Rancang Bangun Alat Ukur Tingkat Kerusakan Oli Mesin Berdasarkan Konstanta Dielektrik Berbasis PC
RANCANG BANGUN ALAT UKUR TINGKAT KERUSAKAN
OLI MESIN BERDASARKAN KONSTANTA DIELEKTRIK
BERBASIS PC
SKRIPSI
JANSIUS D SITORUS
110801084
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2015
RANCANG BANGUN ALAT UKUR TINGKAT KERUSAKAN
OLI MESIN BERDASARKAN KONSTANTA DIELEKTRIK
BERBASIS PC
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai
gelar Sarjana Sains
JANSIUS D SITORUS
110801084
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2015
PERSETUJUAN
Judul
: Rancang Bangun Alat Ukur Tingkat
Kerusakan Oli Mesin
Berdasarkan Konstanta Dielektrik Berbasis PC
: Skripsi
: Jansius D Sitorus
: 110801084
: Sarjana (S1) Fisika
: Fisika
: Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Sumatera Utara
Kategori
Nama
Nomor Induk Mahasiswa
Program Studi
Departemen
Fakultas
Disetujui di
Medan, September 2015
Komisi Pembimbing:
Pembimbing 2,
Pembimbing 1,
Dr. Bisman Perangin-angin, M.Eng.Sc
NIP. 195609181985031002
Dr. Marhaposan Situmorang
NIP. 195510301980031003
Disetujui Oleh
Departemen Fisika FMIPA USU
Ketua,
Dr. Marhaposan Situmorang
NIP. 195510301980031003
iii
PERNYATAAN
RANCANG BANGUN ALAT UKUR TINGKAT KERUSAKAN OLI MESIN
BERDASARKAN KONSTANTA DIELEKTRIK BERBASIS PC
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya sendiri. Kecuali beberapa
kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan,
September 2015
JANSIUS D SITORUS
110801084
iv
PENGHARGAAN
Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yesus Kristus atas berkat-Nya
penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan judul “RANCANG BANGUN ALAT
UKUR TINGKAT KERUSAKAN OLI MESIN BERDASARKAN
KONSTANTA DIELEKTRIK BERBASIS PC” yang disusun sebagai syarat untuk
mendapatkan gelar sarjana di Universitas Sumatera Utara.
Dalam kesempatan ini penulis menyampaikan rasa hormat maupun ucapan
trima kasih yang sebesar-besarnya kepada pihak-pihak yang telah menunjang atas
selesainya skripsi ini, diantaranya kepada :
1. Bapak Dr.Marhaposan Situmorang dan Bapak Dr.Bisman Perangin-angin
M.Eng.Sc sebagai Dosen pembimbing saya dalam menyelesaikan tugas akhir
saya. Terima kasih atas semangat, bimbingan, dukungan dan doa dari Bapak.
2. Bapak Dr.Marhaposan Situmorang selaku Ketua Jurusan Departemen Fisika,
Bapak Drs.Syahrul Humaidi M.Sc selaku sekertaris jurusan Departemen Fisika.
3. Bapak Dekan USU Bapak Dr.Sutarman M.Sc beserta seluruh Civitas Akademika
FMIPA USU.
4. Ayahanda P. Sitorus dan Ibunda K. Manurung atas kasih sayang dan kepercayaan
dan senantiasa mengingatkan dan memberi semangat dalam mengikuti kuliah,
belajar sampai pada penelitian skripsi selesai dengan baik.
5. Kepada keluarga kakak Ranap Natalina Sitorus, Lenni Sitorus, Basa Sitorus,
Pebrianti Sitorus dan juga kepada adik Dahlan Sitorus dan Renhat Seven Sitorus,
kepada nenek Op. Parulian Sitorus dan seluruh keluarga yang senantiasa
mendukung saya.
6. Terima kasih kepada teman staf asisten di laboratorium elektronika lanjutan.
7. Kepada Juliana Situmeang yang selalu mendukung dan memberi semangat dalam
menyelesaikan tugas akhir ini.
8. Kepada sahabat-sahabat tercinta Simon Sirait, Janner Batubara, Hendri P
Banjarnahor, David Hutajulu, Ancela Simbolon, Rinto Pangaribuan, Jerri
Simanjuntak, Parasian Simbolon, Damos Lumbantoruan, Russell Ong, Dosni
Sipahutar, Eman Harefa, Rusti Simbolon, dan seluruh kawan-kawan
seperjuangan di Departemen Fisika USU stambuk 2011 “PHYSICS PROLIX”.
