kontrol pada mesin bor pump

RANCANG BANGUN OTOMATISASI POMPA MOTOR DC DAN SOLENOID VALVE
PADA ALAT UKUR TEKANAN DARAH DAN DENYUT NADI
Taufik Agus Budiyanto
11306141023
Fisika FMIPA UNY
1. Sensor Mpx 2100gp

tekanan
(mmhg)
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60

65
70
75
80
85
90

delta(mm)
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5

0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5

out
sensor(mV)
0.267
0.534
0.793
1.066
1.33
1.584
1.866
2.133
2.401
2.667
2.933

3.199
3.466
3.733
4.001
4.266
4.532
4.799

delta(mV)
0.001
0.001
0.001
0.001
0.001
0.001
0.001
0.001
0.001
0.001
0.001

0.001
0.001
0.001
0.001
0.001
0.001
0.001

95
100
105
110
115
120

0.5
0.5
0.5
0.5
0.5

0.5

5.066
5.342
5.594
5.862
6.141
6.392

0.001
0.001
0.001
0.001
0.001
0.001

Untuk peramaan fungsi transfernya didapat dari gradient dari grafik hubungan antara
beasarnya tegangan dengan besarnya tekanan. Untuk nilainya dapat dilihat pada grafik dibawah
ini:


out sensor(mV)
7
y = 0.0534x - 0.0028
R² = 1

tegangan mV

6
5

4
3
2
1
0
0

20

40


60

80

100

120

140

tekanan mmhg

Dari grafik diatas kita dapat mengetahui persamaan fungsi transfernya yaitu y = 0.0534x 0.0028. dari fungsi tersebut dapat diketahui bahwa nilai tekanan akan selalu linear terhadap
perubahan tegangannya.
2. Penguat instrumentasi (ad620)

out sensor(mV)
0.267


gain(mV)
114

0.534
0.793
1.066
1.33
1.584
1.866
2.133
2.401
2.667
2.933
3.199
3.466
3.733
4.001
4.266
4.532
4.799

5.066
5.342
5.594
5.862
6.141
6.392

225
338
451
563
676
789
902
1015
1128
1242
1353
1466
1579

1691
1804
1917
2030
2143
2255
2368
2481
2594
2707

out sensor vs gain
3000
y = 422.74x + 1.0853
R² = 1

gain(mV)

2500
2000

1500
1000
500
0
0

1

2

3

4

5

6

7

out sensor (mV)

Dari grafik diatas kita dapat mengetahui persamaan fungsi transfernya yaitu y = 422.74x +
1.0853.

3. Band pass filter
Selain low-pass filter ( sinyal yang lewat hanya frekuensi rendah ), jenis umum lainnya
yaitu high-pass filter( sinyal yang lewat hanya frekuensi tinggi ), band-reject (blok sinyal
tertentu) dan band-pass (menolak frekuensi tinggi dan rendah, hanya melewatkan sinyal sekitar
frekuensi menengah). Yang paling sederhana band-pass filter dapat dibuat dengan
menggabungkan Low-pass filter dengan High-pass filter.
Pada alat yang saya buat mengunakan Band pass filter skema rangkaian dapat dilihat
pada gambar dibawah ini:

Sebelum menentukan nilai R1, R2,C1 dan C2 alangkah baiknya kita mencari fungsi
transfer dari komponen diatas sehingga kita dapat meramalkan nilai R dan C nya, untuk
penurunan rumus fungsi transfernya dapat dilihat di bawah ini:

Sehungga,

( )

( )
( )
( )

(

)(

)

Dengan

( )

Dengan

; maka

(

)(

)

Dari rumus diatas kita dapat memprediksikan nilai dari R dan C nya dengan menggunakan
MATLAB. Adapun untuk program dan hasil plotnya dapat dilihat dibawah ini:
Program
function[] = bandpassfilter ()
% komponen
R1 = 10e3;
R2 = 120e3;
C1 = 47e-6;
C2 = 22e-9;
w = logspace(1,5,500);
H = -(R2*C1*j*w)./((R2*C2*j*w+1).*(R1*C1*j*w+1));
b = abs(H);
C = 20*log10(b);

D = angle(H)*180/pi;
figure;
subplot(2,1,1);
h = semilogx(w,C ,'r');
set(h,'LineWidth',1.4);
ylabel('|H(j\omega)| (dB)');
title('Bandpass Filter');
box off;
grid on;
ylim([min(C) max(C)]);
xlim([0 w(end)]);
subplot(2,1,2);
h = semilogx(w,D ,'r');
set(h,'LineWidth',1.4);
ylabel('\angleH(j\omega) (Deg)');
%box off;
grid on;
ylim([min(D) max(D)]);
xlim([0 w(end)]);
xlabel('Frekuensi (rad/s)');
%================================================
f = linspace(0,3000,500);
w = f*2*pi;
H =-2*(j*w+500)./(j*w + 1000);
figure;
subplot(2,1,1);
h = plot(f,b ,'r');
set(h,'LineWidth',1.4);
ylabel('|H(j\omega)|');
title('bandpassfilter');
box off;
grid on;
ylim([0 max(b)*1.05]);
xlim([0 max(f)]);
subplot(2,1,2);
h = plot(f,D ,'r');
set(h,'LineWidth',1.4);
ylabel('\angleH(j\omega) (Deg)');
box off;
grid on;
ylim([min(D) max(D)]);
xlim([0 f(end)]);
xlabel('Frekuensi (Hz)');

