UNIT PENAMPIL BERBASIS PC PADA SISTEM PENGANALISIS KOMPONEN FREKUENSI HARMONISA ARUS BEBAN PERALATAN LISTRIK

  

UNIT PENAMPIL BERBASIS PC PADA SISTEM

PENGANALISIS KOMPONEN FREKUENSI

HARMONISA ARUS BEBAN PERALATAN LISTRIK

TUGAS AKHIR

Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat

Memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada

  

Program Studi Teknik Elektro

Disusun oleh:

GUNTUR MAULANA

  

NIM : 035114018

PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

  

PC-BASED DISPLAY UNIT OF LOAD CURRENT

HARMONIC FREQUENCY COMPONENT

ANALYZER OF ELECTRICAL DEVICE

FINAL PROJECT

  

Presented as Partial Fulfillment of the Requirements

to Obtain the SARJANA TEKNIK Degree

in Electrical Engineering

  

By :

GUNTUR MAULANA

  

Student Number: 035114018

ELECTRICAL ENGINEERING DEPARTMENT

FACULTY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY

SANATA DHARMA UNIVERSITY

YOGYAKARTA

LEMBAR PERNYATAAN KEASLIAN KARYA

  “Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa tugas akhir yang saya tulis ini tidak memuat karya atau bagian karya orang lain, kecuali yang telah disebutkan dalam kutipan dan daftar pustaka, sebagaimana layaknya karya ilmiah.”

  Yogyakarta, November 2008 Guntur Maulana

HALAMAN MOTTO DAN PERSEMBAHAN

  Takut akan Tuhan adalah permulaan pengetahuan Amsal 1:7

Bersukacitalah dalam pengharapan, sabarlah dalam

kesesakan, dan bertekunlah dalam doa!

  Roma 12:12 Soli Deo Gloria Kupersembahkan tulisan ini untuk Allah Tritunggal,

segenap keluargaku, dan semua sahabatku.

  

INTISARI

Penggunaan beban peralatan listrik non linear, mengakibatkan bentuk

gelombang arus tidak sama dengan bentuk gelombang tegangan. Bentuk

gelombang arus yang tidak sinus akan menimbulkan adanya komponen harmonisa

yang menyebabkan banyak implikasi pada jala-jala listrik. Unit penampil berbasis

PC (Personal Computer) pada sistem penganalisis komponen frekuensi harmonisa

arus beban peralatan listrik mampu menampilkan grafik frekuensi harmonisa dan

dapat mensintesis bentuk gelombang.

  Unit penampil berbasis PC pada sistem penganalisis komponen frekuensi

harmonisa arus beban peralatan listrik menggunakan port serial sebagai

komunikasi antara PC dengan mikrokontroler. Pemrograman pada PC

menggunakan Visual Basic. PC melakukan kontrol untuk mengaktifkan relay agar

dapat memilih skala arus dan orde BPF. Untuk dapat menampilkan grafik, PC

menerima data dari mikrokontroler melalui port serial.

  Dari hasil pengujian dan analisa, PC sudah dapat melakukan koneksi

dengan mikrokontroler, mampu mengirim data ke mikrokontroler sebagai unit

pengendali sehingga PC dapat melakukan kontrol untuk mengaktifkan relay pada

pemilihan skala arus dan orde BPF. PC dapat menampilkan grafik sintesis

gelombang dengan input secara manual, data masukkan berasal dari data BPF.

Bentuk gelombang hasil sintesis gelombang yang ditampilkan PC menyerupai

bentuk gelombang arus yang terlihat pada osiloskop.

  Kata kunci : frekuensi harmonisa, PC, port serial, sintesis bentuk gelombang.

  

ABSTRACT

The usage of non linear load in electric equipments, resulting current

waveform will not equal with voltage waveform. Current waveform that is not

sinusoids will generates the components of harmonic that made much implication

in electrics power line. The unit display can shows harmonic frequency graphic

and can synthesis the waveform.

  Unit display based on PC of the analysis system of harmonic frequency

component in the load current electricity uses serial port for communicates

between PC and microcontroller. This program using Visual Basic. PC doing

control to active relay for choose current scale and BPF order. PC receives data

from microcontroller using serial port to representation data in graphic display by

PC.

  From result of examination and analysis, PC has connected with

microcontroller and can send data to microcontroller as unit control for PC doing

control to activate relay for choose current scale and BPF order. PC has displayed

waveform synthesis graphic with input manually. The waveform synthesis which

be displayed on PC same as the waveform which be displayed on oscilloscope.

