implementasi sensor kapasitif dalam sistem...
TRANSCRIPT
TE 091399
IMPLEMENTASI SENSOR
KAPASITIF DALAM SISTEM
KONTROL KADAR ETANOL
Peter Chondro
2210100136
Dosen Pembimbing
Dr M Rivai ST MT
Suwito ST MT
Bidang Studi Elektronika | Jurusan Teknik Elektro |
FTI-ITS | Surabaya 2014
Outline
PENDAHULUAN
PERANCANGAN ALAT
PENGUJIAN ALAT
KESIMPULAN
DASAR TEORI
PENDAHULUAN
bull Etanol merupakan elemen esensial dalam bidangmedis farmasi dan industri bahan bakar
bull Etanol dimanfaatkan berdasarkan kadarnya
bull Etanol akan menguap diatas suhu flash point setiapkadarnya
Latar Belakang
SISTEM KONTROL KADAR ETANOL
bull Bagaimana bentuk rancangan sensor kapasitif yang dapat digunakan untuk mengukur kadar etanol
bull Bagaimana bentuk rancangan sistem dengankapabilitas kontrol kadar etanol
bull Bagaimana bentuk rancangan algortima kontroler PID digital dalam ATmega16 sesuai dengan respon plant
bull Bagaimana pengaruh TDS aquades dalam sensor kapasitif
bull Bagaimana pengaruh pH larutan etanol dalam sensor kapasitif
Perumusan Masalah
bull Mendapatkan rancangan sensor kapasitif yang mampu mengidentifikasi etanol dengan kadar 0-90
bull Terciptanya sebuah prototip sistem kontrol yang mampu mengatur kadar etanol dalam larutandengan kadar 0-50
bull Tersematnya kontrol PID pada sistem melalui keduapompa persitaltik sebagai aktuator sistem
Tujuan Penelitian
bull Karakterisasi sensor untuk rentang kadar etanol 0-90 dengan resolusi sebesar 10
bull Pembanding data karakterisasi sensor memanfaatkanhidrometer alkohol analog
bull Etanol 96 menggunakan tipe non food grade
bull Pelarut etanol menggunakan air suling (aquades)
Batasan Masalah
DASAR TEORI
Etanol
Ion Metil
Ion Metilen
Ion Hidroksil
Etanol
bull σ = 135x10-9 Scm
bull εr = 243 (εo = 885x10-12 Fm)
bull pH 65
bull memiliki ujung polar dan non-polar
bull larut dalam air (tidak bereaksi) - eksotermik
bull mudah menguap
Karakteristik Fisis dan Kimia Etanol 96
Etanol
Flash Point Etanol
Konsentrasi Etanol Suhu
10 49oC
20 36oC
30 29oC
40 26oC
50 24oC
60 22oC
70 21oC
80 20oC
90 17oC
96 16oC
Hidrometer
Kadar etanol dapat diukur menggunakanhidrometerHidrometer bekerja memanfaatkan prinsipgravitasi
Medium Dielektrik
Material Konstanta Dielektrik Konduktivitas (Scm)
Vakum 1 10-15
Udara Kering 100059 8x10-15
Minyak Tanah 18 4x10-12
Kertas 36 64x10-11
Etanol 96 243 135x10-9
Air 804 4x10-8
Sensor Kapasitif
Osilator
Kontrol PID
bull Terdiri atas komponen proporsional integral danderivatif
bull Setiap komponen kontrol memiliki pengaruh yang berbeda
Proporsional
bull Menambah atau mengurangi kestabilan
bull Dapat memperbaiki respon transien khusus rise time settling time
bull Mengurangi (bukan menghilangkan) error steady state
Integratif
bull Menghilangkan error steady state
bull Respon lebih lambat dibandingkan dengan respon proportional
bull Dapat menambah ketidakstabilan karena menambah orde sistem
Derivatif
bull Memberikan efek redaman pada sistem yang berosilasi sehingga diperlukan pemberian nilai Kpyang lebih besar
bull Memperbaiki respon transien karena memberikan aksi saat terjadi perubahan error
Tuning PID
bull Untuk menentukan konstanta P I dan D dari kontrolPID berdasarkan respon plant
bull Ziegler Nichols 1 merupakan metode tuningberdasarkan respon step dari plant
Tuning PID
Waktu
Res
po
nP
lant
Tuning PID
PERANCANGAN ALAT
Diagram Blok Sistem
Diagram Blok PID
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN SENSOR
Perancangan Sensor
Desain
25 mm
115 mm
80 mm
Perancangan Sensor
Pembahasan Desain (1)
bull Sensor berjenis kapasitif karena etanol
termasuk sebagai bahan dielektrik
Material Konstanta Dielektrik Konduktivitas (Scm)
Vakum 1 10-15
Udara Kering 100059 8x10-15
Minyak Tanah 18 4x10-12
Kertas 36 64x10-11
Etanol 96 243 135x10-9
Air 804 4x10-8
Perancangan Sensor
Pembahasan Desain (2)
bull Rongga sensor dirancang relatif besar untuk
mencegah aliran listrik akibat reaksi ionisasi
CH3CH2OH + H2O CH3CH2O- + H3O+
Perancangan Sensor
Pembahasan Desain (3)
Sensor berbahan aluminium karena
bull Tidak mudah teroksidasi
bull σ = 35x107 Sm
bull Tidak bereaksi dengan etanol
bull Paramagnetik
2Al + 3H2O Al2O3 + 3H2
Pengujian Sensor Sampel Air Mineral ldquoAquaserdquoSampel Percobaan Ke- Kapasitansi Terukur LCR meter(nF) Rerata Kapasitansi Terukur (nF)
Sampel 1
1 5756
58112
2 5829
3 5816
4 5821
5 5834
Sampel 2
1 5556
56086
2 5643
3 5644
4 5617
5 5583
Sampel 3
1 5732
57054
2 5667
3 5672
4 5716
5 5740
Sampel 4
1 5848
58974
2 5914
3 5921
4 5866
5 5938
Sampel 5
1 5863
58216
2 5832
3 5845
4 5798
5 5770
Rerata Kapasitansi Percobaan (nF) 57684
Pengujian Sensor Sampel Air Mineral ldquoFlowrdquoSampel Percobaan Ke- Kapasitansi Terukur LCR meter(nF) Rerata Kapasitansi Terukur(nF)
Sampel 1
1 6701
66714
2 6677
3 6676
4 6649
5 6654
Sampel 2
1 6506
65284
2 6550
3 6533
4 6521
5 6532
Sampel 3
1 6625
66024
2 6620
3 6584
4 6611
5 6572
Sampel 4
1 6564
65926
2 6566
3 6613
4 6611
5 6609
Sampel 5
1 6622
65956
2 6587
3 6586
4 6604
5 6579
Rerata Kapasitansi Percobaan (nF) 65981
Pengujian Sensor Sampel AquadesSampel Percobaan Ke- Kapasitansi Terukur LCR meter(nF) Rerata Kapasitansi Terukur(nF)
Sampel 1
1 3221
3204
2 3221
3 3186
4 3200
5 3194
Sampel 2
1 2334
2458
2 2355
3 2419
4 2602
5 2580
Sampel 3
1 2340
2249
2 2334
3 2253
4 2111
5 2205
Sampel 4
1 2437
2375
2 2333
3 2330
4 2422
5 2355
Sampel 5
1 2420
2400
2 2422
3 2370
4 2411
5 2377
Rerata Kapasitansi Percobaan (nF) 2537
Pengujian Sensor
Analisis Data Sensor
Sampel Aquades
Material Konstanta Dielektrik
Etanol 96 243
Air 804
Pengujian Sensor Sampel Etanol 96
Sampel Sampel Ke-Kapasitansi Terukur LCR
meter (nF)Rerata Kapasitansi Terukur (nF)
Sampel 1
1 0730
0696
2 0692
3 0681
4 0688
5 0690
Pengujian Sensor
Analisis Data Sensor
Material Konstanta Dielektrik
Etanol 96 243
Air 804
Sampel Etanol 96
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN OSILATOR
Perancangan Osilator
Skematik Rangkaian
Perancangan Osilator
Pembahasan Rangkaian
Rancangan osilator mengeluarkan gelombang kotak(kompatibel dengan mikrokontroler)
Perancangan Osilator
Pembahasan Rangkaian
Rancangan osilator mampu menghasilkan gelombangdengan frekuensi dibawah rating (500kHz)
Udara memiliki εr terendah (εr = 1)
Kapasitansi kabel terukur (LCR meter) = 0078nF
Kapasitansi kompensasi = 33nF
Pengujian Osilator
No SampelFrekuensi Terukur
Osiloskop (Hz)
1 Udara
458701
459224
459174
458855
459230
2 Aquades 1
113777
114101
114340
113800
113980
3 Aquades 2
86400
85992
86501
86388
86240
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN DRIVER POMPA
Perancangan Driver Pompa
Skematik Rangkaian
Pengujian Driver Pompa Pengujian
0
20
40
60
80
100
120
140
1601
96
58
8
98
0
137
3
176
5
215
7
254
9
294
1
333
3
372
5
411
8
451
0
490
2
529
4
568
6
607
8
647
1
686
3
725
5
764
7
803
9
843
1
882
4
921
6
960
8
100
00
9V
12V
Pengujian Driver Pompa Pengujian
0
20
40
60
80
100
1201
96
588
980
137
3
176
5
215
7
254
9
294
1
333
3
372
5
411
8
451
0
490
2
529
4
568
6
607
8
647
1
686
3
725
5
764
7
803
9
843
1
882
4
921
6
960
8
10
00
0
9V
12V
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN SISTEM MIKROKONTROLER
Perancangan Sistem Mikrokontroler Skematik Rangkaian
PERANCANGAN SOFTWARE
Diagram Blok Program Mikrokontroler
Diagram Blok
Diagram Blok Sistem
Algortima Pencacah Frekuensi
Diagram Blok
Algortima Pencacah Frekuensi Pengujian (1)
NoDuty Cycle
Tes ()Frekuensi Tes (Hz)
Nilai Bacaan Frekuensi (Hz)
Galat (Hz)
1 30
10138 101 038
10596 1060 04
13527 13527 0
105890 105890 0
789000 789000 0
2 50
10138 102 062
10596 1060 04
13527 13527 0
105890 105890 0
789000 789000 0
3 70
10138 102 062
10596 1061 14
13527 13526 1
105890 105887 3
789000 789998 2
Algortima Pencacah Frekuensi Pengujian (2)
No SampelFrekuensi Terukur
Osiloskop (Hz) Frekuensi Terukur
ATmega16 (Hz)Galat (Hz)
1 Udara
458701 458702 1
459224 459225 1
459174 459175 1
458855 458856 1
459230 459230 0
2 Aquades 1
113777 113778 1
114101 114102 1
114340 113340 0
113800 113800 0
113980 113980 0
3 Aquades 2
86400 86400 0
85992 85992 0
86501 86500 1
86388 86389 1
86240 86240 0
Diagram Blok Sistem
Algortima f to Etanol
Jenis Sampel f Osilator (kHz) Jenis Sampel f Osilator (kHz)
Aquades 135600 50 Etanol 174205
10 Etanol 142501 60 Etanol 181003
20 Etanol 149587 70 Etanol 188777
30 Etanol 158307 80 Etanol 195164
40 Etanol 166259 90 Etanol 205618
Dilakukan karakterisasi sensor terhadap pelbagaikonsentrasi etanol dalam aquades
Algortima f to Etanol
Frekuensi Osilator (Hz)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Algortima f to Etanol
Hasil Konversi Kadar Etanol (Etanol)
Hasil Pencacahan Frekuensi setelahKompensasi TDS Pelarut
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel aquades dan aquabides dengan pelbagai nilai TDS
No TDS (ppm) Frekuensi (kHz)ΔTDS (ppm) Δf (kHz)
1 042 134615
2 049 133705 007 -0910
3 059 132336 010 -1369
4 070 131039 011 -1297
5 071 130879 001 -0660
6 081 129658 010 -1221
7 090 128137 009 -1121
8 245 108421 155 -19716
9 251 107583 006 -0838
10 255 107081 004 -0502
11 315 106247 006 -0834
12 513 81437 198 -24810
13 514 81283 001 -0154
14 515 81123 001 -0160
15 515 81117 0 -0006
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Jenis Sampel TDS Larutan (ppm)
Aquades 04
10 Etanol 04
20 Etanol 04
30 Etanol 04
40 Etanol 042
50 Etanol 042
60 Etanol 042
70 Etanol 043
80 Etanol 043
90 Etanol 043
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Diagram Blok Sistem
KONTROLER PID
Algortima Kontroler PID
Diagram Blok
Tuning PID
Tuning konstanta PID dilakukan dengan menggunakan metodeziegler nichols 1 dengan dua jenis respon 0Et-10Et dan 20Et-10Et
Tuning PID 0Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 6182 0 0
PID 7418 0455 0550
Tuning PID 20Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 4689 0 0
PID 5628 0172 1450
Tuning PID Pengujian
Kad
ar E
tan
ol(
)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Waktu (s)
Waktu (s)
PENGUJIAN ALAT
Pengujian Alat
Kondisi
Konsentrasi TerukurSistem ()
Konsentrasi TerukurHidrometer ()
Replikasi ke- Replikasi ke-
I II III IV I II III IV
Tidak Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Tidak Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 007 024 0 0 0 0
Sampel Aquades
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer ()Error ()
Rise Time (s)
Settling Time (s)
10
10 0 38 67
10 0 35 62
10 0 37 65
20
20 0 71 137
20 0 75 141
20 0 68 133
30
30 0 126 238
29 333 113 221
30 0 132 240
40
40 0 178 421
40 0 181 422
42 5 194 439
Uji Kontrol Normal
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer()Error () Rise Time (s)
Settling Time(s)
10 9 10 24 45
20 18 10 415 59
30 28 667 42 72
40 375 625 66 109
50 47 6 104 135
10 10 0 36 62
20 20 0 41 59
30 28 667 495 76
40 38 5 69 115
50 47 6 112 143
10 10 0 36 60
20 20 0 45 59
30 295 167 48 71
40 38 5 67 112
50 48 4 108 136
Uji Kontrol denganPerubahan Set Point
Pengujian AlatUji Kontrol denganGangguan
Gangguan Konsentrasi Terukur () Error ()
50 ml Aquades 9 10
150 ml Aquades 10 0
300 ml Aquades 10 0
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
bull Sensor kapasitif yang telah dirancang dapat menghasilkan nilai kapasitansi
yang berbeda untuk sampel larutan yang berbeda sebagai fungsi
konstanta dielektrik relatif (εr)
bull Peningkatan nilai TDS (total dissolved substance) aquades sebagai pelarut
menyebabkan penurunan frekuensi osilator sensor sebesar 1200Hz pada
ΔTDS sebesar 01ppm
bull Penambahan etanol 96pada aquades tidak menaikkan TDS larutan
secara signifikan karena tidak terjadi penambahan mineral atau senyawa
logam
Kesimpulan
bull Algoritma pencacah frekuensi yang dirancang mampu mendeteksi
perubahan frekuensi sebesar 1Hz dengan error maksimum 06
bull Konstanta PID berdasarkan Ziegler Nichols 1 untuk pompa etanol
adalah 74(Kp) 045(Ki) dan 055(Kd) untuk pompa aquades adalah
563(Kp) 017(Ki) dan 145(Kd)
bull Sistem kontrol yang dirancang mampu menghasilkan dan menjaga
konsentrasi larutan etanol dengan error hingga 10 pada tingkat
konsentrasi uji 0-50
Saran
bull Penggunaan Gas Chromatography sebagai penyedia data
karakterisasi sensor terhadap pelbagai kadar etanol diluar
penggunaan hidrometer
bull Penggunaan motor pengaduk dengan kecepatan putar yang lebih
tinggi untuk mempercepat homogenisasi larutan
Dokumentasi
bull Pembuatan Etanol 10MOV
bull Pengujian Sistem Kontrol KadarMOV
bull Pembandingan DataMOV
TE 091399
TERIMA KASIH
Pengujian Alat Pengaruh pH
Set point ()Konsentrasi
Terukur ()
Error
()pH [H+]
Konduktivitas
(uS)
10
10 0 696 10-696 3472
10 0 696 10-696 3484
9 10 689 10-689 3484
20
20 0 691 10-693 3355
21 5 695 10-695 3333
20 0 69 10-690 3367
30
30 0 687 10-687 3164
30 0 688 10-688 3164
30 0 686 10-686 3164
40
40 0 665 10-665 2777
41 5 672 10-672 2762
40 0 663 10-663 2777
- 2210100136-presentation
-
Outline
PENDAHULUAN
PERANCANGAN ALAT
PENGUJIAN ALAT
KESIMPULAN
DASAR TEORI
PENDAHULUAN
bull Etanol merupakan elemen esensial dalam bidangmedis farmasi dan industri bahan bakar
bull Etanol dimanfaatkan berdasarkan kadarnya
bull Etanol akan menguap diatas suhu flash point setiapkadarnya
Latar Belakang
SISTEM KONTROL KADAR ETANOL
bull Bagaimana bentuk rancangan sensor kapasitif yang dapat digunakan untuk mengukur kadar etanol
bull Bagaimana bentuk rancangan sistem dengankapabilitas kontrol kadar etanol
bull Bagaimana bentuk rancangan algortima kontroler PID digital dalam ATmega16 sesuai dengan respon plant
bull Bagaimana pengaruh TDS aquades dalam sensor kapasitif
bull Bagaimana pengaruh pH larutan etanol dalam sensor kapasitif
Perumusan Masalah
bull Mendapatkan rancangan sensor kapasitif yang mampu mengidentifikasi etanol dengan kadar 0-90
bull Terciptanya sebuah prototip sistem kontrol yang mampu mengatur kadar etanol dalam larutandengan kadar 0-50
bull Tersematnya kontrol PID pada sistem melalui keduapompa persitaltik sebagai aktuator sistem
Tujuan Penelitian
bull Karakterisasi sensor untuk rentang kadar etanol 0-90 dengan resolusi sebesar 10
bull Pembanding data karakterisasi sensor memanfaatkanhidrometer alkohol analog
bull Etanol 96 menggunakan tipe non food grade
bull Pelarut etanol menggunakan air suling (aquades)
Batasan Masalah
DASAR TEORI
Etanol
Ion Metil
Ion Metilen
Ion Hidroksil
Etanol
bull σ = 135x10-9 Scm
bull εr = 243 (εo = 885x10-12 Fm)
bull pH 65
bull memiliki ujung polar dan non-polar
bull larut dalam air (tidak bereaksi) - eksotermik
bull mudah menguap
Karakteristik Fisis dan Kimia Etanol 96
Etanol
Flash Point Etanol
Konsentrasi Etanol Suhu
10 49oC
20 36oC
30 29oC
40 26oC
50 24oC
60 22oC
70 21oC
80 20oC
90 17oC
96 16oC
Hidrometer
Kadar etanol dapat diukur menggunakanhidrometerHidrometer bekerja memanfaatkan prinsipgravitasi
Medium Dielektrik
Material Konstanta Dielektrik Konduktivitas (Scm)
Vakum 1 10-15
Udara Kering 100059 8x10-15
Minyak Tanah 18 4x10-12
Kertas 36 64x10-11
Etanol 96 243 135x10-9
Air 804 4x10-8
Sensor Kapasitif
Osilator
Kontrol PID
bull Terdiri atas komponen proporsional integral danderivatif
bull Setiap komponen kontrol memiliki pengaruh yang berbeda
Proporsional
bull Menambah atau mengurangi kestabilan
bull Dapat memperbaiki respon transien khusus rise time settling time
bull Mengurangi (bukan menghilangkan) error steady state
Integratif
bull Menghilangkan error steady state
bull Respon lebih lambat dibandingkan dengan respon proportional
bull Dapat menambah ketidakstabilan karena menambah orde sistem
Derivatif
bull Memberikan efek redaman pada sistem yang berosilasi sehingga diperlukan pemberian nilai Kpyang lebih besar
bull Memperbaiki respon transien karena memberikan aksi saat terjadi perubahan error
Tuning PID
bull Untuk menentukan konstanta P I dan D dari kontrolPID berdasarkan respon plant
bull Ziegler Nichols 1 merupakan metode tuningberdasarkan respon step dari plant
Tuning PID
Waktu
Res
po
nP
lant
Tuning PID
PERANCANGAN ALAT
Diagram Blok Sistem
Diagram Blok PID
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN SENSOR
Perancangan Sensor
Desain
25 mm
115 mm
80 mm
Perancangan Sensor
Pembahasan Desain (1)
bull Sensor berjenis kapasitif karena etanol
termasuk sebagai bahan dielektrik
Material Konstanta Dielektrik Konduktivitas (Scm)
Vakum 1 10-15
Udara Kering 100059 8x10-15
Minyak Tanah 18 4x10-12
Kertas 36 64x10-11
Etanol 96 243 135x10-9
Air 804 4x10-8
Perancangan Sensor
Pembahasan Desain (2)
bull Rongga sensor dirancang relatif besar untuk
mencegah aliran listrik akibat reaksi ionisasi
CH3CH2OH + H2O CH3CH2O- + H3O+
Perancangan Sensor
Pembahasan Desain (3)
Sensor berbahan aluminium karena
bull Tidak mudah teroksidasi
bull σ = 35x107 Sm
bull Tidak bereaksi dengan etanol
bull Paramagnetik
2Al + 3H2O Al2O3 + 3H2
Pengujian Sensor Sampel Air Mineral ldquoAquaserdquoSampel Percobaan Ke- Kapasitansi Terukur LCR meter(nF) Rerata Kapasitansi Terukur (nF)
Sampel 1
1 5756
58112
2 5829
3 5816
4 5821
5 5834
Sampel 2
1 5556
56086
2 5643
3 5644
4 5617
5 5583
Sampel 3
1 5732
57054
2 5667
3 5672
4 5716
5 5740
Sampel 4
1 5848
58974
2 5914
3 5921
4 5866
5 5938
Sampel 5
1 5863
58216
2 5832
3 5845
4 5798
5 5770
Rerata Kapasitansi Percobaan (nF) 57684
Pengujian Sensor Sampel Air Mineral ldquoFlowrdquoSampel Percobaan Ke- Kapasitansi Terukur LCR meter(nF) Rerata Kapasitansi Terukur(nF)
Sampel 1
1 6701
66714
2 6677
3 6676
4 6649
5 6654
Sampel 2
1 6506
65284
2 6550
3 6533
4 6521
5 6532
Sampel 3
1 6625
66024
2 6620
3 6584
4 6611
5 6572
Sampel 4
1 6564
65926
2 6566
3 6613
4 6611
5 6609
Sampel 5
1 6622
65956
2 6587
3 6586
4 6604
5 6579
Rerata Kapasitansi Percobaan (nF) 65981
Pengujian Sensor Sampel AquadesSampel Percobaan Ke- Kapasitansi Terukur LCR meter(nF) Rerata Kapasitansi Terukur(nF)
Sampel 1
1 3221
3204
2 3221
3 3186
4 3200
5 3194
Sampel 2
1 2334
2458
2 2355
3 2419
4 2602
5 2580
Sampel 3
1 2340
2249
2 2334
3 2253
4 2111
5 2205
Sampel 4
1 2437
2375
2 2333
3 2330
4 2422
5 2355
Sampel 5
1 2420
2400
2 2422
3 2370
4 2411
5 2377
Rerata Kapasitansi Percobaan (nF) 2537
Pengujian Sensor
Analisis Data Sensor
Sampel Aquades
Material Konstanta Dielektrik
Etanol 96 243
Air 804
Pengujian Sensor Sampel Etanol 96
Sampel Sampel Ke-Kapasitansi Terukur LCR
meter (nF)Rerata Kapasitansi Terukur (nF)
Sampel 1
1 0730
0696
2 0692
3 0681
4 0688
5 0690
Pengujian Sensor
Analisis Data Sensor
Material Konstanta Dielektrik
Etanol 96 243
Air 804
Sampel Etanol 96
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN OSILATOR
Perancangan Osilator
Skematik Rangkaian
Perancangan Osilator
Pembahasan Rangkaian
Rancangan osilator mengeluarkan gelombang kotak(kompatibel dengan mikrokontroler)
Perancangan Osilator
Pembahasan Rangkaian
Rancangan osilator mampu menghasilkan gelombangdengan frekuensi dibawah rating (500kHz)
Udara memiliki εr terendah (εr = 1)
Kapasitansi kabel terukur (LCR meter) = 0078nF
Kapasitansi kompensasi = 33nF
Pengujian Osilator
No SampelFrekuensi Terukur
Osiloskop (Hz)
1 Udara
458701
459224
459174
458855
459230
2 Aquades 1
113777
114101
114340
113800
113980
3 Aquades 2
86400
85992
86501
86388
86240
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN DRIVER POMPA
Perancangan Driver Pompa
Skematik Rangkaian
Pengujian Driver Pompa Pengujian
0
20
40
60
80
100
120
140
1601
96
58
8
98
0
137
3
176
5
215
7
254
9
294
1
333
3
372
5
411
8
451
0
490
2
529
4
568
6
607
8
647
1
686
3
725
5
764
7
803
9
843
1
882
4
921
6
960
8
100
00
9V
12V
Pengujian Driver Pompa Pengujian
0
20
40
60
80
100
1201
96
588
980
137
3
176
5
215
7
254
9
294
1
333
3
372
5
411
8
451
0
490
2
529
4
568
6
607
8
647
1
686
3
725
5
764
7
803
9
843
1
882
4
921
6
960
8
10
00
0
9V
12V
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN SISTEM MIKROKONTROLER
Perancangan Sistem Mikrokontroler Skematik Rangkaian
PERANCANGAN SOFTWARE
Diagram Blok Program Mikrokontroler
Diagram Blok
Diagram Blok Sistem
Algortima Pencacah Frekuensi
Diagram Blok
Algortima Pencacah Frekuensi Pengujian (1)
NoDuty Cycle
Tes ()Frekuensi Tes (Hz)
Nilai Bacaan Frekuensi (Hz)
Galat (Hz)
1 30
10138 101 038
10596 1060 04
13527 13527 0
105890 105890 0
789000 789000 0
2 50
10138 102 062
10596 1060 04
13527 13527 0
105890 105890 0
789000 789000 0
3 70
10138 102 062
10596 1061 14
13527 13526 1
105890 105887 3
789000 789998 2
Algortima Pencacah Frekuensi Pengujian (2)
No SampelFrekuensi Terukur
Osiloskop (Hz) Frekuensi Terukur
ATmega16 (Hz)Galat (Hz)
1 Udara
458701 458702 1
459224 459225 1
459174 459175 1
458855 458856 1
459230 459230 0
2 Aquades 1
113777 113778 1
114101 114102 1
114340 113340 0
113800 113800 0
113980 113980 0
3 Aquades 2
86400 86400 0
85992 85992 0
86501 86500 1
86388 86389 1
86240 86240 0
Diagram Blok Sistem
Algortima f to Etanol
Jenis Sampel f Osilator (kHz) Jenis Sampel f Osilator (kHz)
Aquades 135600 50 Etanol 174205
10 Etanol 142501 60 Etanol 181003
20 Etanol 149587 70 Etanol 188777
30 Etanol 158307 80 Etanol 195164
40 Etanol 166259 90 Etanol 205618
Dilakukan karakterisasi sensor terhadap pelbagaikonsentrasi etanol dalam aquades
Algortima f to Etanol
