ANALISIS FREKUENSI DAN REKAYASA SINYAL KELUARAN TRAFO STEPDOWN DENGAN FFT

dokumen-dokumen yang mirip
PRAKTIKUM II PENGKONDISI SINYAL 1

EKSTRAKSI CIRI POLA BUNYI JANTUNG MENGGUNAKAN FFT. Oleh: Bagus Haryadi Program Studi Fisika FMIPA, Universitas Ahmad Dahlan, Yogyakarta

ANALISA ADC 0804 dan DAC 0808 MENGGUNAKAN MODUL SISTEM AKUISISI DATA PADA PRAKTIKUM INSTRUMENTASI ELEKTRONIKA

ALAT PENGGAMBAR TANGGAPAN MAGNITUDO TAPIS DALAM RENTANG FREKUENSI AUDIO

ADC-DAC 28 IN-3 IN IN-4 IN IN-5 IN IN-6 ADD-A 5 24 IN-7 ADD-B 6 22 EOC ALE msb ENABLE CLOCK

CONVERSION. 1. Analog To Digital Converter 2. Digital To Analog Converter 3. Voltage to Frequency 4. Current To Pneumatic

PERANCANGAN OSILOSKOP PC MELALUI SOUNDCARD

KOMUNIKASI DATA SUSMINI INDRIANI LESTARININGATI, M.T

BAB III PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT

PENGENALAN SUARA MANUSIA DENGAN MENGGUNAKAN JARINGAN SARAF TIRUAN MODEL PROPAGASI BALIK

BAB I PENDAHULUAN. menggunakan rangkaian elektronika yang terdiri dari komponen-komponen seperti

BAB II KWH-METER ELEKTRONIK

BAB IV. PEMBAHASAN dan Pengujian

Batasan Masalah dan Tujuan Penulisan

Pembuatan Pola Data Bahan Bakar Solar Yang Dicampur Minyak Tanah Menggunakan Sensor Gas Dengan Metode Fast Fourier Transform

PERANCANGAN SISTEM UPS SPS DENGAN METODE INVERTER SPWM BERBASIS L8038CCPD

Jaringan Syaraf Tiruan pada Robot

Rancang Bangun Sistem Pengukur Konsentrasi Larutan Tembaga Sulfat (CuSO4) Menggunakan Komputer.

BAB II LANDASAN TEORI

RANCANG BANGUN PENYEARAH AC TO DC RESONANSI SERI DENGAN ISOLASI TERHADAP FREKUENSI TINGGI

Materi-2 SENSOR DAN TRANSDUSER (2 SKS / TEORI) SEMESTER 106 TA 2016/2017

Sistem Kontrol Digital

ADC (Analog to Digital Converter)

MODUL PRAKTIKUM SISTEM KOMUNIKASI DIGITAL

BAB III PERANCANGAN ALAT

1.2 Tujuan Penelitian 1. Penelitian ini bertujuan untuk merancang bangun sirkit sebagai pembangkit gelombang sinus synthesizer berbasis mikrokontroler

BAB II PENCUPLIKAN DAN KUANTISASI

MATERI PENGOLAHAN SINYAL :

BAB II DASAR TEORI. sebagian besar masalahnya timbul dikarenakan interface sub-part yang berbeda.

BAB 2 DASAR TEORI FFT-IFFT

III. METODE PENELITIAN. Elektronika Dasar Jurusan Fisika Fakultas MIPA Universitas Lampung.

Gambar 2.1 Perangkat UniTrain-I dan MCLS-modular yang digunakan dalam Digital Signal Processing (Lucas-Nulle, 2012)

DEKOMPOSISI NILAI SINGULAR DAN DISCRETE FOURIER TRANSFORM UNTUK NOISE FILTERING PADA CITRA DIGITAL

SINYAL DISKRIT. DUM 1 September 2014

PENGENDALI MOTOR INDUKSI SATU FASA DENGAN INVERTER UPWM BERBASIS FPGA

Spektrum dan Domain Sinyal

BAB III PERANCANGAN SISTEM

TUJUAN : Setelah mempelajari bab ini mahasiswa diharapkan mampu : Menjelaskan pengertian dasar dari DAC dan ADC secara prinsip

BAB I PENDAHULUAN. PSD Bab I Pendahuluan 1

Bab II Teori Dasar. Gambar 2.1 Diagram blok sistem akuisisi data berbasis komputer [2]