  Keyword: harmonic frequency, PC, serial port, waveform synthesis.

KATA PENGANTAR

  Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yesus Kristus karena

kasih-Nya yang besar penulis dapat menyelesaikan tugas akhir berjudul Unit

Penampil Berbasis PC pada Sistem Penganalisis Komponen Frekuensi Harmonisa

Arus Beban Peralatan Listrik.

  Karya tulis ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar

Sarjana Teknik pada Program Studi Teknik Elektro Universitas Sanata Dharma.

  

Penulisan skripsi ini didasarkan pada hasil-hasil yang penulis dapatkan selama

tahap perancangan, pembuatan dan pengujian alat.

  Penulisan skripsi ini tidak terlepas dari bantuan berbagai pihak. Untuk itu penulis mengucapkan terima kasih kepada:

  

1. Bapak Martanto, S.T., M.T., selaku dosen pembimbing I yang telah

meluangkan banyak waktu, tenaga, dan pikirannya untuk membimbing penulis dan mengarahkan penulis dari awal hingga akhir dari tugas akhir ini.

  

2. Bapak A. Bayu Primawan, S.T., M.Eng., selaku dosen pembimbing II yang

telah meluangkan waktu, tenaga, dan pikirannya untuk membimbing penulis dan mengarahkan penulis untuk menyelesaikan tugas akhir ini.

  

3. Ibu Bernadeta Wuri Harini S.T., M.T. selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro

Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

  

4. Romo Ir. Greg. Heliarko SJ.,SS.,BST.,MA.,MSC selaku Dekan Fakultas Sains

dan Teknologi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

  5. Bapak Yosef Agung Cahyanta, S.T., M.T. selaku Wakil Dekan I Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

  6. Bapak dan mama yang terus memberikan semangat dan doa yang tak pernah putus, adikku Nina dan Ranti yang terus menyemangati dan memberikan doa.

  7. Rekan-rekan yang telah membantu penulis dalam pengerjaan tugas akhir ini: Erik TE’04, Zainal TE’04, Uci TE’03, Sukur TE’03.

  8. Segenap dosen dan laboran Teknik Elektro Universitas Sanata Dharma.

  9. Segenap karyawan sekretariat Fakultas Teknik Universitas Sanata Dharma.

  10. Teman-teman kost: Melky, Mbak Ambar, Ivan.

  11. Veronika Emaliana yang kukasihi dan yang terus memberikan semangat kepada penulis.

  12. Teman-teman mahasiswa jurusan Teknik Elektro dan semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu atas setiap bantuannya.

  Penulis menyadari bahwa masih banyak kelemahan dan kekurangan dari penulisan tugas akhir ini. Oleh karena itu segala kritik dan saran yang bersifat membangun sangat penulis harapkan.

  Akhir kata, semoga skripsi ini bermanfaat bagi semua pihak dan dapat menjadi bahan kajian lebih lanjut.

  

Yogyakarta, November 2008

Penulis

  

DAFTAR ISI

................................................................................. i

  HALAMAN JUDUL

HALAMAN JUDUL DALAM BAHASA INGGRIS ...................... ii

HALAMAN PENGESAHAN OLEH PEMBIMBING ................... iii

HALAMAN PENGESAHAN OLEH PENGUJI .............................. iv

  .............................................. v PERNYATAAN KEASLIAN KARYA

  ........................................................ vi MOTTO DAN PERSEMBAHAN LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI

KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS .......... vii

  

INTISARI ................................................................................................... viii

ABSTRACT ............................................................................................... ix

KATA PENGANTAR ............................................................................. x

  .............................................................................................. xii DAFTAR ISI

  ............................................................................... xv DAFTAR GAMBAR

  ..................................................................................... xix DAFTAR TABEL

DAFTAR LAMPIRAN ........................................................................... xx

BAB I. PENDAHULUAN .....................................................................

