7/26/2019 2412031047- Chapter 2

1/23

BAB II

TINJUAN PUSTAKA

2.1 Temperatur (Suhu)

Suhu atau temperature merupakan suatu besaran yang

menunjukkan derajat panas suatu benda. Dimana semakin tinggi

energi atom-atom penyusun benda tersebut maka semakin tinggi

pula suhunya. Suhu dapat dinyatakan dalam 4 macam besaran

yaitu Celcius, Kelvin, ahnreheit dan !eamur.

2.2 KelembapanKelembaban merupakan suatu tingkat keadaan lingkungan

udara basah yang disebabkan oleh adanya uap air. "ingkat

kejenuhan sangat dipengaruhi oleh temperatur. #ra$ik tingkat

kejenuhan tekanan uap air terhadap temperatur diperlihatkan pada

#ambar %.&.

Gambar 2.1Saturasi tekanan uap air terhadap

temperatur

'da tiga macam kelembaban udara antara lain(

-Kelembaban nisbi (Relative Humidity)

3

7/26/2019 2412031047- Chapter 2

2/23

4

Kelembaban nisbi merupakan perbandingan antara massa uap

air yang terkandung dalam satu satuan volume udara dengan

massa uap air maksimum yang dapat dikandung pada suhu dantekanan yang sama. Sehingga dapat dikatakan bah)a

kelembaban nisbi merupakan perbandingan antara tekanan uap

air dengan tekanan uap air jenuh pada suhu yang sama.

Dimana satuan dari Relative Humidity dinyatakan dalam

bentuk *.

RH( )=Puap

Puap Air Jenuh

X100

-Kelembaban spesi!i"

Kelembaban spesi$ik merupakan metode mengukur jumlah

uap air di udara dengan rasio terhadap uap air di udara kering.

Kelembaban spesi$ik dinyatakan dalam rasio kilogram uap

air+m), per kilogram udara, +ma.

-Kelembaban mutla"

Kelembaban mutlak merupakan massa uap air yangterkandung dalam satu satuan udara yang dinyatakan dalam

satuan gramm. /0

2.# Sistem Pen$u"uran

Secara umum, sistem pengukuran disusun atas beberapa

tahap, dan tahapan tersebut dijelaskan dengan diagram blok.

Diagram blok sistem pengukuran terdiri atas empat aspek utama,

yaitu sensing element, signal conditioning element, signal

processing element dan data presentation element. 1erikut inipenjelasan dari diagram blok sistem pengukuran.

Gambar 2.2. 1lok diagram sistem pengukuran +Bentley, %223

7/26/2019 2412031047- Chapter 2

3/23

5

1erdasarkan blok diagram diatas, berikut merupakan penjelasan

mengenai setiap komponen diagram blok tersebut (

Input( besaran yang diukur sesuai nilai sebenarnya Sensing element elemen penyensor ( Suatu elemen yang

berhubungan langsung dengan proses dan memberikan

outputsesuai variabel besaran yang terukur.

Signal conditioning element elemen pengondisian sinyal

( elemen yang mendapat input dari output elemen

penyensor yang nantinya dirubah menjadi bentuk yang

dapat diolah oleh elemen pemrosesan sinyal.

Signal processing element elemen pemrosesan sinyal (elemen yang mendapat input dari output pengondisian

sinyal yang kemudian dikonversi ke bentuk yang sesuai

dengan sinyal elemen penampil agar data diproses ke data

selanjutnya.

Data presentation elemet elemen penampil data ( suatu

elemen sebagai penampil hasil nilai pengukuran yang

dapat dilihat atau dikenali oleh pengamat.

2.% Kara"teristi" Alat U"ur

Setiap nstrumen ukur mempunyai karakteristik yang

melekat padanya. "erdapat dua karakteristik instrument ukur yang

digunakan, yaitu karakteristik statik dan karakteristik dinamik.