BAB IV PENGUKURAN DAN ANALISA. Pengukuran dan analisa dilakukan bertujuan untuk mendapatkan

BAB II DASAR TEORI 2.1. Teori Catu Daya Tak Terputus

IMPLEMENTASI ALGORITMA FFT (FAST FOURIER TRANSFORM) PADA DIGITAL SIGNAL PROCESSOR (DSP) TMS320C542

MAKALAH PENGUAT DAYA

LEMBAR KERJA V KOMPARATOR

BAHAN AJAR SISTEM DIGITAL

BAB V PENGUJIAN SISTEM DAN ANALISIS HASIL

SPECTRUM ANALYZER BERBASIS MIKROKONTROLER DENGAN PENCUPLIKAN SECARA PARALEL

PC-Link Application Note

BAB IV PENGUKURAN DAN ANALISIS

MENGKAJI KARAKTERISTIK DAN APLIKASI SENSOR RS II 79 KC VAISALA HASIL PENGUJIAN DI BALAI PENGAMATAN ANTARIKSA DAN ATMOSFER PASURUAN

PENGKONDISI SINYAL OLEH : AHMAD AMINUDIN

2.1. Filter. Gambar 1. Bagian dasar konverter analog ke digital

APLIKASI JARINGAN SYARAF TIRUAN RBF PADA SISTEM KONTROL VALVE UNTUK PENGENDALIAN TINGGI MUKA AIR

INDIKATOR BAHAN BAKAR MINYAK DIGITAL PADA SEPEDA MOTOR MENGGUNAKAN SENSOR TEKANAN FLUIDA BERBASIS MIKROKONTROLER PUBLIKASI JURNAL SKRIPSI

Rangkaian Pembangkit Gelombang dengan menggunakan IC XR-2206

SISTEM TELECARDIAC MONITORING EKSTRAKSI DAN TRANSMISI PARAMETER TEMPORAL SINYAL JANTUNG MELALUI KANAL RADIO

Perancangan Sistim Elektronika Analog

PERANCANAN MODEL PERANGKAT MODULATOR QUADRATUR UNTUK PENGIRIM OFDM. Pandapotan Siagian, ST, M.Eng Dosen Tetap STIKOM Dinamika Bangsa Jambi.

BAB III PERANCANGAN ALAT

BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA. Bab ini membahas tentang pengujian alat yang dibuat, adapun tujuan

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN. dicolokan ke komputer, hal ini untuk menghindari noise yang biasanya muncul

Adaptive IIR Filter Untuk Active Noise Controller Menggunakan Prosesor Sinyal Digital TMS320C542

BAB III PROTEKSI TRANSFORMATOR DAYA MENGGUNAKAN TRANSFORMASI WAVELET. 1980, dalam bahasa Prancis ondelette, yang berarti gelombang kecil.

DAC - ADC Digital to Analog Converter Analog to Digital Converter

BAB III METODE PENELITIAN

ADC ( Analog To Digital Converter Converter konversi analog ke digital ADC (Analog To Digital Convertion) Analog To Digital Converter (ADC)

BAB IV PENGUJIAN ALAT DAN ANALISA HASIL PENGUJIAN

MODUL PRAKTIKUM INSTRUMENTASI KENDALI PENGENALAN NI ELVIS MEASUREMENT INSTRUMENT

INSTRUMENTASI INDUSTRI (NEKA421)

III. METODE PENELITIAN

Frekuensi Dominan Dalam Vokal Bahasa Indonesia

PENGATURAN KECEPATAN DAN POSISI MOTOR AC 3 PHASA MENGGUNAKAN DT AVR LOW COST MICRO SYSTEM

Clamp-Meter Pengukur Arus AC Berbasis Mikrokontroller

SINYAL DISKRIT. DUM 1 September 2014

KENDALI KECEPATAN MOTOR INDUKSI SATU FASA PADA V/F KONSTAN DENGAN INVERTER SPWM BERBASIS FPGA ALTERA ACEX1K

Rangkaian Elektronika

digunakan sebuah solenoid valve. Solenoid valve digunakan untuk pembuangan air

BAB II ORTHOGONAL FREQUENCY DIVISION MULTIPLEXING (OFDM) (multicarrier) yang saling tegak lurus (orthogonal). Pada prinsipnya, teknik OFDM

