil pengukuran yang diperoleh melalui instrumen tersebut ternyata tidak nyata berbeda
dengan jarak yang telah ditentukan melalui mistar ukur. Tingkat ketelitian IDPS adalah 1 cm,
deviasi alat ? 1 cm, jangkauan ukur 300cm melebihi jangkauan ukur IEP sebelumnya
(Tampubolon, 1997).
mistar pasut dan IEP.
Hal ini menunjukkan bahwa IDPS potensial mampu menggantikan