  1

  1.1 Judul .......................................................................................................... 1

  1.2 Latar Belakang Masalah............................................................................. 1

  1.3 Tujuan dan Manfaat ................................................................................... 3

  1.4 Batasan Masalah ........................................................................................ 4

  1.5 Metodologi Penelitian ................................................................................ 4

  1.6 Sistematika Penulisan ................................................................................ 5

  2.1 Deret Fourier .............................................................................................. 7

  2.2 Sintesis Bentuk Gelombang ....................................................................... 8

  2.3 Nilai RMS (Root-Mean-Square) ................................................................ 11

  

2.3.1 Nilai Rms dari Gelombang Sinusoidal.............................................. 12

  

2.3.2 Nilai Rms dari Gelombang Pulsa Kotak ........................................... 13

  

2.3.3 Nilai Rms dari Gelombang Segitiga ................................................. 14

  2.4 Visual Basic 6.0 ......................................................................................... 15

  

2.4.1 Menu Bar........................................................................................... 16

  

2.4.2 Tool Bar ............................................................................................ 17

  

2.4.3 Tool Box .......................................................................................... 17

  

2.4.4 Context Menu .................................................................................. 18

  

2.4.5 Window Properties ........................................................................... 18

  

2.4.6 Window Form Layout ...................................................................... 19

  

2.4.7 Window Code Editor ....................................................................... 19

  

2.4.8 Window Project Explorer ................................................................. 20

  

2.4.9 Form Designer .................................................................................. 20

  2.5 Komunikasi Data Serial ............................................................................. 21

  2.6 Karakteristik Sinyal Port Serial................................................................. 22

  2.7 Konfigurasi Port Serial............................................................................... 23

  2.8 Pengaksesan Port Serial Pada Visual Basic ............................................... 25

  

2.8.1 Pengaksesan Secara Langsung Melalui Register UART ................. 25

  

2.8.2 Pengaksesan Dengan Menggunakan Kontrol MSComm .................. 26

  

2.8.2.1 Properti MSComm ......................................................................... 27

  2.8.2.2 Event Pada MSComm...................................................................... 28

  2.9 Pemrograman Windows API .......................................................................29

  

2.9.1 Struktur Deklarasi Windows API………………………………....... 30

  2.9.2 Sifat Penulisan Deklarasi Windows API…………………………… 31

  BAB III. RANCANGAN PENELITIAN .............................................. 33

  

Arus Beban Peralatan Listrik ..................................................................... 33

  3.2 Perancangan Program .............................................................................. 34

  

3.2.1 Form Utama ...................................................................................... 34

  

3.2.2 Program Utama ................................................................................ 35

  

3.2.3 Pengiriman dan Penerimaan Data .................................................... 37

  

3.2.4 Program Pilih Skala Arus.................................................................. 37

  

3.2.5 Program Pilih Orde BPF ................................................................... 38

  

3.2.6 Diagram Alir Proses Ambil Data ...................................................... 39

  

3.2.7 Diagram Alir Proses Sintesis Gelombang Periodik .......................... 41

  

3.2.8 Menu Bantuan.................................................................................... 42

  3.3 Pengubah Level TTL Menjadi Level RS232 ............................................. 43

  

BAB IV. HASIL PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN ............ 45

  

4.1 Form Utama ............................................................................................... 45

  

4.2 Cek Koneksi ............................................................................................... 46

  

4.3 Pemilihan Skala Arus.................................................................................. 48

  

4.4 Pemilihan Orde BPF................................................................................... 49

  

4.5 Operasi Mulai.............................................................................................. 51

  

4.6 Simpan File Text......................................................................................... 54

  

4.7 Simpan File Grafik...................................................................................... 55

  

4.8 Operasi Reset............................................................................................... 56

  4.9 Form Sintesis Gelombang............................................................................ 57

  4.10 Pengamatan Form Bantuan.........................................................................63 BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN ..............................................

  64

  5.1 Kesimpulan ................................................................................................ 64

  5.2 Saran........................................................................................................... 64 DAFTAR PUSTAKA .............................................................................. 65

  DAFTAR GAMBAR

Gambar 2-1. Gelombang kotak ....................................................................... 9

Gambar 2-2. Muatan harmonisa dari gelombang kotak .................................. 9

Gambar 2-3. Penjumlahan fundamental dan harmonisa yang mendekati bentuk gelombang kotak…………………………………………10

Gambar 2-4. Grafik suku-suku sinusoidal ...................................................... 11

Gambar 2-5. Bentuk grafik sintesis gelombang .............................................. 11

Gambar 2-6. Gelombang sinusoidal................................................................. 12

Gambar 2-7. Pulsa kotak ................................................................................. 13

Gambar 2-8. Gelombang segitiga. .................................................................. 14

