Nama : Yudhis Thiro Kabul Yunior NRP : Pembimbing I : Ir. Harris Pirngadi, M.T. Pembimbing II : Ir. Tasripan, M.T.

Transkripsi

1 Nama : Yudhis Thiro Kabul Yunior NRP : Pembimbing I : Ir. Harris Pirngadi, M.T. Pembimbing II : Ir. Tasripan, M.T.

2 Bab 1 Pendahuluan 1.1 Latar Belakang Oli mesin pada sepeda motor berfungsi sebagai minyak pelumas, pendingin, pelindung dari karat, serta penyekat mesin. Pelumasan terhadap mesin digunakan untuk menghindari terjadinya gesekan langsung antara logam dalam mesin, sehingga tingkat keausan logam dan tingkat kerusakan mesin dapat dikurangi sehingga usia pakai (life time) mesin semakin awet. Dengan klasifikasi mesin yang berbeda-beda`tentunya dibutuhkan oli mesin dengan tingkat kekentalan yang berbeda-beda pula., dengan demikian penggunaan jenis minyak pelumas yang sesuai dapat digunakan menurut tipe, peforma maupun kebutuhan pengunanya. Permasalahan yang sering muncul pada masyarakat awam adalah penggunaan oli mesin yang tidak memperhatikan kekentalannya tetapi hanya dengan melihat oli sebatas merknya saja, padahal tiap mesin kendaraan memerlukan tingkat kekentalan oli yang berbeda-beda yang akan berpengaruh pada kemampuan pelumasan mesin. tugas akhir ini akan mengimplementasikan sensor dan tranduser yang digunakan untuk mengukur kekentalan oli mesin sepeda motor berdasarkan metode kapasitansi dan indeks bias. Sensor kapasitif akan dibuat dari plat berbahan aluminium dengan nilai frekuensi yang bekerja menggunakan rangkaian astable multivibrator sehingga besaran frekuensi akan berbah sesuai dengan bahan uji yang diberikan. Untuk Sistem Indeks Bias dilakukan dengan menggunakan webcam yang berbasis computer untuk menghitung nilai pixel berdasarkan berkas pembiasan cahaya. T

3 1.2 Tujuan Tujuan yang hendak dicapai pada tugas akhir ini adalah merancang sebuah sensor yang berfungsi sebagai alat penguji Oli Mesin Sepeda Motor yang murah dan efektif berdasarkan parameter kapasitansi dan indeks bias. 1.3 Permasalahan Permasalahan yang mendasari tugas akhir ini adalah : Sensor kapasitif dapat mengetahui kadar kekentalan oli mesin sepeda motor dengan beberapa tingkat kekentalan. Pengaruh sensor kapasitif terhadap oli dengan berbagai macam tingkat kekentalan SAE. Pengaruh indeks bias terhadap oli dengan berbagai macam tingkat kekentalan SAE. 1.4 Batasan Masalah Batasan masalah dari tugas akhir ini adalah : Bagaimana sensor kapasitif dapat bekerja dengan menggunakan astable multivibrator. Bagaimana kualitas oli dapat diketahui dengan prinsip indeks bias cahaya

4 BAB II Teori Penunjang 2.1 Pelumas Mesin (Oli Mesin) Pelumas oli merupakan sejenis cairan kental yang berfungsi sebagai pelicin, pelindung, dan pembersih bagi bagian dalam mesin. Kode pengenal Oli adalah berupa huruf SAE yang merupakan singkatan dari Society of Automotive Engineers. SAE (Society of Automotive Engineer) adalah sebuah lembaga standarisasi seperti ISO,DIN atau JIS yang mengkhususkan diri di bidang otomotif. Minyak pelumas dikelompokkan berdasarkan tingkat kekentalannya. Dalam kemasan atau kaleng pelumas, biasanya dapat ditemukan kode angka yang menunjukkan tingkat kekentalannya, seperti: SAE 40, SAE 90, dsb. Semakin tinggi angkanya semakin kental minyak pelumas tersebut. Ada juga kode angka multi grade seperti SAE 10W-50, yang dapat diartikan bahwa pelumas memiliki tingkat kekentalan sama dengan SAE 10 pada suhu udara dingin (W=Winter) dan SAE 50 pada suhu udara panas