.%.1 Kara"teristi" Stati" Alat u"ur

Karakteristik statis instrumen merupakan hubungan antara

output sebuah elemen +instrumen dengan inputnya ketika

inputnya konstan maupun berubah perlahan. Karakteristik statistidak bergantung pada )aktu. 5ang termasuk dalam karakteristik

statis adalah range, linieritas, sensitivitas, resolusi, akurasi,

presisi, toleransi.

a. !ange

!ange adalah nilai minimum hingga maksimum suatu

elemen. !ange terdiri dari range input dan range output. 6isalnya

7/26/2019 2412031047- Chapter 2

4/23

6

termocouple mempunyai range input 27 C - %327 C dan output

range 3-%2 m8.

b. Span

Span merupakan selisih nilai maksimum dengan nilai

minimum. Span terdiri dari span input dan span output. Contoh,

termocouple yang mempunyai range input 27 C-%327 C dan range

output 3-%2 m8 span inputnya %327 C, span outputnya &3 m8.

c. Linieritas

9engukuran dapat dikatakan ideal saat hubungan antara inputpengukuran +nilai sesungguhnya dengan output pengukuran

+nilai yang ditunjukkan oleh alat berbanding lurus. :inieritas

merupakan hubungan nilai input dan output alat ukur ketika

terletak paada garis lurus. #aris lurus ideal merupakan garis yang

menghubungkan titik minimum inputoutput dengan titik

maksimum inputoutput. 1erikut merupakan persamaannya(

+%.&

Dengan K adalah kemiringan garis, dapat diketahui melalui

persamaan(

+%.%

Dan a adalah pembuat nol +zero bias, dapat dihitung dengan

persamaan(

+%.

1erikut merupakan gra$ik karakteristik statis linier suatu

instrumen(

7/26/2019 2412031047- Chapter 2

5/23

7

Gambar 2.#Karakteristik output instrumen linier

d. Non Linieritas

Dalam beberapa keadaan, bah)a dari persamaan linieritas

muncul garis yang tidak lurus yang biasa disebut nonlinieratau

tidak linier. Didalam $ungsi garis yang tidak linier ini

menunjukkan perbedaan antara hasil pembacaan actual nyata

dengan garis lurus idealnya. Dengan persamaan sebagai berikut (

N(I)=O (I)(KI+a) +%.4

O (I)=KI+a+N(I) +%.3

Sedangkan untuk persamaan dalam bentuk prosentase dari

de$leksi skala penuh, sebagai berikut(

9rosentase maksimum ;onlinieritas dari de$leksi skala

penuh ^N

OmaksOminx 100

+%.

7/26/2019 2412031047- Chapter 2

6/23

8

Gambar 2.%. #ra$ik non-linieritas +1entley, %223

e. Sensitivitas

Sensitivitas diartikan seberapa peka sebuah sensor terhadap

besaran yang diukur. Sensitivitas juga bisa diartikan sebagai

perubahan output alat dibandingkan perubahan input dalam satu

satuan. Sebagai contoh timbangan dengan kapasitas =22g

mempunyai sensitivitas & mg. ni berarti timbangan dapat

digunakan untuk mengukur hingga =22g dengan perubahan

terkecil yang dapat terbaca sebesar & mg.

Sensitivitas= O

I +%.=

$. !esolusi

!esolusi merupakan perubahan terbesar dari input yang dapat

terjadi tanpa adaya perubahan pada output. Suatu alat ukur dapatdikatakan mempunyai resolusi tinggi saat mampu mengukur

dengan ketelitian yang lebih kecil. 6isalkan, alat ukut yang

mampu mengukur perubahan dalam m8 mempunyai resolusi

yang lebih tinggi dibanding alat ukur yang mengukur perubahan

dalam skala volt.

g. 'kurasi

'kurasi merupakan ketepatan alat ukur untuk memberikannilai pengukuran yang mendekati nilai sebenarnya. Karena pada

7/26/2019 2412031047- Chapter 2

7/23

9

eksperimen nilai sebenarnya tidak pernah diketahui oleh sebab itu

diganti dengan suatu nilai standar yang diakui secara

konvensional. Contohnya termometer dengan skala 27-&327Cmempunyai akurasi &7C, ini berarti jika termometer menunjukkan

nilai >27C maka nilai sebenarnya adalah =?7C->&7C.

h. 9resisi

9resisi adalah kemampuan instrumentelemen untuk

menampilkan nilai yang sama pada pengukuran berulang singkat.