Gambar 2-9. Tampilan IDE Visual Basic 6.0 ................................................. 16

Gambar 2-10. Tampilan Menu Bar Visual Basic 6.0 ...................................... 17

Gambar 2-11. Tampilan Tool Bar Visual Basic 6.0. ....................................... 17

Gambar 2-12. Icon Kontrol Standar ................................................................ 17

Gambar 2-13. Tampilan Context Menu .......................................................... 18

Gambar 2-14. Tampilan Window Properties .................................................. 18

Gambar 2-15. Tampilan Window Form Layout ............................................. 19

Gambar 2-16. Tampilan Window Code Editor ................................................ 19

Gambar 2-17. Tampilan Window Project Explorer ......................................... 20

Gambar 2-18. Tampilan Form Designer .......................................................... 20

Gambar 2-19. Level Tegangan TTL dan RS232 pada pengiriman huruf ‘A’

  

Gambar 2-20. Konektor DB-9.......................................................................... 23

Gambar 3-1. Diagram blok perancangan sistem penganalisis komponen

frekuensi harmonisa arus beban peralatan listrik ..................... 33

Gambar 3-2. Layout tampilan antarmuka Visual Basic .................................. 35

  

Gambar 3-3. Diagram Alir Program Utama .................................................... 36

Gambar 3-4. Diagram Alir Program Pilih Skala Arus .................................... 38

Gambar 3-5. Diagram Alir Program Pilih Orde BPF ...................................... 39

Gambar 3-6. Diagram alir proses ambil data amplitudo arus .......................... 40

Gambar 3-7. Grafik spektrum frekuensi .......................................................... 41

Gambar 3-8. Diagram alir sintesis gelombang periodik ................................. 41

Gambar 3-9. Form Sintesis Gelombang .......................................................... 42

Gambar 3-10. Diagram alir menu bantuan ...................................................... 42

Gambar 3-11. Form Menu Bantuan ................................................................. 43

Gambar 3-12. Konfigurasi RS232 .................................................................. 44

Gambar 4-1. Form Utama ................................................................................ 45

Gambar 4-2. Tombol operasi cek koneksi ....................................................... .46

Gambar 4-3. Kotak dialog cek koneksi............................................................ 47

Gambar 4-4. Informasi koneksi sukses ............................................................ 47

Gambar 4-5. Karakter yang diterima untuk koneksi sukses ............................ 48

Gambar 4-6. Karakter yang diterima jika koneksi belum berhasil .................. 48

Gambar 4-7. Pemilihan Skala Arus.................................................................. 49

Gambar 4-8. Karakter yang dikirim untuk skala arus 500 mA ........................ 49

  

Gambar 4-9. Pemilihan Orde BPF .................................................................. 50

Gambar 4-10. Karakter yang dikirim untuk orde BPF tingkat 1...................... 50

Gambar 4-11. Karakter yang dikirim untuk mengambil data ......................... 51

Gambar 4-12. Tombol Operasi Mulai dan Berhenti ....................................... 51

Gambar 4-13. Tampilan Form saat Tombol Berhenti ditekan ........................ 52

Gambar 4-14. Data yang dikirim dan diterima pada hyperterminal ............... 53

Gambar 4-15. Tampilan Form Utama saat Menerima Data ............................ 54

Gambar 4-16. Bagian Simpan File Text .......................................................... 54

Gambar 4-17. Hasil Simpan File Text ............................................................ 55

Gambar 4-18. Bagian Simpan File Grafik ....................................................... 55

Gambar 4-19. Hasil Simpan File Grafik .......................................................... 56

Gambar 4-20. Tombol Operasi Reset............................................................... 56

Gambar 4-21. Tampilan form utama saat tombol reset ditekan....................... 56

Gambar 4-22. Form Sintesis Gelombang......................................................... 57

Gambar 2-23. Kotak input nilai data ............................................................... 58

Gambar 4-24. Pesan Kesalahan ....................................................................... 58

Gambar 4-25. Konfirmasi keluar program utama ............................................ 59

Gambar 4-26. Sintesis gelombang dengan input dari BPF 1 ........................... 61

Gambar 4-27. Hasil simpan grafik sintesis gelombang BPF 1 ........................ 61

Gambar 4-28. Hasil simpan grafik sintesis gelombang BPF 2 ........................ 62

Gambar 4-29. Hasil simpan grafik sintesis gelombang BPF 3 ........................ 62