5 2.2 Cylinder Kapasitif Sensor Sensor kapasitif dapat mengindera langsung berbagai hal, seperti: gerakan, komposisi kimia dan medan listrik. Sensor kapasitif juga dapat mengindera berbagai variabel yang dikonversi terlebih dahulu menjadi konstanta gerak ataupun dielektrik, seperti: tekanan,percepatan, tinggi dan komposisi fluida.sensor kapasitif menggunakan elektroda konduktif dengan dielektrik. Rangkaian detector hanya membutuhkan tegangan (listrik) 5 Volt yang akan mengubah variasi kapasitansi menjadi variasi voltase, frekuensi atau lebar pulsa. Dimana : L = panajang silinder (m) a = radius silinder dalam (m) b = radius silinder luar (m)

6 2.3 Mikrokontroler ATMega16 Mikrokontroller AVR (Alf and Vegard s Risc processor) memiliki arsitektur 8 bit, dimana semua instruksi dikemas dalam kode 16-bit dan sebagian besar instruksi dieksekusi dalam 1 siklus clock atau dikenal dengan teknologi RISC (Reduced Instruction Set Computing) [5]. Konfigurasi Pin ATmega 16 VCC Input sumber tegangan (+) GND Ground (-) Port A (PA7 PA0) Berfungsi sebagai input analog dari ADC. Port ini juga berfungsi sebagai port I/O dua arah, j jika ADC tidak digunakan. Port B (PB7 PB0) Berfungsi sebagai port I/O dua arah. Port PB5, PB6 dan PB7 juga berfungsi sebagai MOSI, MISO dan SCK yang dipergunakan pada proses downloading. Port C (PC7 PC0) Berfungsi sebagai port I/O dua arah. Port D (PD7 PD0) Berfungsi sebagai port I/O dua arah. Port PD0 dan PD1 juga berfungsi sebagai RXD dan TXD, yang dipergunakan untuk komunikasi serial. RESET Input reset. XTAL1 Input ke amplifier inverting osilator dan input ke sirkuit clock internal. XTAL2 Output dari amplifier inverting osilator. AVCC Input tegangan untuk Port A dan ADC. AREF Tegangan referensi untuk ADC.

7 2.4 IC Pembangkit Gelombang IC NE/SE 555 adalah piranti multiguna yang telah secara luas digunakan. Piranti ini dapat difungsikan sebagai astable multivibrator.

8 Pembiasan Cahaya Pembiasan cahaya adalah pembelokan cahaya ketika berkas cahaya melewati bidang batas dua medium yang berbeda indeks biasnya. Indeks bias mutlat suatu bahan adalah perbandingan kecepatan cahaya diruang hampa dengan kecepatan cahaya dibahan tersebut. Indeks bias relative medium kedua terhadap medium pertamaadalah perbandingan indeks bias antara medium kedua dengan indeks bias medium pertama.

9 Astable Multivibrator Maka untuk persamaan frekuensi dapat dinyataakan sebagai :

10 Web Camera Webcam adalah media untuk mengambil gambar (bergerak/tidak bergerak) yang kemudian mengubahnya menjadi sinyal video. Supaya gambar yang diambil dapat diproses, maka sinyal video ini harus diubah menjadi sinyal digital. Dengan sinyal berupa data digital ini dapat dilakukan manipulasi ataupun pemrosesan sesuai dengan tujuan yang diinginkan. Dalam hal ini digunakan untuk mendeteksi ataupun membedakan warna dasar (merah, hijau, dan biru).

