Post on 02-Aug-2019
BAB V
HASIL DAN ANALISIS
5.1. Langkah – langkah Pengukuran dan Pengujian
Setelah membuat modul maka perlu diadakan pengujian dan
pengukuran. Untuk itu penulis mengadakan pendataan melalui proses
pengukuran dan pengujian. Tujuan dari pengukuran dan pengujian adalah
untuk mengetahui ketepatan dari pembuatan modul yang penulis lakukan
atau untuk memastikan apakah masing-masing bagian (komponen) dari
rangkaian modul yang dimaksud telah bekerja sesuai dengan fungsinya
seperti yang telah direncanakan.
Langkah-langkah pengukuran dan pengujian modul ini dapat
diuraikan sebagai berikut:
1. Menyiapkan peralatan yang dibutuhkan terutama alat
ukur.
2. Merapikan kabel – kabel atau membungkusnya jadi satu
menggunakan selang dan kabel lis agar rapi dan tidak terjadi konsleting
pada alat kita pada saat uji coba.
3. Menyiapkan tabel untuk mencatat hasil pengukuran.
4. Melakukan pengecekan terhadap masing-masing jalur
rangkaian pada PCB tentang ketepatan komponen koneksi pin-pin pada
IC.
5. Menguji alat dengan mengadakan pengukuran
menggunakan AVOmeter dan Osciloscope.
6. Mencatat hasil pengukuran dalam tabel yang telah
disediakan.
5.2. Pengukuran Suhu pada Thermometer
Untuk mengetahui besar kesalahan pengukuran yang terjadi
pada suhu tampilan maka dilakukan pengukuran sebanyak 6 kali pada
setiap kenaikan suhu yaitu antara 41C-43C. Sehingga didapatkan hasil
sebagai berikut:
No Suhu
(C)
(Xn)
X1 X2 X3 X4 X5 X6 Rata-
Rata
koreksi %Error SD Ua U95
141 41 41 40.5 40.5 41 41 40.83 0.16 0.407 0.258 0.105 0.270
242 41.8 41.8 42 42 41.8 41.8 41.86 0.13 0.317 0.103 0.042 0.108
343 43 42.8 43 43 43 43 42.96 0.03 0.078 0.081 0.033 0.085
5.1 Pengukuran suhu pada thermometer air raksa
Keterangan :
1. Rata-Rata ( )
Adalah nilai atau hasil pembagian dari jumlah data yang diambil atau
diukur dengan banyaknya pengambilan data atau banyaknya pengukuran.
Dirumuskan sebagai berikut :
=
2. Simpangan (koreksi)
29
28
Adalah selisih dari rata-rata nilai dari harga yang dikehendaki dengan nilai
yang diukur.
Dirumuskan sebagai berikut :
Simpangan =
3. % Error
Adalah nilai persen dari simpangan (Error) terhadap nilai yang
dikehendaki.
Dirumuskan sebagai berikut :
% Error =
3. Standard Deviasi (SD)
Adalah suatu nilai yang menunjukkan tingkat (derajat) variasi kelompok
data atau ukuran standard penyimpangan dari rata-ratanya. Jika standard
deviasi semakin kecil maka data tersebut semakin presisi.
Dirumuskan sebagai berikut :
SD =
5. Ketidakpastian (Ua)
Adalah perkiraan mengenai tentang hasil pengukuran yang didalamnya
terdapat harga yang benar.
Dirumuskan sebagai berikut :
Ua =
6. U95
30
Adalah hasil dari perkalian antara ketidakpastian dengan 2,57, dimana 2,57
merupakan ketetapan. U95 menunjukkan data yang dianggap benar adalah
95%.
Dirumuskan sebagai berikut :
U95 =
Perhitungan untuk parameter 41ºC:
Rata-rata =
Dari hasil pengukuran diatas didapat nilai rata-rata dari 5 kali
pengukuran adalah 40,8ºC, jadi terdapat selisih 0,2ºC dari setting yang telah
ditentukan yaitu 41ºC.
Simpangan = seting-rerata
41 - 40,83 = 0,16
Standart Deviasi
=0,258
Dari hasil perhitungan diatas didapat nilai standart deviasi 0,258 dari
alat sesungguhnya.
31
UA =
= = 0,105
Nilai ketidakpastian yang didapat adalah sebesar 0,105 dibandingkan
dengan thermometer.
