JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2012) 1-6

Abstrak—Negara Indonesia adalah negara maritim. Pola

cuaca dan iklim yang tidak beraturan sekarang ini telah mengancam transportasi laut, dimana data dari KNKT 2003-2008 terjadi 38% kecelakaan transportasi laut yang disebabkan oleh bencana alam, seperti badai, anging kencang, ombak besar, dll. Perlu diketahui jumlah weather station di Indonesia tidak sebanding dengan luas lautan Indonesia, dimana tercatat hanya 198 buah weather station di Indonesia. Perlu adanya tambahan buoy weather ini yang melatarbelakangi tugas akhir ini apalagi buoy weather yang ada di tengah laut. Keluaran penelitian ini diharapkan dapat menghasilkan buoy weather dengan harga murah dan dapat diletakkan ditengah laut untuk membantu transportasi laut. Beberapa variabel yang diukur oleh maritime buoy weather ini adalah tekanan udara (HP03), arah angin (optocoupler), kelajuan angin (rotary encoder) serta suhu dan kelembaban (SHT 11). Spesifikasi sistem pengukuran suhu adalah ketidakpastian pengukuran sebesar 0,028OC error akurasi 0,253 OC dan error presisi 0,013 OC. Sistem pengukuran kelembaban memiliki nilai ketidakpastian pengukuran sebesar 0,051%, error akurasi sebesar 0,445% dengan error presisi sebesar 0,227%. Sistem pengukuran arah angin memiliki nilai ketidakpastian sebesar 2,9O. Sistem pengukuran kelajuan angin memiliki nilai ketidakpastian pengukuran sebesar 0,0363 m/s, error akurasi dari sensor ini adalah 0.338 m/s dan error presisi sebesar 0,27 m/s.

Kata Kunci—arah angin, kelajuan angin,kelembaban,maritime buoy weather.

I. PENDAHULUAN

adan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika (BMKG) merupakan lembaga yang menangani masalah cuaca dan

iklim di Indonesia. Lembaga ini mendirikan stasiun meteorologi di berbagai tempat untuk mengamati kondisi lingkungan yang ada di sekitar stasiun tersebut. Parameter yang diambil adalah suhu, kelembaban, kecepatan, arah angin, curah hujan dan intensitas penyinaran matahari. Sejak tahun 1991, pola iklim di Indonesia tidak dapat diprediksikan (musim hujan atau kemarau). Pola cuaca dan iklim yang tidak beraturan ini akan mengganggu sarana transportasi laut, dimana menurut laporan KNKT 2003-2008 terjadi 38% kejadian kecelakaan transportasi laut yang disebabkan oleh bencana alam, seperti badai, anging kencang, ombak besar, dll. Faktor kesalahan manusia juga menjadi 41% penyebab kecelakaan transportasi laut. Faktor lainnya yang cukup besar menjadi penyebab kecelakaan transportasi laut adalah akibat strukur kapal yang tidak kuat dengan prosentase sebesar 21%.

B

Melihat permasalahan yang seperti ini pemerintah melakukan upaya, yaitu dengan memberikan perijinan berlayar untuk kapal-kapal yang berlabuh dan bersandar melalui syahbandar.

Selain itu beberapa pendukung lain yang dilakukan yaitu: (i) website bmkg.go.id yang memberikan Informasi dan prakiraan cuaca setiap harinya, (ii) peningkatan jumlah dan jangkauan radio pantai dan, (iii) sarana bantu navigasi pelayaran (SBNP). Perlu diketahui Jumlah stasiun cuaca sekitar 198 di Indonesia dari wilayah Banda Aceh sampai dengan Timika yang mencakup luasan wilayah 7,9 juta km2 dengan 1,8 juta km2 daratan, 6,1 juta km2 luas laut. Penambahan stasiun cuaca ini tidak mungkin dilakukan dengan bebas, dikarenakan biaya pengadaannya yang cukup mahal. Maritime buoy weather ini diharapkan bisa menjadi alat alternatif untuk mengetahui informasi prakiraan cuaca maritim dan juga dapat mendukung sistem informasi cuaca maritim.

Tujuan yang ingin dicapai dari penelitian tugas akhir ini adalah merancang maritime buoy weather dengan akurasi dan juga presisi yang sesuai dengan kondisi sebenarnya serta murah dan dapat mudah dioperasikan

II.URAIAN PENELITIAN

A. Alur Penelitian

Penelitian tugas akhir ini memiliki langkah-langkah untuk mencapai tujuan. Adapun langkah-langkah tersebut digambarkan dalam diagram alir pada gambar 1.

