52 BAB V HASIL KALIBRASI DAN UJI COBA SISTEM 5.1.Hasil Kalibrasi Sensor Kalibrasi sensor dilakukan untuk mengetahui hubungan antara nilai analog dan digitalnya. Percobaan dilakukan dengan cara sebagai berikut : AC 221 V Sensor (1) + - V. Input A/D Converter V in B 1 GND V.ref = 2.5 volt V ref B 8 Sign (1) ENB Gambar 5.1 rangkaian sederhana kalibrasi sensor VRef adalah sebagai referensi tegangan mikrokontroller ATMega 8535, perubahan tegangan analognya dilakukan dengan melakukan perubahan tahanan geser 1 (potensiometer) yang dihubungkan ke mikrokontroller. Untuk kalibrasi sensor tersebut, tegangan Vref yang di uji coba nilainya adalah 2.5 volt. Hasil kalibrasi sensor dengan nilai tegangan VRef 2.5 volt tabelnya adalah sebagai berikut 1 potensiometer (hambatan geser)
53 V yang diukur (input)/volt digital (hex) Tabel 5.1 hasil kalibrasi sensor dengan Vref 2.5 volt desimal V.hasil perhitungan (volt) Error (kesalahan) Persentase (%) V dari PLN (volt) 0.2 33 51 0.172 0.028 2.8 52.6677 0.4 53 83 0.332 0.068 6.8 85.7141 0.6 7F 127 0.552 0.048 4.8 131.1529 0.8 A7 167 0.752 0.048 4.8 172.4609 1 D6 214 0.987 0.013 1.3 220.9978 1.2 F0 240 1.117 0.083 8.3 247.848 1.4 FF 255 1.192 0.208 20.8 263.3385 Grafik nilai hexadecimal (nilai decimal) terhadap V.input adalah sebagai berikut Gambar 5.2 Grafik Kalibrasi Sensor (V.ref 2.5 volt) Dari grafik di atas, didapat persamaan liniernya adalah y = 0.005x 0.083, dengan persamaan ini nilai y dapat dicari dengan memasukkan nilai x yang berupa nilai desimal (dari nilai hexa) dan kemudian akan didapat nilai y yang merupakan nilai tegangan yang terukur sehingga error dari hasil kalibrasi sensor tersebut dapat dicari dengan mengurangi nilai tegangan yang terukur dengan nilai desimal. Tegangan dari PLN dapat dicari dengan mengalikan nilai desimal dengan faktor pengali. Faktor pengali yang diperoleh adalah 1.0327. Grafik V.input terhadap tegangan dari PLN adalah sebagai berikut.
54 Gambar 5.3 Grafik kalibrasi sensor (V dari PLN terhadap V input) Hasil kalibrasi sensor ini menunjukkan pengukuran tegangan dari PLN yang baik berada hingga batas maksimum 221 volt (seperti pada table 5.1 di atas) dengan error maksimum 8.3 %.
55 5.2 Hasil Uji Coba Sistem Keseluruhan Uji coba disini dilakukan dengan menggunakan pengambilan data dari hardware dan pengujian sistem web aplikasi. Data uji coba ini memiliki perioda waktu per 1 menit, asumsi tersebut diambil karena dalam waktu tersebut terlihat mulai adanya perubahan tegangan PLN, seperti terlihat pada Tabel. Dalam melakukan uji coba besaran yang diukur adalah, arus, tegangan, daya dan besar konsumsi pemakaian enegi listrik dari PLN. Berikut gambar percobaan : Gambar 5.4 Wattmeter digital Gambar 5.5 Mengambil Data
56 Pengukuran dilakukan pada waktu pagi hari (07.30-08.30) dengan menggunakan beban berupa lampu bohlam 15 watt dan lampu bohlam 660 watt Gambar 5.6 lampu bohlam hasilnya adalah sebagai berikut dapat dilihat pada lampiran di tabel 5.2 Untuk grafik Daya terhadap waktu adalah : Gambar 5.7 Kurva Daya Pagi Hari
57 untuk grafik Tegangan terhadap waktu adalah : Gambar 5.8 Kurva Tegangan Pagi Hari Untuk Grafik Arus terhadap waktu adalah : Gambar 5.9 Kurva Arus Pagi Hari
58 Kurva Energi (watt menit) : Gambar 5.10 Kurva Energi Pagi Hari Untuk tampilan di web online reporting : Gambar 5.11 Tampilan di web online reporting Dari hasil pengukuran dapat dijelaskan sebagai berikut :
