BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA

Transkripsi

1 BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA Pada bab ini akan dibahas mengenai pengujian alat serta analisis dari hasil pengujian. Tujuan dilakukan pengujian adalah mengetahui sejauh mana hasil perancangan alat yang telah dibahas pada Bab III serta mengetahui tingkat keberhasilan setiap spesifikasi yang telah diajukan. 4.1 Percobaan Kalibrasi Termokopel Pengujian ini menggunakan termokopel dan pemanas keramik sebagai objek untuk dilihat perubahan suhunya, adapun kegunaan pengujian ini adalah untuk mengetahui sejauh mana ketepatan pengukuran termokopel. Percobaan ini juga dilakukan karena termokopel merupakan sensor yang tidak linear karena merupakan sensor bahan. Hasil kalibrasi akan mempengaruhi perancangan perangkat lunak. Percobaan dilakukan dengan menyiapkan termokopel yang dirangkai dengan rangkaian AD595 seperti ditunjukkan pada Gambar 4.1 Gambar 4.1 Rangkaian percobaan kalibrasi Tegangan keluaran rangkaian pada Gambar 4.1 akan dibandingkan dengan tegangan keluaran pada datasheet AD595. Thermogun dipersiapkan untuk melakukan pengukuran, thermogun yang digunakan adalah FLUKE 68 IR THERMOMETER. Thermogun digunakan sebagai acuan, adapun yang dimaksud acuan adalah persamaan suhu dan tegangan keluaran pada datasheet. Percobaan ini dilakukan untuk 34

2 membandingkan tegangan keluaran dari AD595 yang dipakai dengan tegangan keluaran pada datasheet AD595 di suhu yang sama yang ditunjukkan oleh thermogun Hasil dari percobaan ini akan ditampilkan dalam bentuk grafik yang tunjukkan pada Gambar 4.4. Konfigurasi dari percobaan ini ditunjukkan pada Gambar 4.2. Gambar 4.2 Konfigurasi Percobaan Kalibrasi Dari konfigurasi pada Gambar 4.2 ditunjukkan bahwa thermogun ditembakkan pada ujung termokopel sehingga daerah yang diterukur termokopel sama dengan daerah yang dirukur pada thermogun. Dokumentasi percobaan ini berupa rekaman visual agar pencatatan data lebih teliti dan presisi. Hasil potongan rekaman visual ditunjukkan pada gambar 4.3 Gambar 4.3 Potongan rekaman visual kalibrasi 35

3 Dari pengujian didapatkan hasil yang ditunjukkan pada tabel 4.1 Tabel 4.1 tabel kalibrasi Suhu yang ditampilkan di thermogun ( C) Tegangan keluaran AD595 (mv) Datasheet AD595 (mv) Selisih tegangan keluaran(mv) Dari tabel 4.1 didapatkan ralat tegangan dengan rumus Ralat = x = jumlah selisih tegangan n = jumlah pengambilan sampling maka didapatkan hasil = = 105,571 36

4 3000 Hasil Kalibrasi Termocouple 2500 tegangan (mv) teg keluaran(mv) datasheet (mv) suhu ( C) Gambar 4.4 Grafik kalibrasi sensor termokopel 37