Perancangan Inverter Sinusoida 1 Fasa dengan Aplikasi Pemrograman Rumus Parabola dan Segitiga Sebagai Pembangkit Pulsa PWM

ANTAR MUKA DST-51 DENGAN MODUL AD-0809

Digital to Analog Conversion dan Rekonstruksi Sinyal Tujuan Belajar 1

BAB III PERANCANGAN DAN REALISASI ALAT. modulator 8-QAM seperti pada gambar 3.1 berikut ini: Gambar 3.1 Blok Diagram Modulator 8-QAM

APLIKASI PERANGKAT LUNAK ELECTRONICS WORKBENCH PADA ALAT ELEKTRONIK ANALOG

Deret Fourier untuk Sinyal Periodik

Kondisi seperti tersebut dapat dikatakan bahwa antara flux (Ф) dan tegangan (e) terdapat geseran fasa sebesar π / 2 radian atau 90 o.

III. METODE PENELITIAN

Aktifasi Peralatan Elektronik Berbasis Suara Menggunakan Android

Aplikasi Filter Pasif Rc Untuk Mereduksi Harmonik Pada Ac/Dc/Ac Konverter. Asnil*) *Staf Pengajar Jurusan Teknik Elektro, FT-UNP

BAB 3 PERANCANGAN SISTEM. pada sistem pengendali lampu telah dijelaskan pada bab 2. Pada bab ini akan dijelaskan

BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISIS

LAPORAN PRAKTIKUM ELEKTRONIKA MERANGKAI DAN MENGUJI OPERASIONAL AMPLIFIER UNIT : VI

KONSEP FREKUENSI SINYAL WAKTU KUNTINYU & WAKTU DISKRIT

BAB II DASAR TEORI. Sistem pengukur pada umumnya terbentuk atas 3 bagian, yaitu:

Rancang Bangun Modul EEG Untuk Menentukan Posisi Otak Saat Melakukan Aktivitas Tertentu Menggunakan Metoda Filter Digital IIR

DIGITAL CLAMP AMPERE METER

Materi-3 SENSOR DAN TRANSDUSER (2 SKS / TEORI) SEMESTER 106 TA 2016/2017

PERANCANGAN DAN REALISASI PENAMPIL SPEKTRUM FREKUENSI PORTABLE BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA 16

Dalam sistem komunikasi saat ini bila ditinjau dari jenis sinyal pemodulasinya. Modulasi terdiri dari 2 jenis, yaitu:

PENENTUAN AKOR GITAR DENGAN MENGGUNAKAN ALGORITMA SHORT TIME FOURIER TRANSFORM

Transkripsi:

Nanang Suwondo Analisis Frekuensi dan ANALISIS FREKUENSI DAN REKAYASA SINYAL KELUARAN TRAFO STEPDOWN DENGAN FFT Oleh: Nanang Suwondo Pendidikan Fisika, Universitas Ahmad Dahlan, Yogyakarta Email nang_sw@yahoo.com ABSTRAK Ciri sinyal diperoleh dengan FFT. Penelitian ini bertujuan untuk menentukan komponen frekuensi penyebab kecacatan sinyal tegangan output trafo stepdown. Data adalah 4096 cuplikan bagian sekunder trafo stepdown serta sinyal AFG 50 Hz. Grafik hasilhasilnya menunjukkan bentuk sinyal output trafo cacat karena terdapat komponen harmonik yang cukup signifikan, berlawanan dengan data dari sinyal tegangan AFG. Bila komponenkomponen selain 50 Hz dihilangkan, invers FFT akan menghasilkan bentuk sinyal tegangan sinusoida yang bagus. Pencuplikan dilakukan dengan ADC 0809 sedangkan rekonstruksinya dengan DAC0808. Kata kunci: Analisis dan rekayasa sinyal, FFT 1. PENDAHULUAN Ciri sistem diekstraksi antara lain dengan FFT. Analisis dengan FFT antara lain untuk mengetahui secara dini kerusakan mesin (Ifeachor dan Jervis, 1993). Beberapa proses industri, misalnya pengaturan kecepatan motor induksi AC 3 fasa, membutuhkan penentuan saat pemicuan berdasarkan referensi pada nilai dan fasa tegangan AC PLN masukannya. Selain itu tegangan AC PLN sering pula digunakan sebagai masukan untuk pembentukan sinyal segitiga, kotak dan sebagainya (Coughlin dan Drsicoll, 1994). Karena itu penting sekali mengetahui keadaan sinyal tegangan yang akan digunakan untuk suatu instrumentasi. Tujuan penelitian ini adalah untuk menentukan keberadaan komponen frekuensi bukan 50 Hz pada sinyal tegangan output trafo stepdown, serta merekonstruksi sinyal tersebut. 2. DASAR TEORI Transformasi Fourier Cepat (FFT) Sinyal adalah besaran dengan nilai berubah terhadap variabel lain, misalnya waktu, mengandung informasi dan dapat direkayasa (Ifeachor dan Jervis, 1993). Representasinya F112