Pada diagram alir diatas dapat dilihat bahwa dalam pembuatan dan penyusunan tugas akhir ini terdapat beberapa tahap yang harus dilakukan, yaitu: Penentuan spesifikasi perancangan alat dengan cara menentukan kriteria komponen ataupun rangkaian yang akan dibutuhkan untuk dapat merancang alat ini. Selanjutnya menentukan komponen dan rangkaian seperti apa yang akan digunakan. Kemudian perancangan rangkaian yang dibutuhkan seperti rangkaian catudaya, sensor suhu, sensor kelembaban, sensor tekanan udara, sensor arah dan kelajuan angin, mikrokontroler ATMega8535 beserta pemrogramannya dan buoy.

Tahapan selanjutnya adalah pembuatan dan pengujian alat. Jika alat yang dibuat sudah sesuai dengan spesifikasi awal maka dapat dilakukan analisa, jika tidak sesuai maka akan dilakukan studi literatur lagi untuk mencari rangkaian perancangan yang sesuai spesifikasi.

RANCANG BANGUN MARITIME BUOY WEATHER UNTUK MENDUKUNG SISTEM INFORMASI CUACA MARITIM DI

PELABUHAN TANJUNG PERAK, SURABAYA

Tri Kurniawan, Ir. Syamsul Arifin, MT, dan Imam Abadi, ST, MTJurusan Teknik Fisika, Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS)

Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111E-mail: syamsul@ep.its.ac.id

1

JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2012) 1-6

Gambar 2. Diagram Alir Penelitian

B. Spesifikasi Perangkat

Sensor SHT 11 dipilih sebagai sensor untuk mengukur suhu udara dan kelembaban udara karena sensor ini dapat mengukur kedua besaran fisis dalam satu alat. Sensor ini membutuhkan supply tegangan 2.4-5,5 volt. Sensor ini juga memiliki SCK (Serial Clock Input) digunakan untuk mensinkronkan komunikasi antara mikrokontroler dengan SHT11 dan DATA (Serial Data) digunakan untuk transfer data dari dan ke SHT 11.

Sensor yang digunakan untuk mengukur tekanan udara adalah sensor modul barometer HP03. Sensor ini membutuhkan supply tegangan 4,5-5,5volt. Sensor ini juga memiliki SCK (Serial Clock Input) digunakan untuk mensinkronkan komunikasi antara mikrokontroler dengan modul sensor HP03 dan DATA (Serial Data) digunakan untuk transfer data dari dan ke modul sensor HP03. Adapun yang perlu perhatikan adalah keluaran dari sensor ini berupa data digital. Rentang tekanan udara yang dapat terukur adalah 300 sampai 1100 mbar dengan akurasi sebesar 1,5 mbar.

Sensor arah angin dibuat seperti jarum penunjuk yang dibelakangnya ada sirip. Pada sensor arah angin ini menggunakan optocoupler sebagai sensor yang memberikan informasi arah angin. Optocoupler disini terdapat delapan buah dimana setiap masing – masing mewakili satu dari arah mata angin (utara, timur laut , timur, tenggara, selatan, barat

daya, barat, dan barat laut). Optocoupler disini akan memiliki keluaran high jika cahaya transmitter yang menuju receiver terhalang dan akan memberikan nilai low jika cahaya transmitter yang menuju receiver tidak terhalang. Jarum penunjuk pada sensor arah angin ini dihubungkan dengan penghalang yang berbentuk juring 1/8 lingkaran pada bagian bawahnya, sehingga ketika salah satu optocoupler yang tertutupi oleh juring tersebut maka keluarannya akan bernilai high dan informasi ini yang akan diolah olah mikrokontroler menjadi arah angin.

Sensor kelajuan angin dibuat dari corong atau mangkok alumunium yang dibentuk menjadi baling – baling seperti yang digunakan pada anemometer corong atau wind cup dengan jari – jari sebesar 12,5 cm. Putaran dari baling - baling yang disebabkan oleh angin memiliki kecepatan yang sebanding. Pengukuran kecepatan putaran baling - baling dilakukan dengan menambahkan rotary encoder pada poros corong atau bagian bawahnya. Disini fungsi dari Rotary encoder adalah mengubah kecepatan putaran corong menjadi sinyal pulsa yang kemudian akan diproses di mikrokontroler sehingga diperoleh kelajuan anginnya. Rotary encoder disini berupa piringan kisi yang memiliki 22 buah lubang dengan diameter kisi adalah 3,7 cm.