Frekuensi Osilator (Hz)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Algortima f to Etanol
Hasil Konversi Kadar Etanol (Etanol)
Hasil Pencacahan Frekuensi setelahKompensasi TDS Pelarut
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel aquades dan aquabides dengan pelbagai nilai TDS
No TDS (ppm) Frekuensi (kHz)ΔTDS (ppm) Δf (kHz)
1 042 134615
2 049 133705 007 -0910
3 059 132336 010 -1369
4 070 131039 011 -1297
5 071 130879 001 -0660
6 081 129658 010 -1221
7 090 128137 009 -1121
8 245 108421 155 -19716
9 251 107583 006 -0838
10 255 107081 004 -0502
11 315 106247 006 -0834
12 513 81437 198 -24810
13 514 81283 001 -0154
14 515 81123 001 -0160
15 515 81117 0 -0006
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Jenis Sampel TDS Larutan (ppm)
Aquades 04
10 Etanol 04
20 Etanol 04
30 Etanol 04
40 Etanol 042
50 Etanol 042
60 Etanol 042
70 Etanol 043
80 Etanol 043
90 Etanol 043
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Diagram Blok Sistem
KONTROLER PID
Algortima Kontroler PID
Diagram Blok
Tuning PID
Tuning konstanta PID dilakukan dengan menggunakan metodeziegler nichols 1 dengan dua jenis respon 0Et-10Et dan 20Et-10Et
Tuning PID 0Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 6182 0 0
PID 7418 0455 0550
Tuning PID 20Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 4689 0 0
PID 5628 0172 1450
Tuning PID Pengujian
Kad
ar E
tan
ol(
)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Waktu (s)
Waktu (s)
PENGUJIAN ALAT
Pengujian Alat
Kondisi
Konsentrasi TerukurSistem ()
Konsentrasi TerukurHidrometer ()
Replikasi ke- Replikasi ke-
I II III IV I II III IV
Tidak Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Tidak Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 007 024 0 0 0 0
Sampel Aquades
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer ()Error ()
Rise Time (s)
Settling Time (s)
10
10 0 38 67
10 0 35 62
10 0 37 65
20
20 0 71 137
20 0 75 141
20 0 68 133
30
30 0 126 238
29 333 113 221
30 0 132 240
40
40 0 178 421
40 0 181 422
42 5 194 439
Uji Kontrol Normal
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer()Error () Rise Time (s)
Settling Time(s)
10 9 10 24 45
20 18 10 415 59
30 28 667 42 72
40 375 625 66 109
50 47 6 104 135
10 10 0 36 62
20 20 0 41 59
30 28 667 495 76
40 38 5 69 115
50 47 6 112 143
10 10 0 36 60
20 20 0 45 59
30 295 167 48 71
40 38 5 67 112
50 48 4 108 136
Uji Kontrol denganPerubahan Set Point
Pengujian AlatUji Kontrol denganGangguan
Gangguan Konsentrasi Terukur () Error ()
50 ml Aquades 9 10
150 ml Aquades 10 0
300 ml Aquades 10 0
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
bull Sensor kapasitif yang telah dirancang dapat menghasilkan nilai kapasitansi
yang berbeda untuk sampel larutan yang berbeda sebagai fungsi
konstanta dielektrik relatif (εr)
bull Peningkatan nilai TDS (total dissolved substance) aquades sebagai pelarut
menyebabkan penurunan frekuensi osilator sensor sebesar 1200Hz pada
ΔTDS sebesar 01ppm
bull Penambahan etanol 96pada aquades tidak menaikkan TDS larutan
secara signifikan karena tidak terjadi penambahan mineral atau senyawa
logam
Kesimpulan
bull Algoritma pencacah frekuensi yang dirancang mampu mendeteksi
perubahan frekuensi sebesar 1Hz dengan error maksimum 06
bull Konstanta PID berdasarkan Ziegler Nichols 1 untuk pompa etanol
adalah 74(Kp) 045(Ki) dan 055(Kd) untuk pompa aquades adalah
563(Kp) 017(Ki) dan 145(Kd)
bull Sistem kontrol yang dirancang mampu menghasilkan dan menjaga
konsentrasi larutan etanol dengan error hingga 10 pada tingkat
konsentrasi uji 0-50
Saran
bull Penggunaan Gas Chromatography sebagai penyedia data
karakterisasi sensor terhadap pelbagai kadar etanol diluar
penggunaan hidrometer
bull Penggunaan motor pengaduk dengan kecepatan putar yang lebih
tinggi untuk mempercepat homogenisasi larutan
Dokumentasi
bull Pembuatan Etanol 10MOV
bull Pengujian Sistem Kontrol KadarMOV
bull Pembandingan DataMOV
TE 091399
TERIMA KASIH
Pengujian Alat Pengaruh pH
Set point ()Konsentrasi
Terukur ()
Error
()pH [H+]
Konduktivitas
(uS)
10
10 0 696 10-696 3472
10 0 696 10-696 3484
9 10 689 10-689 3484
20
20 0 691 10-693 3355
21 5 695 10-695 3333
20 0 69 10-690 3367
30
30 0 687 10-687 3164
30 0 688 10-688 3164
30 0 686 10-686 3164
40
40 0 665 10-665 2777
41 5 672 10-672 2762
40 0 663 10-663 2777
- 2210100136-presentation
-
PENDAHULUAN
bull Etanol merupakan elemen esensial dalam bidangmedis farmasi dan industri bahan bakar
bull Etanol dimanfaatkan berdasarkan kadarnya
bull Etanol akan menguap diatas suhu flash point setiapkadarnya
Latar Belakang
SISTEM KONTROL KADAR ETANOL
bull Bagaimana bentuk rancangan sensor kapasitif yang dapat digunakan untuk mengukur kadar etanol
bull Bagaimana bentuk rancangan sistem dengankapabilitas kontrol kadar etanol
bull Bagaimana bentuk rancangan algortima kontroler PID digital dalam ATmega16 sesuai dengan respon plant
bull Bagaimana pengaruh TDS aquades dalam sensor kapasitif
bull Bagaimana pengaruh pH larutan etanol dalam sensor kapasitif
Perumusan Masalah
bull Mendapatkan rancangan sensor kapasitif yang mampu mengidentifikasi etanol dengan kadar 0-90
bull Terciptanya sebuah prototip sistem kontrol yang mampu mengatur kadar etanol dalam larutandengan kadar 0-50
bull Tersematnya kontrol PID pada sistem melalui keduapompa persitaltik sebagai aktuator sistem
Tujuan Penelitian
bull Karakterisasi sensor untuk rentang kadar etanol 0-90 dengan resolusi sebesar 10
bull Pembanding data karakterisasi sensor memanfaatkanhidrometer alkohol analog
bull Etanol 96 menggunakan tipe non food grade
bull Pelarut etanol menggunakan air suling (aquades)
Batasan Masalah
DASAR TEORI
Etanol
Ion Metil
Ion Metilen
Ion Hidroksil
Etanol
bull σ = 135x10-9 Scm
bull εr = 243 (εo = 885x10-12 Fm)
bull pH 65
bull memiliki ujung polar dan non-polar
bull larut dalam air (tidak bereaksi) - eksotermik
bull mudah menguap
Karakteristik Fisis dan Kimia Etanol 96
Etanol
Flash Point Etanol
Konsentrasi Etanol Suhu
10 49oC
20 36oC
30 29oC
40 26oC
50 24oC
60 22oC
70 21oC
80 20oC
90 17oC
96 16oC
Hidrometer
Kadar etanol dapat diukur menggunakanhidrometerHidrometer bekerja memanfaatkan prinsipgravitasi
Medium Dielektrik
Material Konstanta Dielektrik Konduktivitas (Scm)
Vakum 1 10-15
Udara Kering 100059 8x10-15
Minyak Tanah 18 4x10-12
Kertas 36 64x10-11
Etanol 96 243 135x10-9
Air 804 4x10-8
Sensor Kapasitif
Osilator
Kontrol PID
bull Terdiri atas komponen proporsional integral danderivatif
bull Setiap komponen kontrol memiliki pengaruh yang berbeda
Proporsional
bull Menambah atau mengurangi kestabilan
bull Dapat memperbaiki respon transien khusus rise time settling time
bull Mengurangi (bukan menghilangkan) error steady state
Integratif
bull Menghilangkan error steady state
bull Respon lebih lambat dibandingkan dengan respon proportional
bull Dapat menambah ketidakstabilan karena menambah orde sistem
Derivatif
bull Memberikan efek redaman pada sistem yang berosilasi sehingga diperlukan pemberian nilai Kpyang lebih besar
bull Memperbaiki respon transien karena memberikan aksi saat terjadi perubahan error
Tuning PID
bull Untuk menentukan konstanta P I dan D dari kontrolPID berdasarkan respon plant
bull Ziegler Nichols 1 merupakan metode tuningberdasarkan respon step dari plant
Tuning PID
Waktu
Res
po
nP
lant
Tuning PID
PERANCANGAN ALAT
Diagram Blok Sistem
Diagram Blok PID
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN SENSOR
Perancangan Sensor
Desain
25 mm
115 mm
80 mm
Perancangan Sensor
Pembahasan Desain (1)
bull Sensor berjenis kapasitif karena etanol
termasuk sebagai bahan dielektrik
Material Konstanta Dielektrik Konduktivitas (Scm)
Vakum 1 10-15
Udara Kering 100059 8x10-15
Minyak Tanah 18 4x10-12
Kertas 36 64x10-11
Etanol 96 243 135x10-9
Air 804 4x10-8
Perancangan Sensor
Pembahasan Desain (2)
bull Rongga sensor dirancang relatif besar untuk
mencegah aliran listrik akibat reaksi ionisasi
CH3CH2OH + H2O CH3CH2O- + H3O+
Perancangan Sensor
Pembahasan Desain (3)
Sensor berbahan aluminium karena
bull Tidak mudah teroksidasi
bull σ = 35x107 Sm
bull Tidak bereaksi dengan etanol
bull Paramagnetik
2Al + 3H2O Al2O3 + 3H2
Pengujian Sensor Sampel Air Mineral ldquoAquaserdquoSampel Percobaan Ke- Kapasitansi Terukur LCR meter(nF) Rerata Kapasitansi Terukur (nF)
Sampel 1
1 5756
58112
2 5829
3 5816
4 5821
5 5834
Sampel 2
1 5556
56086
2 5643
3 5644
4 5617
5 5583
Sampel 3
1 5732
57054
2 5667
3 5672
4 5716
5 5740
Sampel 4
1 5848
58974
2 5914
3 5921
4 5866
5 5938
Sampel 5
1 5863
58216
2 5832
3 5845
4 5798
5 5770
Rerata Kapasitansi Percobaan (nF) 57684
Pengujian Sensor Sampel Air Mineral ldquoFlowrdquoSampel Percobaan Ke- Kapasitansi Terukur LCR meter(nF) Rerata Kapasitansi Terukur(nF)
Sampel 1
1 6701
66714
2 6677
3 6676
4 6649
5 6654
Sampel 2
1 6506
65284
2 6550
3 6533
4 6521
5 6532
Sampel 3
1 6625
66024
2 6620
3 6584
4 6611
5 6572
Sampel 4
1 6564
65926
2 6566
3 6613
4 6611
5 6609
Sampel 5
1 6622
65956
2 6587
3 6586
4 6604
5 6579
Rerata Kapasitansi Percobaan (nF) 65981
Pengujian Sensor Sampel AquadesSampel Percobaan Ke- Kapasitansi Terukur LCR meter(nF) Rerata Kapasitansi Terukur(nF)
Sampel 1
1 3221
3204
2 3221
3 3186
4 3200
5 3194
Sampel 2
1 2334
2458
2 2355
3 2419
4 2602
5 2580
Sampel 3
1 2340
2249
2 2334
3 2253
4 2111
5 2205
Sampel 4
1 2437
2375
2 2333
3 2330
4 2422
5 2355
Sampel 5
1 2420
2400
2 2422
3 2370
4 2411
5 2377
Rerata Kapasitansi Percobaan (nF) 2537
Pengujian Sensor
Analisis Data Sensor
Sampel Aquades
Material Konstanta Dielektrik
Etanol 96 243
Air 804
Pengujian Sensor Sampel Etanol 96
Sampel Sampel Ke-Kapasitansi Terukur LCR
meter (nF)Rerata Kapasitansi Terukur (nF)
Sampel 1
1 0730
0696
2 0692
3 0681
4 0688
5 0690
Pengujian Sensor
Analisis Data Sensor
Material Konstanta Dielektrik
Etanol 96 243
Air 804
Sampel Etanol 96
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN OSILATOR
Perancangan Osilator
Skematik Rangkaian
Perancangan Osilator
Pembahasan Rangkaian
Rancangan osilator mengeluarkan gelombang kotak(kompatibel dengan mikrokontroler)
Perancangan Osilator
Pembahasan Rangkaian
Rancangan osilator mampu menghasilkan gelombangdengan frekuensi dibawah rating (500kHz)
Udara memiliki εr terendah (εr = 1)
Kapasitansi kabel terukur (LCR meter) = 0078nF
Kapasitansi kompensasi = 33nF
Pengujian Osilator
No SampelFrekuensi Terukur
Osiloskop (Hz)
1 Udara
458701
459224
459174
458855
459230
2 Aquades 1
113777
114101
114340
113800
113980
3 Aquades 2
86400
85992
86501
86388
86240
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN DRIVER POMPA
Perancangan Driver Pompa
Skematik Rangkaian
Pengujian Driver Pompa Pengujian
0
20
40
60
80
100
120
140
1601
96
58
8
98
0
137
3
176
5
215
7
254
9
294
1
333
3
372
5
411
8
451
0
490
2
529
4
568
6
607
8
647
1
686
3
725
5
764
7
803
9
843
1
882
4
921
6
960
8
100
00
9V
12V
Pengujian Driver Pompa Pengujian
0
20
40
60
80
100
1201
96
588
980
137
3
176
5
215
7
254
9
294
1
333
3
372
5
411
8
451
0
490
2
529
4
568
6
607
8
647
1
686
3
725
5
764
7
803
9
843
1
882
4
921
6
960
8
10
00
0
9V
12V
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN SISTEM MIKROKONTROLER
Perancangan Sistem Mikrokontroler Skematik Rangkaian
PERANCANGAN SOFTWARE
Diagram Blok Program Mikrokontroler
Diagram Blok
Diagram Blok Sistem
Algortima Pencacah Frekuensi
Diagram Blok
Algortima Pencacah Frekuensi Pengujian (1)
NoDuty Cycle
Tes ()Frekuensi Tes (Hz)
Nilai Bacaan Frekuensi (Hz)
Galat (Hz)
1 30
10138 101 038
10596 1060 04
13527 13527 0
105890 105890 0
789000 789000 0
2 50
10138 102 062
10596 1060 04
13527 13527 0
105890 105890 0
789000 789000 0
3 70
10138 102 062
10596 1061 14
13527 13526 1
105890 105887 3
789000 789998 2
Algortima Pencacah Frekuensi Pengujian (2)
No SampelFrekuensi Terukur
Osiloskop (Hz) Frekuensi Terukur
ATmega16 (Hz)Galat (Hz)
1 Udara
458701 458702 1
459224 459225 1
459174 459175 1
458855 458856 1
459230 459230 0
2 Aquades 1
113777 113778 1
114101 114102 1
114340 113340 0
113800 113800 0
113980 113980 0
3 Aquades 2
86400 86400 0
85992 85992 0
86501 86500 1
86388 86389 1
86240 86240 0
Diagram Blok Sistem
Algortima f to Etanol
Jenis Sampel f Osilator (kHz) Jenis Sampel f Osilator (kHz)
Aquades 135600 50 Etanol 174205
10 Etanol 142501 60 Etanol 181003
20 Etanol 149587 70 Etanol 188777
30 Etanol 158307 80 Etanol 195164
40 Etanol 166259 90 Etanol 205618
Dilakukan karakterisasi sensor terhadap pelbagaikonsentrasi etanol dalam aquades
Algortima f to Etanol
Frekuensi Osilator (Hz)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Algortima f to Etanol
Hasil Konversi Kadar Etanol (Etanol)
Hasil Pencacahan Frekuensi setelahKompensasi TDS Pelarut
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel aquades dan aquabides dengan pelbagai nilai TDS
No TDS (ppm) Frekuensi (kHz)ΔTDS (ppm) Δf (kHz)
1 042 134615
2 049 133705 007 -0910
3 059 132336 010 -1369
4 070 131039 011 -1297
5 071 130879 001 -0660
6 081 129658 010 -1221
7 090 128137 009 -1121
8 245 108421 155 -19716
9 251 107583 006 -0838
10 255 107081 004 -0502
11 315 106247 006 -0834
12 513 81437 198 -24810
13 514 81283 001 -0154
14 515 81123 001 -0160
15 515 81117 0 -0006
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Jenis Sampel TDS Larutan (ppm)
Aquades 04
10 Etanol 04
20 Etanol 04
30 Etanol 04
40 Etanol 042
50 Etanol 042
60 Etanol 042
70 Etanol 043
80 Etanol 043
90 Etanol 043
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Diagram Blok Sistem
KONTROLER PID
Algortima Kontroler PID
Diagram Blok
Tuning PID
Tuning konstanta PID dilakukan dengan menggunakan metodeziegler nichols 1 dengan dua jenis respon 0Et-10Et dan 20Et-10Et
Tuning PID 0Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 6182 0 0
PID 7418 0455 0550
Tuning PID 20Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 4689 0 0
PID 5628 0172 1450
Tuning PID Pengujian
Kad
ar E
tan
ol(
)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Waktu (s)
Waktu (s)
PENGUJIAN ALAT
Pengujian Alat
Kondisi
Konsentrasi TerukurSistem ()
Konsentrasi TerukurHidrometer ()
Replikasi ke- Replikasi ke-
I II III IV I II III IV
Tidak Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Tidak Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 007 024 0 0 0 0
Sampel Aquades
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer ()Error ()
Rise Time (s)
Settling Time (s)
10
10 0 38 67
10 0 35 62
10 0 37 65
20
20 0 71 137
20 0 75 141
20 0 68 133
30
30 0 126 238
29 333 113 221
30 0 132 240
40
40 0 178 421
40 0 181 422
42 5 194 439
Uji Kontrol Normal
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer()Error () Rise Time (s)
Settling Time(s)
10 9 10 24 45
20 18 10 415 59
30 28 667 42 72
40 375 625 66 109
50 47 6 104 135
10 10 0 36 62
20 20 0 41 59
30 28 667 495 76
40 38 5 69 115
50 47 6 112 143
10 10 0 36 60
20 20 0 45 59
30 295 167 48 71
40 38 5 67 112
50 48 4 108 136
Uji Kontrol denganPerubahan Set Point
Pengujian AlatUji Kontrol denganGangguan
Gangguan Konsentrasi Terukur () Error ()
50 ml Aquades 9 10
150 ml Aquades 10 0
300 ml Aquades 10 0
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
bull Sensor kapasitif yang telah dirancang dapat menghasilkan nilai kapasitansi
yang berbeda untuk sampel larutan yang berbeda sebagai fungsi
konstanta dielektrik relatif (εr)
bull Peningkatan nilai TDS (total dissolved substance) aquades sebagai pelarut
menyebabkan penurunan frekuensi osilator sensor sebesar 1200Hz pada
ΔTDS sebesar 01ppm
bull Penambahan etanol 96pada aquades tidak menaikkan TDS larutan
secara signifikan karena tidak terjadi penambahan mineral atau senyawa
logam
Kesimpulan
bull Algoritma pencacah frekuensi yang dirancang mampu mendeteksi
perubahan frekuensi sebesar 1Hz dengan error maksimum 06
bull Konstanta PID berdasarkan Ziegler Nichols 1 untuk pompa etanol
adalah 74(Kp) 045(Ki) dan 055(Kd) untuk pompa aquades adalah
563(Kp) 017(Ki) dan 145(Kd)
bull Sistem kontrol yang dirancang mampu menghasilkan dan menjaga
konsentrasi larutan etanol dengan error hingga 10 pada tingkat
konsentrasi uji 0-50
Saran
bull Penggunaan Gas Chromatography sebagai penyedia data
karakterisasi sensor terhadap pelbagai kadar etanol diluar
penggunaan hidrometer
bull Penggunaan motor pengaduk dengan kecepatan putar yang lebih
tinggi untuk mempercepat homogenisasi larutan
Dokumentasi
bull Pembuatan Etanol 10MOV
bull Pengujian Sistem Kontrol KadarMOV
bull Pembandingan DataMOV
TE 091399
TERIMA KASIH
Pengujian Alat Pengaruh pH
Set point ()Konsentrasi
Terukur ()
Error
()pH [H+]
Konduktivitas
(uS)
10
10 0 696 10-696 3472
10 0 696 10-696 3484
9 10 689 10-689 3484
20
20 0 691 10-693 3355
21 5 695 10-695 3333
20 0 69 10-690 3367
30
30 0 687 10-687 3164
30 0 688 10-688 3164
30 0 686 10-686 3164
40
40 0 665 10-665 2777
41 5 672 10-672 2762
40 0 663 10-663 2777
- 2210100136-presentation
-
bull Etanol merupakan elemen esensial dalam bidangmedis farmasi dan industri bahan bakar
bull Etanol dimanfaatkan berdasarkan kadarnya
bull Etanol akan menguap diatas suhu flash point setiapkadarnya
Latar Belakang
SISTEM KONTROL KADAR ETANOL
bull Bagaimana bentuk rancangan sensor kapasitif yang dapat digunakan untuk mengukur kadar etanol
bull Bagaimana bentuk rancangan sistem dengankapabilitas kontrol kadar etanol
bull Bagaimana bentuk rancangan algortima kontroler PID digital dalam ATmega16 sesuai dengan respon plant
bull Bagaimana pengaruh TDS aquades dalam sensor kapasitif
bull Bagaimana pengaruh pH larutan etanol dalam sensor kapasitif
Perumusan Masalah
bull Mendapatkan rancangan sensor kapasitif yang mampu mengidentifikasi etanol dengan kadar 0-90
bull Terciptanya sebuah prototip sistem kontrol yang mampu mengatur kadar etanol dalam larutandengan kadar 0-50
bull Tersematnya kontrol PID pada sistem melalui keduapompa persitaltik sebagai aktuator sistem
Tujuan Penelitian
bull Karakterisasi sensor untuk rentang kadar etanol 0-90 dengan resolusi sebesar 10
bull Pembanding data karakterisasi sensor memanfaatkanhidrometer alkohol analog
bull Etanol 96 menggunakan tipe non food grade
bull Pelarut etanol menggunakan air suling (aquades)
Batasan Masalah
DASAR TEORI
Etanol
Ion Metil
Ion Metilen
Ion Hidroksil
Etanol
bull σ = 135x10-9 Scm
bull εr = 243 (εo = 885x10-12 Fm)
bull pH 65
bull memiliki ujung polar dan non-polar
bull larut dalam air (tidak bereaksi) - eksotermik
bull mudah menguap
Karakteristik Fisis dan Kimia Etanol 96
Etanol
Flash Point Etanol
Konsentrasi Etanol Suhu
10 49oC
20 36oC
30 29oC
40 26oC
50 24oC
60 22oC
70 21oC
80 20oC
90 17oC
96 16oC
Hidrometer
Kadar etanol dapat diukur menggunakanhidrometerHidrometer bekerja memanfaatkan prinsipgravitasi
Medium Dielektrik
Material Konstanta Dielektrik Konduktivitas (Scm)
Vakum 1 10-15
Udara Kering 100059 8x10-15
Minyak Tanah 18 4x10-12
Kertas 36 64x10-11
Etanol 96 243 135x10-9
Air 804 4x10-8
Sensor Kapasitif
Osilator
Kontrol PID
bull Terdiri atas komponen proporsional integral danderivatif
bull Setiap komponen kontrol memiliki pengaruh yang berbeda
Proporsional
bull Menambah atau mengurangi kestabilan
bull Dapat memperbaiki respon transien khusus rise time settling time
bull Mengurangi (bukan menghilangkan) error steady state
Integratif
bull Menghilangkan error steady state
bull Respon lebih lambat dibandingkan dengan respon proportional
bull Dapat menambah ketidakstabilan karena menambah orde sistem
Derivatif
bull Memberikan efek redaman pada sistem yang berosilasi sehingga diperlukan pemberian nilai Kpyang lebih besar
bull Memperbaiki respon transien karena memberikan aksi saat terjadi perubahan error
Tuning PID
bull Untuk menentukan konstanta P I dan D dari kontrolPID berdasarkan respon plant
bull Ziegler Nichols 1 merupakan metode tuningberdasarkan respon step dari plant
Tuning PID
Waktu
Res
po
nP
lant
Tuning PID
PERANCANGAN ALAT
Diagram Blok Sistem
Diagram Blok PID
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN SENSOR
Perancangan Sensor
Desain
25 mm
115 mm
80 mm
Perancangan Sensor
Pembahasan Desain (1)
bull Sensor berjenis kapasitif karena etanol
termasuk sebagai bahan dielektrik
Material Konstanta Dielektrik Konduktivitas (Scm)
Vakum 1 10-15
Udara Kering 100059 8x10-15
Minyak Tanah 18 4x10-12
Kertas 36 64x10-11
Etanol 96 243 135x10-9
Air 804 4x10-8
Perancangan Sensor
Pembahasan Desain (2)
bull Rongga sensor dirancang relatif besar untuk
mencegah aliran listrik akibat reaksi ionisasi
CH3CH2OH + H2O CH3CH2O- + H3O+
Perancangan Sensor
Pembahasan Desain (3)
Sensor berbahan aluminium karena
bull Tidak mudah teroksidasi
bull σ = 35x107 Sm
bull Tidak bereaksi dengan etanol
bull Paramagnetik
2Al + 3H2O Al2O3 + 3H2
Pengujian Sensor Sampel Air Mineral ldquoAquaserdquoSampel Percobaan Ke- Kapasitansi Terukur LCR meter(nF) Rerata Kapasitansi Terukur (nF)
Sampel 1
1 5756
58112
2 5829
3 5816
4 5821
5 5834
Sampel 2
1 5556
56086
2 5643
3 5644
4 5617
5 5583
Sampel 3
1 5732
57054
2 5667
3 5672
4 5716
5 5740
Sampel 4
1 5848
58974
2 5914
3 5921
4 5866
5 5938
Sampel 5
1 5863
58216
2 5832
3 5845
4 5798
5 5770
Rerata Kapasitansi Percobaan (nF) 57684
