Judul PENGUJIAN RESPON SENSOR MQ2 DAN MQ8 DENGAN METODE ANALISIS TITIK PUSAT KLASTER BERBASIS BULBUS OLFACTORY ELECTRONIC (BOE) LAPORAN TUGAS AKHIR

Transkripsi

1 Judul PENGUJIAN RESPON SENSOR MQ2 DAN MQ8 DENGAN METODE ANALISIS TITIK PUSAT KLASTER BERBASIS BULBUS OLFACTORY ELECTRONIC (BOE) LAPORAN TUGAS AKHIR Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana S1 pada Program Studi Teknik Elektro Universitas Dian Nuswantoro Semarang Disusun oleh: AHMAD SAFUAN E PROGRAM STUDI S1 TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIAN NUSWANTORO 2015 i

2 TUGAS AKHIR ii

3 PENYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS iii

4 PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR iv

5 Motto * Perlu usaha yang keras untuk mendapatkan sesuatu yang berharga. * Kita adalah manusia yang dilahirkan dan diciptakan oleh Tuhan sudah memeluk agama yang kita yakini. Jadikanlah agama mu sebagai petunjuk arah disetiap jalan mu, maka luruslah setiap kehidupan mu. v

6 INTISARI Sensor gas merupakan salah satu komponen yang mempunyai sistem kerja menyerupai panca indra yaitu hidung. Dan banyak peneliti yang memanfaatkan berbagai jenis sensor gas sebagai alat instrument pendeteksi aroma. Bahkan dikembangkan juga dalam dunia robotik. Sehingga pada penelitian ini bertujuan untuk menentukan respon sensor gas terhadap aroma formalin serta mengidentifikasi ketika sensor dalam kondisi diam dan bergerak. Dalam penelitian ini bahan uji coba yang digunakan adalah formalin. Sensor yang digunakan adalah MQ 2 dan MQ 8. Pengambilan data dilakukan 2 ms/data. Proses pengambilan data akan dilakukan sebanyak 35x berupa nilai ADC. Setiap data diambil nilai maksimal yang digunakan sebagai ciri dari setiap percobaan. Dari data yang diambil akan dianalisis pada klaster mendeteksi adanya formalin dan tidak mendeteksi adanya formalin. Manfaat yang dicapai pada penelitian ini adalah mendapatkan hasil respon sensor gas saat mendeteksi formalin. Kemudian dapat dikembangkan pada penelitian selanjutnya sebagai robot pendeteksi keberadaan aroma dan penentuan posisi aroma yang diam dan bergerak. Hasil dari pengujian sensor MQ 8 dan MQ 2 yaitu dapat merespon aroma formalin yang memiliki kadar 70%. Dengan respon menunjukan 100% pada klaster mendeteksi formalin dengan jarak modul BOE ke posisi penempatan formalin di 15 cm (posisi 4) pada kecepatan kipas hisap 1,130-1,341 m/s, persentase mencapai 91,42% pada klaster mendeteksi formalin dengan jarak modul BOE ke posisi penempatan formalin di 52,2 cm (posisi 3) dan persentase mencapai 54,28% pada klaster mendeteksi formalin dengan jarak modul BOE ke posisi penempatan formalin di 101,11 cm (posisi 2) dengan kecepatan kipas hisap 1,130-1,341 m/s. Untuk posisi penempatan aroma formalin di 30 cm, pesentase yang paling tinggi adalah posisi 4 dengan pesentase 65,71%. Dan hasil pengujian 2 menunjukan respon adanya aroma formalin pada bagian t4 -t5 data respon sensor MQ8 naik pada range ( ) dan data respon sensor MQ2 naik pada range ( ). Serta dari bagian t5 - t6 respon sensor mulai menurun dengan range data respon sensor MQ8 ( ) dan respon sensor MQ2 ( ) karena modul BOE menjauh dari penempatan formalin. Hasil respon dengan persentase 28,57 % saat kecepatan 1 dan kecepatan 2, persentase mencapai 2,85% pada kecepatan 3 dengan penempatan posisi aroma formalin di 15 cm dari titik tengah lintasan dengan kecepatan kipas hisap 1,130-1,341 m/s.. Kata Kunci : Bulbus Olfactory Electronic (BOE), Sensor Gas MQ 2 dan MQ8. vi

7 ABSTRACT Gas sensor is component has a working system senses same with nose. And many researchers are utilizing various types of gas sensors as odorant detection instruments. Even developed also in the world of robotics. So in this study aims to test the response to the scent of formaldehyde gas sensors and identifying when the sensor is in a state of still and moving. In this study, the test material used is formaldehyde. The sensor used is MQ 2 and MQ 8. Data were 2 ms /data. The process of data collection will be done as much as 35x, data is a ADC value. Each data extracted maximum value is used as a characteristic of each trial. From the data taken will be analyzed in the cluster detects the presence of formaldehyde and does not detect the presence of formalin. Benefits achieved in this research is to get the gas sensor response when detecting formaldehyde. And then can be developed in future studies as a robot detecting the presence of scents and odorant positioning still and moving. Results of the test sensor 8 MQ and MQ 2 is that it can respond to the scent of formaldehyde with levels of 70%. With the response showed 100% in the cluster to detect formaldehyde by the distance to the BOE module placement positions formaldehyde at 15 cm (position 4) on the suction fan speed from to m/s, the percentage reached 91.42% in the cluster to detect formaldehyde by the distance to the BOE module formalin placement position at 52.2 cm (position 3) and the percentage reached 54.28% in the cluster to detect formaldehyde by the distance to the BOE module placement positions formaldehyde at cm (position 2) with a suction fan speed from to m/s, For placement position aroma of formaldehyde in 30 cm, which is the highest percentage is position 4 with pesentase 65.71%. Results of the test 2 shows response the scent of formaldehyde in the data sensor response MQ8 at t5 - t4 rise in range ( ) and data sensor response MQ2 rise in range ( ). As well as from the t5 - t6 sensor response began to decline with a range of sensor response data MQ8 ( ) and the sensor response MQ2 ( ) because the BOE module away from the placement of formalin. Response results with the percentage of 28.57% at speed 1 and speed 2, the percentage reached 2.85% at a speed of 3 to the positioning of the scent of formaldehyde at 15 cm from the midpoint of the track with a suction fan speed from to m /s. Keywords: Olfactory Bulbus Electronic (BOE), Gas Sensor MQ 2 and MQ8. vii