Terima kasih untuk bantuan, smangat dan sarannya.
Semoga tulisan ini mampu menjadi sumber ilmu pengetahuan yang
bermanfaat bagi kemajuan pendidikan dan penelitian di Indonesia. Amin.
Penulis
v
RANCANG BANGUN ALAT UKUR TINGKAT KERUSAKAN OLI MESIN
BERDASARKAN KONSTANTA DIELEKTRIK BERBASIS PC
ABSTRAK
Telah dilakukan suatu identifikasi perubahan tingkat kerusakan oli mesin dengan
mengidentifikasikan perubahan konstanta dielektrik yang ditunjukkan terjadinya
perubahan tegangan keluaran yang terjadi pada sistem alat yang telah dirancang dan
dibangun. Dibuat transduser kapasitif dengan memanfaatkan pelat konduktor sejajar
untuk mengidentifikasi perubahan medium dielektrik menggunakan perambatan
gelombang listrik sinusoidal. Pengamatan dilakukan dengan mengukur pelemahan
amplitudo gelombang akibat interaksi terhadap medium sampel oli mesin.
Gelombang listrik dibangkitkan melalui rangkaian osilator menggunakan IC XR2206
dengan frekuensi 50 KHz yang telah menunjukkan perbedaan tegangan dari setiap
sampel oli mesin. Pengujian dilakukan pada lima sampel oli mesin dengan volume
yang sama 200 ml antara lain: oli mesin fresh, campuran 150 ml oli fresh dan 50 ml
oli buruk (campuran 1), campuran 100 ml oli fresh dan 100 ml oli buruk (campuran
2), campuran 50 ml oli fresh dan 150 ml oli buruk (campuran 3), dan oli mesin
buruk. Hasil pengujian dengan sistem alat menunjukkan nilai tegangan berturut-turut
2,814; 2,856; 2,914; 2,986; 3,022 volt dengan tren naik. Telah didapat suatu
hubungan semakin tinggi nilai tegangan dari sistem alat, maka semakin tinggi pula
tingkat kerusakan yang terjadi pada oli mesin. Perubahan tegangan diakibatkan
perubahan konstanta dielektrik dari setiap sampel oli mesin tersebut.
Kata kunci: transduser kapasitif, dielektrik, kerusakan oli mesin.
vi
DESIGN TOOLS TO MEASURE THE LEVEL OF DAMAGE ON ENGINE
OIL BE BASED ON DIELECTRIC CONSTANTS HAVE AS A BASE ON PC
ABSTRACT
Has conducted an identification of changes in the level of damage to the engine oil
by identifying changes in the dielectric constant indicated the output voltage changes
the occur in a system tool that has been designed and constructed. Capasitive
transducer is made by utilizing the conductor plate parallel to indentify changes in
the dielectric medium using sinusoidal electric wave propagation. Observations
carried out by measuring the amplitude of the wave attenuation due to the interaction
of the sample medium engine oil. Electrical waves have been generated by the
oscillator circuit using XR2206 IC with a frecuency of 50 KHz which have shown
the voltage difference of each sample of the engine oil. Tests one performed on five
samples of engine oil with an equal volume of 200 ml, among others: fresh engine
oil, a mixture of 150 ml fresh oil and 50 ml bad oil (mixture 1), a mixture of 100 ml
fresh oil and 100 ml bad oil (mixture 2), a mixture of 50 ml fresh oil and 150 ml bad
oil (mixture 3), and bad engine oil. The test results demonstrate the tool system with
voltage values 2,814; 2,856; 2,914; 2,986; 3,022 volts respectively with a rising
trend. Has obtained a higher voltage value relationship of the tool system, the higher
the degree of damage to the engine oil. Voltage changes due to changes in the
dielectric constant of each sample of the engine oil.