Pengujian Sensor Sampel Air Mineral ldquoFlowrdquoSampel Percobaan Ke- Kapasitansi Terukur LCR meter(nF) Rerata Kapasitansi Terukur(nF)
Sampel 1
1 6701
66714
2 6677
3 6676
4 6649
5 6654
Sampel 2
1 6506
65284
2 6550
3 6533
4 6521
5 6532
Sampel 3
1 6625
66024
2 6620
3 6584
4 6611
5 6572
Sampel 4
1 6564
65926
2 6566
3 6613
4 6611
5 6609
Sampel 5
1 6622
65956
2 6587
3 6586
4 6604
5 6579
Rerata Kapasitansi Percobaan (nF) 65981
Pengujian Sensor Sampel AquadesSampel Percobaan Ke- Kapasitansi Terukur LCR meter(nF) Rerata Kapasitansi Terukur(nF)
Sampel 1
1 3221
3204
2 3221
3 3186
4 3200
5 3194
Sampel 2
1 2334
2458
2 2355
3 2419
4 2602
5 2580
Sampel 3
1 2340
2249
2 2334
3 2253
4 2111
5 2205
Sampel 4
1 2437
2375
2 2333
3 2330
4 2422
5 2355
Sampel 5
1 2420
2400
2 2422
3 2370
4 2411
5 2377
Rerata Kapasitansi Percobaan (nF) 2537
Pengujian Sensor
Analisis Data Sensor
Sampel Aquades
Material Konstanta Dielektrik
Etanol 96 243
Air 804
Pengujian Sensor Sampel Etanol 96
Sampel Sampel Ke-Kapasitansi Terukur LCR
meter (nF)Rerata Kapasitansi Terukur (nF)
Sampel 1
1 0730
0696
2 0692
3 0681
4 0688
5 0690
Pengujian Sensor
Analisis Data Sensor
Material Konstanta Dielektrik
Etanol 96 243
Air 804
Sampel Etanol 96
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN OSILATOR
Perancangan Osilator
Skematik Rangkaian
Perancangan Osilator
Pembahasan Rangkaian
Rancangan osilator mengeluarkan gelombang kotak(kompatibel dengan mikrokontroler)
Perancangan Osilator
Pembahasan Rangkaian
Rancangan osilator mampu menghasilkan gelombangdengan frekuensi dibawah rating (500kHz)
Udara memiliki εr terendah (εr = 1)
Kapasitansi kabel terukur (LCR meter) = 0078nF
Kapasitansi kompensasi = 33nF
Pengujian Osilator
No SampelFrekuensi Terukur
Osiloskop (Hz)
1 Udara
458701
459224
459174
458855
459230
2 Aquades 1
113777
114101
114340
113800
113980
3 Aquades 2
86400
85992
86501
86388
86240
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN DRIVER POMPA
Perancangan Driver Pompa
Skematik Rangkaian
Pengujian Driver Pompa Pengujian
0
20
40
60
80
100
120
140
1601
96
58
8
98
0
137
3
176
5
215
7
254
9
294
1
333
3
372
5
411
8
451
0
490
2
529
4
568
6
607
8
647
1
686
3
725
5
764
7
803
9
843
1
882
4
921
6
960
8
100
00
9V
12V
Pengujian Driver Pompa Pengujian
0
20
40
60
80
100
1201
96
588
980
137
3
176
5
215
7
254
9
294
1
333
3
372
5
411
8
451
0
490
2
529
4
568
6
607
8
647
1
686
3
725
5
764
7
803
9
843
1
882
4
921
6
960
8
10
00
0
9V
12V
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN SISTEM MIKROKONTROLER
Perancangan Sistem Mikrokontroler Skematik Rangkaian
PERANCANGAN SOFTWARE
Diagram Blok Program Mikrokontroler
Diagram Blok
Diagram Blok Sistem
Algortima Pencacah Frekuensi
Diagram Blok
Algortima Pencacah Frekuensi Pengujian (1)
NoDuty Cycle
Tes ()Frekuensi Tes (Hz)
Nilai Bacaan Frekuensi (Hz)
Galat (Hz)
1 30
10138 101 038
10596 1060 04
13527 13527 0
105890 105890 0
789000 789000 0
2 50
10138 102 062
10596 1060 04
13527 13527 0
105890 105890 0
789000 789000 0
3 70
10138 102 062
10596 1061 14
13527 13526 1
105890 105887 3
789000 789998 2
Algortima Pencacah Frekuensi Pengujian (2)
No SampelFrekuensi Terukur
Osiloskop (Hz) Frekuensi Terukur
ATmega16 (Hz)Galat (Hz)
1 Udara
458701 458702 1
459224 459225 1
459174 459175 1
458855 458856 1
459230 459230 0
2 Aquades 1
113777 113778 1
114101 114102 1
114340 113340 0
113800 113800 0
113980 113980 0
3 Aquades 2
86400 86400 0
85992 85992 0
86501 86500 1
86388 86389 1
86240 86240 0
Diagram Blok Sistem
Algortima f to Etanol
Jenis Sampel f Osilator (kHz) Jenis Sampel f Osilator (kHz)
Aquades 135600 50 Etanol 174205
10 Etanol 142501 60 Etanol 181003
20 Etanol 149587 70 Etanol 188777
30 Etanol 158307 80 Etanol 195164
40 Etanol 166259 90 Etanol 205618
Dilakukan karakterisasi sensor terhadap pelbagaikonsentrasi etanol dalam aquades
Algortima f to Etanol
Frekuensi Osilator (Hz)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Algortima f to Etanol
Hasil Konversi Kadar Etanol (Etanol)
Hasil Pencacahan Frekuensi setelahKompensasi TDS Pelarut
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel aquades dan aquabides dengan pelbagai nilai TDS
No TDS (ppm) Frekuensi (kHz)ΔTDS (ppm) Δf (kHz)
1 042 134615
2 049 133705 007 -0910
3 059 132336 010 -1369
4 070 131039 011 -1297
5 071 130879 001 -0660
6 081 129658 010 -1221
7 090 128137 009 -1121
8 245 108421 155 -19716
9 251 107583 006 -0838
10 255 107081 004 -0502
11 315 106247 006 -0834
12 513 81437 198 -24810
13 514 81283 001 -0154
14 515 81123 001 -0160
15 515 81117 0 -0006
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Jenis Sampel TDS Larutan (ppm)
Aquades 04
10 Etanol 04
20 Etanol 04
30 Etanol 04
40 Etanol 042
50 Etanol 042
60 Etanol 042
70 Etanol 043
80 Etanol 043
90 Etanol 043
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Diagram Blok Sistem
KONTROLER PID
Algortima Kontroler PID
Diagram Blok
Tuning PID
Tuning konstanta PID dilakukan dengan menggunakan metodeziegler nichols 1 dengan dua jenis respon 0Et-10Et dan 20Et-10Et
Tuning PID 0Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 6182 0 0
PID 7418 0455 0550
Tuning PID 20Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 4689 0 0
PID 5628 0172 1450
Tuning PID Pengujian
Kad
ar E
tan
ol(
)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Waktu (s)
Waktu (s)
PENGUJIAN ALAT
Pengujian Alat
Kondisi
Konsentrasi TerukurSistem ()
Konsentrasi TerukurHidrometer ()
Replikasi ke- Replikasi ke-
I II III IV I II III IV
Tidak Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Tidak Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 007 024 0 0 0 0
Sampel Aquades
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer ()Error ()
Rise Time (s)
Settling Time (s)
10
10 0 38 67
10 0 35 62
10 0 37 65
20
20 0 71 137
20 0 75 141
20 0 68 133
30
30 0 126 238
29 333 113 221
30 0 132 240
40
40 0 178 421
40 0 181 422
42 5 194 439
Uji Kontrol Normal
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer()Error () Rise Time (s)
Settling Time(s)
10 9 10 24 45
20 18 10 415 59
30 28 667 42 72
40 375 625 66 109
50 47 6 104 135
10 10 0 36 62
20 20 0 41 59
30 28 667 495 76
40 38 5 69 115
50 47 6 112 143
10 10 0 36 60
20 20 0 45 59
30 295 167 48 71
40 38 5 67 112
50 48 4 108 136
Uji Kontrol denganPerubahan Set Point
Pengujian AlatUji Kontrol denganGangguan
Gangguan Konsentrasi Terukur () Error ()
50 ml Aquades 9 10
150 ml Aquades 10 0
300 ml Aquades 10 0
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
bull Sensor kapasitif yang telah dirancang dapat menghasilkan nilai kapasitansi
yang berbeda untuk sampel larutan yang berbeda sebagai fungsi
konstanta dielektrik relatif (εr)
bull Peningkatan nilai TDS (total dissolved substance) aquades sebagai pelarut
menyebabkan penurunan frekuensi osilator sensor sebesar 1200Hz pada
ΔTDS sebesar 01ppm
bull Penambahan etanol 96pada aquades tidak menaikkan TDS larutan
secara signifikan karena tidak terjadi penambahan mineral atau senyawa
logam
Kesimpulan
bull Algoritma pencacah frekuensi yang dirancang mampu mendeteksi
perubahan frekuensi sebesar 1Hz dengan error maksimum 06
bull Konstanta PID berdasarkan Ziegler Nichols 1 untuk pompa etanol
adalah 74(Kp) 045(Ki) dan 055(Kd) untuk pompa aquades adalah
563(Kp) 017(Ki) dan 145(Kd)
bull Sistem kontrol yang dirancang mampu menghasilkan dan menjaga
konsentrasi larutan etanol dengan error hingga 10 pada tingkat
konsentrasi uji 0-50
Saran
bull Penggunaan Gas Chromatography sebagai penyedia data
karakterisasi sensor terhadap pelbagai kadar etanol diluar
penggunaan hidrometer
bull Penggunaan motor pengaduk dengan kecepatan putar yang lebih
tinggi untuk mempercepat homogenisasi larutan
Dokumentasi
bull Pembuatan Etanol 10MOV
bull Pengujian Sistem Kontrol KadarMOV
bull Pembandingan DataMOV
TE 091399
TERIMA KASIH
Pengujian Alat Pengaruh pH
Set point ()Konsentrasi
Terukur ()
Error
()pH [H+]
Konduktivitas
(uS)
10
10 0 696 10-696 3472
10 0 696 10-696 3484
9 10 689 10-689 3484
20
20 0 691 10-693 3355
21 5 695 10-695 3333
20 0 69 10-690 3367
30
30 0 687 10-687 3164
30 0 688 10-688 3164
30 0 686 10-686 3164
40
40 0 665 10-665 2777
41 5 672 10-672 2762
40 0 663 10-663 2777
- 2210100136-presentation
-
bull Bagaimana bentuk rancangan sensor kapasitif yang dapat digunakan untuk mengukur kadar etanol
bull Bagaimana bentuk rancangan sistem dengankapabilitas kontrol kadar etanol
bull Bagaimana bentuk rancangan algortima kontroler PID digital dalam ATmega16 sesuai dengan respon plant
bull Bagaimana pengaruh TDS aquades dalam sensor kapasitif
bull Bagaimana pengaruh pH larutan etanol dalam sensor kapasitif
Perumusan Masalah
bull Mendapatkan rancangan sensor kapasitif yang mampu mengidentifikasi etanol dengan kadar 0-90
bull Terciptanya sebuah prototip sistem kontrol yang mampu mengatur kadar etanol dalam larutandengan kadar 0-50
bull Tersematnya kontrol PID pada sistem melalui keduapompa persitaltik sebagai aktuator sistem
Tujuan Penelitian
bull Karakterisasi sensor untuk rentang kadar etanol 0-90 dengan resolusi sebesar 10
bull Pembanding data karakterisasi sensor memanfaatkanhidrometer alkohol analog
bull Etanol 96 menggunakan tipe non food grade
bull Pelarut etanol menggunakan air suling (aquades)
Batasan Masalah
DASAR TEORI
Etanol
Ion Metil
Ion Metilen
Ion Hidroksil
Etanol
bull σ = 135x10-9 Scm
bull εr = 243 (εo = 885x10-12 Fm)
bull pH 65
bull memiliki ujung polar dan non-polar
bull larut dalam air (tidak bereaksi) - eksotermik
bull mudah menguap
Karakteristik Fisis dan Kimia Etanol 96
Etanol
Flash Point Etanol
Konsentrasi Etanol Suhu
10 49oC
20 36oC
30 29oC
40 26oC
50 24oC
60 22oC
70 21oC
80 20oC
90 17oC
96 16oC
Hidrometer
Kadar etanol dapat diukur menggunakanhidrometerHidrometer bekerja memanfaatkan prinsipgravitasi
Medium Dielektrik
Material Konstanta Dielektrik Konduktivitas (Scm)
Vakum 1 10-15
Udara Kering 100059 8x10-15
Minyak Tanah 18 4x10-12
Kertas 36 64x10-11
Etanol 96 243 135x10-9
Air 804 4x10-8
Sensor Kapasitif
Osilator
Kontrol PID
bull Terdiri atas komponen proporsional integral danderivatif
bull Setiap komponen kontrol memiliki pengaruh yang berbeda
Proporsional
bull Menambah atau mengurangi kestabilan
bull Dapat memperbaiki respon transien khusus rise time settling time
bull Mengurangi (bukan menghilangkan) error steady state
Integratif
bull Menghilangkan error steady state
bull Respon lebih lambat dibandingkan dengan respon proportional
bull Dapat menambah ketidakstabilan karena menambah orde sistem
Derivatif
bull Memberikan efek redaman pada sistem yang berosilasi sehingga diperlukan pemberian nilai Kpyang lebih besar
bull Memperbaiki respon transien karena memberikan aksi saat terjadi perubahan error
Tuning PID
bull Untuk menentukan konstanta P I dan D dari kontrolPID berdasarkan respon plant
bull Ziegler Nichols 1 merupakan metode tuningberdasarkan respon step dari plant
Tuning PID
Waktu
Res
po
nP
lant
Tuning PID
PERANCANGAN ALAT
Diagram Blok Sistem
Diagram Blok PID
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN SENSOR
Perancangan Sensor
Desain
25 mm
115 mm
80 mm
Perancangan Sensor
Pembahasan Desain (1)
bull Sensor berjenis kapasitif karena etanol
termasuk sebagai bahan dielektrik
Material Konstanta Dielektrik Konduktivitas (Scm)
Vakum 1 10-15
Udara Kering 100059 8x10-15
Minyak Tanah 18 4x10-12
Kertas 36 64x10-11
Etanol 96 243 135x10-9
Air 804 4x10-8
Perancangan Sensor
Pembahasan Desain (2)
bull Rongga sensor dirancang relatif besar untuk
mencegah aliran listrik akibat reaksi ionisasi
CH3CH2OH + H2O CH3CH2O- + H3O+
Perancangan Sensor
Pembahasan Desain (3)
Sensor berbahan aluminium karena
bull Tidak mudah teroksidasi
bull σ = 35x107 Sm
bull Tidak bereaksi dengan etanol
bull Paramagnetik
2Al + 3H2O Al2O3 + 3H2
Pengujian Sensor Sampel Air Mineral ldquoAquaserdquoSampel Percobaan Ke- Kapasitansi Terukur LCR meter(nF) Rerata Kapasitansi Terukur (nF)
Sampel 1
1 5756
58112
2 5829
3 5816
4 5821
5 5834
Sampel 2
1 5556
56086
2 5643
3 5644
4 5617
5 5583
Sampel 3
1 5732
57054
2 5667
3 5672
4 5716
5 5740
Sampel 4
1 5848
58974
2 5914
3 5921
4 5866
5 5938
Sampel 5
1 5863
58216
2 5832
3 5845
4 5798
5 5770
Rerata Kapasitansi Percobaan (nF) 57684
Pengujian Sensor Sampel Air Mineral ldquoFlowrdquoSampel Percobaan Ke- Kapasitansi Terukur LCR meter(nF) Rerata Kapasitansi Terukur(nF)
Sampel 1
1 6701
66714
2 6677
3 6676
4 6649
5 6654
Sampel 2
1 6506
65284
2 6550
3 6533
4 6521
5 6532
Sampel 3
1 6625
66024
2 6620
3 6584
4 6611
5 6572
Sampel 4
1 6564
65926
2 6566
3 6613
4 6611
5 6609
Sampel 5
1 6622
65956
2 6587
3 6586
4 6604
5 6579
Rerata Kapasitansi Percobaan (nF) 65981
Pengujian Sensor Sampel AquadesSampel Percobaan Ke- Kapasitansi Terukur LCR meter(nF) Rerata Kapasitansi Terukur(nF)
Sampel 1
1 3221
3204
2 3221
3 3186
4 3200
5 3194
Sampel 2
1 2334
2458
2 2355
3 2419
4 2602
5 2580
Sampel 3
1 2340
2249
2 2334
3 2253
4 2111
5 2205
Sampel 4
1 2437
2375
2 2333
3 2330
4 2422
5 2355
Sampel 5
1 2420
2400
2 2422
3 2370
4 2411
5 2377
Rerata Kapasitansi Percobaan (nF) 2537
Pengujian Sensor
Analisis Data Sensor
Sampel Aquades
Material Konstanta Dielektrik
Etanol 96 243
Air 804
Pengujian Sensor Sampel Etanol 96
Sampel Sampel Ke-Kapasitansi Terukur LCR
meter (nF)Rerata Kapasitansi Terukur (nF)
Sampel 1
1 0730
0696
2 0692
3 0681
4 0688
5 0690
Pengujian Sensor
Analisis Data Sensor
Material Konstanta Dielektrik
Etanol 96 243
Air 804
Sampel Etanol 96
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN OSILATOR
Perancangan Osilator
Skematik Rangkaian
Perancangan Osilator
Pembahasan Rangkaian
Rancangan osilator mengeluarkan gelombang kotak(kompatibel dengan mikrokontroler)
Perancangan Osilator
Pembahasan Rangkaian
Rancangan osilator mampu menghasilkan gelombangdengan frekuensi dibawah rating (500kHz)
Udara memiliki εr terendah (εr = 1)
Kapasitansi kabel terukur (LCR meter) = 0078nF
Kapasitansi kompensasi = 33nF
Pengujian Osilator
No SampelFrekuensi Terukur
Osiloskop (Hz)
1 Udara
458701
459224
459174
458855
459230
2 Aquades 1
113777
114101
114340
113800
113980
3 Aquades 2
86400
85992
86501
86388
86240
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN DRIVER POMPA
Perancangan Driver Pompa
Skematik Rangkaian
Pengujian Driver Pompa Pengujian
0
20
40
60
80
100
120
140
1601
96
58
8
98
0
137
3
176
5
215
7
254
9
294
1
333
3
372
5
411
8
451
0
490
2
529
4
568
6
607
8
647
1
686
3
725
5
764
7
803
9
843
1
882
4
921
6
960
8
100
00
9V
12V
Pengujian Driver Pompa Pengujian
0
20
40
60
80
100
1201
96
588
980
137
3
176
5
215
7
254
9
294
1
333
3
372
5
411
8
451
0
490
2
529
4
568
6
607
8
647
1
686
3
725
5
764
7
803
9
843
1
882
4
921
6
960
8
10
00
0
9V
12V
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN SISTEM MIKROKONTROLER
Perancangan Sistem Mikrokontroler Skematik Rangkaian
PERANCANGAN SOFTWARE
Diagram Blok Program Mikrokontroler
Diagram Blok
Diagram Blok Sistem
Algortima Pencacah Frekuensi
Diagram Blok
Algortima Pencacah Frekuensi Pengujian (1)
NoDuty Cycle
Tes ()Frekuensi Tes (Hz)
Nilai Bacaan Frekuensi (Hz)
Galat (Hz)
1 30
10138 101 038
10596 1060 04
13527 13527 0
105890 105890 0
789000 789000 0
2 50
10138 102 062
10596 1060 04
13527 13527 0
105890 105890 0
789000 789000 0
3 70
10138 102 062
10596 1061 14
13527 13526 1
105890 105887 3
789000 789998 2
Algortima Pencacah Frekuensi Pengujian (2)
No SampelFrekuensi Terukur
Osiloskop (Hz) Frekuensi Terukur
ATmega16 (Hz)Galat (Hz)
1 Udara
458701 458702 1
459224 459225 1
459174 459175 1
458855 458856 1
459230 459230 0
2 Aquades 1
113777 113778 1
114101 114102 1
114340 113340 0
113800 113800 0
113980 113980 0
3 Aquades 2
86400 86400 0
85992 85992 0
86501 86500 1
86388 86389 1
86240 86240 0
Diagram Blok Sistem
Algortima f to Etanol
Jenis Sampel f Osilator (kHz) Jenis Sampel f Osilator (kHz)
Aquades 135600 50 Etanol 174205
10 Etanol 142501 60 Etanol 181003
20 Etanol 149587 70 Etanol 188777
30 Etanol 158307 80 Etanol 195164
40 Etanol 166259 90 Etanol 205618
Dilakukan karakterisasi sensor terhadap pelbagaikonsentrasi etanol dalam aquades
Algortima f to Etanol
Frekuensi Osilator (Hz)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Algortima f to Etanol
Hasil Konversi Kadar Etanol (Etanol)
Hasil Pencacahan Frekuensi setelahKompensasi TDS Pelarut
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel aquades dan aquabides dengan pelbagai nilai TDS
No TDS (ppm) Frekuensi (kHz)ΔTDS (ppm) Δf (kHz)
1 042 134615
2 049 133705 007 -0910
3 059 132336 010 -1369
4 070 131039 011 -1297
5 071 130879 001 -0660
6 081 129658 010 -1221
7 090 128137 009 -1121
8 245 108421 155 -19716
9 251 107583 006 -0838
10 255 107081 004 -0502
11 315 106247 006 -0834
12 513 81437 198 -24810
13 514 81283 001 -0154
14 515 81123 001 -0160
15 515 81117 0 -0006
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Jenis Sampel TDS Larutan (ppm)
Aquades 04
10 Etanol 04
20 Etanol 04
30 Etanol 04
40 Etanol 042
50 Etanol 042
60 Etanol 042
70 Etanol 043
80 Etanol 043
90 Etanol 043
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Diagram Blok Sistem
KONTROLER PID
Algortima Kontroler PID
Diagram Blok
Tuning PID
Tuning konstanta PID dilakukan dengan menggunakan metodeziegler nichols 1 dengan dua jenis respon 0Et-10Et dan 20Et-10Et
Tuning PID 0Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 6182 0 0
PID 7418 0455 0550
Tuning PID 20Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 4689 0 0
PID 5628 0172 1450
Tuning PID Pengujian
Kad
ar E
tan
ol(
)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Waktu (s)
Waktu (s)
PENGUJIAN ALAT
Pengujian Alat
Kondisi
Konsentrasi TerukurSistem ()
Konsentrasi TerukurHidrometer ()
Replikasi ke- Replikasi ke-
I II III IV I II III IV
Tidak Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Tidak Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 007 024 0 0 0 0
Sampel Aquades
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer ()Error ()
Rise Time (s)
Settling Time (s)
10
10 0 38 67
10 0 35 62
10 0 37 65
20
20 0 71 137
20 0 75 141
20 0 68 133
30
30 0 126 238
29 333 113 221
30 0 132 240
40
40 0 178 421
40 0 181 422
42 5 194 439
Uji Kontrol Normal
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer()Error () Rise Time (s)
Settling Time(s)
10 9 10 24 45
20 18 10 415 59
30 28 667 42 72
40 375 625 66 109
50 47 6 104 135
10 10 0 36 62
20 20 0 41 59
30 28 667 495 76
40 38 5 69 115
50 47 6 112 143
10 10 0 36 60
20 20 0 45 59
30 295 167 48 71
40 38 5 67 112
50 48 4 108 136
Uji Kontrol denganPerubahan Set Point
Pengujian AlatUji Kontrol denganGangguan
Gangguan Konsentrasi Terukur () Error ()
50 ml Aquades 9 10
150 ml Aquades 10 0
300 ml Aquades 10 0
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
bull Sensor kapasitif yang telah dirancang dapat menghasilkan nilai kapasitansi
yang berbeda untuk sampel larutan yang berbeda sebagai fungsi
konstanta dielektrik relatif (εr)
bull Peningkatan nilai TDS (total dissolved substance) aquades sebagai pelarut
menyebabkan penurunan frekuensi osilator sensor sebesar 1200Hz pada
ΔTDS sebesar 01ppm
bull Penambahan etanol 96pada aquades tidak menaikkan TDS larutan
secara signifikan karena tidak terjadi penambahan mineral atau senyawa
logam
Kesimpulan
bull Algoritma pencacah frekuensi yang dirancang mampu mendeteksi
perubahan frekuensi sebesar 1Hz dengan error maksimum 06
bull Konstanta PID berdasarkan Ziegler Nichols 1 untuk pompa etanol
adalah 74(Kp) 045(Ki) dan 055(Kd) untuk pompa aquades adalah
563(Kp) 017(Ki) dan 145(Kd)
bull Sistem kontrol yang dirancang mampu menghasilkan dan menjaga
konsentrasi larutan etanol dengan error hingga 10 pada tingkat
konsentrasi uji 0-50
Saran
bull Penggunaan Gas Chromatography sebagai penyedia data
karakterisasi sensor terhadap pelbagai kadar etanol diluar
penggunaan hidrometer
bull Penggunaan motor pengaduk dengan kecepatan putar yang lebih
tinggi untuk mempercepat homogenisasi larutan
Dokumentasi
bull Pembuatan Etanol 10MOV
bull Pengujian Sistem Kontrol KadarMOV
bull Pembandingan DataMOV
TE 091399
TERIMA KASIH
Pengujian Alat Pengaruh pH
Set point ()Konsentrasi
Terukur ()
Error
()pH [H+]
Konduktivitas
(uS)
10
10 0 696 10-696 3472
10 0 696 10-696 3484
9 10 689 10-689 3484
20
20 0 691 10-693 3355
21 5 695 10-695 3333
20 0 69 10-690 3367
30
30 0 687 10-687 3164
30 0 688 10-688 3164
30 0 686 10-686 3164
40
40 0 665 10-665 2777
41 5 672 10-672 2762
40 0 663 10-663 2777
- 2210100136-presentation
-
bull Mendapatkan rancangan sensor kapasitif yang mampu mengidentifikasi etanol dengan kadar 0-90
bull Terciptanya sebuah prototip sistem kontrol yang mampu mengatur kadar etanol dalam larutandengan kadar 0-50
bull Tersematnya kontrol PID pada sistem melalui keduapompa persitaltik sebagai aktuator sistem
Tujuan Penelitian
bull Karakterisasi sensor untuk rentang kadar etanol 0-90 dengan resolusi sebesar 10
bull Pembanding data karakterisasi sensor memanfaatkanhidrometer alkohol analog
bull Etanol 96 menggunakan tipe non food grade
bull Pelarut etanol menggunakan air suling (aquades)
Batasan Masalah