+a +b +c

Gambar 2.&9enjelasan 'kurasi dan 9resisi +a akurasi rendah,presisi rendah +b akurasi rendah, presisi tinggi +c akurasi tinggi

presisi tinggi

2.& Analisis Keti'a"pastian

Ketidakpastian adalah nilai ukur sebaran kelayakan yang

dapat dihubungkan dengan nilai terukurnya. Dimana di dalam

nilai sebaran tersebut terdapat nilai rentang yang menunjukkannilai sebenarnya.

Klasi$ikasi ketidakpastian, antara lain (

- Tipe A( nilai ketidakpastian yang dilihat dari analisis

pengukuran statistik +IS! "#$ B%.&3@ %I$ .3 dalam

K'; D9.2&.%.

Di dalam tipe ini dilakukan pengukuran hingga n kali,

dimana dari pengukuran tersebut akan mendapatkan

7/26/2019 2412031047- Chapter 2

8/23

10

nilai rata-rata, standar deviasi, dan data keterulangan.

Dimana rumus umum ketidakpastian tipe ' sebagai

berikut (

- Ua1=

n +Ketidakpastian hasil pengukuran

+%.>

Dimana (

=Standart deviasi k oreksi

n A Bumlah data

= (y iy )2

n1 +%.?

- Ua2=SSR

n2(Ketidakpastian reresi) +%.&2

Dimana (

SS! (Sum S&uare Residual S! +S&uare

Residual'

S! A !%+Residu

5i +;ilai koreksi A ti i +%.&&

!re=a+(" x t i) +%.&%

a=y i+(" xti) +%.&

n # tiy i y # ti

n# ti2

( ti )2

$

"= +%.&4

Dimana (

ti A 9embacaan standar

iA 9embacaan alat

7/26/2019 2412031047- Chapter 2

9/23

11

yiA ;ilai koreksi

- Tipe B ( nilai ketidakpastian yang tidak dilihat darianalisis pengukuran statistik +IS! "#$ B %.&3@ %I$

.3 dalam K'; D9.2&.%. 1erikut merupakan rumus

umum dari ketidakpastian tipe 1 (

- UB1

1

2x Reso%usi

3+%.&3

- UB2 ak +%.&

7/26/2019 2412031047- Chapter 2

10/23

12

E1&A ;ilai ketidakpastian resolusi

E1%A ;ilai ketidakpastian kalibrator

- +era,at Kebebasan !e"ti!

Derajat kebebasan e$ekti$ ini ber$ungsi sebagai

pemilihan $aktor pengali untuk distribusi Student)s *

serta sebagai penunjuk perkiraan kehandalan

ketidakpastian +IS! "#$ B%.&3@ %I$ .3 dalam K';

D9.2&.%. Derajat kebebasan disimbolkan dengan v,

dengan rumus sebagai berikut (

8 A n-& +%.&>Dimana (

n A Bumlah data

Sedangkan untuk derajat kebebasan e$ekti$

merupakan estimasi dari derajat kebebasan

ketidakpastian baku gabungan yang dirumuskan sebagai

berikut +rumus +elcSettert-aite(

&e''= (U( )

4

(Ui)4

&i

+%.&?

Dimana (

8e$$ A Derajat kebebasan e$ekti$ dari ketidakpastian

kombinasi

vi A Derajat kebebasan dari komponen ketidakpastian

ke-i

EiA Fasil ketidakpastian tipe ' dan 1

Setelah ditentukan nilai derajat kebebasan e$$ekti$,

maka dapat dilanjutkan dengan menghitung nilai $aktor

cakupan sesuai dengan tingkat kepercayaan yang

diinginkan, dimana $aktor cakupan +k didapat dari tabel

*students.

- Keti'a"pastian +iperluas Ue/p

7/26/2019 2412031047- Chapter 2

11/23

13

Ketidakpastian diperluas merupakan akhir nilai

ketidakpastian dengan tingkat kepercayaan. "ingkat

kepercayaan tingkat keyakinan mengenai daerah nilaisebenarnya pada suatu pengukuran +:9, %2&.