Rata-Rata Kesalahan (%Error) = =
5.3. Pengukuran Suhu pada Outputan LM35
Untuk mengetahui besar kesalahan pengukuran yang terjadi pada
suhu tampilan maka dilakukan pengukuran sebanyak 6 kali pada setiap
kenaikan suhu yaitu antara 41C-43C. Sehingga didapatkan hasil sebagai
berikut:
Tabel 5.2 Pengukuran Suhu pada Outputan LM35No Output
LM35(V)(Xn)
X1 X2 X3 X4 X5 X6 Rata-Rata
Koreksi %Error SD Ua U95
10.41 0.45 0.45 0.45 0.46 0.45 0.45 0.451 0.0417 10.16 0.004 0.001 0.004
20.42 0.46 0.46 0.45 0.46 0.46 0.46 0.458 0.0383 9.127 0.004 0.001 0.004
30.43 0.46 0.47 0.47 0.47 0.47 0.47 0.468 0.0383 8.915 0.004 0.001 0.004
Keterangan :
1. Rata-Rata ( )
Adalah nilai atau hasil pembagian dari jumlah data yang diambil atau
diukur dengan banyaknya pengambilan data atau banyaknya pengukuran.
32
Dirumuskan sebagai berikut :
=
2. Simpangan (koreksi)
Adalah selisih dari rata-rata nilai dari harga yang dikehendaki dengan nilai
yang diukur.
Dirumuskan sebagai berikut :
Simpangan =
3. % Error
Adalah nilai persen dari simpangan (Error) terhadap nilai yang
dikehendaki.
Dirumuskan sebagai berikut :
% Error =
4. Standard Deviasi (SD)
Adalah suatu nilai yang menunjukkan tingkat (derajat) variasi
kelompok data atau ukuran standard penyimpangan dari rata-ratanya. Jika
standard deviasi semakin kecil maka data tersebut semakin presisi.
Dirumuskan sebagai berikut :
SD =
5. Ketidakpastian (Ua)
33
o Adalah perkiraan mengenai tentang hasil pengukuran yang didalamnya
terdapat harga yang benar.
o Dirumuskan sebagai berikut :
Ua =
6. U95
Adalah hasil dari perkalian antara ketidakpastian dengan 2,57, dimana 2,57
merupakan ketetapan. U95 menunjukkan data yang dianggap benar adalah
95%.
Dirumuskan sebagai berikut :
U95 =
Perhitungan untuk parameter 42ºC:
Rata-rata =
Dari hasil pengukuran diatas didapat nilai rata-rata dari 5 kali
pengukuran adalah 0,458ºC, jadi terdapat selisih 0,02ºC dari setting yang telah
ditentukan yaitu 41ºC.
Simpangan = seting-rerata
0,42 - 0,458 = -0,002
34
Standart Deviasi =
=
= 0,004
Dari hasil perhitungan diatas didapat nilai standart deviasi 0,274 dari
alat sesungguhnya.
UA =
= = 0,001
Nilai ketidakpastian yang didapat adalah sebesar 0,001 dibandingkan
dengan thermometer.
Rata-Rata Kesalahan (%Error) = =
5.4. Perbandingan Pengukuran Suhu pada Thermometer dengan
Tampilan LCD
Pengukuran pada thermometer yang akan dibandingkan dengan
tampilan pada LCD akan menunjukkan besar kesalahan pengukuran.
Sehingga didapatkan data sebagai berikut:
Tabel 5.3 Pengukuran Suhu pada Tampilan (LCD)
No Suhu (°C) LCD
35
1 41 41,22 42 42,43 43 43,1
5.5. Pengukuran pada Basis Transistor BD140
Untuk mengetahui kerja dari transistor apakah saturasi atau cut off,
maka dilakukan pengukuran tegangan pada basis transistor. Didapatkan
hasil pengukuran sebagai berikut:
Tabel 5.4 Tabel Pengukuran Basis Transistor BD140 (Driver Heater)No Driver
(Volt)X1 X2 X3 X4 X5 X6 Rata-
RataSD Ua U95
1Saturasi 0.80 0.80 0.80 0.80 0.80 0.80 0.80 0 0 0
2Cutt off 4.48 4.48 4.48 4.48 4.48 4.48 4.48 0 0 0
Tabel 5.5 Tabel Pengukuran Basis Transistor BD140 (Driver Blower)No Driver
(Volt)X1 X2 X3 X4 X5 X6 Rata-
RataSD Ua U95
1Saturasi 0.79 0.80 0.81 0.81 0.82 0.82 0.80 0.011 0.005 0.012
2Cutt off 4.85 4.86 4.86 4.86 4.85 4.85 4.855 0.005 0.002 0.006
Keterangan :
1. Rata-Rata ( )
Adalah nilai atau hasil pembagian dari jumlah data yang diambil atau
diukur dengan banyaknya pengambilan data atau banyaknya pengukuran.