11 BAB III PERANCANGAN ALAT Mulai Perancangan Software Mempelajari Kerja Sistem Pemrogaman Software Perancangan Sistem Pengujian Software Pembuatan PCB Sesuai Perakitan Komponen Pengujian Alat Keseluruhan Pengujian Alat Penyusunan Laporan Tidak Sesuai Selesai YA

12 Perancangan Hardware Sensor Kapasitif Astable Multivibrator Micro Controller Display Dioda Laser Sampel Oli Web Cam

13 3.1 Perancangan Sensor Cylinder Kapasitif. Sensor kapasitif ini didesain menggunakan 2 plat berbahan konduktor berbentuk lingkaran yang terbuat dari aluminium dengan luas penampang panjang 8 cm dan diameter lingkaran dalam 1cm dan diameter lingkaran luar 3,2 cm.

14 3.2 Perancangan Astable Multivibrator Perancangan astable multivibrator pada tugas akhir ini menggunakan IC 555 sebagai penghasil osilatornya. Agar IC 555 ini dapat menghasilkan maka komponen pendukungnya yaitu terdiri dari Ra, Rb, C skema rangkaiannya berikut ini : F = 1.44/((R1+2R2)xC)

15 3.4 Catu Daya Rangkaian catu daya ini berfungsi untuk menyerahkan tegangan AC menjadi tegangan DC serta memfilter tegangan ripple ac agar mempunyai tegangan DC yang mendekati ideal. Berikut ini adalah rangkaiannya :

16 3.5 Modul Mikrokontroller dan Driver Max232 Modul mikrokontroller berfungsi sebagai pengolah data yang berasal dari luar misalnya Vout dari rangkaian F to V Konverter dan Osilator Gelombang Kotak untuk menidentifikasi kualitas Oli. Berikut rangkaiannya :

17 BAB IV PENGUJIAN ALAT Tabel 4.1 Pengujian Sensor Kapasitif dengan Bahan Udara 4.1 Pengujian Sensor Kapasitif Pengujian terhadap sensor kapasitif dilakukan dengan mengukur kapasitansi sensor menggunakan LCR meter. Pengukuran kapasitansi dilakukan dengan memasukkan sensor kapasitif ke dalam oli dan udara terbuka Bahan dielektrik :Udara a (cm) B (cm) L (cm) o C ,

18 Pengujian Sensor Kapasitansi Dengan Bahan Uji Oli menggunakan Astable Multivibrator No. Sampel Frekuensi (Khz) Udara 290,3322 Air 22,9737 Oli SAE 10 W ,7523 Oli SAE 20 W ,6686 Oli SAE 20 W ,2386

19 Pengujian Indeks Bias Dioda Laser Kamera Prosedur Pengambilan Data 1.Mengisi kotak uji dengan bahan uji oli yang masih baru 2.Menentukan sudut sinar datang sinar laser 30 derajat dan mencatat sebagai i 3.Mengamati sudut bias pada oli sebagai r 4.Mengambil gambar sinar bias 5.Menghitung nilai RGB sinar bias menggunakan softare delphi.

20 Hasil Pengujian Panjang Berkas Pembiasan Cahaya Berbasis Komputer Bahan Uji Nilai R Nilai G Nilai B Air Udara Oli Oli Oli

21 KESIMPULAN Kesimpulan dari tugas akhir ini adalah : Kekentalan suatu cairan mempengaruhi perubahan nilai kapasitansi Kontak organ tubuh manusia dengan sensor akan mempengaruhi nilai kapasitansi sensor Kabel yang digunakan untuk menghubungkan lempeng kapasitor mempengaruhi nilai kapasitansi Ketinggian permukaan cairan yang mengenai lempeng sensor juga akan mempengaruhi nilai kapasitansi sensor Dengan Nilai Frequensi 50 Hz Sensor Kapasitif dapat membedakan frekuensi bahan uji Oli SAE Pengujian pada indeks bias diperoleh nilai pixel yang berbeda beda pada setiap sampel oli bahan uji.

22 SEKIAN TERIMA KASIH