5 Dari hasil kalibrasi pada Gambar 4.4 maka didapat hasil analisa bahwa tegangan keluaran rangkaian termokopel dan AD595 yang digunakan mulai sesuai dengan datasheet AD595 pada suhu 180 C. Hasil kalibrasi dapat dijadikan pedoman untuk pembuatan perangkat lunak sistem pengontrol suhu. 4.2 Pengujian Pencairan Timah Pasta Percobaan ini menggunakan Pemanas Keramik, Solid State Relay dimana SSR diberi tegangan 5 Volt dari modul mikrokontroler dan didukung oleh data sensor termokopel yang dihubungkan dengan mikrokontroler untuk menampilkan suhunya digunakan LCD Gambar 4.5 Konfigurasi percobaan pasta timah Tujuan dari percobaan ini adalah untuk mengetahui suhu pelelehan dari pasta timah tujuan lainnya adalah untuk mengetahui kerja modul mikrokontroler dalam mengendalikan SSR yang akan dijadikan sebagai pensaklaran untuk Pemanas Keramik Langkah percobaan ini dengan cara PCB diletakkan dibawah pemanas dengan kondisi yang sama-sama diam setelah itu. Termokopel yang sudah dirangkai dengan AD595 ditempatkan didekat PCB yang telah diberi pasta timah dan diletakkan komponen SMD. Lalu rangkaian dari pemanas yang sudah terhubung dengan tegangan 220 AC 50 Hz dan mikrokontroler di dalam kondisi ON. modul mikro tersebut memberikan perintah untuk mengaktifkan SSR, setelah SSR aktif maka SSR menyalakan Pemanas keramik. Saat pemanas keramik sudah mulai menyala maka suhu di PCB akan terlihat pada monitor LCD 16 2 dan dipantau kenaikan suhunya sambil diperhatikan pasta timah yang ada pada PCB. Saat sudah tercapai tujuannya yaitu melelehkan panas maka mikrokontroler mematikan SSR sehingga pemanas juga akan ikut mati. Selama percobaan ini juga dilakukan perekaman dengan rekaman visual untuk mendapatkan hasil grafik yang lebih teliti 38

6 Hasil percobaan ini di tampilkan dalam sebuah grafik seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4.5 SUHU ( C) Suhu terhadap Waktu WAKTU (detik) Gambar 4.6 Grafik temperatur Dari grafik hasil percobaan pada Gambar 4.6 dapat dilihat bahwa pencairan timah pasta terjadi pada suhu 241 C dalam waktu 315 detik seperti yang tunjukkan pada tanda silang yang yang tertampil pada grafik, maka pada percobaan ini dapat dilihat bahwa pencairan pasta atau saat soldering sesuai dengan standar grafik pematrian yang sudah ditentukan yaitu sekitar C pada bagian soldering. 4.3 Pengujian Keseluruhan Pengujian ini dilaksanakan dengan menggunakan semua sistem yang ada pada alat yang dibuat Langkah percobaan ini dilakukan dengan menggunakan conveyor yang telah diatur kecepatannya dengan menggunakan tiga jenis kecepatan ditunjukkan Tabel 4.2 Tabel 4.2 Kecepatan conveyor No Kecepatan PWM Keterangan 1 Lambat 70/255 Digunakan pada saat soldering seperti pada 2 Sedang 130/255 Digunakan pada saat proses heating 3 Cepat 255/255 Digunakan untuk proses preheating 39

7 untuk tahapan proses pematrian yaitu preheating, heating dan soldering kecepatannya dibuat sesuai dengan yang ditunjukkan oleh tabel 4.2. Pengujian ini dilakukan pada PCB yang telah diberikan timah pasta dicampur dengan flux pasta dan diletakkan komponen di atasnya. Rangkaian yang dipakai adalah rangkaian flip-flop yang dirangkai dengan menggunakan IC 555, rangkaian nya ditunjukkan pada Gambar 4.8 Gambar 4.8 Rangkaian flip-flop Rangkaian ini berisi komponen SMD yang membentuk rangkaian flip-flop, adapun isinya adalah sebagai berikut : IC 555 R1 dan R2 = 220 Ω R3= 10kΩ R4=2kΩ C1=10µF Maka dapat djijabarkan sebagai berikut Duty cycle = = 100%...(4.3.1) 100% = 16,28% Dengan T = 0,693(R + 2R ) C... (4.3.2) = 0,693( ) 10µF = 9, S 40