Keywords: capasitive transducer, dielectric, damage of engine oil.
vii
DAFTAR ISI
Persetujuan
Pernyataan
Penghargaan
Abstrak
Abstract
Daftar Isi
Daftar Gambar
Daftar Tabel
Daftar Lampiran
Daftar Singkatan
iii
iv
v
vi
vii
viii
x
xi
xii
xiii
BAB 1 Pendahuluan
1.1.Latar Belakang
1.2.Rumusan Masalah
1.3.Batasan Masalah
1.4.Tujuan Penelitian
1.5.Manfaat Penelitian
1.6.Sistematika Penulisan
1
1
2
2
3
3
3
BAB 2 Tinjauan Pustaka
2.1.Dielektrikum dan Kapasitansi
2.1.1. Medium Dielektrik
2.1.2. Kapasitansi Kapasitor
2.2.Osilator dengan IC XR2206
2.3.Transduser Kapasitif
2.3.1. Defenisi Transduser Kapasitif
2.3.2. Interaksi Gelombang Listrik pada Medium Dielektrik
2.4.Sistem Pelumasan Mesin
2.4.1. Dasar Pelumasan Mekanik Mesin
2.4.2. Minyak Pelumas
2.4.2.1.Kekentalan Minyak Pelumas (viskositas)
2.4.2.2.Klasifikasi viskositas Oli Mesin Berdasarkan
Indeks SAE
2.5.Penguat Operasional
2.5.1. Op-Amp Ideal
2.5.2. Penguat Diferensiator
2.5.3. Penguat Inverting
2.6.Mikrokontroller ATMega8535
2.6.1. Mikrokontroller AVR
2.6.2. Arsitektur ATMega8535
2.6.3. Konfigurasi PIN
2.6.4. Peta Memori
2.6.5. Bahasa Pemrograman Mikrokontroller ATMega8535
2.7.USB to TTL sebagai Komunikasi Data Serial
5
5
5
viii
7
9
9
11
11
11
12
13
13
14
15
17
17
18
18
19
21
23
24
25
2.8.Personal Computer (PC)
26
BAB 3 Metodologi Penelitian
3.1.Tempat dan Waktu Penelitian
3.2.Peralatan, Bahan dan Komponen
3.2.1. Peralatan
3.2.2. Bahan dan Komponen
3.3.Diagram Blok
3.4.Prosedur Penelitian
3.4.1. Rangkaian Sistem Alat
A. Sistem Minimum ATMega8535
B. Transduser Kapasitif
C. Pembangkit Sinyal dengan IC XR2206
D. Pengkondisi Sinyal
E. Komunikasi Data Serial USB to TTL
F. Power Supply
3.4.2. Rancangan Sistem Program
A. Flowchart Program pada mikrokontroller
B. Flowchart Program pada Visual Basic
3.4.3. Pengujian Sampel Oli
A. Pengujian Konstanta Dielektrik dengan Alat
3.5.Rangkaian Lengkap
27
27
27
27
27
28
29
29
29
30
32
33
34
34
35
35
36
37
37
38
BAB 4 Hasil dan Pembahasan
4.1.Hasil Penelitian
4.1.1. Pengujian Alat
A. Pembangkit Sinyal (Osilator)
B. Penguat Sinyal (amplifier)
C. Pelat Sejajar sebagai Transduser Kapasitif
D. Pengujian Mikrokontroller ATMega8535
E. Visual Basic 6.0 pada PC
4.1.2. Pengujian Sistem Alat pada Sampel Oli
4.2.Analisa Penelitian
39
39
39
39
40
40
44
44
46
49
BAB 5 Kesimpulan dan Saran
50
Daftar Pustaka
52
ix
DAFTAR GAMBAR
Nomor
Gambar
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
2.7
2.8
2.9
2.10
2.11
2.12
2.13
2.14
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
3.7
3.8
3.9
3.10
3.11
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
4.6
4.7
4.8
4.9
Judul
Halaman
Kapasitor dua pelat datar sejajar
Diagram blok XR2206
Transduser kapasitif (seijin stathaminstruments, inc)
Ilustrasi perambatan gelombang melalui medium dielektrik
yang mengalami pelemahan amplitudo gelombang
Dasar pelumas mekanik mesin
Kekentalan/viskositas oli
Klasifikasi oli berdasarkan SAE
Lambang Op-Amp
Rangkaian diferensiator dasar
Rangkaian penguat inverting
Blok diagram dan arsitektur ATMega8535
memori AVR ATMega8535
tampilan codevisionAVR
USB to TTL
Diagram blok sistem alat ukur kerusakan oli
Rangkaian sistem minimum mikrokontroller ATMega8535
Desain pelat sejajar sebagai transduser kapasitif
Rangkaian skematik pembangkit sinyal
Rangkaian sistematik pengkondisi sinyal LM741
rangkaian penyearah keluaran penguat sinyal
Rangkaian skematik USB to TTL