DASAR TEORI
Etanol
Ion Metil
Ion Metilen
Ion Hidroksil
Etanol
bull σ = 135x10-9 Scm
bull εr = 243 (εo = 885x10-12 Fm)
bull pH 65
bull memiliki ujung polar dan non-polar
bull larut dalam air (tidak bereaksi) - eksotermik
bull mudah menguap
Karakteristik Fisis dan Kimia Etanol 96
Etanol
Flash Point Etanol
Konsentrasi Etanol Suhu
10 49oC
20 36oC
30 29oC
40 26oC
50 24oC
60 22oC
70 21oC
80 20oC
90 17oC
96 16oC
Hidrometer
Kadar etanol dapat diukur menggunakanhidrometerHidrometer bekerja memanfaatkan prinsipgravitasi
Medium Dielektrik
Material Konstanta Dielektrik Konduktivitas (Scm)
Vakum 1 10-15
Udara Kering 100059 8x10-15
Minyak Tanah 18 4x10-12
Kertas 36 64x10-11
Etanol 96 243 135x10-9
Air 804 4x10-8
Sensor Kapasitif
Osilator
Kontrol PID
bull Terdiri atas komponen proporsional integral danderivatif
bull Setiap komponen kontrol memiliki pengaruh yang berbeda
Proporsional
bull Menambah atau mengurangi kestabilan
bull Dapat memperbaiki respon transien khusus rise time settling time
bull Mengurangi (bukan menghilangkan) error steady state
Integratif
bull Menghilangkan error steady state
bull Respon lebih lambat dibandingkan dengan respon proportional
bull Dapat menambah ketidakstabilan karena menambah orde sistem
Derivatif
bull Memberikan efek redaman pada sistem yang berosilasi sehingga diperlukan pemberian nilai Kpyang lebih besar
bull Memperbaiki respon transien karena memberikan aksi saat terjadi perubahan error
Tuning PID
bull Untuk menentukan konstanta P I dan D dari kontrolPID berdasarkan respon plant
bull Ziegler Nichols 1 merupakan metode tuningberdasarkan respon step dari plant
Tuning PID
Waktu
Res
po
nP
lant
Tuning PID
PERANCANGAN ALAT
Diagram Blok Sistem
Diagram Blok PID
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN SENSOR
Perancangan Sensor
Desain
25 mm
115 mm
80 mm
Perancangan Sensor
Pembahasan Desain (1)
bull Sensor berjenis kapasitif karena etanol
termasuk sebagai bahan dielektrik
Material Konstanta Dielektrik Konduktivitas (Scm)
Vakum 1 10-15
Udara Kering 100059 8x10-15
Minyak Tanah 18 4x10-12
Kertas 36 64x10-11
Etanol 96 243 135x10-9
Air 804 4x10-8
Perancangan Sensor
Pembahasan Desain (2)
bull Rongga sensor dirancang relatif besar untuk
mencegah aliran listrik akibat reaksi ionisasi
CH3CH2OH + H2O CH3CH2O- + H3O+
Perancangan Sensor
Pembahasan Desain (3)
Sensor berbahan aluminium karena
bull Tidak mudah teroksidasi
bull σ = 35x107 Sm
bull Tidak bereaksi dengan etanol
bull Paramagnetik
2Al + 3H2O Al2O3 + 3H2
Pengujian Sensor Sampel Air Mineral ldquoAquaserdquoSampel Percobaan Ke- Kapasitansi Terukur LCR meter(nF) Rerata Kapasitansi Terukur (nF)
Sampel 1
1 5756
58112
2 5829
3 5816
4 5821
5 5834
Sampel 2
1 5556
56086
2 5643
3 5644
4 5617
5 5583
Sampel 3
1 5732
57054
2 5667
3 5672
4 5716
5 5740
Sampel 4
1 5848
58974
2 5914
3 5921
4 5866
5 5938
Sampel 5
1 5863
58216
2 5832
3 5845
4 5798
5 5770
Rerata Kapasitansi Percobaan (nF) 57684
Pengujian Sensor Sampel Air Mineral ldquoFlowrdquoSampel Percobaan Ke- Kapasitansi Terukur LCR meter(nF) Rerata Kapasitansi Terukur(nF)
Sampel 1
1 6701
66714
2 6677
3 6676
4 6649
5 6654
Sampel 2
1 6506
65284
2 6550
3 6533
4 6521
5 6532
Sampel 3
1 6625
66024
2 6620
3 6584
4 6611
5 6572
Sampel 4
1 6564
65926
2 6566
3 6613
4 6611
5 6609
Sampel 5
1 6622
65956
2 6587
3 6586
4 6604
5 6579
Rerata Kapasitansi Percobaan (nF) 65981
Pengujian Sensor Sampel AquadesSampel Percobaan Ke- Kapasitansi Terukur LCR meter(nF) Rerata Kapasitansi Terukur(nF)
Sampel 1
1 3221
3204
2 3221
3 3186
4 3200
5 3194
Sampel 2
1 2334
2458
2 2355
3 2419
4 2602
5 2580
Sampel 3
1 2340
2249
2 2334
3 2253
4 2111
5 2205
Sampel 4
1 2437
2375
2 2333
3 2330
4 2422
5 2355
Sampel 5
1 2420
2400
2 2422
3 2370
4 2411
5 2377
Rerata Kapasitansi Percobaan (nF) 2537
Pengujian Sensor
Analisis Data Sensor
Sampel Aquades
Material Konstanta Dielektrik
Etanol 96 243
Air 804
Pengujian Sensor Sampel Etanol 96
Sampel Sampel Ke-Kapasitansi Terukur LCR
meter (nF)Rerata Kapasitansi Terukur (nF)
Sampel 1
1 0730
0696
2 0692
3 0681
4 0688
5 0690
Pengujian Sensor
Analisis Data Sensor
Material Konstanta Dielektrik
Etanol 96 243
Air 804
Sampel Etanol 96
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN OSILATOR
Perancangan Osilator
Skematik Rangkaian
Perancangan Osilator
Pembahasan Rangkaian
Rancangan osilator mengeluarkan gelombang kotak(kompatibel dengan mikrokontroler)
Perancangan Osilator
Pembahasan Rangkaian
Rancangan osilator mampu menghasilkan gelombangdengan frekuensi dibawah rating (500kHz)
Udara memiliki εr terendah (εr = 1)
Kapasitansi kabel terukur (LCR meter) = 0078nF
Kapasitansi kompensasi = 33nF
Pengujian Osilator
No SampelFrekuensi Terukur
Osiloskop (Hz)
1 Udara
458701
459224
459174
458855
459230
2 Aquades 1
113777
114101
114340
113800
113980
3 Aquades 2
86400
85992
86501
86388
86240
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN DRIVER POMPA
Perancangan Driver Pompa
Skematik Rangkaian
Pengujian Driver Pompa Pengujian
0
20
40
60
80
100
120
140
1601
96
58
8
98
0
137
3
176
5
215
7
254
9
294
1
333
3
372
5
411
8
451
0
490
2
529
4
568
6
607
8
647
1
686
3
725
5
764
7
803
9
843
1
882
4
921
6
960
8
100
00
9V
12V
Pengujian Driver Pompa Pengujian
0
20
40
60
80
100
1201
96
588
980
137
3
176
5
215
7
254
9
294
1
333
3
372
5
411
8
451
0
490
2
529
4
568
6
607
8
647
1
686
3
725
5
764
7
803
9
843
1
882
4
921
6
960
8
10
00
0
9V
12V
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN SISTEM MIKROKONTROLER
Perancangan Sistem Mikrokontroler Skematik Rangkaian
PERANCANGAN SOFTWARE
Diagram Blok Program Mikrokontroler
Diagram Blok
Diagram Blok Sistem
Algortima Pencacah Frekuensi
Diagram Blok
Algortima Pencacah Frekuensi Pengujian (1)
NoDuty Cycle
Tes ()Frekuensi Tes (Hz)
Nilai Bacaan Frekuensi (Hz)
Galat (Hz)
1 30
10138 101 038
10596 1060 04
13527 13527 0
105890 105890 0
789000 789000 0
2 50
10138 102 062
10596 1060 04
13527 13527 0
105890 105890 0
789000 789000 0
3 70
10138 102 062
10596 1061 14
13527 13526 1
105890 105887 3
789000 789998 2
Algortima Pencacah Frekuensi Pengujian (2)
No SampelFrekuensi Terukur
Osiloskop (Hz) Frekuensi Terukur
ATmega16 (Hz)Galat (Hz)
1 Udara
458701 458702 1
459224 459225 1
459174 459175 1
458855 458856 1
459230 459230 0
2 Aquades 1
113777 113778 1
114101 114102 1
114340 113340 0
113800 113800 0
113980 113980 0
3 Aquades 2
86400 86400 0
85992 85992 0
86501 86500 1
86388 86389 1
86240 86240 0
Diagram Blok Sistem
Algortima f to Etanol
Jenis Sampel f Osilator (kHz) Jenis Sampel f Osilator (kHz)
Aquades 135600 50 Etanol 174205
10 Etanol 142501 60 Etanol 181003
20 Etanol 149587 70 Etanol 188777
30 Etanol 158307 80 Etanol 195164
40 Etanol 166259 90 Etanol 205618
Dilakukan karakterisasi sensor terhadap pelbagaikonsentrasi etanol dalam aquades
Algortima f to Etanol
Frekuensi Osilator (Hz)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Algortima f to Etanol
Hasil Konversi Kadar Etanol (Etanol)
Hasil Pencacahan Frekuensi setelahKompensasi TDS Pelarut
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel aquades dan aquabides dengan pelbagai nilai TDS
No TDS (ppm) Frekuensi (kHz)ΔTDS (ppm) Δf (kHz)
1 042 134615
2 049 133705 007 -0910
3 059 132336 010 -1369
4 070 131039 011 -1297
5 071 130879 001 -0660
6 081 129658 010 -1221
7 090 128137 009 -1121
8 245 108421 155 -19716
9 251 107583 006 -0838
10 255 107081 004 -0502
11 315 106247 006 -0834
12 513 81437 198 -24810
13 514 81283 001 -0154
14 515 81123 001 -0160
15 515 81117 0 -0006
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Jenis Sampel TDS Larutan (ppm)
Aquades 04
10 Etanol 04
20 Etanol 04
30 Etanol 04
40 Etanol 042
50 Etanol 042
60 Etanol 042
70 Etanol 043
80 Etanol 043
90 Etanol 043
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Diagram Blok Sistem
KONTROLER PID
Algortima Kontroler PID
Diagram Blok
Tuning PID
Tuning konstanta PID dilakukan dengan menggunakan metodeziegler nichols 1 dengan dua jenis respon 0Et-10Et dan 20Et-10Et
Tuning PID 0Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 6182 0 0
PID 7418 0455 0550
Tuning PID 20Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 4689 0 0
PID 5628 0172 1450
Tuning PID Pengujian
Kad
ar E
tan
ol(
)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Waktu (s)
Waktu (s)
PENGUJIAN ALAT
Pengujian Alat
Kondisi
Konsentrasi TerukurSistem ()
Konsentrasi TerukurHidrometer ()
Replikasi ke- Replikasi ke-
I II III IV I II III IV
Tidak Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Tidak Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 007 024 0 0 0 0
Sampel Aquades
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer ()Error ()
Rise Time (s)
Settling Time (s)
10
10 0 38 67
10 0 35 62
10 0 37 65
20
20 0 71 137
20 0 75 141
20 0 68 133
30
30 0 126 238
29 333 113 221
30 0 132 240
40
40 0 178 421
40 0 181 422
42 5 194 439
Uji Kontrol Normal
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer()Error () Rise Time (s)
Settling Time(s)
10 9 10 24 45
20 18 10 415 59
30 28 667 42 72
40 375 625 66 109
50 47 6 104 135
10 10 0 36 62
20 20 0 41 59
30 28 667 495 76
40 38 5 69 115
50 47 6 112 143
10 10 0 36 60
20 20 0 45 59
30 295 167 48 71
40 38 5 67 112
50 48 4 108 136
Uji Kontrol denganPerubahan Set Point
Pengujian AlatUji Kontrol denganGangguan
Gangguan Konsentrasi Terukur () Error ()
50 ml Aquades 9 10
150 ml Aquades 10 0
300 ml Aquades 10 0
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
bull Sensor kapasitif yang telah dirancang dapat menghasilkan nilai kapasitansi
yang berbeda untuk sampel larutan yang berbeda sebagai fungsi
konstanta dielektrik relatif (εr)
bull Peningkatan nilai TDS (total dissolved substance) aquades sebagai pelarut
menyebabkan penurunan frekuensi osilator sensor sebesar 1200Hz pada
ΔTDS sebesar 01ppm
bull Penambahan etanol 96pada aquades tidak menaikkan TDS larutan
secara signifikan karena tidak terjadi penambahan mineral atau senyawa
logam
Kesimpulan
bull Algoritma pencacah frekuensi yang dirancang mampu mendeteksi
perubahan frekuensi sebesar 1Hz dengan error maksimum 06
bull Konstanta PID berdasarkan Ziegler Nichols 1 untuk pompa etanol
adalah 74(Kp) 045(Ki) dan 055(Kd) untuk pompa aquades adalah
563(Kp) 017(Ki) dan 145(Kd)
bull Sistem kontrol yang dirancang mampu menghasilkan dan menjaga
konsentrasi larutan etanol dengan error hingga 10 pada tingkat
konsentrasi uji 0-50
Saran
bull Penggunaan Gas Chromatography sebagai penyedia data
karakterisasi sensor terhadap pelbagai kadar etanol diluar
penggunaan hidrometer
bull Penggunaan motor pengaduk dengan kecepatan putar yang lebih
tinggi untuk mempercepat homogenisasi larutan
Dokumentasi
bull Pembuatan Etanol 10MOV
bull Pengujian Sistem Kontrol KadarMOV
bull Pembandingan DataMOV
TE 091399
TERIMA KASIH
Pengujian Alat Pengaruh pH
Set point ()Konsentrasi
Terukur ()
Error
()pH [H+]
Konduktivitas
(uS)
10
10 0 696 10-696 3472
10 0 696 10-696 3484
9 10 689 10-689 3484
20
20 0 691 10-693 3355
21 5 695 10-695 3333
20 0 69 10-690 3367
30
30 0 687 10-687 3164
30 0 688 10-688 3164
30 0 686 10-686 3164
40
40 0 665 10-665 2777
41 5 672 10-672 2762
40 0 663 10-663 2777
- 2210100136-presentation
-
bull Karakterisasi sensor untuk rentang kadar etanol 0-90 dengan resolusi sebesar 10
bull Pembanding data karakterisasi sensor memanfaatkanhidrometer alkohol analog
bull Etanol 96 menggunakan tipe non food grade
bull Pelarut etanol menggunakan air suling (aquades)
Batasan Masalah
DASAR TEORI
Etanol
Ion Metil
Ion Metilen
Ion Hidroksil
Etanol
bull σ = 135x10-9 Scm
bull εr = 243 (εo = 885x10-12 Fm)
bull pH 65
bull memiliki ujung polar dan non-polar
bull larut dalam air (tidak bereaksi) - eksotermik
bull mudah menguap
Karakteristik Fisis dan Kimia Etanol 96
Etanol
Flash Point Etanol
Konsentrasi Etanol Suhu
10 49oC
20 36oC
30 29oC
40 26oC
50 24oC
60 22oC
70 21oC
80 20oC
90 17oC
96 16oC
Hidrometer
Kadar etanol dapat diukur menggunakanhidrometerHidrometer bekerja memanfaatkan prinsipgravitasi
Medium Dielektrik
Material Konstanta Dielektrik Konduktivitas (Scm)
Vakum 1 10-15
Udara Kering 100059 8x10-15
Minyak Tanah 18 4x10-12
Kertas 36 64x10-11
Etanol 96 243 135x10-9
Air 804 4x10-8
Sensor Kapasitif
Osilator
Kontrol PID
bull Terdiri atas komponen proporsional integral danderivatif
bull Setiap komponen kontrol memiliki pengaruh yang berbeda
Proporsional
bull Menambah atau mengurangi kestabilan
bull Dapat memperbaiki respon transien khusus rise time settling time
bull Mengurangi (bukan menghilangkan) error steady state
Integratif
bull Menghilangkan error steady state
bull Respon lebih lambat dibandingkan dengan respon proportional
bull Dapat menambah ketidakstabilan karena menambah orde sistem
Derivatif
bull Memberikan efek redaman pada sistem yang berosilasi sehingga diperlukan pemberian nilai Kpyang lebih besar
bull Memperbaiki respon transien karena memberikan aksi saat terjadi perubahan error
Tuning PID
bull Untuk menentukan konstanta P I dan D dari kontrolPID berdasarkan respon plant
bull Ziegler Nichols 1 merupakan metode tuningberdasarkan respon step dari plant
Tuning PID
Waktu
Res
po
nP
lant
Tuning PID
PERANCANGAN ALAT
Diagram Blok Sistem
Diagram Blok PID
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN SENSOR
Perancangan Sensor
Desain
25 mm
115 mm
80 mm
Perancangan Sensor
Pembahasan Desain (1)
bull Sensor berjenis kapasitif karena etanol
termasuk sebagai bahan dielektrik
Material Konstanta Dielektrik Konduktivitas (Scm)
Vakum 1 10-15
Udara Kering 100059 8x10-15
Minyak Tanah 18 4x10-12
Kertas 36 64x10-11
Etanol 96 243 135x10-9
Air 804 4x10-8
Perancangan Sensor
Pembahasan Desain (2)
bull Rongga sensor dirancang relatif besar untuk
mencegah aliran listrik akibat reaksi ionisasi
CH3CH2OH + H2O CH3CH2O- + H3O+
Perancangan Sensor
Pembahasan Desain (3)
Sensor berbahan aluminium karena
bull Tidak mudah teroksidasi
bull σ = 35x107 Sm
bull Tidak bereaksi dengan etanol
bull Paramagnetik
2Al + 3H2O Al2O3 + 3H2
Pengujian Sensor Sampel Air Mineral ldquoAquaserdquoSampel Percobaan Ke- Kapasitansi Terukur LCR meter(nF) Rerata Kapasitansi Terukur (nF)
Sampel 1
1 5756
58112
2 5829
3 5816
4 5821
5 5834
Sampel 2
1 5556
56086
2 5643
3 5644
4 5617
5 5583
Sampel 3
1 5732
57054
2 5667
3 5672
4 5716
5 5740
Sampel 4
1 5848
58974
2 5914
3 5921
4 5866
5 5938
Sampel 5
1 5863
58216
2 5832
3 5845
4 5798
5 5770
Rerata Kapasitansi Percobaan (nF) 57684
Pengujian Sensor Sampel Air Mineral ldquoFlowrdquoSampel Percobaan Ke- Kapasitansi Terukur LCR meter(nF) Rerata Kapasitansi Terukur(nF)
Sampel 1
1 6701
66714
2 6677
3 6676
4 6649
5 6654
Sampel 2
1 6506
65284
2 6550
3 6533
4 6521
5 6532
Sampel 3
1 6625
66024
2 6620
3 6584
4 6611
5 6572
Sampel 4
1 6564
65926
2 6566
3 6613
4 6611
5 6609
Sampel 5
1 6622
65956
2 6587
3 6586
4 6604
5 6579
Rerata Kapasitansi Percobaan (nF) 65981
Pengujian Sensor Sampel AquadesSampel Percobaan Ke- Kapasitansi Terukur LCR meter(nF) Rerata Kapasitansi Terukur(nF)
Sampel 1
1 3221
3204
2 3221
3 3186
4 3200
5 3194
Sampel 2
1 2334
2458
2 2355
3 2419
4 2602
5 2580
Sampel 3
1 2340
2249
2 2334
3 2253
4 2111
5 2205
Sampel 4
1 2437
2375
2 2333
3 2330
4 2422
5 2355
Sampel 5
1 2420
2400
2 2422
3 2370
4 2411
5 2377
Rerata Kapasitansi Percobaan (nF) 2537
Pengujian Sensor
Analisis Data Sensor
Sampel Aquades
Material Konstanta Dielektrik
Etanol 96 243
Air 804
Pengujian Sensor Sampel Etanol 96
Sampel Sampel Ke-Kapasitansi Terukur LCR
meter (nF)Rerata Kapasitansi Terukur (nF)
Sampel 1
1 0730
0696
2 0692
3 0681
4 0688
5 0690
Pengujian Sensor
Analisis Data Sensor
Material Konstanta Dielektrik
Etanol 96 243
Air 804
Sampel Etanol 96
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN OSILATOR
Perancangan Osilator
Skematik Rangkaian
Perancangan Osilator
Pembahasan Rangkaian
Rancangan osilator mengeluarkan gelombang kotak(kompatibel dengan mikrokontroler)
Perancangan Osilator
Pembahasan Rangkaian
Rancangan osilator mampu menghasilkan gelombangdengan frekuensi dibawah rating (500kHz)
Udara memiliki εr terendah (εr = 1)
Kapasitansi kabel terukur (LCR meter) = 0078nF
Kapasitansi kompensasi = 33nF
Pengujian Osilator
No SampelFrekuensi Terukur
Osiloskop (Hz)
1 Udara
458701
459224
459174
458855
459230
2 Aquades 1
113777
114101
114340
113800
113980
3 Aquades 2
86400
85992
86501
86388
86240
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN DRIVER POMPA
Perancangan Driver Pompa
Skematik Rangkaian
Pengujian Driver Pompa Pengujian
0
20
40
60
80
100
120
140
1601
96
58
8
98
0
137
3
176
5
215
7
254
9
294
1
333
3
372
5
411
8
451
0
490
2
529
4
568
6
607
8
647
1
686
3
725
5
764
7
803
9
843
1
882
4
921
6
960
8
100
00
9V
12V
Pengujian Driver Pompa Pengujian
0
20
40
60
80
100
1201
96
588
980
137
3
176
5
215
7
254
9
294
1
333
3
372
5
411
8
451
0
490
2
529
4
568
6
607
8
647
1
686
3
725
5
764
7
803
9
843
1
882
4
921
6
960
8
10
00
0
9V
12V
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN SISTEM MIKROKONTROLER
Perancangan Sistem Mikrokontroler Skematik Rangkaian
PERANCANGAN SOFTWARE
Diagram Blok Program Mikrokontroler
Diagram Blok
Diagram Blok Sistem
Algortima Pencacah Frekuensi
Diagram Blok
Algortima Pencacah Frekuensi Pengujian (1)
NoDuty Cycle
Tes ()Frekuensi Tes (Hz)
Nilai Bacaan Frekuensi (Hz)
Galat (Hz)
1 30
10138 101 038
10596 1060 04
13527 13527 0
105890 105890 0
789000 789000 0
2 50
10138 102 062
10596 1060 04
13527 13527 0
105890 105890 0
789000 789000 0
3 70
10138 102 062
10596 1061 14
13527 13526 1
105890 105887 3
789000 789998 2
Algortima Pencacah Frekuensi Pengujian (2)
No SampelFrekuensi Terukur
Osiloskop (Hz) Frekuensi Terukur
ATmega16 (Hz)Galat (Hz)
1 Udara
458701 458702 1
459224 459225 1
459174 459175 1
458855 458856 1
459230 459230 0
2 Aquades 1
113777 113778 1
114101 114102 1
114340 113340 0
113800 113800 0
113980 113980 0
3 Aquades 2
86400 86400 0
85992 85992 0
86501 86500 1
86388 86389 1
86240 86240 0
Diagram Blok Sistem
Algortima f to Etanol
Jenis Sampel f Osilator (kHz) Jenis Sampel f Osilator (kHz)
Aquades 135600 50 Etanol 174205
10 Etanol 142501 60 Etanol 181003
20 Etanol 149587 70 Etanol 188777
30 Etanol 158307 80 Etanol 195164
40 Etanol 166259 90 Etanol 205618
Dilakukan karakterisasi sensor terhadap pelbagaikonsentrasi etanol dalam aquades
Algortima f to Etanol
Frekuensi Osilator (Hz)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Algortima f to Etanol
Hasil Konversi Kadar Etanol (Etanol)
Hasil Pencacahan Frekuensi setelahKompensasi TDS Pelarut
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel aquades dan aquabides dengan pelbagai nilai TDS
No TDS (ppm) Frekuensi (kHz)ΔTDS (ppm) Δf (kHz)
1 042 134615
2 049 133705 007 -0910
3 059 132336 010 -1369
4 070 131039 011 -1297
5 071 130879 001 -0660
6 081 129658 010 -1221
7 090 128137 009 -1121
8 245 108421 155 -19716
9 251 107583 006 -0838
10 255 107081 004 -0502
11 315 106247 006 -0834
12 513 81437 198 -24810
13 514 81283 001 -0154
14 515 81123 001 -0160
15 515 81117 0 -0006
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Jenis Sampel TDS Larutan (ppm)
Aquades 04
10 Etanol 04
20 Etanol 04
30 Etanol 04
40 Etanol 042
50 Etanol 042
60 Etanol 042
70 Etanol 043
80 Etanol 043
90 Etanol 043
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Diagram Blok Sistem
KONTROLER PID
Algortima Kontroler PID
Diagram Blok
Tuning PID
Tuning konstanta PID dilakukan dengan menggunakan metodeziegler nichols 1 dengan dua jenis respon 0Et-10Et dan 20Et-10Et
Tuning PID 0Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 6182 0 0
PID 7418 0455 0550
Tuning PID 20Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 4689 0 0
PID 5628 0172 1450
Tuning PID Pengujian
Kad
ar E
tan
ol(
)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Waktu (s)
Waktu (s)
PENGUJIAN ALAT
Pengujian Alat
Kondisi
Konsentrasi TerukurSistem ()
Konsentrasi TerukurHidrometer ()
Replikasi ke- Replikasi ke-
I II III IV I II III IV
Tidak Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Tidak Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 007 024 0 0 0 0
Sampel Aquades
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer ()Error ()
Rise Time (s)
Settling Time (s)
10
10 0 38 67
10 0 35 62
10 0 37 65
20
20 0 71 137
20 0 75 141
20 0 68 133
30
30 0 126 238
29 333 113 221
30 0 132 240
40
40 0 178 421
40 0 181 422
42 5 194 439
Uji Kontrol Normal
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer()Error () Rise Time (s)
Settling Time(s)
10 9 10 24 45
20 18 10 415 59
30 28 667 42 72
40 375 625 66 109
50 47 6 104 135
10 10 0 36 62
20 20 0 41 59
30 28 667 495 76
40 38 5 69 115
50 47 6 112 143
10 10 0 36 60
20 20 0 45 59
30 295 167 48 71
40 38 5 67 112
50 48 4 108 136
Uji Kontrol denganPerubahan Set Point
Pengujian AlatUji Kontrol denganGangguan
Gangguan Konsentrasi Terukur () Error ()
50 ml Aquades 9 10
150 ml Aquades 10 0
300 ml Aquades 10 0
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
bull Sensor kapasitif yang telah dirancang dapat menghasilkan nilai kapasitansi
yang berbeda untuk sampel larutan yang berbeda sebagai fungsi