C.Perancangan sistem mekanik dan elektrik

Sistem mekanik memiliki dua rangka yaitu rangka utama penyangga diatas dan juga rangka buoy dibawah. Gambar 3. merupakan desain dari maritime buoy weather. Untuk langkah awalnya pembuatan maritime buoy weather ini yaitu dengan mendesain rangka dari tempat instrument-instrument yang akan digunakan. Setelah semua mekanik instrument yang akan digunakan telah jadi, langkah berikutnya yaitu menghitung berat dari rangka dan instrument tersebut. Hal ini dilakukan untuk menentukan desain dari maritime buoy weather. Setelah itu mendesain buoy atau wahana terapungnya agar dapat menopang rangka dan instrument tersebut agar tetap stabil apabila diletakkan pada permukaan air, serta dilakukan penataan untuk tempat elektriknya pada maritime buoy weather. Wahana pelampung ini terbuat dari bahan dasar fiber glass yang merupakan bahan dasar dari pembuatan kapal speedboat.

Gambar 3. Design dari maritime buoy weather

Secara keseluruhan diagram blok dari sistem akuisisi data maritime buoy weather yang dirancang bisa digambarkan seperti pada Gambar 4. Variabel suhu udara, kelembaban udara, tekanan udara, kelajuan dan arah angin diukur oleh sensor dan diproses supaya dapat tertampil nilai terukurnya di

2

JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2012) 1-6

PC.

Gambar 4. Diagram blok sistem maritime buoy weather

Display dalam sebuah sistem pengukuran itu penting karena dapat digunakan untuk mengetahui nilai dari besaran fisis yang terukur. Jadi semua hasil pengolahan data dari mikrokontroler ditransmisikan menuju PC menggunkan komunikasi serial. Setelah itu baru dilakukan pemrograman guna menampilkan data tersebut pada tampilan software visualisasi.

III. HASIL DAN DISKUSI

A. Pengujian sistem pengukuran suhu udara

Sebelum sensor SHT 11 digunakan maka harus dilakukan kalibrasi pengukuran sensor SHT dengan kalibrator. Cara pengkalibrasiannya dilakukan dengan cara memanaskan air dan sensor SHT 11 diletakkan dekat dengan air. Sensor SHT 11 mengukur suhu udara disekitar air tersebut dari suhu 22oC sampai suhu mencapai 50,6 oC. Disini terdapat dua suhu yang tercatat. Dimana pembacaan alat dan juga pembacaan yang kedua adalah pembacaan dari thermometer digital yang dijadikan kalibrator.

5500 6500 7500 8500 9500 105002025303540455055

f(x) = 0.0101013057013278 x − 40.0967650358925R² = 0.967029809361749

Data Biner 14 Bit

Suhu

Uda

ra

Grafik 1. Hubungan keluaran SHT 11 dengan Suhu Udara

Dari grafik diatas didapatkan nilai regresi linier yang

menjadi masukan untuk mikrokontroler. Kemudian dilakukan pengujian pembacaan berulang dan juga pengujian data acak.

