MODUL PRAKTIKUM SISTEM PENGUKURAN (TKF 2416) LAB. SENSOR & TELEKONTROL LAB. TEKNOLOGI ENERGI NUKLIR LAB. ENERGI TERBARUKAN

Transkripsi

1 MODUL PRAKTIKUM SISTEM PENGUKURAN (TKF 2416) LAB. SENSOR & TELEKONTROL LAB. TEKNOLOGI ENERGI NUKLIR LAB. ENERGI TERBARUKAN JURUSAN TEKNIK FISIKA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS GADJAH MADA YOGYAKARTA 2014

2 MODUL PRAKTIKUM SISTEM PENGUKURAN (TKF 2416) Lab. Sensor dan Telekontrol: SP 01 : Kelinieran Hasil Pengukuran SP 02 : Respon Dinamis Alat Ukur SP 03 : Konversi Analog ke Digital Lab. Teknologi Energi Nuklir: SP 04 : Statistika Pengukuran SP 05 : Kalibrasi Alat Ukur Lab. Energi Terbarukan: SP 06 : Pengukuran Dalam Ruangan (indoor) SP 07 : Pengukuran Luar Ruangan (outdoor) ii

3 PETUNJUK PEMBUATAN LAPORAN PRAKTIKUM Laporan tersusun atas: 1. Sampul (lihat contoh) 2. Tujuan Praktikum 3. Dasar Teori Tuliskan dasar teori secukupnya menyangkut apa yang menjadi obyek dan tujuan praktikum. 4. Rangkaian Alat Ukur 5. Data Pengukuran Berisi data mentah hasil pengukuran. 6. Analisis Data dan Pembahasan Berisi hasil pengolahan data serta analisisnya dilengkapi dengan pembahasan hasil analisis data tersebut. Fokus pembahasan pada perbandingan antara hasil praktikum dengan teori. iii

4 CONTOH SAMPUL LAPORAN PRAKTIKUM LAPORAN PRAKTIKUM SISTEM PENGUKURAN (TKF 2416) MODUL SP (judul modul) Kelas/Kelompok:.../ (NIM:...)... (NIM:...)... (NIM:...)... (NIM:...) Tgl Praktikum:... Asisten:... LAB.... JURUSAN TEKNIK FISIKA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS GADJAH MADA YOGYAKARTA 2014 iv

5 A. Tujuan: Mempelajari kelinieran pengukuran berat B. Rangkaian Alat Ukur SP 01 KELINIERAN HASIL PENGUKURAN Sensor yang digunakan: FSR406 buatan Interlink Electronics. Pasang rangkaian seperti gambar Pengukuran dilakukan menggunakan multimeter. Modul Sensor Force Sensing Resistor Rangkaian Sensor Force Sensing Resistor C. Pengambilan Data Input tegangan 5VDC, nilai RM = 10k dan 30k, output diukur menggunakan multimeter. Sensor divariasikan menggunakan berat koin yang berbeda. 1

6 Jumlah Koin Berat (gram) Rp. 100,00 1,15 Rp. 200,00 1,5 Rp. 500,00 2 Rp. 500,00 (tembaga) 3,45 Rp. 1000,00 2,9 Range sensor dari gram. RM = 10k RM = 30k No. Berat (gram) Ouput (V) 1 1,15 2 1, ,45 5 2,9 6 2,65 7 3,15 8 3,5 9 4,6 10 4,95 No. Berat (gram) Ouput (V) D. Analisis Data (Laporan) Buatlah grafik hubungan antara berat dengan tegangan untuk kedua nilai RM Ambil bagian rentang berat di mana kurva yang diperoleh cukup linier, lakukan regresi linier untuk memperoleh hubungan antara berat dan tegangan keluaran Lakukan pembahasan 2

7 SP 02 RESPON DINAMIS ALAT UKUR A. Tujuan: Mempelajari prinsip respon dinamis alat ukur berupa konstanta waktu pengukuran B. Rangkaian Alat Ukur Sensor yang digunakan: LM35 buatan Texas Instrument. Rangkai sensor dengan catu V S dan komponen lain sesuai gambar. Pengukuran dilakukan pada V OUT menggunakan multimeter. Koonfigurasi LM35 Rangkaian Sensor LM35 C. Pengambilan Data Siapkan wadah berupa gelas tahan panas, masukkan es batu ke dalam wadah tersebut. Posisikan sensor LM35 di udara terbuka di luar wadah dan catat keluaran sensor dalam mv. Masukkan LM35 ke dalam wadah dan tempelkan ke es batu sambil dibaca keluarannya. Isikan tabel berikut ini, waktu dihitung mulai ketika menempelkan LM35 ke es batu. 3