Rangkaian power supply (PSA)
Flowchart algoritma program pada mikrokontroller
flowchart algoritma program pada visual basic
Rangkaian lengkap
Grafik frekuensi teori dan frekuensi praktek vs resistansi
Resistor variabel eksternal
Pelat tembaga sebagai transduser
Grafik hubungan frekuensi dan tegangan pada medium
udara dan oli fresh
Gelombang osilator (merah) dan gelombang keluaran
(kuning) pada frekuensi 40 KHz
Gelombang osilator (merah) dan gelombang keluaran
(kuning) pada frekuensi 90 KHz
Gelombang osilator (merah) dan gelombang keluaran
(kuning) pada frekuensi 50 KHz
Tampilan pengujian pada (a) medium udara, sampel
(b) oli fresh dan (c) oli buruk pada visual basic
Grafik tingkat kerusakan terhadap tegangan sampel oli
dalam 5 kali pengulangan
Grafik hubungan tegangan rata-rata terhadap sampel oli mesin
x
7
8
10
11
12
13
14
16
17
18
21
24
25
26
28
30
31
32
33
33
34
34
35
36
38
39
41
41
42
42
43
46
48
48
DAFTAR TABEL
Nomor
Tabel
2.1
2.2
4.1
Judul
Halaman
Konstanta Dieletrik beberapa bahan
konfigurasi pin mikrokontroller ATMega8535
hasil pengukuran tegangan sampel oli mesin
xi
6
22
47
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor
Lampiran
1
2
3
4
Judul
Halaman
Listing program pada CodeVisionAVR
Gambar alat secara keseluruhan saat pengujian sampel
Gambar multimeter digital Sanwa CD800a dan Osiloskop
OWON 600 MHz
Gambar tampilan visual basic 6.0 pada pengujian medium
udara dan 5 sampel oli
xii
51
53
55
56
DAFTAR SINGKATAN
KHz
IC
SAE
USB
TTL
PC
AC
OP-AMP
ADC
= kiloHertz
= Integrated Circuit
= Society of Automotive Enginers
= Universal Serial Bus
= Transistor Transistor Logic
= Personal Computer
= Alternating Current
= Operational Amplifier
= Analog to Digital Converter
xiii
OLI MESIN BERDASARKAN KONSTANTA DIELEKTRIK
BERBASIS PC
SKRIPSI
JANSIUS D SITORUS
110801084
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2015
RANCANG BANGUN ALAT UKUR TINGKAT KERUSAKAN
OLI MESIN BERDASARKAN KONSTANTA DIELEKTRIK
BERBASIS PC
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai
gelar Sarjana Sains
JANSIUS D SITORUS
110801084
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2015
PERSETUJUAN
Judul
: Rancang Bangun Alat Ukur Tingkat
Kerusakan Oli Mesin
Berdasarkan Konstanta Dielektrik Berbasis PC
: Skripsi
: Jansius D Sitorus
: 110801084
: Sarjana (S1) Fisika
: Fisika
: Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Sumatera Utara
Kategori
Nama
Nomor Induk Mahasiswa
Program Studi
Departemen
Fakultas
Disetujui di
Medan, September 2015
Komisi Pembimbing:
Pembimbing 2,
Pembimbing 1,
Dr. Bisman Perangin-angin, M.Eng.Sc
NIP. 195609181985031002
Dr. Marhaposan Situmorang
NIP. 195510301980031003
Disetujui Oleh
Departemen Fisika FMIPA USU
Ketua,
Dr. Marhaposan Situmorang
NIP. 195510301980031003
iii
PERNYATAAN
RANCANG BANGUN ALAT UKUR TINGKAT KERUSAKAN OLI MESIN
BERDASARKAN KONSTANTA DIELEKTRIK BERBASIS PC
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya sendiri. Kecuali beberapa
kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan,
September 2015
JANSIUS D SITORUS
110801084
iv
PENGHARGAAN
Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yesus Kristus atas berkat-Nya
penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan judul “RANCANG BANGUN ALAT
UKUR TINGKAT KERUSAKAN OLI MESIN BERDASARKAN
KONSTANTA DIELEKTRIK BERBASIS PC” yang disusun sebagai syarat untuk
mendapatkan gelar sarjana di Universitas Sumatera Utara.