Dirumuskan sebagai berikut :
36
=
2. Standard Deviasi (SD)
Adalah suatu nilai yang menunjukkan tingkat (derajat) variasi kelompok
data atau ukuran standard penyimpangan dari rata-ratanya. Jika standard
deviasi semakin kecil maka data tersebut semakin presisi.
Dirumuskan sebagai berikut :
SD =
3. Ketidakpastian (Ua)
Adalah perkiraan mengenai tentang hasil pengukuran yang didalamnya
terdapat harga yang benar.
Dirumuskan sebagai berikut :
Ua =
4. U95
Adalah hasil dari perkalian antara ketidakpastian dengan 2,57, dimana 2,57
merupakan ketetapan. U95 menunjukkan data yang dianggap benar adalah
95%.
Dirumuskan sebagai berikut :
U95 =
37
5. 6 Pengukuran pada Kolektor Emitor Transistor BD140
Untuk mengetahui besar tegangan saat saturasi maupuin cut off
transistor maka diadakan pengukuran sehingga didapatkan hasil
pengukuran sebagai berikut:
Tabel 5.6 Tabel Pengukuran Kolektor Emitor Transistor BD140 (Driver Heater)No Driver
(Volt)X1 X2 X3 X4 X5 X6 Rata-
RataSD Ua U95
1Saturasi 0.04 0.03 0.03 0.03 0.04 0.04 0.035 0.005 0.002 0.006
2Cutt off 4.43 4.43 4.43 4.42 4.42 4.42 4.425 0.005 0.002 0.006
Keterangan :
1. Rata-Rata ( )
Adalah nilai atau hasil pembagian dari jumlah data yang diambil atau
diukur dengan banyaknya pengambilan data atau banyaknya pengukuran.
Dirumuskan sebagai berikut :
=
2. Standard Deviasi (SD)
Adalah suatu nilai yang menunjukkan tingkat (derajat) variasi kelompok
data atau ukuran standard penyimpangan dari rata-ratanya. Jika standard
deviasi semakin kecil maka data tersebut semakin presisi.
38
Dirumuskan sebagai berikut :
SD =
3. Ketidakpastian (Ua)
Adalah perkiraan mengenai tentang hasil pengukuran yang didalamnya
terdapat harga yang benar.
Dirumuskan sebagai berikut :
Ua =
4. U95
Adalah hasil dari perkalian antara ketidakpastian dengan 2,57, dimana 2,57
merupakan ketetapan. U95 menunjukkan data yang dianggap benar adalah
95%.
Dirumuskan sebagai berikut :
U95 =
39
5.7 Hasil Pengukuran Dan Pengujian Rangkaian PWM
Pengukuran pada pin IC LM324 dengan menggunakan alat
osciloscope.
a. Pin 1
Gambar 5.1. Gelombang kotak
b. Pin 7
Gambar 5.2. Gelombang segitiga
c. Pin 14
40
Gambar 5.3. Gelombang garis lurus dengan input maksimal
Gambar 5.4. Gelombang garis lurus dengan input minimal
d. Output PWM
Gambar 5.5. Gelombang outputan untuk kecepatan minimal
41
Gambar 5.6. Gelombang outputan untuk kecepatan maksimal
Perhitungan dari hasil pengukuran :
Pada pin 1 merupakan outputan Op-amp I sebagai Osilator
penghasil gelombang kotak dengan frekuensi 60,61 Hz :
Diketahui : lebar kotak = 3,3 kotak
Time / div = 5 ms
Ditanya : frekuensi ?
Jawab : Periode (T) = Lebar kotak x Time / div
= 3,3 x 5. 10-3 = 16,5 . 10-3 s
Frekuensi = 1 / T = 60,61 Hz
Pada pin 7 merupakan outputan Op-amp II sebagai Osilator
penghasil gelombang segitiga dengan frekuensi 60,61 Hz :
Diketahui : lebar kotak = 3,3 kotak
Time / div = 5 ms
Ditanya : frekuensi ?
Jawab : Periode (T) = Lebar kotak x Time / div
= 3,3 x 5. 10-3 = 6,5 . 10-3 s
Frekuensi = 1 / T = 1 / 6,5 . 10-3 = 60,61 Hz
Pada pin 14 merupakan outputan op-amp IV sebagai buffer
yang menghasilkan tegangan sekitar 11 V.
Diketahui : Lebar kotak = 0 kotak
Time / div = 5 ms
Tinggi kotak = 2,2 kotak
Volt / div = 5 volt/div
Ditanya : Frekuensi ?