8 Waktu (detik) Di udara terbuka Kondisi stabil Vsensor LM35 (mvolt) Lakukan hal yang sama dengan di atas sehingga diperoleh 4 kasus: 1. Dari suhu ruang (udara terbuka) sampai suhu es batu 2. Dari suhu es batu sampai suhu ruang (saat LM35 dikeluarkan ke udara terbuka, dihitung sebagai detik ke 0) 3. Dari suhu ruang ke suhu air mendidih 4. Dari suhu air mendidih ke suhu ruang D. Analisis Data (Laporan) Buat grafik untuk keempat kasus di atas. Hitung kontanta waktu untuk keempat kasus di atas dan bandingkan dengan nilai pada data sheet LM35 Lakukan pembahasan 4

9 SP 03 KONVERSI ANALOG KE DIGITAL A. Tujuan: Mempelajari prinsip konversi nilai analog ke digital B. Rangkaian Alat Ukur Rangkaian DT-I/O ADC - 08 buatan Innovative Electronics. Rangkai dengan catu +5V Pasang LED pada setiap keluaran digital (D0-D7) Input analog menggunakan sumber tegangan DC 0 s/d 5V Input analog diukur dengan multimeter DT-I/O ADC - 08 C. Pengambilan Data Variasikan input analog dan catat keluaran digitalnya Input analog (Volt) Keluaran digital (biner) 5

10 D. Analisis Data (Laporan) Hitung nilai desimal dari setiap keluaran biner Gambar grafik hubungan antara tegangan analog dengan nilai desimal keluaran Tentukan kelinieran ADC, hitung R 2 dari regresi liniernya Lakukan pembahasan 6

11 SP 04 STATISTIKA PENGUKURAN A. Tujuan: Mempelajari karakteristik statistik pengukuran besaran radiasi nuklir B. Rangkaian Alat Ukur Rangkaian alat ukur disusun dan diset oleh asisten Mahasiswa mengidentifikasi komponen alat ukur sebagaimana gambar di bawah Set HVDC pada daerah optimum GM Sumber radiasi 90 Sr diletakkan di depan jendela detektor GM Set pengala/timer pada selang waktu 3 detik Geiger Muller Inverter GM Counter Timer Sumber radiasi High Voltage C. Pengambilan Data Untuk setiap kelompok lakukan pencacahan setiap 3 setik sebanyak 150 data (setiap anggota kelompok harus ikut bergantian melakukan pencacahan). 7

12 D. Analisis Data (Laporan) Dengan menggunakan data kelompok masing-masing (150 data), buat plot histogram cacah radiasi seperti contoh di bawah ini Hitung nilai rerata dan deviasi standarnya. Frekuensi Rentang cacah Gabunglah data pencacahan dengan 2 kelompok lain (sehingga total 3 kelompok, 450 data). Lakukan hal yang sama seperti di atas. Lakukan pembahasan 8

13 SP 05 KALIBRASI ALAT UKUR A. Tujuan: Mempelajari pengkalibrasian keluaran alat ukur dengan besaran yang diukur. B. Rangkaian Alat Ukur Rangkaian alat ukur disusun dan diset oleh asisten Mahasiswa mengidentifikasi komponen alat ukur sebagaimana gambar di bawah Set HVDC pada daerah optimum detektor NaITl Sumber radiasi diletakkan di depan detektor NaITl Set pengala/timer pada selang waktu 2 detik Sumber radiasi Detektor NaITl & PMT Preamp Amp High Voltage SCA Timer Counter C. Pengambilan Data Untuk kelompok pertama: Gunakan sumber radiasi 60 Co Lakukan pencacahan pada setiap perubahan nomor kanal (U) mulai dari yang terkecil sampai terbesar, sehingga diperoleh 2 puncak spektrum. Catat nomor kanal kedua puncak tersebut (dengan energi 1.17 MeV dan 1.33 MeV) Untuk kelompok kedua: Gunakan sumber radiasi 137 Cs Lakukan pencacahan sehingga diperoleh sebuah puncak spektrum. Catat nomor kanal puncak tersebut (dengan energi MeV) Untuk kelompok ketiga: Gunakan sumber radiasi X (tidak diketahui) Lakukan pencacahan sehingga diperoleh 2 buah puncak spektrum. Catat nomor kanal kedua puncak tersebut. 9

14 Kanal Cacah Kanal Cacah Kanal Cacah Kanal Cacah 10

15 D. Analisis Data (Laporan) Dengan menggunakan data ketiga kelompok buat plot spektrum (cacah vs kanal) untuk setiap sumber radiasi Buat kurva kalibrasi energi terhadap nomor kanal puncak dengan melakukan regresi linier terhadap puncak sumber radiasi 60 Co dan 137 Co Hitung energi puncak sumber radiasi X Lakukan pembahasan. 11