Rumusan Masalah Tujuan Penulisan Adapun tujuan dari penulisan Tugas Akhir ini adalah : Batasan Masalah Jembatan Schering

1.2 Rumusan Masalah

Pada laporan tugas akhir II ini membahas tentang pendeteksian tingkat keasaman cairanpH cairan yang terdiri dari sensor kapasitif, jembatan schering, mikrokontroller atmega 8 sebagai pengontrolnya beserta software pemogramannya, dan LCD sebagai display hasil pengukuran.

1.3. Tujuan Penulisan Adapun tujuan dari penulisan Tugas Akhir ini adalah :

1.Memenuhi syarat untuk menyelesaikan masa studi sebagai mahasiswa program Diploma III Metrologi dan Insrumentasi. 2.Membuat alat pengukuran keasaman pH Meter dengan menggunakan Sensor Kapasitif dan Jembatan Schering melalui pembacaan nilai ADC.

1.4. Batasan Masalah

Untuk meyederhanakan dan mengarahkan Tugas Akhir pada laporan iniakan diberi batasan-batasan masalah sebagai berikut : •Pengolahan data dalam tugas akhir ini menggunakan mikrokontroler ATMega8 dan menggunakan software CodeVision AVR. •Menggunakan Jembatan Schering dan sensor kapasitif berupa lempengan plat tembaga yang diintegrasikan dengan mikrokontroler. •Sampel yang digunakan sebagai acuan sensor kapasitif dalam pengukuran pH cairan adalah larutan aquades, asam asetat CH3COOH dengan konsetrasi keasaman 6 dan 25. •Tidak membahas mengenai bahasa pemrograman secara mendetail. •Tidak membahas rumus-rumus kimia dan senyawa-senyawa kimia secara medetail. •Tidak membahas perhitungan secara mendetail. 1.5.Metode Pengerjaan Metode yang digunakan dalam pengerjaan Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut: a.Studi literatur dengan mencari buku-buku referensi dari beberapa pustaka yang dapat menunjang penyusunan tugas akhir. Universitas Sumatera Utara b.Perancangan alat dan pembuatan program. c.Pengujian alat dan pengambilan data. d.Membuat kesimpulan dari hasil pengujian.

1.6. Sistematika Penulisan

Untuk mempermudah pembahasan dalam penulisan tugas akhir ini, maka penulis membuat suatu sistematika penulisan. Sistematika ini merupakan urutan bab demi bab termasuk isi dari sub-sub babnya. Adapun sistematika pembahasan tersebut adalah :

BAB I : Pendahuluan

Bab ini menjeaskan tentang latar belakang masalah, tujuan, pembahasan, batasan masalah, metode pengerjaan, dan sistematika penulisan.

BAB II : Landasan Teori

Bab ini menjelaskan tetang teori-teori, konsep serta prinsip kerja komponen yang digunakan dalam pembuatan tugas akhir ini.

BAB III : Perancangan dan Pembuatan Sistem

Bab ini membahas mengenai penjelasan sistem yang dibuat secara keselurhan.

BAB IV : Pengujian Alat dan Pengolahan Data

Bab ini berisi mengenai cara yang digunakan untuk pengujian alat serta pengolahan datanya.

BAB V : Kesimpulan dan Saran

Bab ini berisi kesimpulan dari pembuatan tugas akhir serta saran untuk pembuatan alat yang baik. Universitas Sumatera Utara BAB II LANDASAN TEORI