8 KATA PENGANTAR Alhamdulillahirobbil alamin, puji syukur penulis panjatkan kehadiran Allah SWT atas segala rahmat dan hidayah-nya, sehingga penulis dapat menyusun dan menyelesaikan Laporan Tugas Akhir dengan judul PENGUJIAN RESPON SENSOR MQ2 DAN MQ8 DENGAN METODE ANALISIS TITIK PUSAT KLASTER BERBASIS BULBUS OLFACTORY ELECTRONIC (BOE). Selama penyusunan dan menyelesaikan Laporan Tugas Akhir, kesulitankesulitan yang penulis hadapi tidak mungkin dapat teratasi tanpa bantuan pihak lain. Untuk itulah penulis ingin mengucapkan terimakasih kepada : 1. Dr. Ir Edi Noersasongko, M.Kom, selaku Rektor Universitas Dian Nuswantoro Semarang. 2. Dr. Eng. Yuliman Purwanto, selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Dian Nuswantoro Semarang. 3. Dr. Ir. Dian Retno Sawitri, MT, selaku Ketua Program Studi Teknik Elektro. 4. Dr. I Ketut Swakarma, MT, selaku Pembimbing Ir. Wisnu Adi Prasetyanto, M.Eng, selaku Pembimbing Dosen-dosen pengampu di Program Studi Teknik Elektro Universitas Dian Nuswantoro Semarang yang telah memberikan ilmu dan pengalamannya masing-masing, sehingga penulis dapat mengimplementasi ilmu yang telah disampaikan. 7. Kedua orang tua dan orang tua angkat Sari Ayu Wulandari, M.Eng yang tercinta, selalu mendukung dan mendoakan saya. 8. Kepada Atiek Prawira yang mendampingi dan menemani serta membantu dalam menyelesaikan Laporan Tugas Akhir ini. Penulis menyadari bahwa Laporan Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna, namun penulis berharap semoga laporan Tugas Akhir ini dapat bermanfaat dan berguna bagi kemajuan Teknik Elektro Universitas Dian Nuswantoro dan menjadi referensi bagi rekan-rekan sekalian. viii

9 DAFTAR ISI Judul... i TUGAS AKHIR... ii PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS... iii PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR... iv Motto... v INTISARI... vi ABSTRACT... vii DAFTAR ISI... ix DAFTAR GAMBAR... xii DAFTAR TABEL... xiv DAFTAR LAMPIRAN... xv BAB I Latar Belakang Perumusan Masalah Tujuan Batasan Masalah Manfaat Sistematika Penulisan... 3 BAB II Sensor Gas Mikrokontroller Monitoring Analisis Klaster... 8 ix

10 BAB III Jenis Penelitian Bahan Penelitian Alat Penelitian Jalannya Penelitian Perancangan Alat Perancangan Hardware Perancangan Software Pengujian Alat Analisis Alat BAB IV Hasil Penelitian Rangkaian Catu Daya Penanganan Aroma Rangkaian Modul Sensor Analisis Hasil Percobaan Percobaan BAB V Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA x

11 LAMPIRAN - LAMPIRAN Listing Program Data Respon Sesnor Ketika Tidak Bergerak Data Respon Sensor Ketika Bergerak xi

12 DAFTAR GAMBAR Gambar 2. 1 Macam Macam Sensor Gas [11]... 6 Gambar 2. 2 Struktur Dasar Sensor Gas... 6 Gambar 2. 3 Board Sistem Minimum Arduino Uno... 7 Gambar 3. 1 Blok Diagram Penelitian Gambar 3. 2 Desain Rangkaian Modul BOE Gambar 3. 3 Chamble Sampler Gambar 3. 4 Flowchart Sampling Data Gambar 3. 5 Skema Rancangan Sistem Pengambilan Data Gambar 3. 6 Alur Percobaan Gambar 3. 7 Alur Percobaan Gambar 4. 1 Hasil Alat Penelitian Gambar 4. 2 Bagian bagian Modul BOE Gambar 4. 3 Statistik Respon Pengambilan Data Gambar 4. 4 Bagian Sensor Merespon Formalin Gambar 4. 5 Hasil Output Rangkaian Regulator Gambar 4. 6 Letak Kipas pada BOE Gambar 4. 7 Pengukuran Kecepatan Hisap Gambar 4. 8 Robot Line Follower Gambar 4. 9 Grafik Spider Untuk Respon Sensor Tanpa Menggunakan Formalin Gambar Grafik Spider Untuk Respon Sensor Dengan Formalin Gambar Posisi Pengambilan Data Menggunakan Formalin Gambar Penempatan Posisi Gambar Grafik Spider Respon Sensor Gas Posisi Gambar Grafik Scatter Respon Sensor Gas Posisi Gambar Penempatan Posisi Gambar Grafik Spider Respon Sensor Gas Posisi Gambar Grafik Scatter Respon Sensor Gas Posisi Gambar Penempatan Posisi xii

13 Gambar Grafik Spider Respon Sensor Gas Posisi Gambar Grafik Scatter Respon Sensor Gas Posisi Gambar Posisis 4 Terdekat Dengan Sumber Aroma Gambar Grafik Spider Respon Sensor Gas Posisi Gambar Grafik Scatter Respon Sensor Gas Posisi Gambar Penempatan Posisi Gambar Grafik Spider Respon Sensor Gas Posisi Gambar Grafik scatter Respon Sensor Gas posisi Gambar Penempatan Posisi Gambar Grafik Spider Respon Sensor Gas Posisi Gambar Grafik scatter Respon Sensor Gas posisi Gambar Penempatan Posisi Gambar Grafik Spider Respon Sensor Gas Posisi Gambar Grafik Scatter Respon Sensor Gas Posisi Gambar Grafik spider Respon Sensor Gas kecepatan Gambar Grafik scatter Respon Sensor Kecepatan Gambar Grafik spider Respon Sensor Gas kecepatan Gambar Grafik scatter Respon Sensor Gas Kecepatan Gambar Grafik spider Respon Sensor Gas Kecepatan Gambar Grafik scatter Respon Sensor Gas Kecepatan xiii

14 DAFTAR TABEL Tabel 4. 1 Data Pengukuran Kecepatan Hisap Kipas Tabel 4. 2 Data Pengukuran Kipas 1 Dan Kipas Tabel 4. 3 Data Respon Sensor Tanpa Menggunakan Formalin Tabel 4. 4 Data Respon Sensor Menggunakan Formalin Tabel 4. 5 Hasil Perhitungan Posisi Modul Boe Ke Formalin xiv

15 DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1. 2 Listing Program Lampiran 2. 1 Data Respon Sensor Dengan Jarak Formalin 15 cm Pada Posisi 155 Lampiran 2. 2 Data Respon Sensor Dengan Jarak Formalin 30 cm Pada Posisi 156 Lampiran 2. 3 Data Respon Sensor Dengan Jarak Formalin 45 cm Pada Posisi 157 Lampiran 2. 4 Data Respon Sensor Dengan Jarak Formalin 15 cm Pada Posisi 258 Lampiran 2. 5 Data Respon Sensor Dengan Jarak Formalin 30 cm Pada Posisi 259 Lampiran 2. 6 Data Respon Sensor Dengan Jarak Formalin 45 cm Pada Posisi 260 Lampiran 2. 7 Data Respon Sensor Dengan Jarak Formalin 15 cm Pada Posisi 361 Lampiran 2. 8 Data Respon Sensor Dengan Jarak Formalin 30 cm Pada Posisi 362 Lampiran 2. 9 Data Respon Sensor Dengan Jarak Formalin 45 cm Pada Posisi 363 Lampiran Data Respon Sensor Dengan Jarak Formalin 15 cm Pada Posisi Lampiran Data Respon Sensor Dengan Jarak Formalin 30 cm Pada Posisi Lampiran Data Respon Sensor Dengan Jarak Formalin 45 cm Pada Posisi Lampiran Data Respon Sensor Dengan Jarak Formalin 15 cm Pada Posisi Lampiran Data Respon Sensor Dengan Jarak Formalin 30 cm Pada Posisi Lampiran Data Respon Sensor Dengan Jarak Formalin 45 cm Pada Posisi Lampiran Data Respon Sensor Dengan Jarak Formalin 15 cm Pada Posisi Lampiran Data Respon Sensor Dengan Jarak Formalin 30 cm Pada Posisi Lampiran Data Respon Sensor Dengan Jarak Formalin 45 cm Pada Posisi xv