  

Gambar 4-30. Bentuk gelombang arus pada osiloskop.................................... 62

Gambar 4-31. Form bantuan pada form utama ................................................ 63

Gambar 4-32. Form bantuan pada form sintesis gelombang ........................... 63

  DAFTAR TABEL

Tabel 2-1. Konfigurasi kaki-kaki DB-9 ........................................................... 24

Tabel 2-2. Alamat dan lokasi bit pada register UART ................................... 26

Tabel 2-3. Properti even komunikasi pada CommEvent ................................ 27

Tabel 2-4. Properti even error pada CommEvent ........................................... 28

Tabel 4-1. Amplitudo Harmonisa BPF arus 500mA........................................ 59

Tabel 4-2. Tabel Lanjutan Amplitudo Harmonisa BPF arus 500mA .............. 60

  

DAFTAR LAMPIRAN

Listing Program ............................................................................................... L1

Datasheet MAX 232 ....................................................................................... L13

Tabel ASCII ..................................................................................................... L30

BAB I PENDAHULUAN

  1.1 Judul Unit Penampil Berbasis PC pada Sistem Penganalisis Komponen Frekuensi Harmonisa Arus Beban Peralatan Listrik.

  1.2 Latar Belakang Masalah Kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi pada saat ini telah

mempengaruhi segala bidang kehidupan manusia, termasuk dalam bidang

elektronika. Kemajuan dalam bidang elektronika membawa perkembangan dalam

hal peralatan listrik dan peralatan elektronika. Peralatan listrik yang telah ada

dalam dunia industri maupun peralatan elektronika mengarah pada aplikasi

elektronika. Pada saat ini telah banyak teknologi yang digunakan manusia dalam

kehidupannya, namun tidak menutup kemungkinan teknologi yang sudah ada saat

ini terus berkembang yang akan menunjang kelancaran kehidupan manusia.

  Penggunaan beban peralatan listrik yang non linier, mengakibatkan bentuk

gelombang arus tidak sama dengan bentuk gelombang tegangan pada komponen

elektronika daya peralatan listrik. Bentuk gelombang yang tidak sinus akan

menimbulkan adanya komponen harmonisa selain frekuensi fundamental [1].

  

Komponen arus dapat menimbulkan banyak implikasi pada jala-jala daya listrik.

  

Hal ini menyebabkan timbulnya rugi-rugi daya listrik, selain itu dapat

menginterferensi saluran komunikasi.

  Dalam menganalisis komponen frekuensi harmonisa arus beban peralatan

listrik diperlukan peralatan yang mampu merekam bentuk gelombang yang

diperoleh dari sumber agar sesuai dengan kenyataan yang nantinya bentuk

gelombang dapat terlihat pada unit penampil. Untuk memperoleh bentuk

gelombang arus beban peralatan listrik, sistem menggunakan sensor arus berupa

resistor yang akan diambil besaran tegangan pada saat resistor dialiri arus listrik,

sedangkan sensor tegangan menggunakan resistor sebagai pembagi tegangan dan

dilakukan penguatan tegangan. Sinyal tegangan keluaran penguat dari sensor arus

dan tegangan selanjutnya diolah oleh mikrokontroler II setelah sebelumnya

melalui ADC untuk diketahui nilai Irms dan Vrms sehingga dapat dihitung nilai

Prms . Sinyal tegangan keluaran penguat dari sensor arus kemudian dimasukkan

ke dalam BPF terkendali digital. BPF ditala pada frekuensi tertentu (fundamental

atau harmonisanya), yang dikendalikan oleh mikrokontroler. Tegangan keluaran

filter dimasukkan ke dalam rangkaian yang dapat mengambil nilai puncak

gelombang, yang kemudian dihubungkan ke pengubah tegangan analog menjadi

data digital. Data digital kemudian direkam oleh mikrokontroler I sesuai dengan

komponen frekuensi harmonisa orde tertentu sesuai penalaan BPF. Setiap kali

mengubah frekuensi pusat dari BPF, dilakukan pengukuran terhadap amplitudo

gelombang. Hasil pembacaan amplitudo komponen harmonisa ini dapat langsung

dikirimkan ke PC. Kemudian data diproses lebih untuk menggambarkan grafik

  

frekuensi harmonisa listrik jala-jala. Sarana bantu pemrograman menggunakan

Visual Basic .