Dalam kesempatan ini penulis menyampaikan rasa hormat maupun ucapan
trima kasih yang sebesar-besarnya kepada pihak-pihak yang telah menunjang atas
selesainya skripsi ini, diantaranya kepada :
1. Bapak Dr.Marhaposan Situmorang dan Bapak Dr.Bisman Perangin-angin
M.Eng.Sc sebagai Dosen pembimbing saya dalam menyelesaikan tugas akhir
saya. Terima kasih atas semangat, bimbingan, dukungan dan doa dari Bapak.
2. Bapak Dr.Marhaposan Situmorang selaku Ketua Jurusan Departemen Fisika,
Bapak Drs.Syahrul Humaidi M.Sc selaku sekertaris jurusan Departemen Fisika.
3. Bapak Dekan USU Bapak Dr.Sutarman M.Sc beserta seluruh Civitas Akademika
FMIPA USU.
4. Ayahanda P. Sitorus dan Ibunda K. Manurung atas kasih sayang dan kepercayaan
dan senantiasa mengingatkan dan memberi semangat dalam mengikuti kuliah,
belajar sampai pada penelitian skripsi selesai dengan baik.
5. Kepada keluarga kakak Ranap Natalina Sitorus, Lenni Sitorus, Basa Sitorus,
Pebrianti Sitorus dan juga kepada adik Dahlan Sitorus dan Renhat Seven Sitorus,
kepada nenek Op. Parulian Sitorus dan seluruh keluarga yang senantiasa
mendukung saya.
6. Terima kasih kepada teman staf asisten di laboratorium elektronika lanjutan.
7. Kepada Juliana Situmeang yang selalu mendukung dan memberi semangat dalam
menyelesaikan tugas akhir ini.
8. Kepada sahabat-sahabat tercinta Simon Sirait, Janner Batubara, Hendri P
Banjarnahor, David Hutajulu, Ancela Simbolon, Rinto Pangaribuan, Jerri
Simanjuntak, Parasian Simbolon, Damos Lumbantoruan, Russell Ong, Dosni
Sipahutar, Eman Harefa, Rusti Simbolon, dan seluruh kawan-kawan
seperjuangan di Departemen Fisika USU stambuk 2011 “PHYSICS PROLIX”.
Terima kasih untuk bantuan, smangat dan sarannya.
Semoga tulisan ini mampu menjadi sumber ilmu pengetahuan yang
bermanfaat bagi kemajuan pendidikan dan penelitian di Indonesia. Amin.
Penulis
v
RANCANG BANGUN ALAT UKUR TINGKAT KERUSAKAN OLI MESIN
BERDASARKAN KONSTANTA DIELEKTRIK BERBASIS PC
ABSTRAK
Telah dilakukan suatu identifikasi perubahan tingkat kerusakan oli mesin dengan
mengidentifikasikan perubahan konstanta dielektrik yang ditunjukkan terjadinya
perubahan tegangan keluaran yang terjadi pada sistem alat yang telah dirancang dan
dibangun. Dibuat transduser kapasitif dengan memanfaatkan pelat konduktor sejajar
untuk mengidentifikasi perubahan medium dielektrik menggunakan perambatan
gelombang listrik sinusoidal. Pengamatan dilakukan dengan mengukur pelemahan
amplitudo gelombang akibat interaksi terhadap medium sampel oli mesin.
Gelombang listrik dibangkitkan melalui rangkaian osilator menggunakan IC XR2206
dengan frekuensi 50 KHz yang telah menunjukkan perbedaan tegangan dari setiap
sampel oli mesin. Pengujian dilakukan pada lima sampel oli mesin dengan volume
yang sama 200 ml antara lain: oli mesin fresh, campuran 150 ml oli fresh dan 50 ml
oli buruk (campuran 1), campuran 100 ml oli fresh dan 100 ml oli buruk (campuran
2), campuran 50 ml oli fresh dan 150 ml oli buruk (campuran 3), dan oli mesin
buruk. Hasil pengujian dengan sistem alat menunjukkan nilai tegangan berturut-turut
2,814; 2,856; 2,914; 2,986; 3,022 volt dengan tren naik. Telah didapat suatu
hubungan semakin tinggi nilai tegangan dari sistem alat, maka semakin tinggi pula
tingkat kerusakan yang terjadi pada oli mesin. Perubahan tegangan diakibatkan
perubahan konstanta dielektrik dari setiap sampel oli mesin tersebut.