16 Lampiran Data Respon Sensor Dengan Jarak Formalin 15 cm Pada Posisi Lampiran Data Respon Sensor Dengan Jarak Formalin 30 cm Pada Posisi Lampiran Data Respon Sensor Dengan Jarak Formalin 45 cm Pada Posisi Lampiran 3. 2 Data Respon Sensor Dengan Jarak 15 cm Pada Kecepatan Lampiran 3. 3 Data Respon Sensor Dengan Jarak 30 cm Pada Kecepatan Lampiran 3. 4 Data Respon Sensor Dengan Jarak 45 cm Pada Kecepatan Lampiran 3. 5 Data Respon Sensor Dengan Jarak 15 cm Pada Kecepatan Lampiran 3. 6 Data Respon Sensor Dengan Jarak 30 cm Pada Kecepatan Lampiran 3. 7 Data Respon Sensor Dengan Jarak 45 cm Pada Kecepatan Lampiran 3. 8 Data Respon Sensor Dengan Jarak 15 cm Pada Kecepatan Lampiran 3. 9 Data Respon Sensor Dengan Jarak 30 cm Pada Kecepatan Lampiran Data Respon Sensor Dengan Jarak 45 cm Pada Kecepatan xvi

17 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Sensor gas merupakan salah satu komponen yang meniru sistem kerja panca indra manusia yaitu hidung. Seperti layaknya hidung, sensor gas dapat merasakan suatu aroma dengan intensitas aroma (zat kimia) tersebut baik dalam udara bebas. Berbagai jenis sensor gas telah dikembangkan untuk dapat mendeteksi bermacam senyawa senyawa kimia yang terdapat di udara bebas. Dan banyak peneliti yang memanfaatkan berbagai jenis sensor gas sebagai alat instrument pendeteksi aroma. Salah satunya dimanfaatkan dalam dunia robotik seperti yang dilakukan oleh peneliti asal China yaitu sensor gas yang digunakan untuk menentukan sumber aroma sebagai dasar navigasi pada robot[1]. Penelitian tersebut merupakan bentuk dari model gas source tracing. Metode dalam pengambilan data dilakukan dengan cara penelusuran area dan pemetaan aliran gas[2]. Ruangan yang dijadikan sebagai tempat tracer aroma merupakan area kecil yang tertutup (indoor) untuk melokalisir aroma[3]. Waktu pengambilan data sangat bervariatif. Seperti yang dinyatakan oleh Harianto dkk bahwa waktu pengambilan sample ditentukan oleh karateristik respon sensor[4]. Namun ada juga yang menggunakan modul BOE (Bulbus Olfactory Electronic) diantaranya adalah Siti Nurmaini microsens (MSGS 4000). Jenis sensor gas tipe TGS yang sering dipakai adalah TGS seri 26xx. Obyek penelitian kebanyakan adalah senyawa turunan alkane seperti methanol, propanol, acetune, benzene, tricloroetylene, alcohol, dan gas berbahaya[5]. Sensor yang dipakai kebanyakan menggunakan jenis sensor gas mox (metal oxide) Figaro[6]. Jarak tracer maksimal (2m) namun kecepatan angin harus stabil[1]. Angin ditempatkan pada odoran. Permasalahan yang mungkin ditemui adalah pada sistem angin pada odoran, maka akan sulit untuk melakukan pengontrolan 1

18 2 terhadap arah angin, sehingga dibutuhkan perangkat yang mampu melokalisir angin sesuai kebutuhan dengan menggunakan kipas 12 VDC satu arah yang ditempatkan pada chamber sampler. Hal ini dilakukan untuk melokalisir aroma, pada pengambilan data sensor. Pada tugas akhir ini akan merancang sebuah Bulbus Olfactory Electronic (BOE) untuk uji coba kepekaan sensor gas dengan inovasi yang akan diteliti adalah respon sensor gas, terhadap sumber aroma pada modul BOE yang diam dan bergerak. 1.2 Perumusan Masalah Adapun perumusan masalah dalam tugas akhir ini yaitu: 1. Bagaimana respon sensor gas terhadap aroma formalin ketika dalam kondisi diam dan bergerak? 2. Bagaimana melakukan identifikasi dengan ada aroma formalin dan dengan tidak ada aroma formalin menggunakan titik pusat klaster? 1.3 Tujuan Tujuan dari tugas akhir ini adalah: 1. Menentukan respon sensor gas terhadap aroma formalin ketika dalam kondisi diam dan bergerak. 2. Melakukan identifikasi dengan ada aroma formalin dan dengan tidak ada aroma formalin menggunakan titik pusat klaster. 1.4 Batasan Masalah Dalam tugas akhir ini memiliki batasan masalah sebagai berikut: 1. Menggunakan USART (Universal Synchronous Asynchronous Receiver/ Transmiter) untuk pembacaan data secara realtime. 2. Menggunakan sensor MQ 002 (LPG, i-butane, propane, methane,alcohol, Hydrogen, smoke) dan MQ008 (Hydrogen) untuk pengambilan data. 3. Menggunakan kipas DC satu arah untuk mengatur sirkulasi udara pada sensor.

19 3 4. Odoran yang akan diteliti adalah formalin. 5. Lintasan jalur yang digunakan adalah garis lurus dengan panjang 4 m. 6. Robot line follower sebagai penggerak Modul Bulbus Olfactory Electronic (BOE) pada garis lurus. 7. Menggunakan Arduino Uno sebagai kontroler utama. 8. Mengabaikan gangguan lingkungan sekitar. 1.5 Manfaat Manfaat yang dicapai pada penelitian ini adalah mendapatkan hasil respon sensor gas saat mendeteksi gas untuk kondisi modul BOE diam dan bergerak, sehingga dapat dikembangkan pada penelitian selanjutnya sebagai robot pendeteksi keberadaan aroma dan penentuan posisi aroma yang diam dan bergerak. 1.6 Sistematika Penulisan BAB 1. PENDAHULUAN Membahas tentang latar belakang, perumusan masalah, keaslian penelitian, tujuan penelitian, manfaat penelitian serta sistematika penulisan. BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA Membahas tentang pustaka yang menjadi acuan penelitian serta landasan teori dari instrument dan metode yang digunakan dalam penelitian, diantaranya adalah sensor, mikrokontroler, monitoring dan analisis klaster. BAB 3. METODE PENELITIAN Membahas tentang alat dan bahan yang digunakan serta jalannya penelitian yang dilakukan, untuk mewujudkan tujuan penelitian. BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN Membahas tentang implementasi dari rancangan metode penelitian pada bab 3. Pada tugas akhir ini dilakukan metode pengambilan data yang terdapat di penelitian sebelumnya yang akan diterapkan untuk pengujian ini. Setiap

20 4 penelitian dijabarkan sesuai dengan hasil yang dicapai dan perbaikan dari penelitian sebelumnya. BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN Membahas tentang kesimpulan dari penelitian yang dilakukan, serta saransaran perbaikan, untuk meningkatkan unjuk kerja sistem.

