Pengujian Alat Hasil Penelitian

BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil Penelitian

4.1.1 Pengujian Alat

A. Pembangkit Sinyal osilator

Pembangkit sinyal dibangun dari sebuah IC XR2206 yang dikonfigurasi dengan resistor dan kapasitor eksternal untuk menghasilkan suatu nilai frekuensi tertentu. Sinyal yang dipakai dari rangkaian pembangkit sinyal ini adalah sinyal sinusoidal. Berdasarkan persamaan 2.6, dengan konfigurasi nilai RC eksternal dengan nilai kapasitor tetap sebesar 1 nF, dan resistor yang digunakan adalah resistor variabel 100 Kohm, maka diperoleh hasil pengujian rangkaian pembangkit sinyal pada suhu tetap 29 o C yang dibangun dari sebuah IC XR2206 dengan menvariasikan resistansi resistor variabel dengan interval 10 Kohm ditunjukkan dari gambar grafik berikut. Gambar 4.1 Grafik frekuensi teori dan frekuensi praktek vs resistansi resistor variabel eksternal Dari grafik diatas menunjukkan hubungan resistansi resistor serta perbedaan frekuensi secara teori dan secara praktek dari rangkaian pembangkit sinyal. Terlihat bahwa IC XR2206 memiliki kinerja yang baik dari frekuensi 20 KHz kebawah yang ditunjukkan oleh grafik yang behimpit, sedangkan untuk frekuensi diatas 20 KHz memiliki ralat yang semakin besar secara praktek. Frekuensi gelombang osilator 20 40 60 80 100 120 20 40 60 80 100 120 F re k u e n si K H z Resistansi Resistor KOhm F teori KHz F praktek KHz diukur menggunakan multimeter digital Sanwa CD800a dan juga dengan perhitungan periode gelombang pada osiloskop OWON. Namun penurunan kinerja IC XR2206 bukan menjadi masalah, karena frekuensi yang digunakan tidak harus nilai frekuensi yang sangat besar. Frekuensi gelombang yang dibutuhkan mampu melewati sampel oli sebagai bahan dielektrik dan memiliki gelombang keluaran yang baik.

B. Penguat Sinyal amplifier

Penguat sinyal memiliki peran yang sangat penting dalam sistem alat pengukuran tingkat kerusakan oli. Perbedaan amplitudo gelombang yang sangat kecil dari sampel oli sangat sulit untuk dapat dibaca dan dibedakan oleh mikrokontroller. Penguat sinyal berfungsi untuk memperoleh perbedaan tegangan yang lebih besar dari sampel yang berbeda dan untuk menyesuaikan besar tegangan agar dapat dibaca oleh mikrokontroller. Penguatan dan pengkondisi sinyal dibangun dari dua buah IC LM741. Gambar 3.6 menunjukkan rangkaian skematik penguat sinyal. IC pertama terhubung ke pelat sejajar. Berdasarkan persamaan 2.13 penguatan IC pertama pada frekuensi 50 KHz dengan medium udara adalah: � 1 = 51 �٠180 �٠= 0,283 ���� Dan tegangan keluaran dari IC pertama sebagai masukan pada IC kedua dengan penguatan : � 2 = 22,86 �٠1 �٠= 22,86 kali Resistansi 180 �٠diperoleh dari perhitungan impedansi pelat sejajar sebagai transduser kapasitif apabila dilewatkan gelombang dengan frekuensi 50 KHz pada medium udara. Sedangkan resistansi 22,86 �٠adalah resistansi maksimum dari potensiometer 20 �٠sebagai resistor feedbackpada IC kedua. Sehingga penguatan dari kedua IC adalah 0,283 � 22,86 = 6,477 kali.