Figure1
Besarnya H(jw) dan phase H(jw) berdasarkan rumus transfer fungsinya

Grafik yang pertama merupakan hubungan antara omega dengan besarnya dari
H(jw). Dari grafik diatas kita dapat mengetahui besarnya cut off low dan cut off high, cut of low
merupakan memfilter frekuensi rendah sedangkan cutoff high frekuensi tinggi, sehingga
didapatkan frekuensi yang kita inginkan atau bandpass filter. Bandpassfilter ini merupakan filter
aktif sehingga tidak mengurangi daya input. Filter aktif ini tersusun dari 2 R dan 2 C, untuk
mengatur range yang kita inginkan kita dapat mengatur nilai komponen yang dipakai. Jika kita
ingin memperbsar rangenya maka kita harus memperbasar komponen komponenya. pada sumbu
x nilainya menggunakan skala logaritmik. Dari itu kita dapat memvariasi cutoff low atau pun
cutoff high apabila kita memvariasi c1 dan R1 maka kita juga sama saja akan memvariasi nilai
cut off lownya sedangkan untuk R2 dan C2 berarti kita juga akan memvariasi cutoff hignya.
Grafik yang kedua merupakn hubungan antara omega dengan phasenya.

Figure 2 ( respon frekuensi skala linear )

4. Coupling AC
Tahap ac kopling digunakan untuk menyediakan tingkat bias DC. Karena saya
ingin tingkat DC gelombang untuk mencari di sekitar setengah Vdd atau setengah dari
5V, yaitu 2,5 V. skema untuk AC tahap kopling ditunjukkan pada Gambar dibawah ini.
Mengingat tingkat bias ini, lebih mudah bagi kita untuk memproses sinyal AC
menggunakan pada -chip ADC dalam mikrokontroler.

Dari gambar diatas dapat diketahui bahwa setelah sinyal melewati pembagi tegangan, sinyal
tersebut merupakan sinyal AC. Dalam praktikum praktikan menggukan CRO, untuk mengetahui
bahwa sinyal tersebut adalah sinyal AC praktikan meletakan coupling pada CRO ke ground,
selanjutnya mengatur posisi garis yang terdapat pada layar CRO ketengah-tengah layar dan
tengah-tengah layar tersebut dianggap 0V atu gnd, selanjutnya mengarahkan coupling pada CRO
ke AC sehingga mengalami osilasi sehingga osilasinya sperti gambar di bawah ini

( )
( )
( )

( )

(
(

(

function[] = gauss()
% komponen
R1 = 64e3;
R2 = 640e3;
C1 = 47e-6;
w = logspace(1,5,500);
H = (R2*C1*j*w)./((R2*C1*j*w).*((R1^2)*C1*j*w+R1));
b = abs(H);
C = 20*log10(b);
D = angle(H)*180/pi;
figure;
subplot(2,1,1);
h = semilogx(w,C ,'r');
set(h,'LineWidth',1.4);
ylabel('|H(j\omega)| (dB)');
title('COUPLING AC');
box off;
grid on;
ylim([min(C) max(C)]);

)
)

)

xlim([0 w(end)]);
subplot(2,1,2);
h = semilogx(w,D ,'r');
set(h,'LineWidth',1.4);
ylabel('\angleH(j\omega) (Deg)');

Dari garfik diatas kita dapat mengetahui bedafasenya yaitu sebesar 180 derajad. Apabila
kita memperbesar nilai C nya maka akan mempengaruhi waktu responnya, sedangkan ke dua R
nya hanya untuk membuat osilasinya pada keadaan normal pada max = 2.5 v.

5. Pompa Motor DC dan valve

Karena untuk motor DC torsi sebanding dengan arus yang ada pada Ic (T = K * ic
dengan

K

adalah

konstanta ),

Sementara dalam

mode aktif, persamaan yang

berkaitan ic ke Vin dapat ditemukan (catatan VBE = VBE (on/1)), sehingga

(





(

)

)



jika kita meningkatkan Vin, ib meningkat yang berarti meningkat ic dan VCEmenurun



Untuk Vin >> VBE dan VCE = VCE (sat): daerah saturasi,motor mencapai kecepatan maksimum.