21 BAB II TINJAUAN PUSTAKA Penelitian mengenai sensor gas sebagai pedeteksi aroma atau aroma telah banyak dikembangkan selayaknya menyerupai sistem kerja hidung secara biologis. Dan digunakan diberbagai bidang seperti yang sedang dikembangkan oleh banyak peneliti yang telah dirangkum dari beberapa jurnal yaitu pada bidang robotika, sebagai berikut: 1. Seperti yang telah dilakukan oleh Kai Song dkk, yaitu memadukan sistem kerja indra penciuman biologis pada sensor gas sebagai sistem navigasi pada robot beroda. Robot dirancang untuk melacak sumber aroma dengan kondisi mendapat tekanan udara dan robot akan melokalisasi sumber aroma berada untuk di informasikan. Hasil dari penelitian tersebut sensor gas dapat menentukkan sumber aroma dengan jarak 2 m[1]. 2. Victor Hernandez dkk, penelitiannya menunjukan bahwa sensor gas di inspirasikan dari perilaku hewan untuk dapat mengontrol robot, karena hewan memiliki kemampuan dalam mengenali dan memanipulasi objek, atau dapat menavigasi sumber aroma. Penelitian ini dilakukan untuk mengidentifikasi bagaimana mendasari prinsip - prinsip yang mengatur perilaku pelacakan sumber gas sebagai perhitungan kemampuan pada robot.untuk.melacak.keberadaan.aroma.[2]. 3. Peneliti berikutnya yaitu dilakukan oleh Siti Numaini dkk menyajikan sebuah desain kecerdasan mobile robot penciuman. Robot dirancang dengan 5 prilaku mampu mencari sumber aroma atau kebocoran gas di dalam ruangan (indoor) yang tidak diketahui dan dapat menentukan sumber kebocoran gas[3]. Dalam penelitian penelitian tersebut, sensor gas memiliki sensitifitas yang berbeda - beda dalam merespon aroma dan jenis tipe sensor gas yang banyak digunakan yaitu TGS Seri 26xx [1-6]. 5

22 6 2.1 Sensor Gas Sensor gas yaitu sensor yang berfungsi untuk mengukur senyawa gas polutan yang ada diudara. Sensor gas dapat mendeteksi gas-gas berbahaya seperti karbon monoksida (CO), hidrokarbon (CH), nitrooksida (NO), dan lain-lain. Sensor gas merupakan perangkat elektrokimia yang mengukur konsentrasi target gas dengan pengoksidasi dan mengukur arus yang dihasilkan, bentuk dan macam - macam sensor gas seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.1. Perangkat ini biasanya digunakan dalam bidang robotika, serta digunakan dalam sistem pengamanan dan pengambilan data pada area berbahaya di industri, dll [5]. Gambar 2. 1 Macam macam Sensor Gas [11] Sensor gas terdiri dari elemen sensor, dasar sensor dan tudung sensor. Untuk elemen sensor terdiri dari bahan sensor dan pemanas sensor. Elemen sensor terbuat dari bahan - bahan seperti timah oksida (SnO2). Struktur sensor gas seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.2. Gambar 2. 2 Struktur Dasar Sensor Gas

23 7 Bila suatu kristal oksida logam seperti SnO2 dipanaskan pada suhu tinggi tertentu di udara, oksigen akan teradsorpsi pada permukaan kristal dengan muatan negatif. Elektron-elektron donor pada permukaan kristal ditransfer ke oksigen teradsorpsi, sehingga menghasilkan suatu lapisan ruang bermuatan positif. Akibatnya potensial permukaan terbentuk, yang akan menghambat aliran elektron. Di dalam sensor, arus listrik mengalir melalui bagian-bagian penghubung (batas butir) kristal - kristal mikro SnO2. Pada batas-batas antar butir, oksigen yang teradsorpsi membentuk penghalang potensial yang menghambat muatan bebas bergerak. Tahanan listrik sensor disebabkan oleh penghalang potensial ini. Pada penelitian sebelumnya sensor gas yang digunakan yaitu menggunakan beberapa jenis sensor gas yaitu MOX (Metal Oxide) dan TGS Series (Tagushi Gas Sensor ) yang merupakan sensor yang berbahan SnO2. Sensor gas metal oxide (Mox) mempunyai respon cepat, biasanya kurang dari 10 detik, sensitifitas tinggi pada rentang penguapan organic. MOx terbuat dari semikonduktor film (SnO2) yang dibungkus alumina. Oksigen yang masuk ke semikonduktor, mengakibatkan resistansi elektrik pada level tertentu[6]. 2.2 Mikrokontroller Mikrokontroler yang digunakan adalah jenis ATmega 328. ATmega 328 merupakan mikrokontroler 8 bit, yang konsumsi dayanya rendah. Kapasitas EEPROM 1Kbyte, SRAM 2Kbyte, terdapat 3 timer dengan mode compare, internal dan eksternal interupt, SPI serial port, 6 kanal ADC 10 bit dan USART. Mikrokontroler yang digunakan, ditempatkan pada board sistem minimum arduino Uno dan dikontrol dengan menggunakan sketch, yaitu program khusus dari arduino, yang berbasis bahasa C. Gambar 2. 3 Board Sistem Minimum Arduino Uno

24 8 Sistem minimum Arduino Uno diperlihatkan pada Gambar 2.3. Pada arduino, terdapat 14 pin digital I/O (6 pin diantaranya dapat digunakan sebagai output PWM) dan 6 pin analog I/O, tegangan operasi 5V, arus DC per pin I/O 40mA, arus DC untuk pin 3,3V maksimal 50mA, kristal 16MHz, koneksi USB dan tombol reset [8]. Sistem akuisisi data dilakukan dengan seting program pada ADC. Karena ADC pada Arduino sebesar 10 bit, maka terdapat 1024 variasi biner yang dapat digunakan. 2.3 Monitoring Arduino menggunakan USART (Universal Synchronous Asynchronous Receiver / Transmiter). Kabel komunikasi yang digunakan menggunakan standar FPDI (Flat Panel Display Interface). Kecepatan transfer datanya bervariasi, antara lain 1200 bps, 2400 bps, 4800 bps, 9600 bps, bps, 1920 bps,38400 bps, bps dan bps [8]. Data sensor dapat ditampilkan pada hyper terminal ataupun serial monitor yang terdapat pada sketch arduino. 2.4 Analisis Klaster Proses analisis klaster dilakukan dengan menggunakan metode statistik, rerata, konsep merupakan salah satu metode pada algoritma analisis klaster yang paling sederhana. Metode ini hanya mencari nilai rerata atau nilai tengah dari nilai x dan y dalam satu klaster, sehingga akan mendapatkan nilai titik pusat klaster. Kemudian nilai pengambilan data respon sensor akan dibandingkan dengan nilai titik.pusat.klaster.x.dan.y.