C. Pelat Sejajar sebagai Transduser Kapasitif

Pelat sejajar yang difungsikan sebagai transduser kapasitif pada pembuatan alat pengukur tingkat kerusakan oli yang dibangun dari dua buah pelat tembaga. Pemilihan pelat tembaga karena tembaga memiliki hambatan jenis yang lebih kecil dari bahan yang lain yaitu sebesar 0,017 Ω�. Sehingga membuat pelat ini lebih konduktif. Kedua pelat tembaga dipisahkan dengan jarak tertentu menggunakan bahan plastik dengan tebal sebesar 1,5 mm. Salah satu pelat terhubung langsung dengan pembangkit sinyal melalui sebuah kabel dan pelat yang lain terhubung ke rangkaian penguat sinyal. Gambar 4.2 Pelat tembaga sebagai Transduser Pengaruh perubahan bahan dielektrik yang terdapat diantara kedua pelat terhadap gelombang yang dilewatkan merupakan hal yang sangat penting. Karena apabila tidak terdapat perbedaan interaksi gelombang dengan perubahan bahan dielektrik maka sistem alat akan sulit untuk membedakan setiap sampel yang akan diuji. Pelat sejajar harus sensitif terhadap perubahan sampel oli yang akan di uji. Pelat tembaga akan berhubungan langsung dengan sampel oli yang diuji tingkat kerusakannya. Untuk melihat tingkat sensitifitasnya dilakukan pengujian pada pelat dengan frekuensi 10 KHz sampai 100 KHz dengan interval 5 KHz pada medium udara dan oli fresh. Hasil pengujian ditunjukkan oleh grafik berikut. Gambar 4.3 grafik hubungan frekuensi dan tegangan pada medium udara dan oli fresh Berdasarkan data grafik pada gambar 4.3, ditunjukkan bahwa pada frekuensi 10 KHz sampai 45 KHz terjadi tren menurun dari tegangan. Pada range frekuensi ini 1 2 3 4 5 6 7 20 40 60 80 100 120 T e g a n g a n v o lt Frekuensi KHz tegangan medium udara volt tegangan medium oli Fresh volt juga ditunjukkan bahwa tegangan medium udara lebih tinggi dari tegangan medium oli fresh. Hal tersebut terjadi karena frekuensi gelombang 10-45 KHz yang dilewatkan masih sulit melalui medium oli fresh. Gambar 4.4 gelombang osilator merah dan gelombang keluaran kuning pada frekuensi 40 KHz Sedangkan dari frekuensi 50 KHz sampai 100 KHz tegangan medium oli fresh lebih besar dari tegangan medium udara. Namun terkecuali pada frekuensi 65 KHz pada medium oli terjadi penurunan tegangan yang signifikan kemudian tegangan kembali naik hingga pada frekuensi 85 sampai 100 KHz tegangan konstan. Perubahan ini disebabkan mulai terjadi pembatasan fasa gelombang seperti ditunjukkan pada gambar 4.5. Gambar 4.5 gelombang osilator merah dan gelombang keluaran kuning pada frekuensi 90 KHz Demikian juga pada medium udara terjadi penurunan tegangan signifikan pada frekuensi 70 KHz. Perubahan ini juga terjadi karena pembatasan fasa gelombang keluaran, namun hal ini terjadi mulai pada frekuensi 70 KHz kemudian tegangan naik sampai frekuensi 100 KHz. Pada frekuensi 50 KHz sampai 60 KHz ditunjukkan perubahan tegangan yang tejadi pada medium udara dan oli fresh. Tegangan oli fresh lebih besar dari pada udara. Pada range frekuensi ini juga gelombang keluaran lebih stabil dan pengukuran tegangan yang lebih konstan seperti ditunjukkan pada gambar 4.6 berikut. Gambar 4.6 gelombang osilator merah dan gelombang keluaran kuning pada frekuensi 50 KHz Selisih tegangan antara medium oli fresh dan udara pada frekuensi 50, 55 dan 60 KHz berturut-turut 1,94 volt; 2,21 volt dan 2,10 volt. Selisih tegangan terbesar terjadi pada frekuensi 55 KHz sebesar 2,21 volt. Namun frekuensi yang dipilih sebagai frekuensi yang digunakan adalah frekuensi 50 KHz. Pilihan ini didasari pengujian nilai frekuensi 55 dan 60 KHz pada oli buruk tingkat kerusakan tinggi, tegangan yang terukur melebihi 5 volt yang melampaui tegangan yang dapat dibaca mikrokontroller. Meskipun pada frekuensi 50 KHz selisih tegangan antara udara dan oli fresh lebih kecil, namun pada frekuensi ini gelombang keluaran lebih stabil dan dapat diperoleh perbedaan tegangan dari sampel oli dengan tingkat kerusakan yang berbeda yang dapat dibaca oleh mikrokontroller.

D. Pengujian Mikrokontroller ATMega8535

Pengujian pada rangkaian mikrokontroller bertujuan untuk memastikan mikrokontroller berfungsi dengan baik. Pengujian dilakukan pada port PA0 ADC0 yang digunakan sebagai masukan tegangan dari rangkaian penguat sinyal, PD0 RXD dan PD1 TXD masing-masing sebagai jalur komunikasi data serial dangan PC melalui USB to TTL dengan percobaan menghidupkan LED pada port yang digunakan. Pengujian dilakukan dengan menginput listing program berikut ke mikrokontroller ATMega8535. include mega8535.h masukkan mikro ATMega yang digunakan include delay.h masukkan waktu tunda void mainvoid { PORTA=0x00; DDRA=0x00; PORTD=0x00; DDRD=0x00; while 1 { PORTA=0x01; PORTD=0x03; delay_ms500; delay 500 msec } }

E. Visual Basic 6.0 pada PC

Untuk pengolahan data dari mikrokontroller agar dapat diamati secara langsung melalui PC diolah melalui software Visual Basic 6.0. Untuk menampilkan visualisasi dari hasil pengukuran tingkat kerusakan oli dengan visual basic 6.0 digunakan listing program berikut: Private Sub Command1_Click End End Sub Private Sub Form_Load MSComm1.PortOpen = True End Sub Private Sub Timer1_Timer x = MSComm1.Input If x Then Text2 = x 204.6 Text1 = x End If If Text1 596 Then Text3 = Kualitas Oli Baik End If If Text1 610 Then Text3 = Kualitas Oli Buruk End If If Text1 596 Then Level = 1 Label1.BackColor = HFF0000 Label2.BackColor = H8000000E End If If Text1 610 Then Level = 1 Label1.BackColor = HFF0000 Label2.BackColor = HFF End If End Sub Tampilan visual dari visual basic 6.0 menunjukkan nilai data digital yang diterima dari mikrokontroller. Visual Basic membaca data digital tegangan dari mikrokontroller melalui commport pada PC. Data digital dikonversi kembali menjadi nilai tegangan yang akan ditampilkan seperti pada gambar 4.7 berikut. a b c Gambar 4.7 Tampilan pengujian pada a medium udara dan sampel b oli fresh, c oli buruk pada visual Basic

4.1.2 Pengujian Sistem Alat pada Sampel Oli