Tabel 1.Data pengujian pembacaan berulang sistem pengukuran

suhuAlat Ukur Sensor Error d koreksi D

29.3 29.18 -0.12 0.00333 0.12 0.09

29.3 29.19 -0.11 0.01333 0.11 0.08

29.1 29.17 0.07 -0.00667 -0.07 -0.1

29.2 29.18 -0.02 0.00333 0.02 -0.01

29.1 29.17 0.07 -0.00667 -0.07 -0.1

29.2 29.18 -0.02 0.00333 0.02 -0.01

29.4 29.17 -0.23 -0.00667 0.23 0.2

29.3 29.17 -0.13 -0.00667 0.13 0.1

29.3 29.18 -0.12 0.00333 0.12 0.09

29 29.18 0.18 0.00333 -0.18 -0.21

29.1 29.17 0.07 -0.00667 -0.07 -0.1

29.2 29.18 -0.02 0.00333 0.02 -0.01

29.2 29.18 -0.02 0.00333 0.02 -0.01

29.1 29.18 0.08 0.00333 -0.08 -0.11

29.3 29.17 -0.13 -0.00667 0.13 0.1

29.2066729.1766

7 -0.03   0.03  Data diatas merupakan data pengulangan dimana rata-rata

error pada pengukuran suhu udara sebesar -0.030C

B. Pengujian sistem pengukuran kelembaban udara

Sama halnya dengan pengukuran suhu udara sensor SHT 11 perlu pengkalibrasian terlebih dahulu baru bisa digunakan untuk mengukur. Cara pengkalibrasian untuk kelembaban udara ini dilakukan dengan cara memanaskan air dan sensor SHT 11 diletakkan dekat dengan air. Dari pemanasan tersebut maka akan timbullah uap air, uap air inilah yang diukur kelembabannya. Sensor SHT 11 mengukur kelembaban udara dari uap air tersebut dari kelembaban 57% sampai dengan kelembaban 92,5%. Dalam proses ini terdapat dua nilai kelembaban yang tercatat. Dua nilai itu adalah pembacaan alat dan juga pembacaan dari hygrometer digital yang dijadikan sebagai kalibrator.

1000 1500 2000 2500505560657075808590

f(x) = 0.0149989270711742 x + 42.1057145355968R² = 0.988121981480887

Data Biner 14 Bit

Kele

mba

ban

Grafik 2. Hubungan keluaran SHT 11 dengan Kelembaban

3

JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2012) 1-6

UdaraDari data yang di ambil didapatkan persamaan baru yang

merupakan hasil dari regresi linier. Persamaan yang muncul adalah kelembaban = 0,015 (data kelembaban) + 42,1. Selanjutnya persamaan tersebut dimasukkan dalam pemrograman mikrokontroler. Setelah itu dilakukan pengujian pembacaan berulang dan juga pengujian pengambilan data dengan nilai acak.

Tabel 2.Data pengujian pembacaan berulang sistem pengukuran kelembaban

Standart sensor Error D Koreksi D

75.63 75.31 -0.32 -0.06933 0.32 0.29933375.45 75.36 -0.09 -0.01933 0.09 0.06933375.09 75.39 0.3 0.01067 -0.3 -0.3206775.37 75.41 0.04 0.03067 -0.04 -0.0606775.18 75.44 0.26 0.06067 -0.26 -0.2806775.78 75.45 -0.33 0.07067 0.33 0.30933375.42 75.47 0.05 0.09067 -0.05 -0.0706775.63 75.44 -0.19 0.06067 0.19 0.169333

75.3 75.42 0.12 0.04067 -0.12 -0.1406775.37 75.39 0.02 0.01067 -0.02 -0.0406775.65 75.42 -0.23 0.04067 0.23 0.20933375.28 75.27 -0.01 -0.10933 0.01 -0.0106775.09 75.18 0.09 -0.19933 -0.09 -0.1106775.01 75.19 0.18 -0.18933 -0.18 -0.2006775.75 75.55 -0.2 0.17067 0.2 0.179333

75.4 75.379 -0.0206 0.02067 Data diatas merupaan data pengulangan dimana rata-rata

error pada pada pengukuran adalah -0.02 %.

C.Pengujian sistem pengukuran arah angin

Pada sistem pengukuran arah angin ini dilakukan pengujin awal untuk mengetahui apakah sistem pengukuran ini dapat bekerja dengan baik.pengujiannya menggunakan bantuan kompas untuk membantu menunjukkan arah yang seseungguhnya.

Tabel 3.Tabel pengujian awal sensor arah angin

PortC Arah Angin

0 1 2 3 4 5 6 7Tertampi

lSeharusny

a

0 0 0 0 0 0 0 0 Loading Loading

1 0 0 0 0 0 0 0 Barat Barat

0 1 0 0 0 0 0 0Barat Laut Barat Laut

0 0 1 0 0 0 0 0 Utara Utara

0 0 0 1 0 0 0 0Timur Laut

Timur Laut

0 0 0 0 1 0 0 0 Timur Timur

0 0 0 0 0 1 0 0 Tenggara Tenggara

0 0 0 0 0 0 1 0 Selatan Selatan

0 0 0 0 0 0 0 1Barat Daya

Barat Daya

Dari data pengujian diatas secara tidak langsung sensor arah ini hanya bisa mendeteksi minimal 45O. Ketika optocoupler yang tertutupi ada 2 buah maka yang tertampil adalah loading, disini bermaksud masih belum jelasnya arah angin yang diterima sensor dan sensor akan menunjukkan arah ketika hanya ada satu saja optocoupler yang tertutupi oleh kisi.