25 BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Jenis Penelitian Pada penulisan tugas akhir ini, metode penelitian yang digunakan adalah metode eksperimen. Dimana eksperimen yang dilakukan adalah dengan melakukan pengujian - pengujian respon sensor gas pada Bulbus Olfactory Electronic (BOE), terhadap jarak dan kecepatan modul BOE yang bergerak. 3.2 Bahan Penelitian Dalam penelitian ini, bahan yang digunakan untuk pengujian respon sensor gas terhadap aroma pada robot beroda adalah aroma formalin, dengan kadar 70% (yang tertera pada kemasan dari toko kimia), namun kemungkinan formalin yang ada dipasaran tidak murni 70%. 3.3 Alat Penelitian Alat yang digunakan untuk mendukung dalam pembuatan penelitian ini sebagai berikut: 1. Board Bulbus Olfactory Electronic (BOE) yang terdiri dari deret sensor gas yang ditempatkan pada chamber dan board arduino. 2. Sensor gas yang digunakan adalah MQ 2 dan MQ Catu daya 12V/1A dan 12V/2.2A. 4. Kipas 12v DC. 5. Robot line follower sebagai penggerak di lintasan garis lurus. 6. Flow anemometer untuk pengukuran daya hisap kipas. 7. PC yang digunakan untuk monitoring pengambilan data sample dan perangkat untuk analisis data. 8. Vacum tube, yang digunakan untuk tempat penyimpanan sensor setelah digunakan. 9. Pipet untuk pengambilan formalin dari tempatnya. 10. Gelas ukur (untuk ukuran formalin dalam satuan mililiter) 9

26 Lintasan garis lurus sepanjang 4 m. 3.4 Jalannya Penelitian Pada penelitian ini, memiliki beberapa tahapan seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3.1. Bahan Uji coba Larik Sensor Pengambilan Data Pengolahan Data Analisis Klaster Gambar 3. 1 Blok Diagram Penelitian Sesuai dengan diagam blok pada Gambar 3.1, akan diuraikan jalannya penelitian secara umum tiap blok sebagai berikut: 1. Bahan uji coba: Dalam penelitian ini bahan uji coba yang digunakan adalah formalin (dengan kadar 70% yang tertera pada kemasan dari toko kimia), namun kemungkinan formalin yang ada dipasaran tidak murni 70%. 2. Larik sensor: Pada penelitian ini terdiri dari 2 sensor. Sensor yang digunakan untuk penelitian ini adalah MQ 2 dan MQ 8. Sensor MQ 2 merupakan sensor yang cocok untuk mendeteksi LPG, i-butane, propane, methane, alcohol, Hydrogen, smoke. Sedangkan sensor MQ 8 merupakan sensor yang bisa mendeteksi hydrogen (H2). Pemilihan dan pengadaan disesuaikan dengan 2 macam sensor gas. Pemilihan sensor didasarkan pada kemungkinan gas yang dihasilkan oleh formalin. Struktur kimia molekul dari formalin (fomaldehyde) adalah CH2O, sehingga membutuhkan sensor yang mempunyai kemampuan untuk mendeteksi gas hidrogen, i-butane, propane, methane. Perancangan perangkat keras sistem dimulai dari modul elektronik deret sensor gas dan modul elektronik sistem akuisisi. Instalasi sensor-sensor gas pada modul deret sensor serta sinkronisasi dan instalasi sistem deret sensor gas dan sistem akuisisi data menjadi perangkat keras Bulbus Olfactory Electronic (BOE). Pemrograman mikrokontroler untuk mengendalikan perangkat keras Bulbus Olfactory Electronic (BOE)[10].

27 11 3. Pengambilan Data: Perangkat keras pada Bulbus Olfactory Electronic (BOE) mencakup sistem sensor dan akuisisi data elektronik. Pengambilan data dilakukan 2 ms perdata. Data berupa nilai ADC akan disimpan pada notepad pada setiap pengambilan data. Proses pengambilan data akan dilakukan sebanyak 35x pada setiap posisi. 4. Pengolahan Data: Setiap data diambil nilai maksimal yang digunakan sebagai ciri dari setiap percobaan. Data yang diambil dari percobaan tanpa menggunakan formalin dan percobaan menggunakan formalin akan diratarata kemudian diambil nilai tengah untuk titik pusat klaster. Data yang masih beruapa nilai ADC akan dikonversi menjadi tegangan. 5. Analisis Klaster: Data yang diambil dari percobaan 1 dan percobaan 2 akan dibandingkan dengan data percobaan tanpa menggunakan formalin dan percobaan menggunakan formalin yang sudah diambil nilai tengah sebagai titik pusat klaster. Dari data yang diambil akan diklasterkan mendeteksi adanya formalin dan tidak mendeteksi adanya formalin. 3.5 Perancangan Alat Perancangan alat merupakan tahap awal dari pembuatan alat untuk penelitian yaitu perancangan Bulbus Olfactory Electronic (BOE). Pada perancangan BOE terbagi menjadi 2 bagian yaitu perancangan hardware dan software pada BOE Perancangan Hardware Perancangan hardware terdiri dari rancangan elektrik dan rancangan mekanik pada modul BOE. Perancangan elektrik merupakan rancangan rancangan struktur rangkaian sensor dan sedangkan untuk perancangan mekanik merupakan rancangan bentuk dari modul BOE yang akan diletakkan pada penggerak yaitu robot line follower. Perancangan rangkaian modul BOE terdiri dari rangkaian regulator 5 VDC, rangkaian konektor regulator ke modul sensor dan rangkaian konektor ke Board Mikrokontroller Arduino, yang kemudian didesain dengan menggunakan Proteus untuk menggambar layout rangkaian. Desain rangkaian modul BOE seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3.2.

