BAB I PENDAHULUAN. industri dan sebagainya sudah menggunakan peralatan elektronik yang canggih

Transkripsi

1 BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Kehidupan manusia di era maju sekarang ini tidak lepas dari perkembangan teknologi yang sangat pesat. Alat kesehatan, alat rumah tangga, alat perkantoran, industri dan sebagainya sudah menggunakan peralatan elektronik yang canggih dan mudah dioperasikan. Peralatan elektronik yang otomatis sejak kemunculanya dan sampai sekarang masih diandalkan oleh manusia. Peralatan tersebut mampu mengurangi beban kerja manusia dan dapat dioperasikan lebih cepat dari kemampuan manusia dan biasanya digunakan pada bidang industri. Peralatan otomatis yang membutuhkan bebarapa perangkat elektronik seperti sensor elektronik, kontroler dan actuator yang sistem kerjanya menyerupai indra manusia, otak manusia dan tangan manusia begitu pula dengan menggunakan sensor strain gauge dalam kehidupan manusia. Dalam bidang pertanian tidak luput dari penggunaan teknologi, salah satunya untuk pengolahan tanah yaitu dengan menggunakan mekanisasi pertanian. Mekanisasi pertanian adalah penggunaan peralatan mekanis dalam melakukan kegiatan pertanian.peralatan mekanis tersebut digunakan dengan tujuan untuk mewujudkan pembaruan atau penyempurnaan teknologi ke arah yang lebih produktif, efisien, efektif, bekualitas, bernilai tambah, murah dan mampu memberikan kesempatan peningkatan pendapatan bagi para petani.

2 Pengolahan tanah terbagi menjadi pengolahan tanah primer dan pengolahan tanah sekunder.pengolahan tanah primer adalah untuk memecah dan meremahkan tanah sampai suatu kedalaman 15,2 cm sampai 91,4 cm (Smith and Wilkes, 1976).Alat pengolahan tanah primer salah satunya adalah dengan menggunakan bajak yang merupakan alat pertanian yang tertua yang juga dianggap sebagai alat pengolahan tanah yang paling penting.bajak sangat baik digunakan untuk memotong, membalik, dan memecahkan lapisan tanah yang sekaligus menutup gulma dan menjadikan kompos di dalam tanah. Alat pengolahan tanah merupakan perlengkapan mekanis untuk menerapkan gaya pada tanah yang mengakibatkan gejala seperti pemecahan, pemotongan, pembalikan atau gerakan tanah. Besarnya gaya berhubungan erat dengan sifat mekanis tanah (Koolen dan Kuipers, 1983). Reaksi tanah terhadap gaya yang akan diberikan alat pengolahan tanah selama selama proses pengolahan dipengaruhi oleh tahanan tanah terhadap tekanan, tahan geser, tahan adhesi, dan tahan gesek. Cara gerakan tanah juga mempengaruhi gejala dinamik ini (Gill dan Vanden Berg, 1968) Setiap pengolahan tanah dalam operasinya akan mengalami tahanan yang timbul akibat dari tahanan tanah dan beban alat itu sendiri, gaya pada arah horizontal yang sejajar dengan garis gerak alat penarik disebut tahanan tarik (draft). Pada saat pembajakan akan terjadi reaksi tanah yang menyebabkan adanya gaya yang sifatnya melawan arah gerak maju implement. Selama ini untuk mencari nilai gaya pembajakan masih dilakukan secara manual, dimana cara manual memerlukan waktu yang lama dan cukup sulit.

3 Untuk itu perlu dilakukan pengembangan alat ukur gaya pembajakan yang lebih efektif dan efisien dan mudah digunakan sehingga memudahkan dalam pengukuran nilai gaya pembajakan pada saat proses pengolahan tanah. Untuk alat yang digunakan dalam penelitian ini masih dalam skala laboratorium dan masih dalam tahap pengujian. Dalam penelitian ini pembajakan dilakukan dengan menggunakan alat simulator pembajakan skala laboratorium yang telah dilengkapi dengan sensor tegangan atau yang lebih dikenal dengan Strain Gauge yang digabungkan dengan instrumen mikrokontroler.strain Gauge adalah komponen elektronika yang dipakai untuk mengukur tekanan (deformasi atau strain). Sensor strain gauge bekerja berdasarkan perubahan tekanan yang mengakibatkan perubahan resistansi. Sensor strain gauge berbentuk foil logam atau kawat logam yang bersifat penghantar arus listrik yang ditempel pada benda yang akan diukur regangan, dimana besar regangan berasal dari pembebanan (Fradden, 2003). Untuk meningkatkan sensitifitas dan mikrokontroler, dapat digunakan prinsip jembatan wheatstone untuk menghasilkan tegangan keluaran dengan mengetahui besar hambatan resistor yang digunakan (Ramang, 2010). Peningkatan kebutuhan kekuatan logam untuk menahan beban baik skala bangunan maupun pada skala laboratorium memerlukan alat yang memadai dan lebih akurat. Pengukuran kekuatan logam meliputi pengukuran sebuah gaya, kuat lentur, dan regangan logam. Pengukuran kelenturan bahan secara manual dapat menggunakan instrument dial indicator yaitu sebatang logam di mana kedua

4 ujung logam direkatkan dan kemudian diletakkan sejajar dengan benda yang diberikan pada batang logam (Halliday, 1997). Ada beberapa sensor yang dapat mengindera besaran fisis seperti tekanan dan gaya yaitu sensor strain gauge, sensor load cell, sensor piezoresistif serta sensor piezoelektrik. Penggunaan sensor piezoelektrik, piezoresistif dan load cell sebagai sensor gaya, tekanan dan berat kurang cocok untuk alat ukur regangan logam kerena perancangan yang cukup sulit. Sensor strain gauge cukup murah dan mudah untuk didapat serta cakupan yang cukup luas dalam pengukuran dan dapat digunakan lebih dari satu buah untuk meningkatkan sensitifitas dalam pengukuran (Fahrizal, 2004). Beberapa kelebihan dari sensor strain gauge dapat dilihat dari bentuk yang lebih sederhana dengan massa yang dapat diabaikan dan ukurannya yang kecil sehingga tidak menimbulkan interferensi (ganguan pengaruh luar) pada tegangan dalam spesimen sensor, memiliki kepekaan yang tinggi terhadap frekuensi sehingga dapat digunakan untuk menelusuri rambatan fluktuasi tegangan yaitu sensitif terhadap getaran yang terjadi pada logam. Sensor ini memungkinkan untuk melakukan pengkuran pada sejumlah titik secara bersamaan dan pengukuran jarak jauh karena dilengkapi dengan penyambungan yang panjang. Keluaran sensor strain gauge berupa sinyal elektrik berupa tegangan analog yang dapat memudahkan dalam pengolahan data (Dieter, 1988) Tujuan 1) Dapat merancang instrument alat ukur gaya pembajakan pada simulator pembajakanskala laboratorium untuk proses pengolahan tanah.

5 2) Untuk menguji alat ukur gaya pembajakan pada alat simulator pembajakan skala laboratorium 1.3. Batasan Masalah Dalam penelitian ini hanya terfokus pada perancangan alat ukur gaya pembajakan. Pengujian alat ukur gaya pembajakan pada alat simulator pembajakan skala laboratorium 1.4. Manfaat Manfaat pada penelitian ini ialah dapatmerancang alat ukur gaya pembajakan pada alat simulator pembajakan skala laboratorium dengan menggunakan strain gauge dan mikrokontroler agar lebih memudahkan dalam proses pengolahan tanah. Dapat menghitung nilai gaya pembajakan pada alat simulator pembajakan skala laboratorium