Jawab :
42
Amplitudo = Tinggi kotak x Volt/div
= 2,2 x 5 = 11 Vpp
Periode (T) = Lebar kotak x Time / div
= 0 x 5.10-3 = 0 s
Frekuensi = 1 / T = 1 / 0 = 0 Hz
Pada pin 8 merupakan outputan Op-amp ketiga sebagai hasil
output komparator antara tegangan referensi dengan gelombang
segitiga sehingga hasil outputnya berupa gelombang kotak dengan
frekuensi 60,61 Hz yang dapat diubah duty cyclenya yang diperoleh
dari :
Diketahui : Lebar kotak = 3,3 kotak
Time / div = 5 ms
Tinggi kotak = 2,2 kotak
Volt / div = 5 volt/div
Ditanya : Frekuensi ?
Jawab : Amplitudo = Tinggi kotak x Volt/div
= 2,2 x 5 = 11 Vpp
Periode (T) = Lebar kotak x Time / div
= 3,3 x 5. 10-3 = 6,5 . 10-3 s
Frekuensi = 1 / T = 1 / 6,5 . 10-3
= 1000 / 6,5 = 60,61 Hz
43
5.8 Perbandingan Antara Setting Kecepatan Blower dengan Waktu
Tercapaianya Suhu Setting
Tabel 5.7. Data pengukuran pada kecepatan maksimalno Setting Suhu
(C)Jam konvensional (sekon) Rata-
rataSTD Ua U95
I II III IV V VI
1 41 194 190 195 199 193 194 194.16 2.93 1195 3.07
2 42 225 220 224 225 221 224 223.16 2.14 0.87 2.243 43 259 255 259 257 259 258 257.83 1.6 0.65 1.71
no Setting Suhu (C)
Jam konvensional (sekon) Rata-rata
STD Ua U95I II III IV V VI
1 41 260 265 259 267 263 265 263.16 3.12 1.27 3.282 42 289 290 285 293 291 290 289.67 2.65 1.08 2.783 43 315 315 319 317 316 318 316.67 1.63 0.67 1.71
Tabel 5.8. Data pengukuran pada kecepatan minimal
Keterangan :
1. Rata-Rata ( )
Adalah nilai atau hasil pembagian dari jumlah data yang diambil atau
diukur dengan banyaknya pengambilan data atau banyaknya pengukuran.
Dirumuskan sebagai berikut :
=
2. Standard Deviasi (SD)
44
Adalah suatu nilai yang menunjukkan tingkat (derajat) variasi kelompok
data atau ukuran standard penyimpangan dari rata-ratanya. Jika standard
deviasi semakin kecil maka data tersebut semakin presisi.
Dirumuskan sebagai berikut :
SD =
3. Ketidakpastian (Ua)
Adalah perkiraan mengenai tentang hasil pengukuran yang didalamnya
terdapat harga yang benar.
Dirumuskan sebagai berikut :
Ua =
5. U95
Adalah hasil dari perkalian antara ketidakpastian dengan 2,57, dimana 2,57
merupakan ketetapan. U95 menunjukkan data yang dianggap benar adalah
95%.
Dirumuskan sebagai berikut :
U95 =
5.9 Pengukuran Setting Timer
No Setting waktu
Jam konvensional (sekon) Rerata(s)
Koreksi Error % SD UA U95
I II III IV V VI
45
1 360 359 360 358 358 360 359 359 1 0.278 0.894 0.365 0.9382 420 420 420 421 420 420 419 420 0 0 0.632 0.258 0.6633 480 481 481 480 479 480 481 480.3 0.33 0.06 0.816 0.333 0.84 540 538 538 540 540 539 539 539 1 0.185 0.894 0.365 0.938
Pengukuran setting timer untuk lama proses terapi yang dibandingkan
dengan stopwatch adalah sebagai berikut:
Tabel 5.9. Data pengukuran setting timer
Keterangan :
Rerata =
Koreksi = Setting – (Rata-rata)
Kesalahan (Error %) =
Standart Deviasi=
Ua =
U95 =
Rata-Rata Kesalahan (%Error) = = 0,13%
5.10 Hasil Pengukuran Kinerja Alat (Dari BPFK Surabaya)
Tabel 5.10. Data pengukuran kinerja alat
46
No Parameter Setting Pada Alat (0C)
Penunjukan Pada Alat
(0C)
Terukur Rata –
rata Standart
Kesalahan Kesalahan relative
(%)
Ketidakpastian Pengukuran
1. Suhu (0C) 41 41,1 41,78 -0,68 -1,66 ±1,01
2. 42 42,1 42,70 -0,60 -1,43 ±1,03
3. 43 43,0 43,58 -0,58 -1,36 ±1,18
Keterangan:
Ketidakpastian pengukuran dilaporkan pada tingkat kepercaan 95 % dengan
faktor cakupan K=2
47