konstanta dielektrik relatif (εr)
bull Peningkatan nilai TDS (total dissolved substance) aquades sebagai pelarut
menyebabkan penurunan frekuensi osilator sensor sebesar 1200Hz pada
ΔTDS sebesar 01ppm
bull Penambahan etanol 96pada aquades tidak menaikkan TDS larutan
secara signifikan karena tidak terjadi penambahan mineral atau senyawa
logam
Kesimpulan
bull Algoritma pencacah frekuensi yang dirancang mampu mendeteksi
perubahan frekuensi sebesar 1Hz dengan error maksimum 06
bull Konstanta PID berdasarkan Ziegler Nichols 1 untuk pompa etanol
adalah 74(Kp) 045(Ki) dan 055(Kd) untuk pompa aquades adalah
563(Kp) 017(Ki) dan 145(Kd)
bull Sistem kontrol yang dirancang mampu menghasilkan dan menjaga
konsentrasi larutan etanol dengan error hingga 10 pada tingkat
konsentrasi uji 0-50
Saran
bull Penggunaan Gas Chromatography sebagai penyedia data
karakterisasi sensor terhadap pelbagai kadar etanol diluar
penggunaan hidrometer
bull Penggunaan motor pengaduk dengan kecepatan putar yang lebih
tinggi untuk mempercepat homogenisasi larutan
Dokumentasi
bull Pembuatan Etanol 10MOV
bull Pengujian Sistem Kontrol KadarMOV
bull Pembandingan DataMOV
TE 091399
TERIMA KASIH
Pengujian Alat Pengaruh pH
Set point ()Konsentrasi
Terukur ()
Error
()pH [H+]
Konduktivitas
(uS)
10
10 0 696 10-696 3472
10 0 696 10-696 3484
9 10 689 10-689 3484
20
20 0 691 10-693 3355
21 5 695 10-695 3333
20 0 69 10-690 3367
30
30 0 687 10-687 3164
30 0 688 10-688 3164
30 0 686 10-686 3164
40
40 0 665 10-665 2777
41 5 672 10-672 2762
40 0 663 10-663 2777
- 2210100136-presentation
-
DASAR TEORI
Etanol
Ion Metil
Ion Metilen
Ion Hidroksil
Etanol
bull σ = 135x10-9 Scm
bull εr = 243 (εo = 885x10-12 Fm)
bull pH 65
bull memiliki ujung polar dan non-polar
bull larut dalam air (tidak bereaksi) - eksotermik
bull mudah menguap
Karakteristik Fisis dan Kimia Etanol 96
Etanol
Flash Point Etanol
Konsentrasi Etanol Suhu
10 49oC
20 36oC
30 29oC
40 26oC
50 24oC
60 22oC
70 21oC
80 20oC
90 17oC
96 16oC
Hidrometer
Kadar etanol dapat diukur menggunakanhidrometerHidrometer bekerja memanfaatkan prinsipgravitasi
Medium Dielektrik
Material Konstanta Dielektrik Konduktivitas (Scm)
Vakum 1 10-15
Udara Kering 100059 8x10-15
Minyak Tanah 18 4x10-12
Kertas 36 64x10-11
Etanol 96 243 135x10-9
Air 804 4x10-8
Sensor Kapasitif
Osilator
Kontrol PID
bull Terdiri atas komponen proporsional integral danderivatif
bull Setiap komponen kontrol memiliki pengaruh yang berbeda
Proporsional
bull Menambah atau mengurangi kestabilan
bull Dapat memperbaiki respon transien khusus rise time settling time
bull Mengurangi (bukan menghilangkan) error steady state
Integratif
bull Menghilangkan error steady state
bull Respon lebih lambat dibandingkan dengan respon proportional
bull Dapat menambah ketidakstabilan karena menambah orde sistem
Derivatif
bull Memberikan efek redaman pada sistem yang berosilasi sehingga diperlukan pemberian nilai Kpyang lebih besar
bull Memperbaiki respon transien karena memberikan aksi saat terjadi perubahan error
Tuning PID
bull Untuk menentukan konstanta P I dan D dari kontrolPID berdasarkan respon plant
bull Ziegler Nichols 1 merupakan metode tuningberdasarkan respon step dari plant
Tuning PID
Waktu
Res
po
nP
lant
Tuning PID
PERANCANGAN ALAT
Diagram Blok Sistem
Diagram Blok PID
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN SENSOR
Perancangan Sensor
Desain
25 mm
115 mm
80 mm
Perancangan Sensor
Pembahasan Desain (1)
bull Sensor berjenis kapasitif karena etanol
termasuk sebagai bahan dielektrik
Material Konstanta Dielektrik Konduktivitas (Scm)
Vakum 1 10-15
Udara Kering 100059 8x10-15
Minyak Tanah 18 4x10-12
Kertas 36 64x10-11
Etanol 96 243 135x10-9
Air 804 4x10-8
Perancangan Sensor
Pembahasan Desain (2)
bull Rongga sensor dirancang relatif besar untuk
mencegah aliran listrik akibat reaksi ionisasi
CH3CH2OH + H2O CH3CH2O- + H3O+
Perancangan Sensor
Pembahasan Desain (3)
Sensor berbahan aluminium karena
bull Tidak mudah teroksidasi
bull σ = 35x107 Sm
bull Tidak bereaksi dengan etanol
bull Paramagnetik
2Al + 3H2O Al2O3 + 3H2
Pengujian Sensor Sampel Air Mineral ldquoAquaserdquoSampel Percobaan Ke- Kapasitansi Terukur LCR meter(nF) Rerata Kapasitansi Terukur (nF)
Sampel 1
1 5756
58112
2 5829
3 5816
4 5821
5 5834
Sampel 2
1 5556
56086
2 5643
3 5644
4 5617
5 5583
Sampel 3
1 5732
57054
2 5667
3 5672
4 5716
5 5740
Sampel 4
1 5848
58974
2 5914
3 5921
4 5866
5 5938
Sampel 5
1 5863
58216
2 5832
3 5845
4 5798
5 5770
Rerata Kapasitansi Percobaan (nF) 57684
Pengujian Sensor Sampel Air Mineral ldquoFlowrdquoSampel Percobaan Ke- Kapasitansi Terukur LCR meter(nF) Rerata Kapasitansi Terukur(nF)
Sampel 1
1 6701
66714
2 6677
3 6676
4 6649
5 6654
Sampel 2
1 6506
65284
2 6550
3 6533
4 6521
5 6532
Sampel 3
1 6625
66024
2 6620
3 6584
4 6611
5 6572
Sampel 4
1 6564
65926
2 6566
3 6613
4 6611
5 6609
Sampel 5
1 6622
65956
2 6587
3 6586
4 6604
5 6579
Rerata Kapasitansi Percobaan (nF) 65981
Pengujian Sensor Sampel AquadesSampel Percobaan Ke- Kapasitansi Terukur LCR meter(nF) Rerata Kapasitansi Terukur(nF)
Sampel 1
1 3221
3204
2 3221
3 3186
4 3200
5 3194
Sampel 2
1 2334
2458
2 2355
3 2419
4 2602
5 2580
Sampel 3
1 2340
2249
2 2334
3 2253
4 2111
5 2205
Sampel 4
1 2437
2375
2 2333
3 2330
4 2422
5 2355
Sampel 5
1 2420
2400
2 2422
3 2370
4 2411
5 2377
Rerata Kapasitansi Percobaan (nF) 2537
Pengujian Sensor
Analisis Data Sensor
Sampel Aquades
Material Konstanta Dielektrik
Etanol 96 243
Air 804
Pengujian Sensor Sampel Etanol 96
Sampel Sampel Ke-Kapasitansi Terukur LCR
meter (nF)Rerata Kapasitansi Terukur (nF)
Sampel 1
1 0730
0696
2 0692
3 0681
4 0688
5 0690
Pengujian Sensor
Analisis Data Sensor
Material Konstanta Dielektrik
Etanol 96 243
Air 804
Sampel Etanol 96
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN OSILATOR
Perancangan Osilator
Skematik Rangkaian
Perancangan Osilator
Pembahasan Rangkaian
Rancangan osilator mengeluarkan gelombang kotak(kompatibel dengan mikrokontroler)
Perancangan Osilator
Pembahasan Rangkaian
Rancangan osilator mampu menghasilkan gelombangdengan frekuensi dibawah rating (500kHz)
Udara memiliki εr terendah (εr = 1)
Kapasitansi kabel terukur (LCR meter) = 0078nF
Kapasitansi kompensasi = 33nF
Pengujian Osilator
No SampelFrekuensi Terukur
Osiloskop (Hz)
1 Udara
458701
459224
459174
458855
459230
2 Aquades 1
113777
114101
114340
113800
113980
3 Aquades 2
86400
85992
86501
86388
86240
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN DRIVER POMPA
Perancangan Driver Pompa
Skematik Rangkaian
Pengujian Driver Pompa Pengujian
0
20
40
60
80
100
120
140
1601
96
58
8
98
0
137
3
176
5
215
7
254
9
294
1
333
3
372
5
411
8
451
0
490
2
529
4
568
6
607
8
647
1
686
3
725
5
764
7
803
9
843
1
882
4
921
6
960
8
100
00
9V
12V
Pengujian Driver Pompa Pengujian
0
20
40
60
80
100
1201
96
588
980
137
3
176
5
215
7
254
9
294
1
333
3
372
5
411
8
451
0
490
2
529
4
568
6
607
8
647
1
686
3
725
5
764
7
803
9
843
1
882
4
921
6
960
8
10
00
0
9V
12V
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN SISTEM MIKROKONTROLER
Perancangan Sistem Mikrokontroler Skematik Rangkaian
PERANCANGAN SOFTWARE
Diagram Blok Program Mikrokontroler
Diagram Blok
Diagram Blok Sistem
Algortima Pencacah Frekuensi
Diagram Blok
Algortima Pencacah Frekuensi Pengujian (1)
NoDuty Cycle
Tes ()Frekuensi Tes (Hz)
Nilai Bacaan Frekuensi (Hz)
Galat (Hz)
1 30
10138 101 038
10596 1060 04
13527 13527 0
105890 105890 0
789000 789000 0
2 50
10138 102 062
10596 1060 04
13527 13527 0
105890 105890 0
789000 789000 0
3 70
10138 102 062
10596 1061 14
13527 13526 1
105890 105887 3
789000 789998 2
Algortima Pencacah Frekuensi Pengujian (2)
No SampelFrekuensi Terukur
Osiloskop (Hz) Frekuensi Terukur
ATmega16 (Hz)Galat (Hz)
1 Udara
458701 458702 1
459224 459225 1
459174 459175 1
458855 458856 1
459230 459230 0
2 Aquades 1
113777 113778 1
114101 114102 1
114340 113340 0
113800 113800 0
113980 113980 0
3 Aquades 2
86400 86400 0
85992 85992 0
86501 86500 1
86388 86389 1
86240 86240 0
Diagram Blok Sistem
Algortima f to Etanol
Jenis Sampel f Osilator (kHz) Jenis Sampel f Osilator (kHz)
Aquades 135600 50 Etanol 174205
10 Etanol 142501 60 Etanol 181003
20 Etanol 149587 70 Etanol 188777
30 Etanol 158307 80 Etanol 195164
40 Etanol 166259 90 Etanol 205618
Dilakukan karakterisasi sensor terhadap pelbagaikonsentrasi etanol dalam aquades
Algortima f to Etanol
Frekuensi Osilator (Hz)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Algortima f to Etanol
Hasil Konversi Kadar Etanol (Etanol)
Hasil Pencacahan Frekuensi setelahKompensasi TDS Pelarut
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel aquades dan aquabides dengan pelbagai nilai TDS
No TDS (ppm) Frekuensi (kHz)ΔTDS (ppm) Δf (kHz)
1 042 134615
2 049 133705 007 -0910
3 059 132336 010 -1369
4 070 131039 011 -1297
5 071 130879 001 -0660
6 081 129658 010 -1221
7 090 128137 009 -1121
8 245 108421 155 -19716
9 251 107583 006 -0838
10 255 107081 004 -0502
11 315 106247 006 -0834
12 513 81437 198 -24810
13 514 81283 001 -0154
14 515 81123 001 -0160
15 515 81117 0 -0006
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Jenis Sampel TDS Larutan (ppm)
Aquades 04
10 Etanol 04
20 Etanol 04
30 Etanol 04
40 Etanol 042
50 Etanol 042
60 Etanol 042
70 Etanol 043
80 Etanol 043
90 Etanol 043
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Diagram Blok Sistem
KONTROLER PID
Algortima Kontroler PID
Diagram Blok
Tuning PID
Tuning konstanta PID dilakukan dengan menggunakan metodeziegler nichols 1 dengan dua jenis respon 0Et-10Et dan 20Et-10Et
Tuning PID 0Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 6182 0 0
PID 7418 0455 0550
Tuning PID 20Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 4689 0 0
PID 5628 0172 1450
Tuning PID Pengujian
Kad
ar E
tan
ol(
)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Waktu (s)
Waktu (s)
PENGUJIAN ALAT
Pengujian Alat
Kondisi
Konsentrasi TerukurSistem ()
Konsentrasi TerukurHidrometer ()
Replikasi ke- Replikasi ke-
I II III IV I II III IV
Tidak Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Tidak Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 007 024 0 0 0 0
Sampel Aquades
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer ()Error ()
Rise Time (s)
Settling Time (s)
10
10 0 38 67
10 0 35 62
10 0 37 65
20
20 0 71 137
20 0 75 141
20 0 68 133
30
30 0 126 238
29 333 113 221
30 0 132 240
40
40 0 178 421
40 0 181 422
42 5 194 439
Uji Kontrol Normal
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer()Error () Rise Time (s)
Settling Time(s)
10 9 10 24 45
20 18 10 415 59
30 28 667 42 72
40 375 625 66 109
50 47 6 104 135
10 10 0 36 62
20 20 0 41 59
30 28 667 495 76
40 38 5 69 115
50 47 6 112 143
10 10 0 36 60
20 20 0 45 59
30 295 167 48 71
40 38 5 67 112
50 48 4 108 136
Uji Kontrol denganPerubahan Set Point
Pengujian AlatUji Kontrol denganGangguan
Gangguan Konsentrasi Terukur () Error ()
50 ml Aquades 9 10
150 ml Aquades 10 0
300 ml Aquades 10 0
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
bull Sensor kapasitif yang telah dirancang dapat menghasilkan nilai kapasitansi
yang berbeda untuk sampel larutan yang berbeda sebagai fungsi
konstanta dielektrik relatif (εr)
bull Peningkatan nilai TDS (total dissolved substance) aquades sebagai pelarut
menyebabkan penurunan frekuensi osilator sensor sebesar 1200Hz pada
ΔTDS sebesar 01ppm
bull Penambahan etanol 96pada aquades tidak menaikkan TDS larutan
secara signifikan karena tidak terjadi penambahan mineral atau senyawa
logam
Kesimpulan
bull Algoritma pencacah frekuensi yang dirancang mampu mendeteksi
perubahan frekuensi sebesar 1Hz dengan error maksimum 06
bull Konstanta PID berdasarkan Ziegler Nichols 1 untuk pompa etanol
adalah 74(Kp) 045(Ki) dan 055(Kd) untuk pompa aquades adalah
563(Kp) 017(Ki) dan 145(Kd)
bull Sistem kontrol yang dirancang mampu menghasilkan dan menjaga
konsentrasi larutan etanol dengan error hingga 10 pada tingkat
konsentrasi uji 0-50
Saran
bull Penggunaan Gas Chromatography sebagai penyedia data
karakterisasi sensor terhadap pelbagai kadar etanol diluar
penggunaan hidrometer
bull Penggunaan motor pengaduk dengan kecepatan putar yang lebih
tinggi untuk mempercepat homogenisasi larutan
Dokumentasi
bull Pembuatan Etanol 10MOV
bull Pengujian Sistem Kontrol KadarMOV
bull Pembandingan DataMOV
TE 091399
TERIMA KASIH
Pengujian Alat Pengaruh pH
Set point ()Konsentrasi
Terukur ()
Error
()pH [H+]
Konduktivitas
(uS)
10
10 0 696 10-696 3472
10 0 696 10-696 3484
9 10 689 10-689 3484
20
20 0 691 10-693 3355
21 5 695 10-695 3333
20 0 69 10-690 3367
30
30 0 687 10-687 3164
30 0 688 10-688 3164
30 0 686 10-686 3164
40
40 0 665 10-665 2777
41 5 672 10-672 2762
40 0 663 10-663 2777
- 2210100136-presentation
-
Etanol
Ion Metil
Ion Metilen
Ion Hidroksil
Etanol
bull σ = 135x10-9 Scm
bull εr = 243 (εo = 885x10-12 Fm)
bull pH 65
bull memiliki ujung polar dan non-polar
bull larut dalam air (tidak bereaksi) - eksotermik
bull mudah menguap
Karakteristik Fisis dan Kimia Etanol 96
Etanol
Flash Point Etanol
Konsentrasi Etanol Suhu
10 49oC
20 36oC
30 29oC
40 26oC
50 24oC
60 22oC
70 21oC
80 20oC
90 17oC
96 16oC
Hidrometer
Kadar etanol dapat diukur menggunakanhidrometerHidrometer bekerja memanfaatkan prinsipgravitasi
Medium Dielektrik
Material Konstanta Dielektrik Konduktivitas (Scm)
Vakum 1 10-15
Udara Kering 100059 8x10-15
Minyak Tanah 18 4x10-12
Kertas 36 64x10-11
Etanol 96 243 135x10-9
Air 804 4x10-8
Sensor Kapasitif
Osilator
Kontrol PID
bull Terdiri atas komponen proporsional integral danderivatif
bull Setiap komponen kontrol memiliki pengaruh yang berbeda
Proporsional
bull Menambah atau mengurangi kestabilan
bull Dapat memperbaiki respon transien khusus rise time settling time
bull Mengurangi (bukan menghilangkan) error steady state
Integratif
bull Menghilangkan error steady state
bull Respon lebih lambat dibandingkan dengan respon proportional
bull Dapat menambah ketidakstabilan karena menambah orde sistem
Derivatif
bull Memberikan efek redaman pada sistem yang berosilasi sehingga diperlukan pemberian nilai Kpyang lebih besar
bull Memperbaiki respon transien karena memberikan aksi saat terjadi perubahan error
Tuning PID
bull Untuk menentukan konstanta P I dan D dari kontrolPID berdasarkan respon plant
bull Ziegler Nichols 1 merupakan metode tuningberdasarkan respon step dari plant
Tuning PID
Waktu
Res
po
nP
lant
Tuning PID
PERANCANGAN ALAT
Diagram Blok Sistem
Diagram Blok PID
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN SENSOR
Perancangan Sensor
Desain
25 mm
115 mm
80 mm
Perancangan Sensor
Pembahasan Desain (1)
bull Sensor berjenis kapasitif karena etanol
termasuk sebagai bahan dielektrik
Material Konstanta Dielektrik Konduktivitas (Scm)
Vakum 1 10-15
Udara Kering 100059 8x10-15
Minyak Tanah 18 4x10-12
Kertas 36 64x10-11
Etanol 96 243 135x10-9
Air 804 4x10-8
Perancangan Sensor
Pembahasan Desain (2)
bull Rongga sensor dirancang relatif besar untuk
mencegah aliran listrik akibat reaksi ionisasi
CH3CH2OH + H2O CH3CH2O- + H3O+
Perancangan Sensor
Pembahasan Desain (3)
Sensor berbahan aluminium karena
bull Tidak mudah teroksidasi
bull σ = 35x107 Sm
bull Tidak bereaksi dengan etanol
bull Paramagnetik
2Al + 3H2O Al2O3 + 3H2
Pengujian Sensor Sampel Air Mineral ldquoAquaserdquoSampel Percobaan Ke- Kapasitansi Terukur LCR meter(nF) Rerata Kapasitansi Terukur (nF)
Sampel 1
1 5756
58112
2 5829
3 5816
4 5821
5 5834
Sampel 2
1 5556
56086
2 5643
3 5644
4 5617
5 5583
Sampel 3
1 5732
57054
2 5667
3 5672
4 5716
5 5740
Sampel 4
1 5848
58974
2 5914
3 5921
4 5866
5 5938
Sampel 5
1 5863
58216
2 5832
3 5845
4 5798
5 5770
Rerata Kapasitansi Percobaan (nF) 57684
Pengujian Sensor Sampel Air Mineral ldquoFlowrdquoSampel Percobaan Ke- Kapasitansi Terukur LCR meter(nF) Rerata Kapasitansi Terukur(nF)
Sampel 1
1 6701
66714
2 6677
3 6676
4 6649
5 6654
Sampel 2
1 6506
65284
2 6550
3 6533
4 6521
5 6532
Sampel 3
1 6625
66024
2 6620
3 6584
4 6611
5 6572
Sampel 4
1 6564
65926
2 6566
3 6613
4 6611
5 6609
Sampel 5
1 6622
65956
2 6587
3 6586
4 6604
5 6579
Rerata Kapasitansi Percobaan (nF) 65981
Pengujian Sensor Sampel AquadesSampel Percobaan Ke- Kapasitansi Terukur LCR meter(nF) Rerata Kapasitansi Terukur(nF)
Sampel 1
1 3221
3204
2 3221
3 3186
4 3200
5 3194
Sampel 2
1 2334
2458
2 2355
3 2419
4 2602
5 2580
Sampel 3
1 2340
2249
2 2334
3 2253
4 2111
5 2205
Sampel 4
1 2437
2375
2 2333
3 2330
4 2422
5 2355
Sampel 5
1 2420
2400
2 2422
3 2370
4 2411
5 2377
Rerata Kapasitansi Percobaan (nF) 2537
Pengujian Sensor
Analisis Data Sensor
Sampel Aquades
Material Konstanta Dielektrik
Etanol 96 243
Air 804
Pengujian Sensor Sampel Etanol 96
Sampel Sampel Ke-Kapasitansi Terukur LCR
meter (nF)Rerata Kapasitansi Terukur (nF)
Sampel 1
1 0730
0696
2 0692
3 0681
4 0688
5 0690
Pengujian Sensor
Analisis Data Sensor
Material Konstanta Dielektrik
Etanol 96 243
Air 804
Sampel Etanol 96
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN OSILATOR
Perancangan Osilator
Skematik Rangkaian
Perancangan Osilator
Pembahasan Rangkaian
Rancangan osilator mengeluarkan gelombang kotak(kompatibel dengan mikrokontroler)
Perancangan Osilator
Pembahasan Rangkaian
Rancangan osilator mampu menghasilkan gelombangdengan frekuensi dibawah rating (500kHz)
Udara memiliki εr terendah (εr = 1)
Kapasitansi kabel terukur (LCR meter) = 0078nF
Kapasitansi kompensasi = 33nF
Pengujian Osilator
No SampelFrekuensi Terukur
Osiloskop (Hz)
1 Udara
458701
459224
459174
458855
459230
2 Aquades 1
113777
114101
114340
113800
113980
3 Aquades 2
86400
85992
86501
86388
86240
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN DRIVER POMPA
Perancangan Driver Pompa
Skematik Rangkaian
Pengujian Driver Pompa Pengujian
0
20
40
60
80
100
120
140
1601
96
58
8
98
0
137
3
176
5
215
7
254
9
294
1
333
3
372
5
411
8
451
0
490
2
529
4
568
6
607
8
647
1
686
3
725
5
764
7
803
9
843
1
882
4
921
6
960
8
100
00
9V
12V
Pengujian Driver Pompa Pengujian
0
20
40
60
80
100
1201
96
588
980
137
3
176
5
215
7
254
9
294
1
333
3
372
5
411
8
451
0
490
2
529
4
568
6
607
8
647
1
686
3
725
5
764
7
803
9
843
1
882
4
921
6
960
8
10
00
0
9V
12V
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN SISTEM MIKROKONTROLER
Perancangan Sistem Mikrokontroler Skematik Rangkaian
PERANCANGAN SOFTWARE
Diagram Blok Program Mikrokontroler
Diagram Blok
Diagram Blok Sistem
Algortima Pencacah Frekuensi
Diagram Blok
Algortima Pencacah Frekuensi Pengujian (1)
NoDuty Cycle
Tes ()Frekuensi Tes (Hz)
Nilai Bacaan Frekuensi (Hz)
Galat (Hz)
1 30
10138 101 038
10596 1060 04
13527 13527 0
105890 105890 0
789000 789000 0
2 50
10138 102 062
10596 1060 04
13527 13527 0
105890 105890 0
789000 789000 0
3 70
10138 102 062
10596 1061 14
13527 13526 1
105890 105887 3
789000 789998 2
Algortima Pencacah Frekuensi Pengujian (2)
No SampelFrekuensi Terukur
Osiloskop (Hz) Frekuensi Terukur
ATmega16 (Hz)Galat (Hz)
1 Udara
458701 458702 1
459224 459225 1
459174 459175 1
458855 458856 1
459230 459230 0
2 Aquades 1
113777 113778 1
114101 114102 1
114340 113340 0
113800 113800 0
113980 113980 0
3 Aquades 2
86400 86400 0
85992 85992 0
86501 86500 1
86388 86389 1
86240 86240 0
Diagram Blok Sistem
Algortima f to Etanol
Jenis Sampel f Osilator (kHz) Jenis Sampel f Osilator (kHz)
Aquades 135600 50 Etanol 174205
10 Etanol 142501 60 Etanol 181003
20 Etanol 149587 70 Etanol 188777
30 Etanol 158307 80 Etanol 195164
40 Etanol 166259 90 Etanol 205618
Dilakukan karakterisasi sensor terhadap pelbagaikonsentrasi etanol dalam aquades
Algortima f to Etanol
Frekuensi Osilator (Hz)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Algortima f to Etanol
Hasil Konversi Kadar Etanol (Etanol)
Hasil Pencacahan Frekuensi setelahKompensasi TDS Pelarut
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel aquades dan aquabides dengan pelbagai nilai TDS
No TDS (ppm) Frekuensi (kHz)ΔTDS (ppm) Δf (kHz)
1 042 134615
2 049 133705 007 -0910
3 059 132336 010 -1369
4 070 131039 011 -1297
5 071 130879 001 -0660
6 081 129658 010 -1221
7 090 128137 009 -1121
8 245 108421 155 -19716
9 251 107583 006 -0838
10 255 107081 004 -0502
11 315 106247 006 -0834
12 513 81437 198 -24810
13 514 81283 001 -0154
14 515 81123 001 -0160
15 515 81117 0 -0006
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Jenis Sampel TDS Larutan (ppm)
Aquades 04
10 Etanol 04
20 Etanol 04
30 Etanol 04
40 Etanol 042
50 Etanol 042
60 Etanol 042
70 Etanol 043
80 Etanol 043
90 Etanol 043
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Diagram Blok Sistem
KONTROLER PID
Algortima Kontroler PID
Diagram Blok
Tuning PID
Tuning konstanta PID dilakukan dengan menggunakan metodeziegler nichols 1 dengan dua jenis respon 0Et-10Et dan 20Et-10Et
Tuning PID 0Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 6182 0 0
PID 7418 0455 0550
Tuning PID 20Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 4689 0 0
PID 5628 0172 1450
Tuning PID Pengujian
Kad
ar E
tan
ol(
)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Waktu (s)
Waktu (s)
PENGUJIAN ALAT