Prosiding Seminar Nasional Penelitian, Pendidikan & Penerapan MIPA, Hotel Sahid Raya Yogyakarta, 8 Februari 2005 dapat berbentuk penjumlahan banyak fungsi sinusoida kontinyu. Namun pencuplikan digital menyebabkan representasi data hasilnya tidak lagi kontinyu. Transformasi data tersebut ke kawasan frekuensi dapat dilakukan dengan Trasformasi Fourier Diskrit (DFT) (Ifeachor dan Jervis, 1993) N 1 X(k) = n= 0 x(nt) e jkσnt k = 0, 1,.., N1 (1) dengan k adalah pengali frekuensi satuan Σ, jumlah data N, dan perioda pencuplikan T. Data kawasan waktu dinyatakan oleh x(nt). Amplitudo sinyal kawasan waktu untuk frekuensi kσ, dapat diperoleh sebagai dua kali amplitudo data komplek kawasan frekuensi (Ifeachor dan Jervis, 1993). Rekonstruksi sinyal ke kawasan waktu penting dilakukan guna verifikasi sekaligus mendapatkan kembali bentuk umum sinyal. Proses ini invers DFT (IDFT) (Ifeachor dan Jervis, 1993) N 1 x(nt) = 1 N k = 0 X(k) e jkσnt n = 0, 1,.., N1 (2) Komputasi DFT memerlukan banyak iterasi sehingga dikembangkan algoritma komputasi transformasi fourier cepat FFT. Algoritma ini diawali dengan dipecahnya data menjadi sederetan data bernomor genap dan ganjil yang kemudian dilanjutkan dengan perhitugan sesuai dengan diagram kupukupu gambar 1 (Ifeachor dan Jervis, 1993) Gambar 1. Diagram kupukupu FFT 8titik F113

Nanang Suwondo Analisis Frekuensi dan Perangkat Keras Instrumentasi Penelitian ini membutuhkan PC sebagi prosesor utama beserta bagianbagian lainnya, diantaranya osiloskop dan frequency analyzer sebagai alat ukur referensi. Sinyal yang diteliti diperoleh dari trafo stepdown sedangkan sinyal pembandingnya diambil dari AFG. Sebelum dicuplik, sinyal dikondisikan dengan pengangkat untuk disesuaikan dengan range tegangan ADC. Sementara filter LPF dipakai untuk menghindari komponen frekuensi tinggi. Untuk meringkas tempat ADC 0809 dan DAC 0808 yang digunakan dirakit pada satu keping interfade. Diagram blok konstruksi perangkat keras sistem tampak pada gambar 2. OSILOSKOP FFT TRAFO PENGANGKAT LPF ADC PC DAC LPF FREQ ANLYZR IFFT Gambar 2. Diagram blok perangkat keras Interface ADC dan DAC, pengangkat dan LPF dirancang seperti gambar 3. Konverter D/A (DAC) didrive melalui PPI8255 karena dibutuhkan 8bit input DAC. Jadi interface ini mempunyai dua alamat, masingmasing untuk ADC dan PPI8255. D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 A0 A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 U6 D0 IN0 D1 IN1 D2 IN2 D3 IN3 D4 D5 IN5 D6 IN6 D7 IN4 IN7 A0 A1 REF A2 VCC ALE CLK START EOC OE REF ADC0809 5 V AEN IOW IOR RESET (a) D0 PA0 D1 PA1 D2 PA2 D3 PA3 D4 PA4 D5 PA5 D6 PA6 D7 PA7 A0 A1 PB0 RESET PB1 RD PB2 WR PB3 CS PB4 PB5 PB6 PB7 PC0 PC1 PC2 PC3 PC4 PC5 PC6 PC7 8255 U9 A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 DAC0808 U9 A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 DAC0808 COMP VR VR COMP VR VR 15 V 15 V 5 V 5 V LF351 LF351 F114