59 1. Tegangan berfluktuasi antara 206 Volt s/d 221 Volt, hal ini disebabkan tegangan dari PLN masih bagus, karena belum adanya kegiatan dari kantor maupun pabrik, sedangkan konsumen rumah tangga sudah banyak mematikan peralatan listrik. 2. Adanya penurunan tegangan menyebabkan daya lisrik diperoleh tidak optimal, yang seharusnya tegangan yang dikehendaki adalah 220 Volt. 3. Pemakain konsumsi energy tenaga listrik dihitung pada hitungan kedua, diperoleh dari perkalian antara Daya kali Waktu, energy = daya x waktu = 1843.758x1(menit)/60 = 30.7293 Watt.Jam, sehingga dalam waktu 1 jam maka konsumsi energinya adala sebesar 30.7293 WattJam = 0,0307293 kwh 4. Grafik arus terlihat linier karena bebannya merupakan impedansi murni karena menggunakan lampu pijar jadi tidak terdapat L dan C. Adanya perubahan ketika nilai tahanan lampunya diturunkan sehingga I menjadi semakin besar. Untuk Pengukuran dilakukan pada waktu siang hari (11.45-12.45) dengan menggunakan beban berupa laptop dan charger handphone Gambar 5.12 laptop dan charging handphone hasilnya adalah sebagai berikut dapat dilihat pada Tabel 5.3 di lampiran
60 Untuk grafik Daya terhadap waktu adalah : Gambar 5.13 Kurva Daya Siang Hari Untuk grafik Arus terhadap waktu adalah : Gambar 5.14 Kurva Arus Siang Hari
61 Untuk Grafik Tegangan terhadap waktu adalah : Gambar 5.15 Kurva Tegangan Siang Hari Untuk kurva energy : Gambar 5.16 Kurva Energi Siang Hari
62 Tampilan di web online reporting : Gambar 5.17 Tampilan di web online reporting Dari hasil pengukuran dapat dijelaskan sebagai berikut : 1. Tegangan berfluktuasi antara 201 Volt s/d 215 Volt, hal ini disebabkan tegangan dari PLN sudah mulai menurun, karena sudah adanya kegiatan atau aktivitas di kantor ataupun pabrik, sehingga dengan banyaknya kegiatan maka otomatis tegangan dari PLN akan sedikit turun dibandingkan dari yang pagi hari. 2. Adanya penurunan tegangan menyebabkan daya lisrik diperoleh tidak optimal, yang seharusnya tegangan yang dikehendaki adalah 220 Volt. 3. Pemakain konsumsi energy tenaga listrik dihitung pada hitungan kedua, diperoleh dari perkalian antara Daya kali Waktu, energy = daya x waktu = 2786.645 x 1/60 = 46.44 Watt.Jam, sehingga dalam waktu 1 jam maka konsumsi energinya adala sebesar 46.44 WattJam = 0,04644 kwh
63 4. Grafik arus terlihat tidak liniair karena bebannya bukan impedansi murni (kecuali kalau bebannya hanya lampu pijar), karena ada beban charger yang terdiri dari unsur L dan C. Untuk Pengukuran dilakukan pada waktu malam hari (20.59-21.59) dengan menggunakan beban berupa televisi dan Lampu TL. Gambar 5.18 lampu TL dan televisi hasilnya dapat dilihat pada tabel 5.4 di lampiran Untuk grafik Daya terhadap waktu adalah : 100 90 80 70 Daya (watt) 60 50 40 30 20 10 0 20:52:4821:00:0021:07:1 21:14:2421:21:3621:28:4821:36:0021:43:1 21:50:2421:57:3622:04:48 Gambar 5.19 grafik daya terhadap waktu
64 Untuk grafik Tegangan terhadap waktu adalah : 250 200 Tegangan (Volt) 150 100 50 0 20:52:4821:00:0021:07:1221:14:2421:21:3621:28:4821:36:0021:43:1221:50:2421:57:3622:04:48 Gambar 5.20 grafik tegangan terhadap Untuk Kurva Arus terhadap waktu : Gambar 5.21 grafik arus terhadap waktu
65 Untuk kurva energy : Gambar 5.22 Kurva Energi Malam Hari Tampilan di web online reporting Gambar 5.23 Tampilan di Web online reporting Dari hasil pengukuran dapat dijelaskan sebagai berikut :