Pengujian Alat
Kondisi
Konsentrasi TerukurSistem ()
Konsentrasi TerukurHidrometer ()
Replikasi ke- Replikasi ke-
I II III IV I II III IV
Tidak Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Tidak Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 007 024 0 0 0 0
Sampel Aquades
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer ()Error ()
Rise Time (s)
Settling Time (s)
10
10 0 38 67
10 0 35 62
10 0 37 65
20
20 0 71 137
20 0 75 141
20 0 68 133
30
30 0 126 238
29 333 113 221
30 0 132 240
40
40 0 178 421
40 0 181 422
42 5 194 439
Uji Kontrol Normal
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer()Error () Rise Time (s)
Settling Time(s)
10 9 10 24 45
20 18 10 415 59
30 28 667 42 72
40 375 625 66 109
50 47 6 104 135
10 10 0 36 62
20 20 0 41 59
30 28 667 495 76
40 38 5 69 115
50 47 6 112 143
10 10 0 36 60
20 20 0 45 59
30 295 167 48 71
40 38 5 67 112
50 48 4 108 136
Uji Kontrol denganPerubahan Set Point
Pengujian AlatUji Kontrol denganGangguan
Gangguan Konsentrasi Terukur () Error ()
50 ml Aquades 9 10
150 ml Aquades 10 0
300 ml Aquades 10 0
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
bull Sensor kapasitif yang telah dirancang dapat menghasilkan nilai kapasitansi
yang berbeda untuk sampel larutan yang berbeda sebagai fungsi
konstanta dielektrik relatif (εr)
bull Peningkatan nilai TDS (total dissolved substance) aquades sebagai pelarut
menyebabkan penurunan frekuensi osilator sensor sebesar 1200Hz pada
ΔTDS sebesar 01ppm
bull Penambahan etanol 96pada aquades tidak menaikkan TDS larutan
secara signifikan karena tidak terjadi penambahan mineral atau senyawa
logam
Kesimpulan
bull Algoritma pencacah frekuensi yang dirancang mampu mendeteksi
perubahan frekuensi sebesar 1Hz dengan error maksimum 06
bull Konstanta PID berdasarkan Ziegler Nichols 1 untuk pompa etanol
adalah 74(Kp) 045(Ki) dan 055(Kd) untuk pompa aquades adalah
563(Kp) 017(Ki) dan 145(Kd)
bull Sistem kontrol yang dirancang mampu menghasilkan dan menjaga
konsentrasi larutan etanol dengan error hingga 10 pada tingkat
konsentrasi uji 0-50
Saran
bull Penggunaan Gas Chromatography sebagai penyedia data
karakterisasi sensor terhadap pelbagai kadar etanol diluar
penggunaan hidrometer
bull Penggunaan motor pengaduk dengan kecepatan putar yang lebih
tinggi untuk mempercepat homogenisasi larutan
Dokumentasi
bull Pembuatan Etanol 10MOV
bull Pengujian Sistem Kontrol KadarMOV
bull Pembandingan DataMOV
TE 091399
TERIMA KASIH
Pengujian Alat Pengaruh pH
Set point ()Konsentrasi
Terukur ()
Error
()pH [H+]
Konduktivitas
(uS)
10
10 0 696 10-696 3472
10 0 696 10-696 3484
9 10 689 10-689 3484
20
20 0 691 10-693 3355
21 5 695 10-695 3333
20 0 69 10-690 3367
30
30 0 687 10-687 3164
30 0 688 10-688 3164
30 0 686 10-686 3164
40
40 0 665 10-665 2777
41 5 672 10-672 2762
40 0 663 10-663 2777
- 2210100136-presentation
-
Etanol
bull σ = 135x10-9 Scm
bull εr = 243 (εo = 885x10-12 Fm)
bull pH 65
bull memiliki ujung polar dan non-polar
bull larut dalam air (tidak bereaksi) - eksotermik
bull mudah menguap
Karakteristik Fisis dan Kimia Etanol 96
Etanol
Flash Point Etanol
Konsentrasi Etanol Suhu
10 49oC
20 36oC
30 29oC
40 26oC
50 24oC
60 22oC
70 21oC
80 20oC
90 17oC
96 16oC
Hidrometer
Kadar etanol dapat diukur menggunakanhidrometerHidrometer bekerja memanfaatkan prinsipgravitasi
Medium Dielektrik
Material Konstanta Dielektrik Konduktivitas (Scm)
Vakum 1 10-15
Udara Kering 100059 8x10-15
Minyak Tanah 18 4x10-12
Kertas 36 64x10-11
Etanol 96 243 135x10-9
Air 804 4x10-8
Sensor Kapasitif
Osilator
Kontrol PID
bull Terdiri atas komponen proporsional integral danderivatif
bull Setiap komponen kontrol memiliki pengaruh yang berbeda
Proporsional
bull Menambah atau mengurangi kestabilan
bull Dapat memperbaiki respon transien khusus rise time settling time
bull Mengurangi (bukan menghilangkan) error steady state
Integratif
bull Menghilangkan error steady state
bull Respon lebih lambat dibandingkan dengan respon proportional
bull Dapat menambah ketidakstabilan karena menambah orde sistem
Derivatif
bull Memberikan efek redaman pada sistem yang berosilasi sehingga diperlukan pemberian nilai Kpyang lebih besar
bull Memperbaiki respon transien karena memberikan aksi saat terjadi perubahan error
Tuning PID
bull Untuk menentukan konstanta P I dan D dari kontrolPID berdasarkan respon plant
bull Ziegler Nichols 1 merupakan metode tuningberdasarkan respon step dari plant
Tuning PID
Waktu
Res
po
nP
lant
Tuning PID
PERANCANGAN ALAT
Diagram Blok Sistem
Diagram Blok PID
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN SENSOR
Perancangan Sensor
Desain
25 mm
115 mm
80 mm
Perancangan Sensor
Pembahasan Desain (1)
bull Sensor berjenis kapasitif karena etanol
termasuk sebagai bahan dielektrik
Material Konstanta Dielektrik Konduktivitas (Scm)
Vakum 1 10-15
Udara Kering 100059 8x10-15
Minyak Tanah 18 4x10-12
Kertas 36 64x10-11
Etanol 96 243 135x10-9
Air 804 4x10-8
Perancangan Sensor
Pembahasan Desain (2)
bull Rongga sensor dirancang relatif besar untuk
mencegah aliran listrik akibat reaksi ionisasi
CH3CH2OH + H2O CH3CH2O- + H3O+
Perancangan Sensor
Pembahasan Desain (3)
Sensor berbahan aluminium karena
bull Tidak mudah teroksidasi
bull σ = 35x107 Sm
bull Tidak bereaksi dengan etanol
bull Paramagnetik
2Al + 3H2O Al2O3 + 3H2
Pengujian Sensor Sampel Air Mineral ldquoAquaserdquoSampel Percobaan Ke- Kapasitansi Terukur LCR meter(nF) Rerata Kapasitansi Terukur (nF)
Sampel 1
1 5756
58112
2 5829
3 5816
4 5821
5 5834
Sampel 2
1 5556
56086
2 5643
3 5644
4 5617
5 5583
Sampel 3
1 5732
57054
2 5667
3 5672
4 5716
5 5740
Sampel 4
1 5848
58974
2 5914
3 5921
4 5866
5 5938
Sampel 5
1 5863
58216
2 5832
3 5845
4 5798
5 5770
Rerata Kapasitansi Percobaan (nF) 57684
Pengujian Sensor Sampel Air Mineral ldquoFlowrdquoSampel Percobaan Ke- Kapasitansi Terukur LCR meter(nF) Rerata Kapasitansi Terukur(nF)
Sampel 1
1 6701
66714
2 6677
3 6676
4 6649
5 6654
Sampel 2
1 6506
65284
2 6550
3 6533
4 6521
5 6532
Sampel 3
1 6625
66024
2 6620
3 6584
4 6611
5 6572
Sampel 4
1 6564
65926
2 6566
3 6613
4 6611
5 6609
Sampel 5
1 6622
65956
2 6587
3 6586
4 6604
5 6579
Rerata Kapasitansi Percobaan (nF) 65981
Pengujian Sensor Sampel AquadesSampel Percobaan Ke- Kapasitansi Terukur LCR meter(nF) Rerata Kapasitansi Terukur(nF)
Sampel 1
1 3221
3204
2 3221
3 3186
4 3200
5 3194
Sampel 2
1 2334
2458
2 2355
3 2419
4 2602
5 2580
Sampel 3
1 2340
2249
2 2334
3 2253
4 2111
5 2205
Sampel 4
1 2437
2375
2 2333
3 2330
4 2422
5 2355
Sampel 5
1 2420
2400
2 2422
3 2370
4 2411
5 2377
Rerata Kapasitansi Percobaan (nF) 2537
Pengujian Sensor
Analisis Data Sensor
Sampel Aquades
Material Konstanta Dielektrik
Etanol 96 243
Air 804
Pengujian Sensor Sampel Etanol 96
Sampel Sampel Ke-Kapasitansi Terukur LCR
meter (nF)Rerata Kapasitansi Terukur (nF)
Sampel 1
1 0730
0696
2 0692
3 0681
4 0688
5 0690
Pengujian Sensor
Analisis Data Sensor
Material Konstanta Dielektrik
Etanol 96 243
Air 804
Sampel Etanol 96
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN OSILATOR
Perancangan Osilator
Skematik Rangkaian
Perancangan Osilator
Pembahasan Rangkaian
Rancangan osilator mengeluarkan gelombang kotak(kompatibel dengan mikrokontroler)
Perancangan Osilator
Pembahasan Rangkaian
Rancangan osilator mampu menghasilkan gelombangdengan frekuensi dibawah rating (500kHz)
Udara memiliki εr terendah (εr = 1)
Kapasitansi kabel terukur (LCR meter) = 0078nF
Kapasitansi kompensasi = 33nF
Pengujian Osilator
No SampelFrekuensi Terukur
Osiloskop (Hz)
1 Udara
458701
459224
459174
458855
459230
2 Aquades 1
113777
114101
114340
113800
113980
3 Aquades 2
86400
85992
86501
86388
86240
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN DRIVER POMPA
Perancangan Driver Pompa
Skematik Rangkaian
Pengujian Driver Pompa Pengujian
0
20
40
60
80
100
120
140
1601
96
58
8
98
0
137
3
176
5
215
7
254
9
294
1
333
3
372
5
411
8
451
0
490
2
529
4
568
6
607
8
647
1
686
3
725
5
764
7
803
9
843
1
882
4
921
6
960
8
100
00
9V
12V
Pengujian Driver Pompa Pengujian
0
20
40
60
80
100
1201
96
588
980
137
3
176
5
215
7
254
9
294
1
333
3
372
5
411
8
451
0
490
2
529
4
568
6
607
8
647
1
686
3
725
5
764
7
803
9
843
1
882
4
921
6
960
8
10
00
0
9V
12V
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN SISTEM MIKROKONTROLER
Perancangan Sistem Mikrokontroler Skematik Rangkaian
PERANCANGAN SOFTWARE
Diagram Blok Program Mikrokontroler
Diagram Blok
Diagram Blok Sistem
Algortima Pencacah Frekuensi
Diagram Blok
Algortima Pencacah Frekuensi Pengujian (1)
NoDuty Cycle
Tes ()Frekuensi Tes (Hz)
Nilai Bacaan Frekuensi (Hz)
Galat (Hz)
1 30
10138 101 038
10596 1060 04
13527 13527 0
105890 105890 0
789000 789000 0
2 50
10138 102 062
10596 1060 04
13527 13527 0
105890 105890 0
789000 789000 0
3 70
10138 102 062
10596 1061 14
13527 13526 1
105890 105887 3
789000 789998 2
Algortima Pencacah Frekuensi Pengujian (2)
No SampelFrekuensi Terukur
Osiloskop (Hz) Frekuensi Terukur
ATmega16 (Hz)Galat (Hz)
1 Udara
458701 458702 1
459224 459225 1
459174 459175 1
458855 458856 1
459230 459230 0
2 Aquades 1
113777 113778 1
114101 114102 1
114340 113340 0
113800 113800 0
113980 113980 0
3 Aquades 2
86400 86400 0
85992 85992 0
86501 86500 1
86388 86389 1
86240 86240 0
Diagram Blok Sistem
Algortima f to Etanol
Jenis Sampel f Osilator (kHz) Jenis Sampel f Osilator (kHz)
Aquades 135600 50 Etanol 174205
10 Etanol 142501 60 Etanol 181003
20 Etanol 149587 70 Etanol 188777
30 Etanol 158307 80 Etanol 195164
40 Etanol 166259 90 Etanol 205618
Dilakukan karakterisasi sensor terhadap pelbagaikonsentrasi etanol dalam aquades
Algortima f to Etanol
Frekuensi Osilator (Hz)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Algortima f to Etanol
Hasil Konversi Kadar Etanol (Etanol)
Hasil Pencacahan Frekuensi setelahKompensasi TDS Pelarut
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel aquades dan aquabides dengan pelbagai nilai TDS
No TDS (ppm) Frekuensi (kHz)ΔTDS (ppm) Δf (kHz)
1 042 134615
2 049 133705 007 -0910
3 059 132336 010 -1369
4 070 131039 011 -1297
5 071 130879 001 -0660
6 081 129658 010 -1221
7 090 128137 009 -1121
8 245 108421 155 -19716
9 251 107583 006 -0838
10 255 107081 004 -0502
11 315 106247 006 -0834
12 513 81437 198 -24810
13 514 81283 001 -0154
14 515 81123 001 -0160
15 515 81117 0 -0006
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Jenis Sampel TDS Larutan (ppm)
Aquades 04
10 Etanol 04
20 Etanol 04
30 Etanol 04
40 Etanol 042
50 Etanol 042
60 Etanol 042
70 Etanol 043
80 Etanol 043
90 Etanol 043
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Diagram Blok Sistem
KONTROLER PID
Algortima Kontroler PID
Diagram Blok
Tuning PID
Tuning konstanta PID dilakukan dengan menggunakan metodeziegler nichols 1 dengan dua jenis respon 0Et-10Et dan 20Et-10Et
Tuning PID 0Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 6182 0 0
PID 7418 0455 0550
Tuning PID 20Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 4689 0 0
PID 5628 0172 1450
Tuning PID Pengujian
Kad
ar E
tan
ol(
)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Waktu (s)
Waktu (s)
PENGUJIAN ALAT
Pengujian Alat
Kondisi
Konsentrasi TerukurSistem ()
Konsentrasi TerukurHidrometer ()
Replikasi ke- Replikasi ke-
I II III IV I II III IV
Tidak Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Tidak Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 007 024 0 0 0 0
Sampel Aquades
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer ()Error ()
Rise Time (s)
Settling Time (s)
10
10 0 38 67
10 0 35 62
10 0 37 65
20
20 0 71 137
20 0 75 141
20 0 68 133
30
30 0 126 238
29 333 113 221
30 0 132 240
40
40 0 178 421
40 0 181 422
42 5 194 439
Uji Kontrol Normal
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer()Error () Rise Time (s)
Settling Time(s)
10 9 10 24 45
20 18 10 415 59
30 28 667 42 72
40 375 625 66 109
50 47 6 104 135
10 10 0 36 62
20 20 0 41 59
30 28 667 495 76
40 38 5 69 115
50 47 6 112 143
10 10 0 36 60
20 20 0 45 59
30 295 167 48 71
40 38 5 67 112
50 48 4 108 136
Uji Kontrol denganPerubahan Set Point
Pengujian AlatUji Kontrol denganGangguan
Gangguan Konsentrasi Terukur () Error ()
50 ml Aquades 9 10
150 ml Aquades 10 0
300 ml Aquades 10 0
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
bull Sensor kapasitif yang telah dirancang dapat menghasilkan nilai kapasitansi
yang berbeda untuk sampel larutan yang berbeda sebagai fungsi
konstanta dielektrik relatif (εr)
bull Peningkatan nilai TDS (total dissolved substance) aquades sebagai pelarut
menyebabkan penurunan frekuensi osilator sensor sebesar 1200Hz pada
ΔTDS sebesar 01ppm
bull Penambahan etanol 96pada aquades tidak menaikkan TDS larutan
secara signifikan karena tidak terjadi penambahan mineral atau senyawa
logam
Kesimpulan
bull Algoritma pencacah frekuensi yang dirancang mampu mendeteksi
perubahan frekuensi sebesar 1Hz dengan error maksimum 06
bull Konstanta PID berdasarkan Ziegler Nichols 1 untuk pompa etanol
adalah 74(Kp) 045(Ki) dan 055(Kd) untuk pompa aquades adalah
563(Kp) 017(Ki) dan 145(Kd)
bull Sistem kontrol yang dirancang mampu menghasilkan dan menjaga
konsentrasi larutan etanol dengan error hingga 10 pada tingkat
konsentrasi uji 0-50
Saran
bull Penggunaan Gas Chromatography sebagai penyedia data
karakterisasi sensor terhadap pelbagai kadar etanol diluar
penggunaan hidrometer
bull Penggunaan motor pengaduk dengan kecepatan putar yang lebih
tinggi untuk mempercepat homogenisasi larutan
Dokumentasi
bull Pembuatan Etanol 10MOV
bull Pengujian Sistem Kontrol KadarMOV
bull Pembandingan DataMOV
TE 091399
TERIMA KASIH
Pengujian Alat Pengaruh pH
Set point ()Konsentrasi
Terukur ()
Error
()pH [H+]
Konduktivitas
(uS)
10
10 0 696 10-696 3472
10 0 696 10-696 3484
9 10 689 10-689 3484
20
20 0 691 10-693 3355
21 5 695 10-695 3333
20 0 69 10-690 3367
30
30 0 687 10-687 3164
30 0 688 10-688 3164
30 0 686 10-686 3164
40
40 0 665 10-665 2777
41 5 672 10-672 2762
40 0 663 10-663 2777
- 2210100136-presentation
-
Etanol
Flash Point Etanol
Konsentrasi Etanol Suhu
10 49oC
20 36oC
30 29oC
40 26oC
50 24oC
60 22oC
70 21oC
80 20oC
90 17oC
96 16oC
Hidrometer
Kadar etanol dapat diukur menggunakanhidrometerHidrometer bekerja memanfaatkan prinsipgravitasi
Medium Dielektrik
Material Konstanta Dielektrik Konduktivitas (Scm)
Vakum 1 10-15
Udara Kering 100059 8x10-15
Minyak Tanah 18 4x10-12
Kertas 36 64x10-11
Etanol 96 243 135x10-9
Air 804 4x10-8
Sensor Kapasitif
Osilator
Kontrol PID
bull Terdiri atas komponen proporsional integral danderivatif
bull Setiap komponen kontrol memiliki pengaruh yang berbeda
Proporsional
bull Menambah atau mengurangi kestabilan
bull Dapat memperbaiki respon transien khusus rise time settling time
bull Mengurangi (bukan menghilangkan) error steady state
Integratif
bull Menghilangkan error steady state
bull Respon lebih lambat dibandingkan dengan respon proportional
bull Dapat menambah ketidakstabilan karena menambah orde sistem
Derivatif
bull Memberikan efek redaman pada sistem yang berosilasi sehingga diperlukan pemberian nilai Kpyang lebih besar
bull Memperbaiki respon transien karena memberikan aksi saat terjadi perubahan error
Tuning PID
bull Untuk menentukan konstanta P I dan D dari kontrolPID berdasarkan respon plant
bull Ziegler Nichols 1 merupakan metode tuningberdasarkan respon step dari plant
Tuning PID
Waktu
Res
po
nP
lant
Tuning PID
PERANCANGAN ALAT
Diagram Blok Sistem
Diagram Blok PID
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN SENSOR
Perancangan Sensor
Desain
25 mm
115 mm
80 mm
Perancangan Sensor
Pembahasan Desain (1)
bull Sensor berjenis kapasitif karena etanol
termasuk sebagai bahan dielektrik
Material Konstanta Dielektrik Konduktivitas (Scm)
Vakum 1 10-15
Udara Kering 100059 8x10-15
Minyak Tanah 18 4x10-12
Kertas 36 64x10-11
Etanol 96 243 135x10-9
Air 804 4x10-8
Perancangan Sensor
Pembahasan Desain (2)
bull Rongga sensor dirancang relatif besar untuk
mencegah aliran listrik akibat reaksi ionisasi
CH3CH2OH + H2O CH3CH2O- + H3O+
Perancangan Sensor
Pembahasan Desain (3)
Sensor berbahan aluminium karena
bull Tidak mudah teroksidasi
bull σ = 35x107 Sm
bull Tidak bereaksi dengan etanol
bull Paramagnetik
2Al + 3H2O Al2O3 + 3H2
Pengujian Sensor Sampel Air Mineral ldquoAquaserdquoSampel Percobaan Ke- Kapasitansi Terukur LCR meter(nF) Rerata Kapasitansi Terukur (nF)
Sampel 1
1 5756
58112
2 5829
3 5816
4 5821
5 5834
Sampel 2
1 5556
56086
2 5643
3 5644
4 5617
5 5583
Sampel 3
1 5732
57054
2 5667
3 5672
4 5716
5 5740
Sampel 4
1 5848
58974
2 5914
3 5921
4 5866
5 5938
Sampel 5
1 5863
58216
2 5832
3 5845
4 5798
5 5770
Rerata Kapasitansi Percobaan (nF) 57684
Pengujian Sensor Sampel Air Mineral ldquoFlowrdquoSampel Percobaan Ke- Kapasitansi Terukur LCR meter(nF) Rerata Kapasitansi Terukur(nF)
Sampel 1
1 6701
66714
2 6677
3 6676
4 6649
5 6654
Sampel 2
1 6506
65284
2 6550
3 6533
4 6521
5 6532
Sampel 3
1 6625
66024
2 6620
3 6584
4 6611
5 6572
Sampel 4
1 6564
65926
2 6566
3 6613
4 6611
5 6609
Sampel 5
1 6622
65956
2 6587
3 6586
4 6604
5 6579
Rerata Kapasitansi Percobaan (nF) 65981
Pengujian Sensor Sampel AquadesSampel Percobaan Ke- Kapasitansi Terukur LCR meter(nF) Rerata Kapasitansi Terukur(nF)
Sampel 1
1 3221
3204
2 3221
3 3186
4 3200
5 3194
Sampel 2
1 2334
2458
2 2355
3 2419
4 2602
5 2580
Sampel 3
1 2340
2249
2 2334
3 2253
4 2111
5 2205
Sampel 4
1 2437
2375
2 2333
3 2330
4 2422
5 2355
Sampel 5
1 2420
2400
2 2422
3 2370
4 2411
5 2377
Rerata Kapasitansi Percobaan (nF) 2537
Pengujian Sensor
Analisis Data Sensor
Sampel Aquades
Material Konstanta Dielektrik
Etanol 96 243
Air 804
Pengujian Sensor Sampel Etanol 96
Sampel Sampel Ke-Kapasitansi Terukur LCR
meter (nF)Rerata Kapasitansi Terukur (nF)
Sampel 1
1 0730
0696
2 0692
3 0681
4 0688
5 0690
Pengujian Sensor
Analisis Data Sensor
Material Konstanta Dielektrik
Etanol 96 243
Air 804
Sampel Etanol 96
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN OSILATOR
Perancangan Osilator
Skematik Rangkaian
Perancangan Osilator
Pembahasan Rangkaian
Rancangan osilator mengeluarkan gelombang kotak(kompatibel dengan mikrokontroler)
Perancangan Osilator
Pembahasan Rangkaian
Rancangan osilator mampu menghasilkan gelombangdengan frekuensi dibawah rating (500kHz)
Udara memiliki εr terendah (εr = 1)
Kapasitansi kabel terukur (LCR meter) = 0078nF
Kapasitansi kompensasi = 33nF
Pengujian Osilator
No SampelFrekuensi Terukur
Osiloskop (Hz)
1 Udara
458701
459224
459174
458855
459230
2 Aquades 1
113777
114101
114340
113800
113980
3 Aquades 2
86400
85992
86501
86388
86240
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN DRIVER POMPA
Perancangan Driver Pompa
Skematik Rangkaian
Pengujian Driver Pompa Pengujian
0
20
40
60
80
100
120
140
1601
96
58
8
98
0
137
3
176
5
215
7
254
9
294
1
333
3
372
5
411
8
451
0
490
2
529
4
568
6
607
8
647
1
686
3
725
5
764
7
803
9
843
1
882
4
921
6
960
8
100
00
9V
12V
Pengujian Driver Pompa Pengujian
0
20
40
60
80
100
1201
96
588
980
137
3
176
5
215
7
254
9
294
1
333
3
372
5
411
8
451
0
490
2
529
4
568
6
607
8
647
1
686
3
725
5
764
7
803
9
843
1
882
4
921
6
960
8
10
00
0
9V
12V
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN SISTEM MIKROKONTROLER
Perancangan Sistem Mikrokontroler Skematik Rangkaian
PERANCANGAN SOFTWARE
Diagram Blok Program Mikrokontroler
Diagram Blok
Diagram Blok Sistem
Algortima Pencacah Frekuensi
Diagram Blok
Algortima Pencacah Frekuensi Pengujian (1)
NoDuty Cycle
Tes ()Frekuensi Tes (Hz)
Nilai Bacaan Frekuensi (Hz)
Galat (Hz)
1 30
10138 101 038
10596 1060 04
13527 13527 0
105890 105890 0
789000 789000 0
2 50
10138 102 062
10596 1060 04
13527 13527 0
105890 105890 0
789000 789000 0
3 70
10138 102 062
10596 1061 14
13527 13526 1
105890 105887 3
789000 789998 2
Algortima Pencacah Frekuensi Pengujian (2)
No SampelFrekuensi Terukur
Osiloskop (Hz) Frekuensi Terukur
ATmega16 (Hz)Galat (Hz)
1 Udara
458701 458702 1
459224 459225 1
459174 459175 1
458855 458856 1
459230 459230 0
2 Aquades 1
113777 113778 1
114101 114102 1
114340 113340 0
113800 113800 0
113980 113980 0
3 Aquades 2
86400 86400 0
85992 85992 0
86501 86500 1
86388 86389 1
86240 86240 0
Diagram Blok Sistem
Algortima f to Etanol
Jenis Sampel f Osilator (kHz) Jenis Sampel f Osilator (kHz)
Aquades 135600 50 Etanol 174205
10 Etanol 142501 60 Etanol 181003
20 Etanol 149587 70 Etanol 188777
30 Etanol 158307 80 Etanol 195164
40 Etanol 166259 90 Etanol 205618
Dilakukan karakterisasi sensor terhadap pelbagaikonsentrasi etanol dalam aquades
Algortima f to Etanol
Frekuensi Osilator (Hz)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Algortima f to Etanol
Hasil Konversi Kadar Etanol (Etanol)
Hasil Pencacahan Frekuensi setelahKompensasi TDS Pelarut
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel aquades dan aquabides dengan pelbagai nilai TDS
No TDS (ppm) Frekuensi (kHz)ΔTDS (ppm) Δf (kHz)
1 042 134615
2 049 133705 007 -0910
3 059 132336 010 -1369
4 070 131039 011 -1297
5 071 130879 001 -0660
6 081 129658 010 -1221
7 090 128137 009 -1121
8 245 108421 155 -19716
9 251 107583 006 -0838