EepA k Ec +%.%2

Dimana (

k A aktor cakupan

EcA ;ilai ketidakpastian kombinasi

2.0 Sens*r +T22

DF"-%% adalah sensor digital yang akan digunakan padapembuatan sistem monitoring untuk temperatur dan kelembaban.

9ada alat ini akan dilakukan pengukuran kelembaban nisbi

+Relative Humidity'. 'lat ini mempunyai rangepengukuran dari

2-&22* !F dan akurasi !F absolut G%* !F. Sedangkan akurasi

pengukuran temperature G 2.3oC pada temperature -42o >2oC.

6odul DF"-%% ini sudah menghasilkan output digital yang sudah

terkalibrasi, sehingga tidak mememerlukan rangkaian 'DC

(nalog to Digital /onverter'. !angkaian pembuatan sistem

monitoring temperatur dan kelembaban dapat dilihat pada gambar

7/26/2019 2412031047- Chapter 2

12/23

14

Gambar 2.0!angkaian DF"-%% dan 'rduino 6ega

%3

7/26/2019 2412031047- Chapter 2

13/23

15

Gambar 2.SensorHall 100ect&4&

Hutput sensor all e00ect adalah berupa tegangan,

dikarenakan kebutuhan signal processing adalah sinyal digital,maka output all e00ect sensor dimasukkan ke rangkaian

komparator. Sehingga, output yang akan dihasilkan adalah sinyal

lo-dan sinyal ig.

Gambar 2.3Sinyal outputdari sensor all e00ect magnetic

7/26/2019 2412031047- Chapter 2

14/23

16

#ambar %.> menunjukan hasil dari uji sensor all e00ect

ketika sudah menjadi modul. Sinyal lo- +2 volt dan sinyal ig

+3 volt digambarkan pada gambar tersebut. Dari hasil sinyalkotak +discrete akan diambil salah satu bagiannya, antara Rising

atau 3alling. 9erhitungan !pm dapat dilakukan dengan cara

menghitung $rekuensi dari sinyal tersebut, dan hasilnya dikalikan

dengan

7/26/2019 2412031047- Chapter 2

15/23

17

Gambar 2.4 Skema 9eralatan(/ Laboratory #nit9' Filton

'3=3

2.4 Ken5amanan Termal (Thermal Comfort)

Kenyamanan termal adalah suatu kondisi termal yang

dirasakan oleh manusia tetapi dikondisikan oleh lingkungan dan

benda-benda di sekitar arsitekturnya. 6enurut :ipsmeier +&??4

menunjukkan beberapa penelitian yang membuktikan bataskenyamanan +dalam "emperatur I$ekti$"I berbeda-beda

tergantung kepada lokasi geogra$is dan subyek manusia +suku

bangsa yang diteliti seperti pada tabel di ba)ah ini(

7/26/2019 2412031047- Chapter 2

16/23

18

Gambar 2.16 1atas Kenyamanan +dalam "emperatur I$ekti$"I

Dari re$erensi S; Konservasi Sistem "ata Edara 1angunan

#edung, untuk memenuhi kenyamanan termal pengguna

bangunan, kondisi perencanaan gedung yang berada di )ilayah

dataran rendah adalah berkisar %42C hingga %=2C atau %3,32C G

&,32C, dengan kelembapan relati$

7/26/2019 2412031047- Chapter 2

17/23

19

#udang :antai Etama &2,2

2.16 Kipas Sentri!u$al (Centrifugal Fan)

Kipas sentri$ugal adalah salah satu bentuk kipas yang

sering dugunakan pada sistem pengkondisian udara. Kerja dari

kipas sentri$ugal adalah sebagai berikut, udara memasuki kipas

sentri$ugal secara parsial, kemudian diputar dan digerakkan

mendekati arah radial ke dalam sudu sudu +blades seperti pada

gambar ?.%. Edara meninggalkan sudu sudu dan memasuki

scroll yang menyalurkan udara disekitar lingkaran roda dan

mengarahkannya ke jalan keluar. Suatu kipas dapat mempunyai

jalan masuk tunggal atau kembar, tergantung pada jalan masuk

udara ke impeller, dari satu sisi atau dari ke dua sisinya. 'rah

buang yang umum adalah horiJontal, tetapi pada pemakaian

tertentu membutuhkan arah buang yang tidak horiJontal.