Tabel 4.Data pengujian sistem pengukuran arah angin

masukan sensorkoreksi D D^2(kompas

) (alat)

0 0 0 -11.25126.562

5

22.5 0 22.5 11.25126.562

5

45 45 0 -11.25126.562

5

67.5 45 22.5 11.25126.562

5

90 90 0 -11.25126.562

5

112.5 90 22.5 11.25126.562

5

135 135 0 -11.25126.562

5

157.5 135 22.5 11.25126.562

5

180 180 0 -11.25126.562

5

202.5 180 22.5 11.25126.562

5

225 225 0 -11.25126.562

5

247.5 225 22.5 11.25126.562

5

270 270 0 -11.25126.562

5

292.5 270 22.5 11.25126.562

5

315 315 0 -11.25126.562

5

337.5 315 22.5 11.25126.562

5

  rata-rata 11.25 jumlah 2025

D.Pengujian sistem pengukuran kelajuan angin

Dalam pengujian sistem penguuran kelajuan angin disini diawal perlu dilakukan pengkalibrasian antara nilai pulsa yang tercatat oleh counter perdetiknya dengan kelajuan angin yang sesungguhnya. Kelajuan angin dihasilkan dari kipas angin yang memiliki variasi kelajuan angin low, medium dan juga high. Setiap kelajuan angin yang tercatat pada anemometer standar disesuaikan dengan nilai pulsa perdetik dari hitungan counter pada sensor. Dari situ maka akan terbentuk hubungan antara pulsa perdetik dengan kelajuan angin yang sebenanya.

4

JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2012) 1-6

75 95 115 135 155 175 1952.5

33.5

44.5

55.5

66.5

f(x) = 0.02797411870754 x + 0.100228183896872R² = 0.903797399683906

pps

kela

juan

ang

in (m

/s)

Grafik 3. Hubungan pps pada sensor dengan kelajuan angin

Dari data yang di ambil didapatkan persamaan baru yang merupakan hasil dari regresi linier. Persamaan yang muncul adalah kelajuan angin = 0,028*(pps) + 0,1. Selanjutnya persamaan tersebut dimasukkan dalam pemrograman mikrokontroler. Setelah itu dilakukan pengujian data berupa pembacaan berulang dalam mengukur kelajuan angin serta melihat nilai kelajuan angin yang tertampil.

Dalam pengujian ini terdapat dua nilai kelajuan angin yang tercatat. Yang pertama adalah pembacaan alat dan yang kedua adalah pembacaan dari anemometer digital yang dijadikan kalibrator. Disini nilai koreksi berasal dari selisih antara pembacaan alat dengan pembacaan dari kalibrator. Disini nilai d didapat dari selisih antara nilai koreksi dengan koreksi rata-rata.

Tabel 5.Tabel pengujian data pengulangan sensor kelajuan angin

Standart Alat error Koreksi D d

4 3.82 -0.18 0.18 0.1 -0.1

4 3.79 -0.21 0.21 0.13 -0.13

4.01 3.88 -0.13 0.13 0.05 -0.04

4 3.85 -0.15 0.15 0.07 -0.07

4 3.95 -0.05 0.05 -0.03 0.03

4.02 3.85 -0.17 0.17 0.09 -0.07

4 3.78 -0.22 0.22 0.14 -0.14

4.03 4.11 0.08 -0.08 -0.16 0.19

4 4.05 0.05 -0.05 -0.13 0.13

4 4.12 0.12 -0.12 -0.2 0.2

3.99 3.92 -0.07 0.07 -0.01 0

  3.92 -0.08455 0.084545 0.004545  

Data diatas merupaan data pengulangan dimana rata-rata error pada pada pengukuran adalah -0.084 m/s. Selain itu diambil pula data pengujian data naik dan pengujian data turun.

