Bahan dan Alat Metodologi Penelitian .1

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor.

3.2 Bahan dan Alat

Bahan dan alat yang digunakan pada penelitian ini diantaranya adalah:  Hall effect sensor latch  Switch encoder  pulley  magnet  pipa PVC  pelampung  IC seri 4093, 4066, 4069, 4047, dan 4071  tali nilon  Light emitting diode LED  catu daya 6 volt  project board  beberapa peralatan pendukung lainnya. 3.3 Metodologi Penelitian 3.3.1 Rancangan Fisik Alat Untuk . Pengujian Rangkaian Penerjemah . Arah Gerakan Pengujian rangkaian penerjemah arah gerakan dilakukan dengan menggunakan alat ukur tinggi muka air sederhana. Alat ukur tinggi muka air terdiri dari dua bagian utama, yaitu bagian fisik dan elektronik sensor dan rangkaian penerjemah arah gerakan. Bagian penting dari fisik alat adalah pelampung, pulley, dan sumur penenang stilling well. Untuk dapat mendukung cara kerja sensor, pelampung yang dibuat harus memiliki gaya berat yang lebih kecil dibandingkan dengan gaya dorong keatas oleh air. Gaya dorong oleh air tersebut merupakan gaya penggerak untuk memutar pulley. Sumur penenang yang dibuat juga harus bisa menjaga permukaan air dalam keadaan yang relatif tenang dan dapat meredam golakan air dari luar sumur penenang tersebut. Gambar 15 Rancangan Alat ukur TMA tipe pelampung Gambar 16 Gaya pada pelampung U = ρ x g x V 1 W= m x g 2 W = U 3 U : gaya dorong keatas oleh air N W : gaya berat pelampung N ρ : massa jenis air kgm 3 g : gravitasi : 9.8 ms 2 V : volume air yang dipindahkan m 3 m : massa benda 3.3.2 Pengujian Rangkaian Elektronik Penerjemah Arah Gerakan Gambar 17 Rangkaian penerjemah arah gerakan Rangkaian elektronik untuk menerjemahkan arah gerakan pada pulley akibat perubahan TMA dibentuk dengan menggunakan IC 4093. Rangkaian ini memanfaatkan empat gerbang NAND yang terdapat pada IC 4093. Pin 3 dan 4 merupakan output untuk menentukan arah gerakan, dimana pin 3 menghasilkan sinyal sebagai indikator penurunan TMA, sedangkan pin 4 sebagai indikator peningkatan TMA. Untuk mengetahui cara kerja dan nilai output dari rangkaian tersebut dilakukan pengujian dengan menggunakan switch encoder dan hall effect latch sensor sebagai sensor yang akan memberikan nilai input bagi rangkaian tersebut.

3.3.2.1 Pengujian dengan

Switch Encoder Pada tahap ini rangkaian penerjemah arah gerakan diuji dengan menggunakan input dari switch encoder. Gabungan dari switch encoder dan rangkaian penerjemah arah gerakan tergambarkan pada gambar 18 berikut. Cara kerja dari switch encoder tersebut adalah seperti saklar switch. Gambar 18 Rangkaian penerjemah arah gerakan dengan input dari switch encoder

3.3.2.2 Pengujian dengan Hall Sensor

Gambar 19 Rangkaian penerjemah arah gerakan dengan input dari hall sensor Pengujian rangkaian penerjemah arah gerakan dengan menggunakan hall sensor tergambarkan pada gambar 19. Pada gambar tersebut terdapat dua hall sensor dengan sifat yang berkebalikan. Pada sensor hall ini magnet kutub selatan akan memberikan efek yang berkebalikan dibandingkan magnet dengan kutub utara. 3.3.3 Pemanfaatan Rangkaian Penerje mah . Arah Gerakan Untuk Pengukuran . Perubahan Tinggi Muka Air Agar dapat dimanfaatkan sebagai sensor perubahan TMA, dibutuhkan sensor yang dapat menerjemahkan arah dan besarnya perubahan posisi pada pulley. Sensor yang digunakan harus bisa menghasilkan sinyal yang berbeda untuk gerakan naik dan gerakan turun setelah melewati rangkaian penerjemah arah gerakan. Sinyal untuk gerakan naik ataupun turun yang dihasilkan oleh sensor haruslah dikeluarkan pada pin yang berbeda. Setelah dilakukan pengujian dengan menggunakan dua sensor yang berbeda akan diketahui cara kerja dari rangkaian dan sensor yang dapat diaplikasikan dalam pengukuran tinggi muka air. 3.3.3.1 Pengolahan Sinyal Output dari ... Rangkaian Penerjemah Arah ... Gerakan Sinyal Output dari rangkaian penerjemah arah gerakan dapat dimodifikasi terlebih dahulu sebelum dimanfaatkan sebagai data perubahan TMA. Modifikasi sinyal output tersebut bertujuan untuk mengurangi pemakaian catu daya pada saat perekaman data perubahan TMA. Pada penelitian ini ditambahkan beberapa rangkaian elektronik yang bertujuan untuk memodifikasi sinyal output tersebut, diantaranya adalah rangkaian inverterIC 4069, rangkaian Analog Switch IC 4066, rangkaian monostable positive edge trigger- negative edge trigger dan gerbang OR sebagai output terakhir.

3.3.3.2 Resolusi Pengukuran

Gambar 20 Resolusi pengukuran berdasar .. kan gerakan pulley Resolusi pengukuran merupakan ukuran terkecil dari perubahan TMA yang dapat terukur. Dengan menggunakan sensor hall, perubahan TMA akan diketahui apabila ada efek yang ditimbulkan oleh kontak antara magnet dan sensor. Kontak antara magnet dan sensor tersebut akan terjadi apabila ada putaran pada pulley. Karena hal tersebut maka resolusi pengukuran akan ditentukan oleh ukuran poros lingkaran yang dililiti tali pada pulley. 3.3.3.3 Visualisasi Output Rangkaian .. Penerjemah Arah Gerakan Cara kerja rangkaian penerjemah arah gerakan akan lebih mudah dipahami melalui grafik. Pada tahap ini dilakukan simulasi untuk mendapatkan data perubahan arah gerakan. Berdasarkan data yang ada dibuat grafik perubahan tinggi muka air agar cara kerja rangkaian penerjemah arah gerakan lebih tergambarkan.

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1