Gambar 2.11 Kipas Sentri$ugal

7/26/2019 2412031047- Chapter 2

18/23

20

2.11 u"um 9 u"um Kipas

Fukum hukum kipas merupakan kumpulan relasi untuk

melakukan taksiran kpengaruh kuantitas seperti kondisi udara,kecepatan putar, dan ukuran kipas terhadap prestasi kipas

tersebut. Hleh karena itu, hukum hukum kipas merupakan satu

komponen penting dalam proses perangkaian sistem

pengkondisian udara. 1erikut merupakan notasi notasi pada

hukum hukum kipas.

4 A :aju 'liran volume +m

s A Kecepatan putar +putarans

L A rapat massa udara +kgm

S9 A kenaikan tekanan statik melalui kipas +9a

5 6 daya yang dibutuhkan oleh kipas +M

Fukum hukum kipas ini berlaku pada sistem yang konstan.

Sistem konstan yang dimaksud adalah sistem yang tidak

mempunyai perubahan pada saluran dan sambungan-sambungan.

Fukum hukum kipas akan dijelaskan diba)ah ini, N dibaca

Oberubah terhadapP

a. u"um 1

Kecepatan putar berubah ubah, massa jenis udara tetap

) * +%.%&

SP *2

+%.%%

P *3

+%.%

b. u"um 2

6assa jenis udara berubah-ubah, laju alir volume tetap

7/26/2019 2412031047- Chapter 2

19/23

21

)=+etap +%.%4

SP , +%.%3

P , +%.%

7/26/2019 2412031047- Chapter 2

20/23

22

2.12 Ar'uin* :e$a 2&06

'rduino adalah suatu sistem pengendali berukuran mikroyang sumber kodenya dapat diakses secara umum +opensource,

perancangan 'rduino dibuat untuk mempermudah dalam

penggunaan elektronik dalam segala bidang. 9ada ard-are

'rduino menggunakan prosessor berbasis '8! dari pabrikan

'"6I: dan so0t-are 'rduino menggunakan bahasa

pemrograman tersendiri serta dapat dijalankan pada linu2,

-indo-s, serta mac. 'rduino memiliki beberapa macam, namun

pada bahasan ini menggunakan jenis (rduino $ega #SB$icrocontroller (*$1"( %3

7/26/2019 2412031047- Chapter 2

21/23

23

memantulkan cahaya yang ada di sekelilingnya terhadap0rontlit

atau mentransmisikan cahaya dari bac8lit. Di dalam :CD ini

memiliki beberapa pin data, pengatur kecerahan layar ataukontras layar, serta pengendali catu daya.

Gambar 2.1#:CD Li&uid /ristal Display'&< %

2.1% #iual $tudio2663

$icroso0t %isual Studio.N1* adalah sekumpulan

pengembangan peralatan untuk membuat aplikasi +eb, (S5.N1*,9$L +eb Services, aplikasi des8top, serta aplikasi mobile

sekalipun. Di dalam %isual studio ini terdapat bahasa

pemrograman .N1* yaitu %isual basic, %isual /::, %isual

/;/Sarp', dan %isual

7/26/2019 2412031047- Chapter 2

22/23

24

Gambar 2.1%%isual Studio =>>?

%&' icrooft Acce

$icroso0t acces merupakan salah satu $itur yang

diberikan dari microso0t untuk mengolah data khususnya

pada bidang database. 1anyak aplikasi database yangberedar selain ms.acces, seperti mys&l. $s.(cces

mempunyai $itur-$itur sederhana yang dapat mudah

dimengerti oleh user. Komponen komponen utama pada

ms.acces adalah table, 4uery S4L7Structured 4uery

languange', 0orm, dan report. "ipe tipe data yang dapat

diolah dalam ms.acces adalah te2t, memo, number,

date7time, currency, auto number, yes7no, !le !b@ect,

yperlin8, loo8up -izard.

7/26/2019 2412031047- Chapter 2

23/23

25

Gambar 2.4 "ampilan$icroso0t (cces