Tabel 6.Data pengujian sistem pengukuran kelajuan angin

pembacaan standart

pengujian naik pengujian turunPerbedaan error pembaca

an alaterror

pembacaan alat

error

3.1 3.32 0.22 3.22 0.12 0.1

3.2 3.29 0.09 3.26 0.06 0.03

3.4 3.46 0.06 3.28 -0.12 0.18

4 3.88 -0.12 3.88 -0.12 0

4.4 4.04 -0.36 4.3 -0.1 -0.26

4.5 4.27 -0.23 4.35 -0.15 -0.08

  rata-rata -0.057 rata-rata -0.0517  

E. Analisa

Setelah dilakukan pengujian terhadap sistem pengukuran dari maritime buoy weather, langkah selanjutnya adalah melakukan analisa terhadap data–data yang telah diperoleh dari proses pengujian. Pada saat pengujian diperoleh beberapa data yaitu error, koreksi, d, D yang akan digunakan untuk analisa. Analisa yang dilakukan adalah untuk mengetahui nilai ketidakpastian pengukuran, error akurasi, dan juga error presisi. Perhitungan ketidakpastian pengukuran, error akurasi menggunakan dan error presisi. Hasil analisa sistem akuisisi data yang telah dibuat akan dibahas masing – masing untuk setiap variabel yang diukur.

a. Analisa sistem pengukuran suhuRentang dari pengukuran sensor ini adalah antara

15OC sampai dengan 77 OC, sehingga sistem pengukuran ini memiliki span 57 OC. Sebenarnya rentang dari sensor adalah -40 OC sampai 123,8 OC namun dalam keadaan real untuk pengukuran suhu udara disekitar laut range yang sudah ditetapkan sudah mencakup. Ketidakpastian pengukuran untuk sistem pengukuran data suhu diperoleh dari data hasil pengujian pembacaan berulang. Pengujian tersebut memeroleh hasil Σ(D)2

sebesar 0.1692. Jumlah data koreksi yang diperoleh dari pengujian berulang adalah limabelas, jadi nilai standar deviasi koreksi maksimumnya (σu) sebesar 0.1099 OC. Ketidakpastian pengukuran sistem pengukuran suhu berdasarkan pengujian adalah 0.028OC, sehingga toleransi pengukuran sistemnya adalah ±0.028 OC. Pengujian pembacaan skala sistem akuisisi data suhu) memperoleh nilai Σ(d) 2

dan Σ(Error) 2. Berdasarkan dari data-data tersebut maka diperoleh nilai error akurasi (Ea) dan juga error presisi (Ep). Untuk mencari nilai Ea diperlukan nilai standar deviasi akurasi (σa) dan error standar akurasi (αa). Dari data pengujian diperoleh σa sebesar 0.114 OC dan αa sebesar 0.029 OC, jadi diperoleh nilai Ea sebesar 0.253 OC. Sedangkan untuk mencari nilai Ep diperlukan nilai standar devasi presisi (σp) dan error standar presisi (αp). Berdasarkan data pengujian diperoleh σp sebesar 0.006 OC dan αp

sebesar 0.001, sehingga diperoleh Ep sebesar 0.013 OC.b. Analisa sistem pengukuran kelembaban

Rentang dari pengukuran sensor ini adalah antara 47% sampai dengan 92.5%, sehingga sistem pengukuran ini memiliki span 44,5%. Ketidakpastian pengukuran untuk sistem pengukuran data kelembaban diperoleh dari data hasil pengujian pembacaan berulang. Pengujian tersebut memeroleh hasil Σ(D)2

sebesar 0.559. Jumlah data koreksi yang diperoleh dari pengujian berulang adalah limabelas, jadi nilai standar deviasi koreksi maksimumnya (σu) sebesar 0.1998%. Ketidakpastian pengukuran sistem pengukuran suhu berdasarkan pengujian adalah

5

JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2012) 1-6

0.051%, sehingga toleransi pengukuran sistemnya adalah ±0.051%. Pengujian pembacaan skala sistem pengukuran kelajuan angin memperoleh nilai Σ(d)2

dan Σ(Error)2. Berdasarkan dari data-data tersebut maka diperoleh nilai error akurasi (Ea) dan juga error presisi (Ep). Untuk mencari nilai Ea diperlukan nilai standar deviasi akurasi (σa) dan error standar akurasi (αa). Dari data pengujian diperoleh σa sebesar 0.2% dan αa sebesar 0.051%, jadi diperoleh nilai Ea sebesar 0.445%. Sedangkan untuk mencari nilai Ep

diperlukan nilai standar devasi presisi (σp) dan error standar presisi (αp). Berdasarkan data pengujian diperoleh σp sebesar 0.102% dan αp sebesar 0.026%, sehingga diperoleh Ep sebesar 0.227%.

c. Analisa sistem pengukuran arah anginBerdasarkan table 6. dapat dilihat bahwa nilai