28 12 Gambar 3. 2 Desain Rangkaian Modul BOE Perancangan mekanik dilakukan untuk membuat Chamber Sampler atau tempat rangkaian yang akan diletakkan pada penggerak yaitu di robot line follower. Chamber Sampler ditunjukkan pada Gambar 3.3 berikut. Gambar 3. 3 Chamble Sampler Perancangan Software Dalam perancangan software, dirancang untuk membaca nilai ADC (Analog To Digital Converter) dari rangkaian sensor gas sebagai sampling data. Bahasa pemprograman yang digunakan yaitu Bahasa C untuk Board Mikrokontroller Arduino. Yang kemudian akan dimonitoring dengan melalui

29 13 serial monitor Arduino. Alur program yang digunakan untuk mengendalikan sensor seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3.4. start Inisial sensor Inisial relay Inisial keyboard Read keyboard N Read keyboard m? N Read keyboard n? Y Fan 1=on Fan 2=on Relay=on Sensor mq2=on Sensor mq8=on Y Fan 1=off Fan 2=off Relay=off Sensor mq2=off Sensor mq8=off Serial monitor Read adc sensor mq2 & mq8 end Gambar 3. 4 Flowchart Sampling Data 3.6 Pengujian Alat Alur pengujian alat ini akan dilakukan dengan menggunakan 2 tahapan yaitu percobaan 1 dengan pengambilan data ketika modul BOE tidak bergerak dan percobaan 2 dengan pengambilan data ketika modul BOE bergerak. Dalam

30 14 percobaan tersebut, modul BOE diposisikan pada posisi 1 sampai posisi 7 dengan jarak yang berbeda - beda dan juga memposisikan jarak sumber aroma atau formalin. Skema perancangan sistem pengambilan data seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3.5. Gambar 3. 5 Skema Rancangan Sistem Pengambilan Data Adapun skema rancangan sistem pengambilan data pada gambar 3.5 akan dijelaskan sebagai berikut: 1. Start adalah tempat mulai jalan pengambilan data dengan panjang lintasan garis lurus 4 m.

31 15 2. Jarak formalin adalah tempat sumber aroma dengan jarak yang telah ditentukkan. 3. Chamber sample tempat sensor membaca data. 4. Kipas 12V DC sebagai pengatur sirkulasi udara. 5. Finish adalah tempat berhentinya robot untuk pengambilan data. 6. Kecepatan modul BOE akan diambil dari jarak tempuh / waktu yang dibutuhkan robot line follower dari start sampai finish. 7. Pada setiap percobaan dilakukan 35x pengambilan data. 8. Data dari setiap pembacaan sensor berupa ADC akan disimpan pada notepad sesuai urutan pengambilan data. Adapun alur untuk percobaan 1 yang akan dilakukan seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3.6 sebagai berikut: Percobaan 1 Posisi 1 (50 cm) Jarak 15 cm Pengambilan data 35x Posisi 5 (250 cm) Jarak 15 cm Pengambilan data 35x Jarak 30 cm Pengambilan data 35x Jarak 30 cm Pengambilan data 35x Jarak 45 cm Pengambilan data 35x Jarak 45 cm Pengambilan data 35x Posisi 2 (100 cm) Jarak 15 cm Pengambilan data 35x Posisi 6 (300 cm) Jarak 15 cm Pengambilan data 35x Jarak 30 cm Pengambilan data 35x Jarak 30 cm Pengambilan data 35x Jarak 45 cm Pengambilan data 35x Jarak 45 cm Pengambilan data 35x Posisi 3 (150 cm) Jarak 15 cm Pengambilan data 35x Posisi 7 (300 cm) Jarak 15 cm Pengambilan data 35x Jarak 30 cm Pengambilan data 35x Jarak 30 cm Pengambilan data 35x Jarak 45 cm Pengambilan data 35x Jarak 45 cm Pengambilan data 35x Posisi 4 (200 cm) Jarak 15 cm Pengambilan data 35x Jarak 30 cm Pengambilan data 35x Jarak 45 cm Pengambilan data 35x Gambar 3. 6 Alur Percobaan 1

32 16 Penjelasan dari alur percobaan 1 pada Gambar 3.6 sebagai berikut: 1. Posisi 1 sampai posisi 7 merupakan titik tempat modul Board Bulbus Olfactory Electronic (BOE). 2. Posisi 1 modul BOE berada 50 cm dari kotak START 3. Posisi 2 modul BOE berada 100 cm dari kotak START 4. Posisi 3 modul BOE berada 150 cm dari kotak START 5. Posisi 4 modul BOE berada 200 cm dari kotak START 6. Posisi 5 modul BOE berada 250 cm dari kotak START 7. Posisi 6 modul BOE berada 200 cm dari kotak START 8. Posisi 7 modul BOE berada 350 cm dari kotak START 9. Jarak penempatan formalin (sumber aroma yang diteliti) akan ditentukan dari jarak 1=15cm, jarak 2=30cm, dan jarak 3=45cm diambil dari titik tengah lintasan. 10. Pada pengambilan data percobaan 1 keadaan modul BOE tidak bergerak. 11. Percobaan dilakukan sebanyak 35x. 12. Data dari setiap pembacaan sensor berupa ADC akan disimpan pada notepad sesuai urutan pengambilan data. Berikut penjelasan dari alur percobaan 2 pada Gambar 3.7: 1. Kecepatan 1 sampai kecepatan 3 merupakan kecepatan yang digunakan pada robot line follower saat modul BOE melakukan pengambilan data. 2. Jarak penempatan formalin (sumber aroma yang diteliti) akan ditentukan jarak 1=15cm, jarak 2=30cm, dan jarak 3=45cm diambil dari titik tengah lintasan. 3. Percobaan dilakukan sebanyak 35x. 4. Data dari setiap pembacaan sensor berupa ADC akan disimpan pada notepad sesuai urutan pengambilan data. Sedangkan untuk alur percobaan 2 yang akan dilakukan seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3.7 sebagai berikut :

33 17 Percobaan 2 Kecepatan 1 (0.093m/s) Jarak 15 cm Pengambilan data 35x Jarak 15 cm Pengambilan data 35x Jarak 15 cm Pengambilan data 35x Kecepatan 2 (0.173m/s) Jarak 15 cm Pengambilan data 35x Jarak 15 cm Pengambilan data 35x Jarak 15 cm Pengambilan data 35x Kecepatan 3 (0.24m/s) Jarak 15 cm Pengambilan data 35x Jarak 15 cm Pengambilan data 35x Jarak 15 cm Pengambilan data 35x Gambar 3. 7 Alur Percobaan Analisis Alat Analisis alat dilakukan untuk mengetahui apakah alat yang dirancang mampu mendeteksi adanya aroma formalin ketika kondisi bergerak?. Dan seberapa sensitif sensor gas dapat merespon aroma formalin ketika kondisi bergerak?. Untuk menganalisis data menggunakan 2 cara sebagai berikut: 1. Grafik spider, digunakan untuk mengetahui data pengambilan sensor secara berulang - ulang. 2. Metode statistik rerata, digunakan untuk menentukan analisis klaster. Dan hasil dari analisis klaster berupa persentase tingkat kepekaan.