10 255 107081 004 -0502
11 315 106247 006 -0834
12 513 81437 198 -24810
13 514 81283 001 -0154
14 515 81123 001 -0160
15 515 81117 0 -0006
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Jenis Sampel TDS Larutan (ppm)
Aquades 04
10 Etanol 04
20 Etanol 04
30 Etanol 04
40 Etanol 042
50 Etanol 042
60 Etanol 042
70 Etanol 043
80 Etanol 043
90 Etanol 043
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Diagram Blok Sistem
KONTROLER PID
Algortima Kontroler PID
Diagram Blok
Tuning PID
Tuning konstanta PID dilakukan dengan menggunakan metodeziegler nichols 1 dengan dua jenis respon 0Et-10Et dan 20Et-10Et
Tuning PID 0Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 6182 0 0
PID 7418 0455 0550
Tuning PID 20Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 4689 0 0
PID 5628 0172 1450
Tuning PID Pengujian
Kad
ar E
tan
ol(
)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Waktu (s)
Waktu (s)
PENGUJIAN ALAT
Pengujian Alat
Kondisi
Konsentrasi TerukurSistem ()
Konsentrasi TerukurHidrometer ()
Replikasi ke- Replikasi ke-
I II III IV I II III IV
Tidak Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Tidak Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 007 024 0 0 0 0
Sampel Aquades
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer ()Error ()
Rise Time (s)
Settling Time (s)
10
10 0 38 67
10 0 35 62
10 0 37 65
20
20 0 71 137
20 0 75 141
20 0 68 133
30
30 0 126 238
29 333 113 221
30 0 132 240
40
40 0 178 421
40 0 181 422
42 5 194 439
Uji Kontrol Normal
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer()Error () Rise Time (s)
Settling Time(s)
10 9 10 24 45
20 18 10 415 59
30 28 667 42 72
40 375 625 66 109
50 47 6 104 135
10 10 0 36 62
20 20 0 41 59
30 28 667 495 76
40 38 5 69 115
50 47 6 112 143
10 10 0 36 60
20 20 0 45 59
30 295 167 48 71
40 38 5 67 112
50 48 4 108 136
Uji Kontrol denganPerubahan Set Point
Pengujian AlatUji Kontrol denganGangguan
Gangguan Konsentrasi Terukur () Error ()
50 ml Aquades 9 10
150 ml Aquades 10 0
300 ml Aquades 10 0
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
bull Sensor kapasitif yang telah dirancang dapat menghasilkan nilai kapasitansi
yang berbeda untuk sampel larutan yang berbeda sebagai fungsi
konstanta dielektrik relatif (εr)
bull Peningkatan nilai TDS (total dissolved substance) aquades sebagai pelarut
menyebabkan penurunan frekuensi osilator sensor sebesar 1200Hz pada
ΔTDS sebesar 01ppm
bull Penambahan etanol 96pada aquades tidak menaikkan TDS larutan
secara signifikan karena tidak terjadi penambahan mineral atau senyawa
logam
Kesimpulan
bull Algoritma pencacah frekuensi yang dirancang mampu mendeteksi
perubahan frekuensi sebesar 1Hz dengan error maksimum 06
bull Konstanta PID berdasarkan Ziegler Nichols 1 untuk pompa etanol
adalah 74(Kp) 045(Ki) dan 055(Kd) untuk pompa aquades adalah
563(Kp) 017(Ki) dan 145(Kd)
bull Sistem kontrol yang dirancang mampu menghasilkan dan menjaga
konsentrasi larutan etanol dengan error hingga 10 pada tingkat
konsentrasi uji 0-50
Saran
bull Penggunaan Gas Chromatography sebagai penyedia data
karakterisasi sensor terhadap pelbagai kadar etanol diluar
penggunaan hidrometer
bull Penggunaan motor pengaduk dengan kecepatan putar yang lebih
tinggi untuk mempercepat homogenisasi larutan
Dokumentasi
bull Pembuatan Etanol 10MOV
bull Pengujian Sistem Kontrol KadarMOV
bull Pembandingan DataMOV
TE 091399
TERIMA KASIH
Pengujian Alat Pengaruh pH
Set point ()Konsentrasi
Terukur ()
Error
()pH [H+]
Konduktivitas
(uS)
10
10 0 696 10-696 3472
10 0 696 10-696 3484
9 10 689 10-689 3484
20
20 0 691 10-693 3355
21 5 695 10-695 3333
20 0 69 10-690 3367
30
30 0 687 10-687 3164
30 0 688 10-688 3164
30 0 686 10-686 3164
40
40 0 665 10-665 2777
41 5 672 10-672 2762
40 0 663 10-663 2777
- 2210100136-presentation
-
Hidrometer
Kadar etanol dapat diukur menggunakanhidrometerHidrometer bekerja memanfaatkan prinsipgravitasi
Medium Dielektrik
Material Konstanta Dielektrik Konduktivitas (Scm)
Vakum 1 10-15
Udara Kering 100059 8x10-15
Minyak Tanah 18 4x10-12
Kertas 36 64x10-11
Etanol 96 243 135x10-9
Air 804 4x10-8
Sensor Kapasitif
Osilator
Kontrol PID
bull Terdiri atas komponen proporsional integral danderivatif
bull Setiap komponen kontrol memiliki pengaruh yang berbeda
Proporsional
bull Menambah atau mengurangi kestabilan
bull Dapat memperbaiki respon transien khusus rise time settling time
bull Mengurangi (bukan menghilangkan) error steady state
Integratif
bull Menghilangkan error steady state
bull Respon lebih lambat dibandingkan dengan respon proportional
bull Dapat menambah ketidakstabilan karena menambah orde sistem
Derivatif
bull Memberikan efek redaman pada sistem yang berosilasi sehingga diperlukan pemberian nilai Kpyang lebih besar
bull Memperbaiki respon transien karena memberikan aksi saat terjadi perubahan error
Tuning PID
bull Untuk menentukan konstanta P I dan D dari kontrolPID berdasarkan respon plant
bull Ziegler Nichols 1 merupakan metode tuningberdasarkan respon step dari plant
Tuning PID
Waktu
Res
po
nP
lant
Tuning PID
PERANCANGAN ALAT
Diagram Blok Sistem
Diagram Blok PID
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN SENSOR
Perancangan Sensor
Desain
25 mm
115 mm
80 mm
Perancangan Sensor
Pembahasan Desain (1)
bull Sensor berjenis kapasitif karena etanol
termasuk sebagai bahan dielektrik
Material Konstanta Dielektrik Konduktivitas (Scm)
Vakum 1 10-15
Udara Kering 100059 8x10-15
Minyak Tanah 18 4x10-12
Kertas 36 64x10-11
Etanol 96 243 135x10-9
Air 804 4x10-8
Perancangan Sensor
Pembahasan Desain (2)
bull Rongga sensor dirancang relatif besar untuk
mencegah aliran listrik akibat reaksi ionisasi
CH3CH2OH + H2O CH3CH2O- + H3O+
Perancangan Sensor
Pembahasan Desain (3)
Sensor berbahan aluminium karena
bull Tidak mudah teroksidasi
bull σ = 35x107 Sm
bull Tidak bereaksi dengan etanol
bull Paramagnetik
2Al + 3H2O Al2O3 + 3H2
Pengujian Sensor Sampel Air Mineral ldquoAquaserdquoSampel Percobaan Ke- Kapasitansi Terukur LCR meter(nF) Rerata Kapasitansi Terukur (nF)
Sampel 1
1 5756
58112
2 5829
3 5816
4 5821
5 5834
Sampel 2
1 5556
56086
2 5643
3 5644
4 5617
5 5583
Sampel 3
1 5732
57054
2 5667
3 5672
4 5716
5 5740
Sampel 4
1 5848
58974
2 5914
3 5921
4 5866
5 5938
Sampel 5
1 5863
58216
2 5832
3 5845
4 5798
5 5770
Rerata Kapasitansi Percobaan (nF) 57684
Pengujian Sensor Sampel Air Mineral ldquoFlowrdquoSampel Percobaan Ke- Kapasitansi Terukur LCR meter(nF) Rerata Kapasitansi Terukur(nF)
Sampel 1
1 6701
66714
2 6677
3 6676
4 6649
5 6654
Sampel 2
1 6506
65284
2 6550
3 6533
4 6521
5 6532
Sampel 3
1 6625
66024
2 6620
3 6584
4 6611
5 6572
Sampel 4
1 6564
65926
2 6566
3 6613
4 6611
5 6609
Sampel 5
1 6622
65956
2 6587
3 6586
4 6604
5 6579
Rerata Kapasitansi Percobaan (nF) 65981
Pengujian Sensor Sampel AquadesSampel Percobaan Ke- Kapasitansi Terukur LCR meter(nF) Rerata Kapasitansi Terukur(nF)
Sampel 1
1 3221
3204
2 3221
3 3186
4 3200
5 3194
Sampel 2
1 2334
2458
2 2355
3 2419
4 2602
5 2580
Sampel 3
1 2340
2249
2 2334
3 2253
4 2111
5 2205
Sampel 4
1 2437
2375
2 2333
3 2330
4 2422
5 2355
Sampel 5
1 2420
2400
2 2422
3 2370
4 2411
5 2377
Rerata Kapasitansi Percobaan (nF) 2537
Pengujian Sensor
Analisis Data Sensor
Sampel Aquades
Material Konstanta Dielektrik
Etanol 96 243
Air 804
Pengujian Sensor Sampel Etanol 96
Sampel Sampel Ke-Kapasitansi Terukur LCR
meter (nF)Rerata Kapasitansi Terukur (nF)
Sampel 1
1 0730
0696
2 0692
3 0681
4 0688
5 0690
Pengujian Sensor
Analisis Data Sensor
Material Konstanta Dielektrik
Etanol 96 243
Air 804
Sampel Etanol 96
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN OSILATOR
Perancangan Osilator
Skematik Rangkaian
Perancangan Osilator
Pembahasan Rangkaian
Rancangan osilator mengeluarkan gelombang kotak(kompatibel dengan mikrokontroler)
Perancangan Osilator
Pembahasan Rangkaian
Rancangan osilator mampu menghasilkan gelombangdengan frekuensi dibawah rating (500kHz)
Udara memiliki εr terendah (εr = 1)
Kapasitansi kabel terukur (LCR meter) = 0078nF
Kapasitansi kompensasi = 33nF
Pengujian Osilator
No SampelFrekuensi Terukur
Osiloskop (Hz)
1 Udara
458701
459224
459174
458855
459230
2 Aquades 1
113777
114101
114340
113800
113980
3 Aquades 2
86400
85992
86501
86388
86240
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN DRIVER POMPA
Perancangan Driver Pompa
Skematik Rangkaian
Pengujian Driver Pompa Pengujian
0
20
40
60
80
100
120
140
1601
96
58
8
98
0
137
3
176
5
215
7
254
9
294
1
333
3
372
5
411
8
451
0
490
2
529
4
568
6
607
8
647
1
686
3
725
5
764
7
803
9
843
1
882
4
921
6
960
8
100
00
9V
12V
Pengujian Driver Pompa Pengujian
0
20
40
60
80
100
1201
96
588
980
137
3
176
5
215
7
254
9
294
1
333
3
372
5
411
8
451
0
490
2
529
4
568
6
607
8
647
1
686
3
725
5
764
7
803
9
843
1
882
4
921
6
960
8
10
00
0
9V
12V
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN SISTEM MIKROKONTROLER
Perancangan Sistem Mikrokontroler Skematik Rangkaian
PERANCANGAN SOFTWARE
Diagram Blok Program Mikrokontroler
Diagram Blok
Diagram Blok Sistem
Algortima Pencacah Frekuensi
Diagram Blok
Algortima Pencacah Frekuensi Pengujian (1)
NoDuty Cycle
Tes ()Frekuensi Tes (Hz)
Nilai Bacaan Frekuensi (Hz)
Galat (Hz)
1 30
10138 101 038
10596 1060 04
13527 13527 0
105890 105890 0
789000 789000 0
2 50
10138 102 062
10596 1060 04
13527 13527 0
105890 105890 0
789000 789000 0
3 70
10138 102 062
10596 1061 14
13527 13526 1
105890 105887 3
789000 789998 2
Algortima Pencacah Frekuensi Pengujian (2)
No SampelFrekuensi Terukur
Osiloskop (Hz) Frekuensi Terukur
ATmega16 (Hz)Galat (Hz)
1 Udara
458701 458702 1
459224 459225 1
459174 459175 1
458855 458856 1
459230 459230 0
2 Aquades 1
113777 113778 1
114101 114102 1
114340 113340 0
113800 113800 0
113980 113980 0
3 Aquades 2
86400 86400 0
85992 85992 0
86501 86500 1
86388 86389 1
86240 86240 0
Diagram Blok Sistem
Algortima f to Etanol
Jenis Sampel f Osilator (kHz) Jenis Sampel f Osilator (kHz)
Aquades 135600 50 Etanol 174205
10 Etanol 142501 60 Etanol 181003
20 Etanol 149587 70 Etanol 188777
30 Etanol 158307 80 Etanol 195164
40 Etanol 166259 90 Etanol 205618
Dilakukan karakterisasi sensor terhadap pelbagaikonsentrasi etanol dalam aquades
Algortima f to Etanol
Frekuensi Osilator (Hz)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Algortima f to Etanol
Hasil Konversi Kadar Etanol (Etanol)
Hasil Pencacahan Frekuensi setelahKompensasi TDS Pelarut
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel aquades dan aquabides dengan pelbagai nilai TDS
No TDS (ppm) Frekuensi (kHz)ΔTDS (ppm) Δf (kHz)
1 042 134615
2 049 133705 007 -0910
3 059 132336 010 -1369
4 070 131039 011 -1297
5 071 130879 001 -0660
6 081 129658 010 -1221
7 090 128137 009 -1121
8 245 108421 155 -19716
9 251 107583 006 -0838
10 255 107081 004 -0502
11 315 106247 006 -0834
12 513 81437 198 -24810
13 514 81283 001 -0154
14 515 81123 001 -0160
15 515 81117 0 -0006
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Jenis Sampel TDS Larutan (ppm)
Aquades 04
10 Etanol 04
20 Etanol 04
30 Etanol 04
40 Etanol 042
50 Etanol 042
60 Etanol 042
70 Etanol 043
80 Etanol 043
90 Etanol 043
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Diagram Blok Sistem
KONTROLER PID
Algortima Kontroler PID
Diagram Blok
Tuning PID
Tuning konstanta PID dilakukan dengan menggunakan metodeziegler nichols 1 dengan dua jenis respon 0Et-10Et dan 20Et-10Et
Tuning PID 0Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 6182 0 0
PID 7418 0455 0550
Tuning PID 20Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 4689 0 0
PID 5628 0172 1450
Tuning PID Pengujian
Kad
ar E
tan
ol(
)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Waktu (s)
Waktu (s)
PENGUJIAN ALAT
Pengujian Alat
Kondisi
Konsentrasi TerukurSistem ()
Konsentrasi TerukurHidrometer ()
Replikasi ke- Replikasi ke-
I II III IV I II III IV
Tidak Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Tidak Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 007 024 0 0 0 0
Sampel Aquades
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer ()Error ()
Rise Time (s)
Settling Time (s)
10
10 0 38 67
10 0 35 62
10 0 37 65
20
20 0 71 137
20 0 75 141
20 0 68 133
30
30 0 126 238
29 333 113 221
30 0 132 240
40
40 0 178 421
40 0 181 422
42 5 194 439
Uji Kontrol Normal
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer()Error () Rise Time (s)
Settling Time(s)
10 9 10 24 45
20 18 10 415 59
30 28 667 42 72
40 375 625 66 109
50 47 6 104 135
10 10 0 36 62
20 20 0 41 59
30 28 667 495 76
40 38 5 69 115
50 47 6 112 143
10 10 0 36 60
20 20 0 45 59
30 295 167 48 71
40 38 5 67 112
50 48 4 108 136
Uji Kontrol denganPerubahan Set Point
Pengujian AlatUji Kontrol denganGangguan
Gangguan Konsentrasi Terukur () Error ()
50 ml Aquades 9 10
150 ml Aquades 10 0
300 ml Aquades 10 0
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
bull Sensor kapasitif yang telah dirancang dapat menghasilkan nilai kapasitansi
yang berbeda untuk sampel larutan yang berbeda sebagai fungsi
konstanta dielektrik relatif (εr)
bull Peningkatan nilai TDS (total dissolved substance) aquades sebagai pelarut
menyebabkan penurunan frekuensi osilator sensor sebesar 1200Hz pada
ΔTDS sebesar 01ppm
bull Penambahan etanol 96pada aquades tidak menaikkan TDS larutan
secara signifikan karena tidak terjadi penambahan mineral atau senyawa
logam
Kesimpulan
bull Algoritma pencacah frekuensi yang dirancang mampu mendeteksi
perubahan frekuensi sebesar 1Hz dengan error maksimum 06
bull Konstanta PID berdasarkan Ziegler Nichols 1 untuk pompa etanol
adalah 74(Kp) 045(Ki) dan 055(Kd) untuk pompa aquades adalah
563(Kp) 017(Ki) dan 145(Kd)
bull Sistem kontrol yang dirancang mampu menghasilkan dan menjaga
konsentrasi larutan etanol dengan error hingga 10 pada tingkat
konsentrasi uji 0-50
Saran
bull Penggunaan Gas Chromatography sebagai penyedia data
karakterisasi sensor terhadap pelbagai kadar etanol diluar
penggunaan hidrometer
bull Penggunaan motor pengaduk dengan kecepatan putar yang lebih
tinggi untuk mempercepat homogenisasi larutan
Dokumentasi
bull Pembuatan Etanol 10MOV
bull Pengujian Sistem Kontrol KadarMOV
bull Pembandingan DataMOV
TE 091399
TERIMA KASIH
Pengujian Alat Pengaruh pH
Set point ()Konsentrasi
Terukur ()
Error
()pH [H+]
Konduktivitas
(uS)
10
10 0 696 10-696 3472
10 0 696 10-696 3484
9 10 689 10-689 3484
20
20 0 691 10-693 3355
21 5 695 10-695 3333
20 0 69 10-690 3367
30
30 0 687 10-687 3164
30 0 688 10-688 3164
30 0 686 10-686 3164
40
40 0 665 10-665 2777
41 5 672 10-672 2762
40 0 663 10-663 2777
- 2210100136-presentation
-
Medium Dielektrik
Material Konstanta Dielektrik Konduktivitas (Scm)
Vakum 1 10-15
Udara Kering 100059 8x10-15
Minyak Tanah 18 4x10-12
Kertas 36 64x10-11
Etanol 96 243 135x10-9
Air 804 4x10-8
Sensor Kapasitif
Osilator
Kontrol PID
bull Terdiri atas komponen proporsional integral danderivatif
bull Setiap komponen kontrol memiliki pengaruh yang berbeda
Proporsional
bull Menambah atau mengurangi kestabilan
bull Dapat memperbaiki respon transien khusus rise time settling time
bull Mengurangi (bukan menghilangkan) error steady state
Integratif
bull Menghilangkan error steady state
bull Respon lebih lambat dibandingkan dengan respon proportional
bull Dapat menambah ketidakstabilan karena menambah orde sistem
Derivatif
bull Memberikan efek redaman pada sistem yang berosilasi sehingga diperlukan pemberian nilai Kpyang lebih besar
bull Memperbaiki respon transien karena memberikan aksi saat terjadi perubahan error
Tuning PID
bull Untuk menentukan konstanta P I dan D dari kontrolPID berdasarkan respon plant
bull Ziegler Nichols 1 merupakan metode tuningberdasarkan respon step dari plant
Tuning PID
Waktu
Res
po
nP
lant
Tuning PID
PERANCANGAN ALAT
Diagram Blok Sistem
Diagram Blok PID
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN SENSOR
Perancangan Sensor
Desain
25 mm
115 mm
80 mm
Perancangan Sensor
Pembahasan Desain (1)
bull Sensor berjenis kapasitif karena etanol
termasuk sebagai bahan dielektrik
Material Konstanta Dielektrik Konduktivitas (Scm)
Vakum 1 10-15
Udara Kering 100059 8x10-15
Minyak Tanah 18 4x10-12
Kertas 36 64x10-11
Etanol 96 243 135x10-9
Air 804 4x10-8
Perancangan Sensor
Pembahasan Desain (2)
bull Rongga sensor dirancang relatif besar untuk
mencegah aliran listrik akibat reaksi ionisasi
CH3CH2OH + H2O CH3CH2O- + H3O+
Perancangan Sensor
Pembahasan Desain (3)
Sensor berbahan aluminium karena
bull Tidak mudah teroksidasi
bull σ = 35x107 Sm
bull Tidak bereaksi dengan etanol
bull Paramagnetik
2Al + 3H2O Al2O3 + 3H2
Pengujian Sensor Sampel Air Mineral ldquoAquaserdquoSampel Percobaan Ke- Kapasitansi Terukur LCR meter(nF) Rerata Kapasitansi Terukur (nF)
Sampel 1
1 5756
58112
2 5829
3 5816
4 5821
5 5834
Sampel 2
1 5556
56086
2 5643
3 5644
4 5617
5 5583
Sampel 3
1 5732
57054
2 5667
3 5672
4 5716
5 5740
Sampel 4
1 5848
58974
2 5914
3 5921
4 5866
5 5938
Sampel 5
1 5863
58216
2 5832
3 5845
4 5798
5 5770
Rerata Kapasitansi Percobaan (nF) 57684
Pengujian Sensor Sampel Air Mineral ldquoFlowrdquoSampel Percobaan Ke- Kapasitansi Terukur LCR meter(nF) Rerata Kapasitansi Terukur(nF)
Sampel 1
1 6701
66714
2 6677
3 6676
4 6649
5 6654
Sampel 2
1 6506
65284
2 6550
3 6533
4 6521
5 6532
Sampel 3
1 6625
66024
2 6620
3 6584
4 6611
5 6572
Sampel 4
1 6564
65926
2 6566
3 6613
4 6611
5 6609
Sampel 5
1 6622
65956
2 6587
3 6586
4 6604
5 6579
Rerata Kapasitansi Percobaan (nF) 65981
Pengujian Sensor Sampel AquadesSampel Percobaan Ke- Kapasitansi Terukur LCR meter(nF) Rerata Kapasitansi Terukur(nF)
Sampel 1
1 3221
3204
2 3221
3 3186
4 3200
5 3194
Sampel 2
1 2334
2458
2 2355
3 2419
4 2602
5 2580
Sampel 3
1 2340
2249
2 2334
3 2253
4 2111
5 2205
Sampel 4
1 2437
2375
2 2333
3 2330
4 2422
5 2355
Sampel 5
1 2420
2400
2 2422
3 2370
4 2411
5 2377
Rerata Kapasitansi Percobaan (nF) 2537
Pengujian Sensor
Analisis Data Sensor
Sampel Aquades
Material Konstanta Dielektrik
Etanol 96 243
Air 804
Pengujian Sensor Sampel Etanol 96
Sampel Sampel Ke-Kapasitansi Terukur LCR
meter (nF)Rerata Kapasitansi Terukur (nF)
Sampel 1
1 0730
0696
2 0692
3 0681
4 0688
5 0690
Pengujian Sensor
Analisis Data Sensor
Material Konstanta Dielektrik
Etanol 96 243
Air 804
Sampel Etanol 96
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN OSILATOR
Perancangan Osilator
Skematik Rangkaian
Perancangan Osilator
Pembahasan Rangkaian
Rancangan osilator mengeluarkan gelombang kotak(kompatibel dengan mikrokontroler)
Perancangan Osilator
Pembahasan Rangkaian
Rancangan osilator mampu menghasilkan gelombangdengan frekuensi dibawah rating (500kHz)
Udara memiliki εr terendah (εr = 1)
Kapasitansi kabel terukur (LCR meter) = 0078nF
Kapasitansi kompensasi = 33nF
Pengujian Osilator
No SampelFrekuensi Terukur
Osiloskop (Hz)
1 Udara
458701
459224
459174
458855
459230
2 Aquades 1
113777
114101
114340
113800
113980
3 Aquades 2
86400
85992
86501
86388
86240
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN DRIVER POMPA
Perancangan Driver Pompa
Skematik Rangkaian
Pengujian Driver Pompa Pengujian
0
20
40
60
80
100
120
140
1601
96
58
8
98
0
137
3
176
5
215
7
254
9
294
1
333
3
372
5
411
8
451
0
490
2
529
4
568
6
607
8
647
1
686
3
725
5
764
7
803
9
843
1
882
4
921
6
960
8
100
00
9V
12V
Pengujian Driver Pompa Pengujian
0
20
40
60
80
100
1201
96
588
980
137
3
176
5
215
7
254
9
294
1
333
3
372
5
411
8
451
0
490
2
529
4
568
6
607
8
647
1
686
3
725
5
764
7
803
9
843
1
882
4
921
6
960
8
10
00
0
9V
12V
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN SISTEM MIKROKONTROLER
Perancangan Sistem Mikrokontroler Skematik Rangkaian
PERANCANGAN SOFTWARE
Diagram Blok Program Mikrokontroler
Diagram Blok
Diagram Blok Sistem
Algortima Pencacah Frekuensi
Diagram Blok
Algortima Pencacah Frekuensi Pengujian (1)
NoDuty Cycle
Tes ()Frekuensi Tes (Hz)
Nilai Bacaan Frekuensi (Hz)
Galat (Hz)
1 30
10138 101 038
10596 1060 04
13527 13527 0
105890 105890 0
789000 789000 0
2 50
10138 102 062
10596 1060 04
13527 13527 0
105890 105890 0
789000 789000 0
3 70
10138 102 062
10596 1061 14
13527 13526 1
105890 105887 3
789000 789998 2
Algortima Pencacah Frekuensi Pengujian (2)
No SampelFrekuensi Terukur
Osiloskop (Hz) Frekuensi Terukur
ATmega16 (Hz)Galat (Hz)
1 Udara
458701 458702 1
459224 459225 1
459174 459175 1
458855 458856 1
459230 459230 0
2 Aquades 1
113777 113778 1
114101 114102 1
114340 113340 0
113800 113800 0
113980 113980 0
3 Aquades 2
86400 86400 0
85992 85992 0
86501 86500 1
86388 86389 1
86240 86240 0
Diagram Blok Sistem
Algortima f to Etanol
Jenis Sampel f Osilator (kHz) Jenis Sampel f Osilator (kHz)
Aquades 135600 50 Etanol 174205
10 Etanol 142501 60 Etanol 181003
20 Etanol 149587 70 Etanol 188777
30 Etanol 158307 80 Etanol 195164
40 Etanol 166259 90 Etanol 205618
Dilakukan karakterisasi sensor terhadap pelbagaikonsentrasi etanol dalam aquades
Algortima f to Etanol
Frekuensi Osilator (Hz)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Algortima f to Etanol
Hasil Konversi Kadar Etanol (Etanol)
Hasil Pencacahan Frekuensi setelahKompensasi TDS Pelarut