Σ(D)2 sebesar 2025. Jumlah data koreksi yang diperoleh dari pengujian berulang adalah enambelas, jadi nilai standar deviasi koreksi maksimumnya (σu) sebesar 11.61O. Ketidakpastian pengukuran sistem pengukuran suhu berdasarkan pengujian adalah 2.904O, sehingga toleransi pengukuran sistemnya adalah ±2.904O.

d. Analisa sistem pengukuran kelajuan anginRentang dari pengukuran sensor ini adalah antara

47% sampai dengan 92.5%, sehingga sistem pengukuran ini memiliki span 44,5%. Ketidakpastian pengukuran untuk sistem pengukuran data kelajuan angin diperoleh dari data hasil pengujian pembacaan berulang. Pengujian tersebut memeroleh hasil Σ(D)2

sebesar 0.152. Jumlah data koreksi yang diperoleh dari pengujian berulang adalah sebelas, jadi nilai standar deviasi koreksi maksimumnya (σu) sebesar 0.12m/s. Ketidakpastian pengukuran sistem pengukuran suhu berdasarkan pengujian adalah 0.036m/s, sehingga toleransi pengukuran sistemnya adalah ±0.036m/s. Pengujian pembacaan skala sistem pengukuran kelajuan angin memperoleh nilai Σ(d)2

dan Σ(Error)2. Berdasarkan dari data-data tersebut maka diperoleh nilai error akurasi (Ea) dan juga error presisi (Ep). Untuk mencari nilai Ea diperlukan nilai standar deviasi akurasi (σa) dan error standar akurasi (αa). Dari data pengujian diperoleh σa sebesar 0.149m/s dan αa sebesar 0.045m/s, jadi diperoleh nilai Ea sebesar 0.338m/s. Sedangkan untuk mencari nilai Ep diperlukan nilai standar devasi presisi (σp) dan error standar presisi (αp). Berdasarkan data pengujian diperoleh σp sebesar 0.123m/s dan αp

sebesar 0.037m/s, sehingga diperoleh Ep sebesar 0.278m/s.

IV. KESIMPULAN/RINGKASAN

Telah dirancang maritime buoy weather dengan variabel yang diukur adalah suhu, kelembaban, tekanan udara,

arah angin dan kelajuan angin dengan spesifikasi sebagai berikut:

1. Spesifikasi sistem pengukuran suhu memiliki nilai ketidakpastian pengukuran sebesar 0,028OC, error akurasi 0,253 OC dan error presisi 0,013 OC.

2. Sistem pengukuran kelembaban memiliki nilai ketidakpastian pengukuran sebesar 0,051%, error akurasi sebesar 0,445% dengan error presisi sebesar 0,227%.

3. Sistem pengukuran arah angin memiliki nilai ketidakpastian pengukuran sebesar 2,9O.

4. Sistem pengukuran kelajuan angin memiliki nilai ketidakpastian pengukuran sebesar 0,0363 m/s, error akurasi dari sensor ini adalah 0.338 m/s dan error presisi sebesar 0,27 m/s.

DAFTAR PUSTAKA[1] Agung Permana,Citra, 2010. Rancang Bangun Sistem Telemetri Suhu

dan Kelembaban menggunakan Mikrokontroler ATMega8535 dengan Antar Muka Komputer. Semarang

[2] Arifianto, B. Modul Training Mikrokontroler for Begginer. s.l. : Max-tron.

[3] Bentley, John.P. 1995. Principle of Measurement System/John P.Bentley, 3rd ed. Longman Group Limited:England.

[4] BLH . (2008). Laporan Pemeliharaan Stasiun Monitoring Udara Ambient Tahun 2008. Surabaya.

[5] Chandra, Handy and Cahyadi, Agus,2010. Analisis Perbandingan Wave Heading paa Simulasi Design Buoy Solid. Jakarta.

[6] Garaudy, Hendrit, 2010. Perancangan Sistem Monitoring Kelembaban dan Temperatur menggunakan Komunikasi Zigbee 2,4 GHz. Semarang.

[7] Heryanto,Ary, 2008. Pemrograman Bahasa C untuk Mikrokontroler ATMega8535. Yogyakarta .

[8] Mories, S Alan. 2001. Measurement and Instrumentation Principle. 3rd. Great Britain : Butterworth Heinemann.

[9] Yulianto, Edi,2011. Perancangan Sistem Akuisisi Data pada Mini Weather Station. Surabaya.

6