  Unit penampil banyak digunakan dalam sebuah sistem yang membutuhkan

tampilan berupa karakter huruf dan angka maupun grafik. Unit penampil

digunakan sebagai sebuah visualisasi untuk memperoleh keterangan dari sistem

yang bersangkutan berupa data angka, huruf, maupun grafik.

  Penggunaan PC (Personal Computer) sebagai unit penampil sudah banyak

digunakan dalam sebuah sistem yang membutuhkan tampilan grafis yang lebih

baik, hal ini disebabkan oleh keterbatasan unit penampil yang lain seperti LCD

(Liquid Crystal Display) dan LED matriks yang tidak dapat menampilkan operasi

grafik tetapi hanya dapat menampilkan karakter angka dan huruf saja.

  Pada sebuah sistem penganalisis komponen frekuensi harmonisa arus

beban peralatan listrik digunakan PC sebagai unit penampil karena unit penampil

berbasis PC dapat memproses operasi yang rumit untuk menampilkan grafik

frekuensi dan dapat menampilkan besaran arus. Selain tampilan menjadi lebih

menarik pada PC juga dapat digunakan bahasa pemrograman yang dapat

membantu memproses data dan dapat melakukan penyimpanan data.

1.3 Tujuan dan Manfaat Penelitian

  Tujuan yang hendak dicapai dari penelitian ini adalah membuat program

yang dapat menampilkan grafik frekuensi harmonisa dan mensintesis bentuk

gelombang periodis pada PC.

  Manfaat yang diperoleh dari penelitian ini adalah dapat diperoleh

frekuensi fundamental dan frekuensi harmonisa dari beban yang diujikan sehingga

dengan penjumlahan frekuensi-frekuensi harmonisanya dapat diperoleh bentuk

gelombang yang mendekati bentuk gelombang sumber arus.

1.4 Batasan Masalah

  Pada penelitian ini, dilakukan batasan-batasan terhadap sistem yang akan diteliti. Batasan yang dilakukan antara lain :

  1. Bahasa pemrograman yang digunakan adalah Visual Basic.

  2. Komunikasi dari mikrokontroler ke PC menggunakan komunikasi serial.

  

3. Menggunakan RS 232 sebagai media antarmuka komputer dengan

mikrokontroler.

  4. Menampilkan skala arus dan orde Band Pass Filter.

  

5. Menampilkan grafik frekuensi harmonisa berupa spektrum frekuensi arus

beban beserta magnitudenya dan mensintesis bentuk gelombang periodis pada PC.

  

6. Menampilkan frekuensi fundamental dan frekuensi harmonisa sampai

frekuensi harmonisa ke-31.

  7. Dapat menyimpan data dalam bentuk teks dan grafik.

1.5 Metodologi Penelitian

  

Metodologi yang dilakukan pada penelitian ini adalah sebagai berikut:

  

1. Studi pustaka, yaitu dengan mengumpulkan dan mempelajari berbagai

informasi, baik dari buku, makalah maupun internet mengenai hal-hal yang berkaitan dengan pemrograman visual basic dan teknik antarmuka sehingga informasi yang diperoleh dapat digunakan sebagai referensi pendukung dalam penyusunan laporan.

  2. Merancang dan menuliskan program menggunakan visual basic.

  3. Menghubungkan program dengan hardware untuk dilakukan pengujian.

  4. Mengambil data dan menganalisis data hasil pengujian.

  5. Mengambil kesimpulan terhadap pengujian yang telah dilakukan.

1.6 Sistematika Penulisan

  Sistematika penulisan Tugas Akhir ini dibagi menjadi 5 bab yang disusun sebagai berikut :

  BAB I. PENDAHULUAN Bab ini berisi tentang latar belakang masalah, tujuan dan manfaat penelitian, batasan masalah, metodologi penelitian serta sistematika penulisan. BAB II. DASAR TEORI Bab ini berisi dasar teori yang berhubungan dengan bahasa pemrograman visual basic , RS 232, dan Windows API. BAB III. RANCANGAN PENELITIAN Bab ini berisi tentang rancangan program menggunakan Visual Basic

berupa flow chart (diagram alir) dan aplikasi teknik antarmuka menggunakan

BAB IV. HASIL PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN Bab ini berisi hasil pengamatan dan pembahasan dari pengujian yang telah dilakukan. Hasil data yang diamati akan ditampilkan dalam bentuk grafik. BAB V. PENUTUP Bab ini berisi tentang kesimpulan dari penelitian yang dilakukan dan saran untuk perbaikan pada penelitian selanjutnya.