Prosiding Seminar Nasional Penelitian, Pendidikan & Penerapan MIPA, Hotel Sahid Raya Yogyakarta, 8 Februari 2005 5V VR1 5K Rf V() Vin Rv() 3K3 LM741 Vo=Vin V() Vi R C Vo (b) (c) Gambar 3. (a) Interface ADCDAC, (b) pengangkat, (c) LPF 3. METODE PENELITIAN Algoritma FFT maupun inversnya diimplementasikan memakai Delphi 5. Data yang ditampilkan adalah sinyal tegangan dari bagian sekunder trafo stepdown. Pembandingnya adalah sinyal tegangan sinus AFG 50 Hz. Selain data kawasan waktu, ditampilkan pula grafik kawasan frekuensi, fasa terhadap frekuensi dan hasil invers FFT. Dengan demikian profil kedua macam data tersebut dapat dibandingkan secara visual, terutama kandungan frekuensifrekuensi yang dimiliki. Untuk mengetahui pengaruh dari komponen sinyal yang seharusnya tidak ada, data hasil FFT dihilangkan pada bagian frekuensi yang seharusnya tidak ada tersebut. Kemudian dilakukan invers FFT dan ditampilkan kembali sinyal kawasan waktunya lewat DAC dan LPF. 4. HASIL DAN PEMBAHASAN Tampilan sinyal tegangan AFG tampak seperti gambar 4. (a) (b) Gambar 4. (a) Sinyal AFG, hasil FFT dan inversnya. (b) Hasil FFT dizoom F115

Nanang Suwondo Analisis Frekuensi dan Gambar 4(a) adalah sinyal AFG (kiri atas) 50 Hz (kanan atas) dan inversnya (kanan bawah). Bila gambar 4(a) kanan atas dizoom hasilnya gambar 4(b), dimana hampir tidak ada komponen frekuensi selain 50 Hz. Untuk tegangan trafo akan dihasilkan data pada gambar 5. (a) (b) Gambar 5. (a) Sinyal trafo, hasil FFT dan inversnya. (b) Hasil FFT dizoom Nyata sekali dari gambar 5(a) bentuk sinyal tegangan trafo (kiri atas) bukan bentuk sinusoida yang bagus. Penyebabnya adalah karena, seperti tampak pada gambar 5(b), terdapat komponen frekuensi harmonik 150 Hz, 250 Hz, 350 Hz, 450 Hz yang cukup signifikan nilai amplitudonya. Bila komponen harmonik dihilangkan dan data hasil invers di rekonstruksi melalui DAC akan diperoleh bentuk sinyal yang lebih baik, seperti tampak pada gambar 6 kanan bawah. Gambar 6. Sinyal dengan dan tanpa komponen harmonik (kiri atas dan kanan bawah) 5. KESIMPULAN DAN SARAN Berdasarkan hasil penelitian dan pembahasannya dapat disimpulkan: F116

Prosiding Seminar Nasional Penelitian, Pendidikan & Penerapan MIPA, Hotel Sahid Raya Yogyakarta, 8 Februari 2005 Algoritma FFT dapat digunakan untuk menentukan frekuensifrekuensi yang terkandung dalam sinyal tegangan output trafo stepdown Cacat sinyal trafo stepdown dikenali berasal dari komponen harmonik Bila komponen harmonik dihilangkan, diperoleh bentuk sinyal yang lebih baik Disarankan agar hasil penelitian ini dapat digunakan sebagai bahan informasi kajian kualitas tegangan PLN atau kualitas trafo stepdown. 6. DAFTAR PUSTAKA Coughlin, R. F., dan F. F. Driscoll, 1994, Penguat Operasional dan Rangkaian Terpadu Linear, Edisi Kedua, Terjemahan oleh Herman W. Soemitro, Penerbit Erlangga, Jakarta Ifeachor, E.C., dan B. W. Jervis, 1993, Digital Signal Processing, Addison Wesley Publishing Company Inc. F117