2.1. Jembatan Schering

Jembatan Schering, salah satu jembatan arus bolak-balik yang paling penting, di pakai secara luas untuk pengukuran kapasitor. Dia memberikan beberapa keuntungan nyata atas jembatan pembanding kapasitansi. Walaupun jembatan Schering digunakan untuk pengukuran kapasitansi dalam pengertian yang umum, dia terutama sangat bermanfaat guna mengukur sifat-sifat isolasi yakni pada sudut-sudut fasa yang sangat mendekati 90 ◦. Gambar 2.1 jembatan Schering Susunan rangkaian dasar ditunjukkan pada gambar diatas, dan pemeriksaan rangkaian menunjukkan suatu kemiripan yang kuat terhadap jembatan pembanding. Perhatikan bahwa lengan 1 sekarang mengandung suatu kombinasi parallel dari sebuah tahanan dan sebuah kapasitor, dan lengan standar hanya berisi sebuah kapasitor. Biasanya kapasitor standar adalah sebuah kapasitor mika bermutu tinggi dalam pemakaian pengukuran yang umum, atau sebuah kapasitor udara guna pengukuran isolasi. Sebuah kapasitor mika bermutu tinggi mempunyai kerugian yang sangat rendah tidak ada tahanan dank arena itu mempunyai sudut fasa yang mendekati 90 ◦. Sebuah kapasitor udara yang dirancang secara cermat memiliki nilai yang sangat stabil dan medan listrik yang sangat kecil; bahan isolasi yang akan diuji dapat dengan mudah dihindari dari setiap medan yang kuat. Universitas Sumatera Utara Persyaratan setimbang menginginkan bahwa jumlah sudut fasa lengan 1 dan lengan 4 sama dengan jumlah sudut fasa lengan 2 dan lengan 3. Karena kapasitor standar berada dalam lengan 3, jumlah sudut fasa lengan 2 dan 3 akan menjadi 0 ◦+90◦=90◦. Agar menghasilkan sudut fasa 90 ◦ yang diperlukan untuk kesetimbangan, jumlah sudut fasa antara lengan 1 dan 4 harus sama dengan 90 ◦. Karena dalam pek erjaan pengukuran yang umum besaran yang tidak diketahui akan memiliki sudut fasa yang lebih kecil dari 90 ◦, maka lengan 1 perlu diberi suatu sudut kapasitif yang kecil dengan menghubungkan kapasitor C1 parlel terhadap R1. Suatu sudut kapasitif yang kecil sangat mudah diperoleh, yakni dengan menghubungkan sebuah kapasitor kecil terhadap R1.\ Persamaan kesetimbangan diturunkan dengan cara yang biasa, dan dengan memasukkan nilai-nilai impedansi dan admitansi yang memenuhi ke dalam persamaan umum kita peroleh, Zx = Z2Z3Y1 Rx – jωCx = R2-jωC31R1+jωC1 1 Dan dengan menghilangkan tanda kurung, Rx – jωCx = R2C1C3 – jR2ωC3R1 2 Dengan menyamakan bagian nyata dari bagian khayal kita peroleh bahwa Rx = R2C1C3 3 Cx = C3R1R2 4 Factor daya power factor, PF dari sebuah kombinasi seri RC didefinisikan sebagai cosinus sudut fasa rangkaian. Denga demikian factor daya yang tidak diketahui sama dengan PF = RxZx . Untuk sudut-sudut fasa yang sangat mendekati 90 ◦, reaktansi hamper sama dengan impedansi dan kita dapat mendekati factor daya menjadi : PF ≈ RxXx = ωCxRx 5 Factor disipasi dari sebuah rangkaian seri RC didefinisikan sebagai cotangent sudut fasa dank arena itu, menurut definisi, factor disipasi adalah Universitas Sumatera Utara D = RxXx = ωCxRx 6 Di samping itu karena kualitas sebuah kumparan didefinisikan oleh Q = XLRL, kita peroleh bahwa factor disipasi D adalah kebalikan dari factor kualitas Q, dan berarti D = 1Q. Faktor disispasi memberitahukan kita sesuatu mengenai kualitas sebuah kapasitor, yakni bagaimana dekatnya sudut fasa kapasitor tersebut ke nilai idealnya 90 ◦. Dengan memasukka n nilai Cx dalam persamaan 4 dan Rx dalam persamaan 3 kedalam bentuk factor disipasi diperoleh D = ωR1C1 7 Jika tahanan R1 dalam jembatan Schering pada gambar diatas mempunyai suatu nilai yang tetap, piringan dial kapasitor C1 dapat dikalibrasi langsung dalam factor disipasi D. ini merupakan hal yang biasa didalam sebuah jembatan Schering. Perhatikan bahwa suku ω muncul dalam pernyataan factor disipasi persamaan 7. Tentunya ini berarti bahwa kalibrasi piringan C1 hanya berlaku untuk satu frekuensi tertentu pada mana piringan di kalibrasi. Frekuensi yang berbeda dapat digunakan asalkan dilakukan suatu koreksi, yakni dengan mengalikan pembacaan piringan C1 terhadap perbandingan dari kedua frekuensi tersebut.

2.2. Derajat Keasaman pH