Jika kita mengikuti model mekanik motor DC yang diasumsikan satu satunya torsi
diterapkan pada poros motor adalah bahwa poros inersia (Jm) dan redaman
(B) kita dapat menghitung fungsitransfer kecepatan (w) dibandingkan ΔV = Vin- VBE
(
(

)

̇

)
(

)

Menurut transfer fungsi hubungan steady state antara kecepatan dan tegangan dalam hal
ini tidak ada kondisi beban maka:
(

)

6. Funsi transfer total

(

)(

) (

Untuk GS3 dan GS 4
function[] = bandpassfilter ()
% komponen
R1 = 10e3;
R2 = 120e3;
R3= 330e3
C3= 220e-9;
C1 = 47e-6;
C2 = 22e-9;
w = logspace(0,4,500);
I = -(R2*C1*j*w)./((R2*C2*j*w+1).*(R1*C1*j*w+1));
J = -(R3*C1*j*w)./((R3*C3*j*w+1).*(R1*C1*j*w+1));
H = I+J;
b = abs(H);
C = 20*log10(b);
D = angle(H)*180/pi;
figure;
subplot(2,1,1);
h = semilogx(w,C ,'r');
set(h,'LineWidth',1.4);
ylabel('|H(j\omega)| (dB)');
title('Bandpass Filter');

)(

)

(

)

box off;
grid on;
ylim([min(C) max(C)]);
xlim([0 w(end)]);
subplot(2,1,2);
h = semilogx(w,D ,'r');
set(h,'LineWidth',1.4);
ylabel('\angleH(j\omega) (Deg)');
%box off;
grid on;
ylim([min(D) max(D)]);
xlim([0 w(end)]);
xlabel('Frekuensi (rad/s)');

Untuk GS diatas di gabung dengan GS 5( GStotal)=
function[] = bandpassfilter ()
% komponen
R1 = 10e3;
R2 = 120e3;
R3= 330e3;
C3= 220e-9;
C1 = 47e-6;

C2 = 22e-9;
w = logspace(-2,4,500);
I = -(R2*C1*j*w)./((R2*C2*j*w+1).*(R1*C1*j*w+1));
J = -(R3*C1*j*w)./((R3*C3*j*w+1).*(R1*C1*j*w+1));
K = (R2*C1*j*w)./((R2*C1*j*w+1));
H = (I+J)+K;
b = abs(H);
C = 20*log10(b);
D = angle(H)*180/pi;
figure;
subplot(2,1,1);
h = semilogx(w,C ,'r');
set(h,'LineWidth',1.4);
ylabel('|H(j\omega)| (dB)');
title('Bandpass Filter');
box off;
grid on;
ylim([min(C) max(C)]);
xlim([0 w(end)]);
subplot(2,1,2);
h = semilogx(w,D ,'r');
set(h,'LineWidth',1.4);
ylabel('\angleH(j\omega) (Deg)');
%box off;
grid on;
ylim([min(D) max(D)]);
xlim([0 w(end)]);
xlabel('Frekuensi (rad/s)');

Dokumen yang terkait

Analisis komparatif rasio finansial ditinjau dari aturan depkop dengan standar akuntansi Indonesia pada laporan keuanagn tahun 1999 pusat koperasi pegawai

15 355 84

Analisis korelasi antara lama penggunaan pil KB kombinasi dan tingkat keparahan gingivitas pada wanita pengguna PIL KB kombinasi di wilayah kerja Puskesmas Sumbersari Jember

11 241 64

ANALISIS PENGARUH PENERAPAN PRINSIP-PRINSIP GOOD GOVERNANCE TERHADAP KINERJA PEMERINTAH DAERAH (Studi Empiris pada Pemerintah Daerah Kabupaten Jember)

37 330 20

FREKWENSI PESAN PEMELIHARAAN KESEHATAN DALAM IKLAN LAYANAN MASYARAKAT Analisis Isi pada Empat Versi ILM Televisi Tanggap Flu Burung Milik Komnas FBPI

10 189 3

SENSUALITAS DALAM FILM HOROR DI INDONESIA(Analisis Isi pada Film Tali Pocong Perawan karya Arie Azis)

33 290 2

Analisis Sistem Pengendalian Mutu dan Perencanaan Penugasan Audit pada Kantor Akuntan Publik. (Suatu Studi Kasus pada Kantor Akuntan Publik Jamaludin, Aria, Sukimto dan Rekan)

136 695 18

DOMESTIFIKASI PEREMPUAN DALAM IKLAN Studi Semiotika pada Iklan "Mama Suka", "Mama Lemon", dan "BuKrim"

133 700 21

Representasi Nasionalisme Melalui Karya Fotografi (Analisis Semiotik pada Buku "Ketika Indonesia Dipertanyakan")

53 338 50

PENERAPAN MEDIA LITERASI DI KALANGAN JURNALIS KAMPUS (Studi pada Jurnalis Unit Aktivitas Pers Kampus Mahasiswa (UKPM) Kavling 10, Koran Bestari, dan Unit Kegitan Pers Mahasiswa (UKPM) Civitas)

105 442 24

DAMPAK INVESTASI ASET TEKNOLOGI INFORMASI TERHADAP INOVASI DENGAN LINGKUNGAN INDUSTRI SEBAGAI VARIABEL PEMODERASI (Studi Empiris pada perusahaan Manufaktur yang Terdaftar di Bursa Efek Indonesia (BEI) Tahun 2006-2012)

12 142 22