34 BAB IV HASIL DAN ANALISIS 4.1 Hasil Penelitian Dari salah satu metode penelitian yaitu perancangan yang dilakukan tiap tahapan telah memperoleh hasil. Berikut salah satu hasil akhir dari perancangan alat, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4.1. Gambar 4. 1 Hasil Alat Penelitian Hasil alat dari penelitian ini yaitu modul BOE. Modul BOE merupakan modul yang tersusun dari Sensor Gas dan Chamber sample atau tempat proses pengambilan data respon sensor gas terhadap aroma formalin yang dihisap. Bagian - bagian pada modul BOE seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4.2. Gambar 4. 2 Bagian bagian Modul BOE 18

35 19 Berikut keterangan bagian bagian dari modul BOE : 1. Rangkaian 2 modul sensor gas yaitu MQ 2 dan MQ Board mikrokontroler Arduino 3. Kipas 12V DC sebagai pengatur sirkulasi udara. 4. Rangkaian Regulator 5. Baterai 6. Kotak chamber sample. Berikut adalah statistik respon pengambilan data saat modul BOE bergerak dari start menuju finish pada sepanjang 4 meter dengan posisi penempatan formalin di 15 cm ditunjukkan pada gambar 4.3. Gambar 4. 3 Statistik Respon Pengambilan Data Dari Gambar 4.3 di atas data diambil sebanyak 1000 data. Kemudian dibagi menjadi 8 bagian, setiap bagian memiliki 125 data yang mewakili respon sensor dari start sampai finish. Berikut pada bagian t3 - t4 menunjukan respon sensor naik karena mendekati formalin dengan range data sensor MQ8 ( ) dan respon MQ2 ( ) kemudian bagian t4 -t5 data respon sensor MQ8 ( ) dan data respon sensor MQ2 ( ). Serta dari bagian t5 - t6 respon sensor mulai menurun dengan range data respon sensor MQ8 ( ) dan respon sensor MQ2 ( ) karena modul BOE menjauh dari penempatan formalin. Berikut respon sensor naik dan turun ditunjukkan pada Gambar 4.4.

36 20 Gambar 4. 4 Bagian Sensor Merespon Formalin Rangkaian Catu Daya Rangkaian catu daya dibuat untuk memberikan kebutuhan tegangan ke rangkaian modul BOE. Pada rangkaian catu daya menggunakan IC regulator 5V untuk menyesuaikan kebutuhan tegangan pada modul sensor MQ 2 dan MQ 8 sebesar 5 VDC karena baterai yang digunakan memiliki tegangan sebesar 12 VDC dengan besar arus 2,2 A, sehingga diperlukkannya rangkaian regulator 5 VDC ini. Rangkaian diuji dengan pengukuran menggunakan multimeter, dan hasil tegangan output stabil di 5 VDC, pengujian seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4.5. Gambar 4. 5 Hasil Output Rangkaian Regulator

37 Penanganan Aroma Pada penanganan aroma (odor handling) berfungsi untuk pengaturan proses menghisap dan mengeluarkan aroma formalin dari chamber sample. Proses penanganan aroma dengan menggunakan 2 kipas 12 VDC yaitu sebagai pengaturan sirkulasi udara pada modul BOE, letak kedua kipas seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4.6. Gambar 4. 6 Letak Kipas pada BOE Kedua Kipas dihubungkan dengan rangkaian driver motor yang menggunakan Transistor seri BD139, yang bekerja sebagai switch tegangan agar dapat dikontrol. Kipas dikontrol dengan menggunakan pin output PWM (Pulse Width Modulation) pada board mikrokontroller Arduino yaitu pin D3 dan D11. Pengontrolan kipas dilakukan untuk menyesuaikan sistem kerja dari respon sensor gas yang digunakan pada Modul BOE. Sehingga dilakukannya pengujian dengan mengatur PWM yang kemudian diukur dengan alat ukur Anemometer. Pengujian pertama yaitu dengan menggunakan 1 kipas. Hasil pengujian 1 seperti yang ditunjukkan pada Tabel 4.1. Dari tabel hasil pengujian 1 diatas, menunjukan bahwa Anemometer akan mengukur kecepatan kipas ketika PWM diatas nilai 100 yaitu antara 125 untuk putaran minimum yang terukur dan 255 untuk putaran maksimum PWM dan putaran yang terukur.

38 22 Tabel 4. 1 Data Pengukuran Kecepatan Hisap Kipas KIPAS 1 PWM Kecepatan Hisap Keterangan 25 0 m/s kipas OFF 50 0 m/s Kipas On, anemometer tak deteksi 75 0 m/s Kipas On, anemometer tak deteksi m/s Kipas On, anemometer tak deteksi 125 0,568-0,644 m/s 150 0,659-0,769 m/s 175 0,696-0,828 m/s 200 0,728-0,898 m/s 255 0,741-0,965m/s Selanjutnya, pengujian kedua yaitu dengan 2 kipas yang bekerja secara bersamaan pada chamber sample, seperti pada Gambar 4.7. Gambar 4. 7 Pengukuran Kecepatan Hisap Dalam pengujian 2, kipas 1 dan kipas 2 yang bekerja secara bersamaan agar menyeimbangkan dengan respon sensor gas dan tidak menggangu sistem kerja sensor. Dapat dilihat pada hasil tabel pengujian 2, ketika kipas 1 dan kipas 2 diberikan nilai PWM yang sama, hasil pengukuran Anemometer menunjukan kecepatan putaran yang maksimal yaitu 1,130-1,341m/s ketika nilai PWM yang diberi berbeda. Hasil pengujian 2 seperti yang ditunjukkan pada Tabel 4.2.

39 23 Tabel 4. 2 Data Pengukuran Kipas 1 dan Kipas 2 KIPAS 1 KIPAS 2 PWM Kecepatan Angin ,900-1,068 m/s ,855-1,002 m/s ,902-1,129 m/s ,954-1,112m/s ,188m/s ,002-1,169m/s ,012-1,177m/s ,079-1,259m/s ,130-1,341m/s ,903-1,151m/s ,812-1,042m/s ,809-0,958m/s ,689,0,908m/s ,614-0,796m/s ,587-0,707m/s ,484-0,610m/s Kipas On, anemometer tak mendeteksi Rangkaian Modul Sensor Rangkaian modul sensor merupakan rangkaian utama pada modul BOE yang terdiri dari board mikrokontroller Arduino Uno R3 dan modul sensor gas yaitu MQ 2 dan MQ 8. Sensor gas berfungsi untuk mendeteksi aroma dari formalin yang kemudian akan dibaca oleh board Arduino sebagai data ADC (Analog to Digital Converter) dengan resolusi 10 bit melalui pin A2 untuk MQ 2 dan pin A5 untuk MQ 8. ADC adalah suatu cara untuk mengubah variable analog menjadi nilai biner berdasarkan nilai level. Sehingga untuk nilai output ADC didapat dari persamaan 4.1. ADC (biner) = V terukur V refrensi x (4.1)