Kata kunci: transduser kapasitif, dielektrik, kerusakan oli mesin.
vi
DESIGN TOOLS TO MEASURE THE LEVEL OF DAMAGE ON ENGINE
OIL BE BASED ON DIELECTRIC CONSTANTS HAVE AS A BASE ON PC
ABSTRACT
Has conducted an identification of changes in the level of damage to the engine oil
by identifying changes in the dielectric constant indicated the output voltage changes
the occur in a system tool that has been designed and constructed. Capasitive
transducer is made by utilizing the conductor plate parallel to indentify changes in
the dielectric medium using sinusoidal electric wave propagation. Observations
carried out by measuring the amplitude of the wave attenuation due to the interaction
of the sample medium engine oil. Electrical waves have been generated by the
oscillator circuit using XR2206 IC with a frecuency of 50 KHz which have shown
the voltage difference of each sample of the engine oil. Tests one performed on five
samples of engine oil with an equal volume of 200 ml, among others: fresh engine
oil, a mixture of 150 ml fresh oil and 50 ml bad oil (mixture 1), a mixture of 100 ml
fresh oil and 100 ml bad oil (mixture 2), a mixture of 50 ml fresh oil and 150 ml bad
oil (mixture 3), and bad engine oil. The test results demonstrate the tool system with
voltage values 2,814; 2,856; 2,914; 2,986; 3,022 volts respectively with a rising
trend. Has obtained a higher voltage value relationship of the tool system, the higher
the degree of damage to the engine oil. Voltage changes due to changes in the
dielectric constant of each sample of the engine oil.
Keywords: capasitive transducer, dielectric, damage of engine oil.
vii
DAFTAR ISI
Persetujuan
Pernyataan
Penghargaan
Abstrak
Abstract
Daftar Isi
Daftar Gambar
Daftar Tabel
Daftar Lampiran
Daftar Singkatan
iii
iv
v
vi
vii
viii
x
xi
xii
xiii
BAB 1 Pendahuluan
1.1.Latar Belakang
1.2.Rumusan Masalah
1.3.Batasan Masalah
1.4.Tujuan Penelitian
1.5.Manfaat Penelitian
1.6.Sistematika Penulisan
1
1
2
2
3
3
3
BAB 2 Tinjauan Pustaka
2.1.Dielektrikum dan Kapasitansi
2.1.1. Medium Dielektrik
2.1.2. Kapasitansi Kapasitor
2.2.Osilator dengan IC XR2206
2.3.Transduser Kapasitif
2.3.1. Defenisi Transduser Kapasitif
2.3.2. Interaksi Gelombang Listrik pada Medium Dielektrik
2.4.Sistem Pelumasan Mesin
2.4.1. Dasar Pelumasan Mekanik Mesin
2.4.2. Minyak Pelumas
2.4.2.1.Kekentalan Minyak Pelumas (viskositas)
2.4.2.2.Klasifikasi viskositas Oli Mesin Berdasarkan
Indeks SAE
2.5.Penguat Operasional
2.5.1. Op-Amp Ideal
2.5.2. Penguat Diferensiator
2.5.3. Penguat Inverting
2.6.Mikrokontroller ATMega8535
2.6.1. Mikrokontroller AVR
2.6.2. Arsitektur ATMega8535
2.6.3. Konfigurasi PIN
2.6.4. Peta Memori
2.6.5. Bahasa Pemrograman Mikrokontroller ATMega8535
2.7.USB to TTL sebagai Komunikasi Data Serial
5
5
5
viii
7
9
9
11
11
11
12
13
13
14
15
17
17
18
18
19
21
23
24
25
2.8.Personal Computer (PC)
26
BAB 3 Metodologi Penelitian
3.1.Tempat dan Waktu Penelitian
3.2.Peralatan, Bahan dan Komponen
3.2.1. Peralatan
3.2.2. Bahan dan Komponen
3.3.Diagram Blok
3.4.Prosedur Penelitian
3.4.1. Rangkaian Sistem Alat
A. Sistem Minimum ATMega8535
B. Transduser Kapasitif
C. Pembangkit Sinyal dengan IC XR2206
D. Pengkondisi Sinyal
E. Komunikasi Data Serial USB to TTL
F. Power Supply
3.4.2. Rancangan Sistem Program
A. Flowchart Program pada mikrokontroller
B. Flowchart Program pada Visual Basic