BAB II DASAR TEORI

2.1 Deret Fourier

  Dalam domain frekuensi, setiap gelombang periodik yang memiliki bentuk f t = f t T dapat dinyatkan oleh sebuah deret Fourier bila memenuhi

• persyaratan Dirichlet [2] :

  ( ) ( )

  1. Gelombang diskontinu, hanya terdapat jumlah diskontinuitas yang terbatas dalam perioda T.

  2. Gelombang memiliki nilai rata-rata yang terbatas dalam perioda T.

  3. Gelombang memiliki jumlah maksimum dan minimum yang terbatas dalam perioda T.

  Bila syarat-syarat tersebut dipenuhi, maka deret Fourier dapat dinyatakan dalam bentuk :

  ∞

  ω ω f ( ) + + t = a ( a cos n t b sin n t ) (2-1) o n n

  ∑

  =

  n

1 Secara umum, tegangan dan arus dapat dinyatakan dalam deret Fourier sebagai :

  ∞

• v ( ) t = a cos ( h ω φ ) (2-2)

  h o h ∑ h

  1 =

  ∞

  cos ω φ (2-3) i ( ) t = b ( h ) h o h

• h

  ∑

  1 =

  dengan :

  t

  1 a = f t dt (2-4)

  ( ) o

  ∫ T t

  2 a = f t cos ( h t ) dt (2-5)

  ( ) ω h

  ∫ T t

  2 b = f t sin ( h t ) dt (2-6)

  ( ) ω h

  ∫ T

  Dimana adalah orde harmonisa, yaitu bilangan 1,2,3…dst. Pada kasus di sistem h tenaga listrik, umumnya yang dominan adalah orde ganjil saja (1,3,5,dst.). Orde h = 1 menyatakan komponen dasar atau fundamental dari gelombang. Suku a o menyatakan komponen dc atau nilai rata-rata dari gelombang, umumnya komponen ini tidak muncul dalam jaringan sistem arus bolak-balik. Bila gelombang berbentuk sinusoidal sempurna, maka yang ada hanya orde h = 1 saja.

2.2 Sintesis Bentuk Gelombang

  Sintesis Fourier adalah penggabungan kembali suku-suku deret trigonometri agar menghasilkan gelombang mula-mula. Penjumlahan dari suku- suku deret Fourier akan menghasilkan bentuk gelombang yang sebenarnya sekalipun bentuk gelombang mungkin tidak sinusoidal, dapat dihasilkan kembali dengan suku-suku sinusoidal dari frekuensi dan magnitude yang berbeda-beda [2]. Sebagai contoh perluasan deret Fourier dari gelombang kotak pada gambar 2-1 adalah:

  4

  1

  1

  1 = π + + + v Vm (sin 2 fst sin 2 π ( 3 fs ) t sin 2 π ( 5 fs ) t sin 2 π (

7 fs ) t

  π

  3

  5

  7 (2-7)

  Vm -Vm T s

f =

  1 T Gambar 2-1 Gelombang Kotak Gambar 2-2 menunjukkan bagaimana penjumlahan dari suku-suku deret

  

Fourier dapat menghasilkan suatu gelombang non sinusoidal. Penjumlahan dari

fundamental dan harmonisa ke-3 seperti pada gambar 2-2 dengan jelas

menghasilkan sebuah bentuk gelombang sebagai permulaan untuk menampilkan

bentuk gelombang kotak [3].

  Fundamental Fundamental + harmonisa ke-3 Vm T T t

  

2

• -Vm Harmonisa ke-3

  

Gambar 2-2 Muatan harmonisa dari gelombang kotak Gambar 2-3 memuat sampai dengan harmonisa ke-5 dan ke-7 yang memberikan kita bentuk gelombang yang mendekati bentuk gelombang kotak.

  Fundamental+harmonisa ke-3, ke-5, ke-7 Vm Gelombang kotak T T t

  

2

• -Vm

  Gambar 2-3 Penjumlahan fundamental dan harmonisa yang mendekati bentuk gelombang kotak Bentuk gelombang dapat dibangun kembali dengan menambahkan secara

grafik suku-suku trigonometrinya. Penambahan komponen-komponen dengan

cara ini dikenal sebagai waveform synthesis [4].