40 24 Dan monitoring nilai ADC akan ditampilkan pada serial monitor dengan komunikasi SPI (Serial Port Interface) dan diatur dengan kecepatan 9600 baud (bit per detik), dengan syarat baudrate antara pengirim dan penerima harus sama. Hasil output nilai ADC dari sensor gas MQ 2 dan MQ 8 akan dijadikan data analisis respon sensor terhadap aroma formalin yang dideteksi. Pada penelitian robot line follower digunakan sebagai penggerak modul BOE. Berikut adalah robot line follower ditunjukkan pada Gambar 4.8. Gambar 4. 8 Robot Line Follower 4.2 Analisis Hasil Penelitian ini telah menghasilkan alat yang sesuai dengan perancangan dan untuk mengetahui apakah sistem yang dibuat telah berfungsi dengan baik dan sesuai dengan perancangannya, sehingga dibutuhkan penganalisisan. Seperti yang ada pada alur penelitian ini yaitu mulai dari bahan uji coba, persiapan modul sensor, pengambilan data, pengolahan data dan yang terakhir yaitu analisis klaster. Bahan uji coba yang digunakan yaitu menggunakan aroma dari formalin dengan kadar 70% dan modul sensor dengan menggunakan jenis sensor gas MQ 2 dan MQ 8. Penggunaan bahan dan modul sensor merupakan tinjauan dari penelitian sebelumnya yaitu mengenai analisis uji formalin pada tahu dengan menggunakan sensor Gas[10]. Untuk pengambilan data, pengolahan data dan analisi klaster akan dilakukan dalam pengujian dengan tahapan yang terbagi menjadi 2 meliputi, percobaan 1 dan percobaan 2.

41 Percobaan 1 Pada percobaan 1, merupakan pengujian untuk mengambil data respon sensor gas ketika modul BOE kondisi tidak bergerak. Pengambilan data dilakukan dengan menempatkan modul BOE dan jarak aroma formalin dengan beberapa posisi. Modul BOE ditempatkan pada 7 posisi yaitu pada jarak 50 cm, 100 cm, 150 cm, 200 cm, 250 cm, 250 cm, 300 cm dan 350 cm dari kotak start. Serta aroma formalin ditempatkan pada jarak 15 cm, 30 cm dan 45 cm diambil dari titik tengah antara kotak start dan finish. Data dari respon sensor gas akan diambil nilai maksimal pada setiap pengambilan data. Sebelum pengambilan data percobaan 1 dilakukan, pengambilan data respon sensor terhadap adanya aroma formalin dan tidak merespon adanya aroma formalin untuk parameter percobaan 1 dan percobaan 2 yang akan dilakukan. Hasil dari data yang diambil berupa nilai ADC. Dari setiap pengambilan percobaan akan diambil nilai maksimal. Nilai ADC akan dikonversi menjadi tegangan. Berikut persamaan konversi nilai ADC menjadi tegangan: Nilai ADC x 5 v (4.2) Berikut hasil konversi data ADC menjadi tegangan ditunjukkan pada Tabel 4.3. Kemudian data akan dirata - rata dan diambil nilai tengah sebagai titik pusat klaster. Berdasarkan data tegangan sensor MQ 8 dan MQ 2 pada tabel dibawah akan dibuat menjadi grafik spider. Dari grafik spider dapat diketahui besar range tegangan respon sensor ketika kondisi tidak mendeteksi formalin. Data respon sensor tanpa menggunakan formalin seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4.9 sebagai berikut.

42 26 Tabel 4. 3 Data Respon Sensor Tanpa Menggunakan Formalin pengambilan data tanpa menggunakan formalin satuan ADC Volt sensor mq 8 mq 2 mq 8 mq average

43 27 Data Respon Sensor Tanpa Menggunakan Formalin (V) MQ2 MQ Gambar 4. 9 Grafik Spider Untuk Respon Sensor Tanpa Menggunakan Formalin Hasil dari Gambar 4.9 diatas dapat diketahui sensor MQ 8 berada antara 1.8 V V dan sensor MQ 2 berada antara 1.1 V 1.3 V. Range tegangan akan diambil nilai tengah sebagai titik pusat klaster untuk parameter ketika sensor tidak mendeteksi aroma formalin. Pengujian berikutnya, pengambilan data untuk parameter sensor ketika mendeteksi aroma formalin. Hasil data yang diambil berupa nilai ADC. Nilai ADC akan dikonversi menjadi tegangan. Berikut hasil konversi data ADC menjadi tegangan ditunjukkan pada Table 4.4. Kemudian data akan diambil nilai tengah sebagai titik pusat klaster.

44 28 Tabel 4. 4 Data Respon Sensor menggunakan Formalin pengambilan data menggunakan formalin satuan ADC Volt sensor mq 8 mq 2 mq 8 mq average Dari Table 4.4 di atas, nilai tegangan sensor MQ 8 dan MQ 2 dibuat menjadi grafik spider. Grafik spider data respon sensor menggunakan formalin seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4.10.

45 29 Data Respon Sensor Menggunakan Formalin (V) MQ8 MQ Gambar Grafik Spider Untuk Respon Sensor Dengan Formalin Hasil dari Gambar 4.10 di atas dapat diketahui sensor MQ 8 berada antara 2.8 V V dan sensor MQ 2 berada antara 2.0 V 2.6 V. Range tegangan akan diambil nilai tengah sebagai titik pusat klaster untuk parameter ketika sensor mendeteksi aroma formalin. Pada pengujian ini tempat formalin diposisikan dekat dengan kipas penghisap modul BOE. Posisi pengambilan data menggunakan formalin akan diperlihatkan pada Gambar sebagai berikut.

46 30 Gambar Posisi Pengambilan Data Menggunakan Formalin Tahap pengujian berikutnya yaitu percobaan 1 dengan mengambil data respon sensor gas ketika modul BOE kondisi tidak bergerak dan dengan memposisikan modul BOE dan aroma formalin pada jarak 15 cm, 30 cm dan 45 cm dari titik tengah antara start dan finish. Berikut adalah percobaan 1: 1. Posisi 1 Pada posisi 1 modul BOE ditempatkan pada jarak 50 cm dari start. Posisi modul BOE dan formalin seperti yang ditunjukkan Gambar 4.12 berikut. Gambar Penempatan Posisi 1 Jarak dari posisi 1 ke posisi formalin 15 cm adalah 150,74 cm sedangkan ke posisi formalin 30 cm dan 45 cm adalah 152,97 cm dan cm. Untuk hasil perhitungan ditunjukkan pada tabel 4.5.

47 31 Pengambilan data posisi 1 diambil nilai maksimal dari setiap pengambilan data sebanyak 35 x. Dapat dilihat bentuk respon tiap perubahan data dalam grafik spider, seperti yang ditunjukkan pada Gambar grafik spider posisi 1 (V) MQ2 15 cm MQ2 30 cm MQ2 45 cm MQ8 15 cm MQ8 30 cm MQ8 45 cm Gambar Grafik Spider Respon Sensor Gas Posisi 1 Dari data Gambar 4.13 di atas akan dikelompokkan menjadi grafik scatter. Hasil pengambilan data posisi 1 akan dibandingkan dengan nilai titik pusat tanpa formalin dan menggunakan formalin untuk diklasterkan. Hasil data diatas menunjukan 100% pada klaster tidak mendeteksi adanya formalin. Berikut data posisi 1 yang dikelompokkan dalam bentuk grafik scatter ditunjukkan Gambar Perhitungan ditujukan pada lampiran