66 1. Tegangan berfluktuasi antara 212 Volt s/d 219 Volt, hal ini disebabkan tegangan dari PLN sudah mulai menurun, karena sudah banyak konsumsi energy listrik pada malam hari khususnya untuk perumahan, namun pada jam 9 malam ini banyak rumah tangga yang sudah menghentikan aktivitasnya dengan tidur, sehingga sangat jarang rumah tangga yang masih menyalakan televisi atau melakukan aktivitas lainnya. 2. Adanya penurunan tegangan menyebabkan daya lisrik diperoleh tidak optimal, yang seharusnya tegangan yang dikehendaki adalah 220 Volt. 3. Pemakain konsumsi energy tenaga listrik dihitung pada hitungan kedua, diperoleh dari perkalian antara Daya kali Waktu, daya x waktu = 4667.191 x 1/60 = 77.786 Watt.Jam, sehingga dalam waktu 1 jam maka konsumsi energinya adala sebesar 46.44 WattJam = 0,077786 kwh. 4. Grafik arus terlihat tidak linier karena bebannya bukan impedansi murni (kecuali kalau bebannya hanya lampu pijar), karena ada beban televisi yang terdiri dari unsur L dan C. Untuk pengambilan data dilakukan di bandung pada waktu malam hari menjelang pergantian hari (23.30-00.30) dengan menggunakan beban berupa lampu bohlam dan dispenser. Gambar 5.24 dispenser dan lampu bohlam
67 Hasil pengambilan data dapat dilihat pada tabel 5.5 di lampiran Untuk grafik daya terhadap waktu adalah Untuk grafik arus terhadap waktu adalah Gambar 5.25 grafik daya terhadap waktu Gambar 5.26 grafik arus terhadap waktu
68 Untuk grafik tegangan terhadap waktu adalah Gambar 5.27 grafik tegangan terhadap waktu Untuk kurva energi dapat dilihat sebagai berikut Gambar 5.28 kurva energy malam hari Tampilan di web online reporting adalah sebagai berikut
69 Gambar 5.29 tampilan di web online reporting Dari hasil pengukuran dapat dijelaskan sebagai berikut : 1. Tegangan berfluktuasi antara 187 Volt s/d 201 Volt, hal ini disebabkan tegangan dari PLN sudah mulai menurun, karena sudah banyak konsumsi energy listrik berkurang pada malam hari khususnya untuk perumahan, namun pada jam 23.30 malam ini banyak rumah tangga yang sudah menghentikan aktivitasnya dengan tidur, sehingga sangat jarang rumah tangga yang masih menyalakan televisi atau melakukan aktivitas lainnya. Selain itu, nilai tegangan ini jika dibandingkan dengan hasil percobaan di Jakarta, sangat berbeda, kualitas tegangan rumah di Bandung lebih kecil dibandingkan di Jakarta, hal ini terjadi karena di region 2 yaitu daerah jawa barat hanya memiliki sekitar 13 % pembangkit dibandingkan dengan Jakarta yang merupakan region 1 yang memiliki sekitar 42% pembangkit 1(sumber data PLN), sehingga sangat sedikit, oleh karena itu perbedaan kualitas tegangan antara Bandung dan Jakarta sangat jauh. 2. Adanya penurunan tegangan menyebabkan daya lisrik diperoleh tidak optimal, yang seharusnya tegangan yang dikehendaki adalah 220 Volt.
70 3. Pemakain konsumsi energy tenaga listrik dihitung pada hitungan kedua, diperoleh dari perkalian antara Daya kali Waktu, daya x waktu = 1542.363 x 1/60 = 0.4344 Watt.Jam, sehingga dalam waktu 1 jam maka konsumsi energinya adala sebesar 0.4344 WattJam = 0.000434 kwh. 4. Grafik arus terlihat lebih domina linier karena bebannya hanya berupa lampu bohlam dan dispenser. Perubahan drastis pada daya terjadi pada saat dispenser tersebut sedang memanaskan air secara otomatis.