  Sebagai contoh perluasan trigonometri suatu gelombang periodik diperlihatkan dalam deret berikut: i(t) = sin(2

  (2-8) π100t) + 0,3sin (2π200t) + 0,2sin(2π300t) Suku sinusoidal yang pertama dinamakan frekuensi fundamental dan

mempunyai frekuensi sebesar 100 Hz dan amplitudo sebesar 1A. Suku sinusoidal

kedua memiliki frekuensi sebesar 200 Hz dan dikenal sebagai harmonisa kedua.

Amplitudo harmonisa kedua sebesar 0,3A. Harmonisa ketiga memiliki frekuensi

  

Bentuk gelombang yang dihasilkan dari penjumlahan trigonometri dari

persamaan (2-8) adalah: i (A)

1 Fundamental 0,3 0,2

  t(s) 0,01 0,02

Harmonisa kedua

Harmonisa ketiga

  

Gambar 2-4 Grafik suku-suku sinusoidal

i (A)

  2

  1 t(s) 0,02

  

0,01

• -1 -2

  Gambar 2-5 Bentuk grafik sintesis gelombang

2.3 Nilai RMS (Root-Mean-Square)

  Nilai rms digunakan untuk mengukur efektifitas sebuah sumber arus dalam

memberikan daya pada sebuah beban dan menentukan keakuratan penghantaran

  

suatu alat dan tingkat arus suatu alat. Nilai rms suatu gelombang dapat dihitung

sebagai: T

  1

  2 I I dt =

  (2-9) rms

  ∫ T

dengan T adalah perioda waktu dan I adalah arus dari gelombang. Apabila

gelombang menjadi rusak sampai pada harmonisanya, nilai rms dapat dihitung

secara individual. Nilai rms dari gelombang, sesungguhnya dapat didekati dengan

kombinasi nilai rms setiap harmonisanya, seperti ditunjukkan pada persamaan

  2.10.

  2

  2

  

2

  2 I

  I I I ...

  I = + + + +

  (2-10) rms dc rms rms rms

  ( 1 ) ( 2 ) ( n ) dengan I adalah arus komponen DC, I dan I adalah nilai rms dari dc rms rms

  ( 1 ) ( n ) frekuensi fundamental dan komponen harmonisa ke-n, secara individu [5].

2.3.1 Nilai RMS dari Gelombang Sinusoidal

  Nilai puncak (peak) gelombang arus yang berbentuk sinusoidal merupakan

nilai maksimum gelombang baik pada bagian positif ataupun negatif. Nilai ini

ditunjukkan oleh dan pada gambar 2-6.

  I −

  I p

  1 p

  1

  

Nilai puncak-ke-puncak ( peak-to-peak ) gelombang merupakan nilai dari puncak

positif ke puncak negatif dan dapat dihitung dengan =

  I

  2 I (2-11) pp p

  1 Nilai rms dari gelombang arus yang berbentuk sinusoidal adalah

  I p

  1 I = (2-12) rms

  2 Untuk gelombang arus yang berbentuk setengah gelombang sinusoidal, nilai rms yang dihasilkan dapat dihitung dengan T

01 I =

  I (2-13) rms p

  1 2 T .

  1 2 .3.2 Nilai RMS dari Gelombang Pulsa Kotak

  Nilai puncak (peak) gelombang arus yang b erbentuk pulsa kotak

merupa kan nilai maksimum gelombang pada bagian positif. Nilai ini ditunjukkan

oleh I pada gambar 2-5. p

  2 Nilai rms dari gelombang arus yang berbentuk pulsa kotak adalah T

  02 I =

  I (2-14) rms p

  2 T

  2

2.3.3 Nilai RMS dari Gelombang Segitiga

  Nilai puncak (peak) gelombang arus yang berbentuk segitiga merupakan nilai maksimum gelombang pada bagian positif. Ni lai ini ditunjukkan oleh V p3 pada ga mbar 2-8.

  Gambar 2-8 Gelombang segitiga.

  Nilai rms dari gelombang se gitiga adalah

  3

  3 I p

• 2

  03

  3

  3

  03 I =

  (2-15) rms

  3 T T T T − T ( − )

  T − T

  3T

  3

  03

  03 ( )

  3 Untuk nilai T =

  2T maka nilai rms dari gelombang segitiga yang dihasilkan

  3

  03 sesuai dengan persamaan 2-15.

  1

2.4 Visual Basic 6.0