3.4.3. Pengujian Sampel Oli
A. Pengujian Konstanta Dielektrik dengan Alat
3.5.Rangkaian Lengkap
27
27
27
27
27
28
29
29
29
30
32
33
34
34
35
35
36
37
37
38
BAB 4 Hasil dan Pembahasan
4.1.Hasil Penelitian
4.1.1. Pengujian Alat
A. Pembangkit Sinyal (Osilator)
B. Penguat Sinyal (amplifier)
C. Pelat Sejajar sebagai Transduser Kapasitif
D. Pengujian Mikrokontroller ATMega8535
E. Visual Basic 6.0 pada PC
4.1.2. Pengujian Sistem Alat pada Sampel Oli
4.2.Analisa Penelitian
39
39
39
39
40
40
44
44
46
49
BAB 5 Kesimpulan dan Saran
50
Daftar Pustaka
52
ix
DAFTAR GAMBAR
Nomor
Gambar
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
2.7
2.8
2.9
2.10
2.11
2.12
2.13
2.14
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
3.7
3.8
3.9
3.10
3.11
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
4.6
4.7
4.8
4.9
Judul
Halaman
Kapasitor dua pelat datar sejajar
Diagram blok XR2206
Transduser kapasitif (seijin stathaminstruments, inc)
Ilustrasi perambatan gelombang melalui medium dielektrik
yang mengalami pelemahan amplitudo gelombang
Dasar pelumas mekanik mesin
Kekentalan/viskositas oli
Klasifikasi oli berdasarkan SAE
Lambang Op-Amp
Rangkaian diferensiator dasar
Rangkaian penguat inverting
Blok diagram dan arsitektur ATMega8535
memori AVR ATMega8535
tampilan codevisionAVR
USB to TTL
Diagram blok sistem alat ukur kerusakan oli
Rangkaian sistem minimum mikrokontroller ATMega8535
Desain pelat sejajar sebagai transduser kapasitif
Rangkaian skematik pembangkit sinyal
Rangkaian sistematik pengkondisi sinyal LM741
rangkaian penyearah keluaran penguat sinyal
Rangkaian skematik USB to TTL
Rangkaian power supply (PSA)
Flowchart algoritma program pada mikrokontroller
flowchart algoritma program pada visual basic
Rangkaian lengkap
Grafik frekuensi teori dan frekuensi praktek vs resistansi
Resistor variabel eksternal
Pelat tembaga sebagai transduser
Grafik hubungan frekuensi dan tegangan pada medium
udara dan oli fresh
Gelombang osilator (merah) dan gelombang keluaran
(kuning) pada frekuensi 40 KHz
Gelombang osilator (merah) dan gelombang keluaran
(kuning) pada frekuensi 90 KHz
Gelombang osilator (merah) dan gelombang keluaran
(kuning) pada frekuensi 50 KHz
Tampilan pengujian pada (a) medium udara, sampel
(b) oli fresh dan (c) oli buruk pada visual basic
Grafik tingkat kerusakan terhadap tegangan sampel oli
dalam 5 kali pengulangan
Grafik hubungan tegangan rata-rata terhadap sampel oli mesin
x
7
8
10
11
12
13
14
16
17
18
21
24
25
26
28
30
31
32
33
33
34
34
35
36
38
39
41
41
42
42
43
46
48
48
DAFTAR TABEL
Nomor
Tabel
2.1
2.2
4.1
Judul
Halaman
Konstanta Dieletrik beberapa bahan
konfigurasi pin mikrokontroller ATMega8535
hasil pengukuran tegangan sampel oli mesin
xi
6
22
47
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor
Lampiran
1
2
3
4
Judul
Halaman
Listing program pada CodeVisionAVR
Gambar alat secara keseluruhan saat pengujian sampel
Gambar multimeter digital Sanwa CD800a dan Osiloskop
OWON 600 MHz
Gambar tampilan visual basic 6.0 pada pengujian medium
udara dan 5 sampel oli
xii
51
53
55
56
DAFTAR SINGKATAN
KHz
IC
SAE
USB
TTL
PC
AC
OP-AMP
ADC
= kiloHertz
= Integrated Circuit
= Society of Automotive Enginers
= Universal Serial Bus
= Transistor Transistor Logic
= Personal Computer
= Alternating Current
= Operational Amplifier
= Analog to Digital Converter
xiii