8 Dengan f = =...(4.3.3),. = 11,023 Hz Untuk rangkaian yang dipakai disablonkan pada PCB berbahan Fiber dan sudah dilapisi dengan lapisan plastik tahan panas yang menjadi standar untuk modul jadi yang dijual dipasaran, adapun kegunaan lapisan tersebut agar supaya pasta timah pada saat mencair hanya melewati permukaan yang terdapat komponen saja tidak pada tempat yang lain, dengan begitu kerapihan pematrian juga lebih besar kemungkinannya. Awal mula semua sistem dinyalakan termasuk pemanas, dengan suhu yang ditampilkan pada mikrokontroler. Pemanas akan terus menyala seperti ditunjukkan oleh Gambar 4.9 hingga pemanas mencapai suhu 350. Setelah suhu sudah mencapai 350 C yang tertampil pada LCD ditunjukkan sesuai pada Gambar 4.10 (a) dan (b). Gambar 4.9 Tampilan suhu sebelum 300 C Gambar 4.10(a) dan (b) Setelah suhu mencapai 300 C 41

9 Apabila sudah tertampil menu suhu seperti pada Gambar 4.1 maka operator dapat memasukkan ukuran sesuai PCB yang akan dipatri, setelah ukuranya sesuai maka maka operator dapat menekan tombol OK untuk memulai melakukan proses pematrian. Saat proses pematrian berjalan suhu dijaga antara 380 C sampai 400 C apabila suhu yang diperoleh dari sensor termokopel ditampilkan lebih dari 400 C maka SSR akan mati sehingga menyebabkan pemanas juga akan mati. Pada waktu suhu yang ditampilkan sudah mencapai batas 380 C maka pemanas kembali akan dinyalakan dengan aktifnya SSR. Sementara itu conveyor diatur PWM nya untuk melakukan langkah-langkah pematrian. Setelah tiga tahap pematrian dilakukan yaitu pada preheating, heating dan soldering maka conveyor akan kembali ke posisi awal saat memulai proses pematrian. Di posisi awal tersebut PCB akan menerima pendinginan kembali pada suhu ruangan. Maka proses pematrian telah selesai Waktu keseluruhan dalam melakukan pematrian detik, hasil dari pengujian keseluruhan ini adalah rangkaian flip flop seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4.11 Gambar 4.11Hasil percobaan keseluruhan Pengujian keseluruhan yang terakhir dilakukan 5 kali. Gambar 4.11 adalah hasil dari rangkaian yang berhasil dipatri saat percobaan. Untuk keterangan lebih lengkap tentang hasil percobaan ditunjukkan pada tabel

10 Tabel 4.3 Hasil pengujian keseluruhan sistem percobaan hasil keterangan 1 Tidak berhasil Ketidak berhasilannya diakibatkan oleh kompinen yang tidak menempel dengan benar dikarenakan komposisi pasta yang tidak pas. 2 Tidak berhasil Ketidak berhasilannya diakibatkan oleh kompinen yang tidak menempel dengan benar dikarenakan komposisi pasta yang tidak pas. 3 Tidak berhasil Ketidak berhasilannya diakibatkan oleh kompinen yang tidak menempel dengan benar dikarenakan komposisi pasta yang tidak pas. 4 Berhasil Dapat menyala dengan baik 5 Tidak berhasil Ketidak berhasilannya diakibatkan oleh kompinen yang tidak menempel dengan benar dikarenakan komposisi pasta yang tidak pas. 4.4 Masalah yang Dihadapi Masalah yang dihadapi dalam pengujian keseluruhan sistem dari alat ini adalah pada saat penempelan timah pasta dan komponen pada PCB. Karena komposisi pasta yang menempel selalu berubah ubah sesuai dengan operator yang menempelkan hal ini menyebabkan sering terjadi kegagalan dalam mematri. Seharusnya dalam pematrian digunakan plat sablon logam khusus dalam menempelkan timah pasta supaya komposisi dari pasta merata dan hasil pematrian dapat menempel dengan sempurna. 43