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel aquades dan aquabides dengan pelbagai nilai TDS
No TDS (ppm) Frekuensi (kHz)ΔTDS (ppm) Δf (kHz)
1 042 134615
2 049 133705 007 -0910
3 059 132336 010 -1369
4 070 131039 011 -1297
5 071 130879 001 -0660
6 081 129658 010 -1221
7 090 128137 009 -1121
8 245 108421 155 -19716
9 251 107583 006 -0838
10 255 107081 004 -0502
11 315 106247 006 -0834
12 513 81437 198 -24810
13 514 81283 001 -0154
14 515 81123 001 -0160
15 515 81117 0 -0006
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Jenis Sampel TDS Larutan (ppm)
Aquades 04
10 Etanol 04
20 Etanol 04
30 Etanol 04
40 Etanol 042
50 Etanol 042
60 Etanol 042
70 Etanol 043
80 Etanol 043
90 Etanol 043
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Diagram Blok Sistem
KONTROLER PID
Algortima Kontroler PID
Diagram Blok
Tuning PID
Tuning konstanta PID dilakukan dengan menggunakan metodeziegler nichols 1 dengan dua jenis respon 0Et-10Et dan 20Et-10Et
Tuning PID 0Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 6182 0 0
PID 7418 0455 0550
Tuning PID 20Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 4689 0 0
PID 5628 0172 1450
Tuning PID Pengujian
Kad
ar E
tan
ol(
)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Waktu (s)
Waktu (s)
PENGUJIAN ALAT
Pengujian Alat
Kondisi
Konsentrasi TerukurSistem ()
Konsentrasi TerukurHidrometer ()
Replikasi ke- Replikasi ke-
I II III IV I II III IV
Tidak Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Tidak Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 007 024 0 0 0 0
Sampel Aquades
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer ()Error ()
Rise Time (s)
Settling Time (s)
10
10 0 38 67
10 0 35 62
10 0 37 65
20
20 0 71 137
20 0 75 141
20 0 68 133
30
30 0 126 238
29 333 113 221
30 0 132 240
40
40 0 178 421
40 0 181 422
42 5 194 439
Uji Kontrol Normal
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer()Error () Rise Time (s)
Settling Time(s)
10 9 10 24 45
20 18 10 415 59
30 28 667 42 72
40 375 625 66 109
50 47 6 104 135
10 10 0 36 62
20 20 0 41 59
30 28 667 495 76
40 38 5 69 115
50 47 6 112 143
10 10 0 36 60
20 20 0 45 59
30 295 167 48 71
40 38 5 67 112
50 48 4 108 136
Uji Kontrol denganPerubahan Set Point
Pengujian AlatUji Kontrol denganGangguan
Gangguan Konsentrasi Terukur () Error ()
50 ml Aquades 9 10
150 ml Aquades 10 0
300 ml Aquades 10 0
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
bull Sensor kapasitif yang telah dirancang dapat menghasilkan nilai kapasitansi
yang berbeda untuk sampel larutan yang berbeda sebagai fungsi
konstanta dielektrik relatif (εr)
bull Peningkatan nilai TDS (total dissolved substance) aquades sebagai pelarut
menyebabkan penurunan frekuensi osilator sensor sebesar 1200Hz pada
ΔTDS sebesar 01ppm
bull Penambahan etanol 96pada aquades tidak menaikkan TDS larutan
secara signifikan karena tidak terjadi penambahan mineral atau senyawa
logam
Kesimpulan
bull Algoritma pencacah frekuensi yang dirancang mampu mendeteksi
perubahan frekuensi sebesar 1Hz dengan error maksimum 06
bull Konstanta PID berdasarkan Ziegler Nichols 1 untuk pompa etanol
adalah 74(Kp) 045(Ki) dan 055(Kd) untuk pompa aquades adalah
563(Kp) 017(Ki) dan 145(Kd)
bull Sistem kontrol yang dirancang mampu menghasilkan dan menjaga
konsentrasi larutan etanol dengan error hingga 10 pada tingkat
konsentrasi uji 0-50
Saran
bull Penggunaan Gas Chromatography sebagai penyedia data
karakterisasi sensor terhadap pelbagai kadar etanol diluar
penggunaan hidrometer
bull Penggunaan motor pengaduk dengan kecepatan putar yang lebih
tinggi untuk mempercepat homogenisasi larutan
Dokumentasi
bull Pembuatan Etanol 10MOV
bull Pengujian Sistem Kontrol KadarMOV
bull Pembandingan DataMOV
TE 091399
TERIMA KASIH
Pengujian Alat Pengaruh pH
Set point ()Konsentrasi
Terukur ()
Error
()pH [H+]
Konduktivitas
(uS)
10
10 0 696 10-696 3472
10 0 696 10-696 3484
9 10 689 10-689 3484
20
20 0 691 10-693 3355
21 5 695 10-695 3333
20 0 69 10-690 3367
30
30 0 687 10-687 3164
30 0 688 10-688 3164
30 0 686 10-686 3164
40
40 0 665 10-665 2777
41 5 672 10-672 2762
40 0 663 10-663 2777
- 2210100136-presentation
-
Sensor Kapasitif
Osilator
Kontrol PID
bull Terdiri atas komponen proporsional integral danderivatif
bull Setiap komponen kontrol memiliki pengaruh yang berbeda
Proporsional
bull Menambah atau mengurangi kestabilan
bull Dapat memperbaiki respon transien khusus rise time settling time
bull Mengurangi (bukan menghilangkan) error steady state
Integratif
bull Menghilangkan error steady state
bull Respon lebih lambat dibandingkan dengan respon proportional
bull Dapat menambah ketidakstabilan karena menambah orde sistem
Derivatif
bull Memberikan efek redaman pada sistem yang berosilasi sehingga diperlukan pemberian nilai Kpyang lebih besar
bull Memperbaiki respon transien karena memberikan aksi saat terjadi perubahan error
Tuning PID
bull Untuk menentukan konstanta P I dan D dari kontrolPID berdasarkan respon plant
bull Ziegler Nichols 1 merupakan metode tuningberdasarkan respon step dari plant
Tuning PID
Waktu
Res
po
nP
lant
Tuning PID
PERANCANGAN ALAT
Diagram Blok Sistem
Diagram Blok PID
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN SENSOR
Perancangan Sensor
Desain
25 mm
115 mm
80 mm
Perancangan Sensor
Pembahasan Desain (1)
bull Sensor berjenis kapasitif karena etanol
termasuk sebagai bahan dielektrik
Material Konstanta Dielektrik Konduktivitas (Scm)
Vakum 1 10-15
Udara Kering 100059 8x10-15
Minyak Tanah 18 4x10-12
Kertas 36 64x10-11
Etanol 96 243 135x10-9
Air 804 4x10-8
Perancangan Sensor
Pembahasan Desain (2)
bull Rongga sensor dirancang relatif besar untuk
mencegah aliran listrik akibat reaksi ionisasi
CH3CH2OH + H2O CH3CH2O- + H3O+
Perancangan Sensor
Pembahasan Desain (3)
Sensor berbahan aluminium karena
bull Tidak mudah teroksidasi
bull σ = 35x107 Sm
bull Tidak bereaksi dengan etanol
bull Paramagnetik
2Al + 3H2O Al2O3 + 3H2
Pengujian Sensor Sampel Air Mineral ldquoAquaserdquoSampel Percobaan Ke- Kapasitansi Terukur LCR meter(nF) Rerata Kapasitansi Terukur (nF)
Sampel 1
1 5756
58112
2 5829
3 5816
4 5821
5 5834
Sampel 2
1 5556
56086
2 5643
3 5644
4 5617
5 5583
Sampel 3
1 5732
57054
2 5667
3 5672
4 5716
5 5740
Sampel 4
1 5848
58974
2 5914
3 5921
4 5866
5 5938
Sampel 5
1 5863
58216
2 5832
3 5845
4 5798
5 5770
Rerata Kapasitansi Percobaan (nF) 57684
Pengujian Sensor Sampel Air Mineral ldquoFlowrdquoSampel Percobaan Ke- Kapasitansi Terukur LCR meter(nF) Rerata Kapasitansi Terukur(nF)
Sampel 1
1 6701
66714
2 6677
3 6676
4 6649
5 6654
Sampel 2
1 6506
65284
2 6550
3 6533
4 6521
5 6532
Sampel 3
1 6625
66024
2 6620
3 6584
4 6611
5 6572
Sampel 4
1 6564
65926
2 6566
3 6613
4 6611
5 6609
Sampel 5
1 6622
65956
2 6587
3 6586
4 6604
5 6579
Rerata Kapasitansi Percobaan (nF) 65981
Pengujian Sensor Sampel AquadesSampel Percobaan Ke- Kapasitansi Terukur LCR meter(nF) Rerata Kapasitansi Terukur(nF)
Sampel 1
1 3221
3204
2 3221
3 3186
4 3200
5 3194
Sampel 2
1 2334
2458
2 2355
3 2419
4 2602
5 2580
Sampel 3
1 2340
2249
2 2334
3 2253
4 2111
5 2205
Sampel 4
1 2437
2375
2 2333
3 2330
4 2422
5 2355
Sampel 5
1 2420
2400
2 2422
3 2370
4 2411
5 2377
Rerata Kapasitansi Percobaan (nF) 2537
Pengujian Sensor
Analisis Data Sensor
Sampel Aquades
Material Konstanta Dielektrik
Etanol 96 243
Air 804
Pengujian Sensor Sampel Etanol 96
Sampel Sampel Ke-Kapasitansi Terukur LCR
meter (nF)Rerata Kapasitansi Terukur (nF)
Sampel 1
1 0730
0696
2 0692
3 0681
4 0688
5 0690
Pengujian Sensor
Analisis Data Sensor
Material Konstanta Dielektrik
Etanol 96 243
Air 804
Sampel Etanol 96
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN OSILATOR
Perancangan Osilator
Skematik Rangkaian
Perancangan Osilator
Pembahasan Rangkaian
Rancangan osilator mengeluarkan gelombang kotak(kompatibel dengan mikrokontroler)
Perancangan Osilator
Pembahasan Rangkaian
Rancangan osilator mampu menghasilkan gelombangdengan frekuensi dibawah rating (500kHz)
Udara memiliki εr terendah (εr = 1)
Kapasitansi kabel terukur (LCR meter) = 0078nF
Kapasitansi kompensasi = 33nF
Pengujian Osilator
No SampelFrekuensi Terukur
Osiloskop (Hz)
1 Udara
458701
459224
459174
458855
459230
2 Aquades 1
113777
114101
114340
113800
113980
3 Aquades 2
86400
85992
86501
86388
86240
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN DRIVER POMPA
Perancangan Driver Pompa
Skematik Rangkaian
Pengujian Driver Pompa Pengujian
0
20
40
60
80
100
120
140
1601
96
58
8
98
0
137
3
176
5
215
7
254
9
294
1
333
3
372
5
411
8
451
0
490
2
529
4
568
6
607
8
647
1
686
3
725
5
764
7
803
9
843
1
882
4
921
6
960
8
100
00
9V
12V
Pengujian Driver Pompa Pengujian
0
20
40
60
80
100
1201
96
588
980
137
3
176
5
215
7
254
9
294
1
333
3
372
5
411
8
451
0
490
2
529
4
568
6
607
8
647
1
686
3
725
5
764
7
803
9
843
1
882
4
921
6
960
8
10
00
0
9V
12V
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN SISTEM MIKROKONTROLER
Perancangan Sistem Mikrokontroler Skematik Rangkaian
PERANCANGAN SOFTWARE
Diagram Blok Program Mikrokontroler
Diagram Blok
Diagram Blok Sistem
Algortima Pencacah Frekuensi
Diagram Blok
Algortima Pencacah Frekuensi Pengujian (1)
NoDuty Cycle
Tes ()Frekuensi Tes (Hz)
Nilai Bacaan Frekuensi (Hz)
Galat (Hz)
1 30
10138 101 038
10596 1060 04
13527 13527 0
105890 105890 0
789000 789000 0
2 50
10138 102 062
10596 1060 04
13527 13527 0
105890 105890 0
789000 789000 0
3 70
10138 102 062
10596 1061 14
13527 13526 1
105890 105887 3
789000 789998 2
Algortima Pencacah Frekuensi Pengujian (2)
No SampelFrekuensi Terukur
Osiloskop (Hz) Frekuensi Terukur
ATmega16 (Hz)Galat (Hz)
1 Udara
458701 458702 1
459224 459225 1
459174 459175 1
458855 458856 1
459230 459230 0
2 Aquades 1
113777 113778 1
114101 114102 1
114340 113340 0
113800 113800 0
113980 113980 0
3 Aquades 2
86400 86400 0
85992 85992 0
86501 86500 1
86388 86389 1
86240 86240 0
Diagram Blok Sistem
Algortima f to Etanol
Jenis Sampel f Osilator (kHz) Jenis Sampel f Osilator (kHz)
Aquades 135600 50 Etanol 174205
10 Etanol 142501 60 Etanol 181003
20 Etanol 149587 70 Etanol 188777
30 Etanol 158307 80 Etanol 195164
40 Etanol 166259 90 Etanol 205618
Dilakukan karakterisasi sensor terhadap pelbagaikonsentrasi etanol dalam aquades
Algortima f to Etanol
Frekuensi Osilator (Hz)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Algortima f to Etanol
Hasil Konversi Kadar Etanol (Etanol)
Hasil Pencacahan Frekuensi setelahKompensasi TDS Pelarut
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel aquades dan aquabides dengan pelbagai nilai TDS
No TDS (ppm) Frekuensi (kHz)ΔTDS (ppm) Δf (kHz)
1 042 134615
2 049 133705 007 -0910
3 059 132336 010 -1369
4 070 131039 011 -1297
5 071 130879 001 -0660
6 081 129658 010 -1221
7 090 128137 009 -1121
8 245 108421 155 -19716
9 251 107583 006 -0838
10 255 107081 004 -0502
11 315 106247 006 -0834
12 513 81437 198 -24810
13 514 81283 001 -0154
14 515 81123 001 -0160
15 515 81117 0 -0006
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Jenis Sampel TDS Larutan (ppm)
Aquades 04
10 Etanol 04
20 Etanol 04
30 Etanol 04
40 Etanol 042
50 Etanol 042
60 Etanol 042
70 Etanol 043
80 Etanol 043
90 Etanol 043
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Diagram Blok Sistem
KONTROLER PID
Algortima Kontroler PID
Diagram Blok
Tuning PID
Tuning konstanta PID dilakukan dengan menggunakan metodeziegler nichols 1 dengan dua jenis respon 0Et-10Et dan 20Et-10Et
Tuning PID 0Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 6182 0 0
PID 7418 0455 0550
Tuning PID 20Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 4689 0 0
PID 5628 0172 1450
Tuning PID Pengujian
Kad
ar E
tan
ol(
)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Waktu (s)
Waktu (s)
PENGUJIAN ALAT
Pengujian Alat
Kondisi
Konsentrasi TerukurSistem ()
Konsentrasi TerukurHidrometer ()
Replikasi ke- Replikasi ke-
I II III IV I II III IV
Tidak Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Tidak Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 007 024 0 0 0 0
Sampel Aquades
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer ()Error ()
Rise Time (s)
Settling Time (s)
10
10 0 38 67
10 0 35 62
10 0 37 65
20
20 0 71 137
20 0 75 141
20 0 68 133
30
30 0 126 238
29 333 113 221
30 0 132 240
40
40 0 178 421
40 0 181 422
42 5 194 439
Uji Kontrol Normal
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer()Error () Rise Time (s)
Settling Time(s)
10 9 10 24 45
20 18 10 415 59
30 28 667 42 72
40 375 625 66 109
50 47 6 104 135
10 10 0 36 62
20 20 0 41 59
30 28 667 495 76
40 38 5 69 115
50 47 6 112 143
10 10 0 36 60
20 20 0 45 59
30 295 167 48 71
40 38 5 67 112
50 48 4 108 136
Uji Kontrol denganPerubahan Set Point
Pengujian AlatUji Kontrol denganGangguan
Gangguan Konsentrasi Terukur () Error ()
50 ml Aquades 9 10
150 ml Aquades 10 0
300 ml Aquades 10 0
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
bull Sensor kapasitif yang telah dirancang dapat menghasilkan nilai kapasitansi
yang berbeda untuk sampel larutan yang berbeda sebagai fungsi
konstanta dielektrik relatif (εr)
bull Peningkatan nilai TDS (total dissolved substance) aquades sebagai pelarut
menyebabkan penurunan frekuensi osilator sensor sebesar 1200Hz pada
ΔTDS sebesar 01ppm
bull Penambahan etanol 96pada aquades tidak menaikkan TDS larutan
secara signifikan karena tidak terjadi penambahan mineral atau senyawa
logam
Kesimpulan
bull Algoritma pencacah frekuensi yang dirancang mampu mendeteksi
perubahan frekuensi sebesar 1Hz dengan error maksimum 06
bull Konstanta PID berdasarkan Ziegler Nichols 1 untuk pompa etanol
adalah 74(Kp) 045(Ki) dan 055(Kd) untuk pompa aquades adalah
563(Kp) 017(Ki) dan 145(Kd)
bull Sistem kontrol yang dirancang mampu menghasilkan dan menjaga
konsentrasi larutan etanol dengan error hingga 10 pada tingkat
konsentrasi uji 0-50
Saran
bull Penggunaan Gas Chromatography sebagai penyedia data
karakterisasi sensor terhadap pelbagai kadar etanol diluar
penggunaan hidrometer
bull Penggunaan motor pengaduk dengan kecepatan putar yang lebih
tinggi untuk mempercepat homogenisasi larutan
Dokumentasi
bull Pembuatan Etanol 10MOV
bull Pengujian Sistem Kontrol KadarMOV
bull Pembandingan DataMOV
TE 091399
TERIMA KASIH
Pengujian Alat Pengaruh pH
Set point ()Konsentrasi
Terukur ()
Error
()pH [H+]
Konduktivitas
(uS)
10
10 0 696 10-696 3472
10 0 696 10-696 3484
9 10 689 10-689 3484
20
20 0 691 10-693 3355
21 5 695 10-695 3333
20 0 69 10-690 3367
30
30 0 687 10-687 3164
30 0 688 10-688 3164
30 0 686 10-686 3164
40
40 0 665 10-665 2777
41 5 672 10-672 2762
40 0 663 10-663 2777
- 2210100136-presentation
-
Osilator
Kontrol PID
bull Terdiri atas komponen proporsional integral danderivatif
bull Setiap komponen kontrol memiliki pengaruh yang berbeda
Proporsional
bull Menambah atau mengurangi kestabilan
bull Dapat memperbaiki respon transien khusus rise time settling time
bull Mengurangi (bukan menghilangkan) error steady state
Integratif
bull Menghilangkan error steady state
bull Respon lebih lambat dibandingkan dengan respon proportional
bull Dapat menambah ketidakstabilan karena menambah orde sistem
Derivatif
bull Memberikan efek redaman pada sistem yang berosilasi sehingga diperlukan pemberian nilai Kpyang lebih besar
bull Memperbaiki respon transien karena memberikan aksi saat terjadi perubahan error
Tuning PID
bull Untuk menentukan konstanta P I dan D dari kontrolPID berdasarkan respon plant
bull Ziegler Nichols 1 merupakan metode tuningberdasarkan respon step dari plant
Tuning PID
Waktu
Res
po
nP
lant
Tuning PID
PERANCANGAN ALAT
Diagram Blok Sistem
Diagram Blok PID
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN SENSOR
Perancangan Sensor
Desain
25 mm
115 mm
80 mm
Perancangan Sensor
Pembahasan Desain (1)
bull Sensor berjenis kapasitif karena etanol
termasuk sebagai bahan dielektrik
Material Konstanta Dielektrik Konduktivitas (Scm)
Vakum 1 10-15
Udara Kering 100059 8x10-15
Minyak Tanah 18 4x10-12
Kertas 36 64x10-11
Etanol 96 243 135x10-9
Air 804 4x10-8
Perancangan Sensor
Pembahasan Desain (2)
bull Rongga sensor dirancang relatif besar untuk
mencegah aliran listrik akibat reaksi ionisasi
CH3CH2OH + H2O CH3CH2O- + H3O+
Perancangan Sensor
Pembahasan Desain (3)
Sensor berbahan aluminium karena
bull Tidak mudah teroksidasi
bull σ = 35x107 Sm
bull Tidak bereaksi dengan etanol
bull Paramagnetik
2Al + 3H2O Al2O3 + 3H2
Pengujian Sensor Sampel Air Mineral ldquoAquaserdquoSampel Percobaan Ke- Kapasitansi Terukur LCR meter(nF) Rerata Kapasitansi Terukur (nF)
Sampel 1
1 5756
58112
2 5829
3 5816
4 5821
5 5834
Sampel 2
1 5556
56086
2 5643
3 5644
4 5617
5 5583
Sampel 3
1 5732
57054
2 5667
3 5672
4 5716
5 5740
Sampel 4
1 5848
58974
2 5914
3 5921
4 5866
5 5938
Sampel 5
1 5863
58216
2 5832
3 5845
4 5798
5 5770
Rerata Kapasitansi Percobaan (nF) 57684
Pengujian Sensor Sampel Air Mineral ldquoFlowrdquoSampel Percobaan Ke- Kapasitansi Terukur LCR meter(nF) Rerata Kapasitansi Terukur(nF)
Sampel 1
1 6701
66714
2 6677
3 6676
4 6649
5 6654
Sampel 2
1 6506
65284
2 6550
3 6533
4 6521
5 6532
Sampel 3
1 6625
66024
2 6620
3 6584
4 6611
5 6572
Sampel 4
1 6564
65926
2 6566
3 6613
4 6611
5 6609
Sampel 5
1 6622
65956
2 6587
3 6586
4 6604
5 6579
Rerata Kapasitansi Percobaan (nF) 65981
Pengujian Sensor Sampel AquadesSampel Percobaan Ke- Kapasitansi Terukur LCR meter(nF) Rerata Kapasitansi Terukur(nF)
Sampel 1
1 3221
3204
2 3221
3 3186
4 3200
5 3194
Sampel 2
1 2334
2458
2 2355
3 2419
4 2602
5 2580
Sampel 3
1 2340
2249
2 2334
3 2253
4 2111
5 2205
Sampel 4
1 2437
2375
2 2333
3 2330
4 2422
5 2355
Sampel 5
1 2420
2400
2 2422
3 2370
4 2411
5 2377
Rerata Kapasitansi Percobaan (nF) 2537
Pengujian Sensor
Analisis Data Sensor
Sampel Aquades
Material Konstanta Dielektrik
Etanol 96 243
Air 804
Pengujian Sensor Sampel Etanol 96
Sampel Sampel Ke-Kapasitansi Terukur LCR
meter (nF)Rerata Kapasitansi Terukur (nF)
Sampel 1
1 0730
0696
2 0692
3 0681
4 0688
5 0690
Pengujian Sensor
Analisis Data Sensor
Material Konstanta Dielektrik
Etanol 96 243
Air 804
Sampel Etanol 96
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN OSILATOR
Perancangan Osilator
Skematik Rangkaian
Perancangan Osilator
Pembahasan Rangkaian
Rancangan osilator mengeluarkan gelombang kotak(kompatibel dengan mikrokontroler)
Perancangan Osilator
Pembahasan Rangkaian
Rancangan osilator mampu menghasilkan gelombangdengan frekuensi dibawah rating (500kHz)
Udara memiliki εr terendah (εr = 1)
Kapasitansi kabel terukur (LCR meter) = 0078nF
Kapasitansi kompensasi = 33nF
Pengujian Osilator
No SampelFrekuensi Terukur
Osiloskop (Hz)
1 Udara
458701
459224
459174
458855
459230
2 Aquades 1
113777
114101
114340
113800
113980
3 Aquades 2
86400
85992
86501
86388
86240
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN DRIVER POMPA
Perancangan Driver Pompa
Skematik Rangkaian
Pengujian Driver Pompa Pengujian
0
20
40
60
80
100
120
140
1601
96
58
8
98
0
137
3
176
5
215
7
254
9
294
1
333
3
372
5
411
8
451
0
490
2
529
4
568
6
607
8
647
1
686
3
725
5
764
7
803
9
843
1
882
4
921
6
960
8
100
00
9V
12V
Pengujian Driver Pompa Pengujian
0
20
40
60
80
100
1201
96
588
980
137
3
176
5
215
7
254
9
294
1
333
3
372
5
411
8
451
0
490
2
529
4
568
6
607
8
647
1
686
3
725
5
764
7
803
9
843
1
882
4
921
6
960
8
10
00
0
9V
12V
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN SISTEM MIKROKONTROLER
Perancangan Sistem Mikrokontroler Skematik Rangkaian
PERANCANGAN SOFTWARE
Diagram Blok Program Mikrokontroler
Diagram Blok
Diagram Blok Sistem
Algortima Pencacah Frekuensi
Diagram Blok
Algortima Pencacah Frekuensi Pengujian (1)
NoDuty Cycle
Tes ()Frekuensi Tes (Hz)
Nilai Bacaan Frekuensi (Hz)
Galat (Hz)
1 30
10138 101 038
10596 1060 04
13527 13527 0
105890 105890 0
789000 789000 0
2 50
10138 102 062
10596 1060 04
13527 13527 0
105890 105890 0
789000 789000 0
3 70
10138 102 062
10596 1061 14
13527 13526 1
105890 105887 3
789000 789998 2
Algortima Pencacah Frekuensi Pengujian (2)
No SampelFrekuensi Terukur
Osiloskop (Hz) Frekuensi Terukur
ATmega16 (Hz)Galat (Hz)
1 Udara
458701 458702 1
459224 459225 1
459174 459175 1
458855 458856 1
459230 459230 0
2 Aquades 1
113777 113778 1
114101 114102 1
114340 113340 0
113800 113800 0
113980 113980 0
3 Aquades 2
86400 86400 0
85992 85992 0
86501 86500 1
86388 86389 1
86240 86240 0
Diagram Blok Sistem
Algortima f to Etanol
Jenis Sampel f Osilator (kHz) Jenis Sampel f Osilator (kHz)
Aquades 135600 50 Etanol 174205
10 Etanol 142501 60 Etanol 181003
20 Etanol 149587 70 Etanol 188777
30 Etanol 158307 80 Etanol 195164
40 Etanol 166259 90 Etanol 205618
Dilakukan karakterisasi sensor terhadap pelbagaikonsentrasi etanol dalam aquades
Algortima f to Etanol
Frekuensi Osilator (Hz)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Algortima f to Etanol
Hasil Konversi Kadar Etanol (Etanol)
Hasil Pencacahan Frekuensi setelahKompensasi TDS Pelarut
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel aquades dan aquabides dengan pelbagai nilai TDS
No TDS (ppm) Frekuensi (kHz)ΔTDS (ppm) Δf (kHz)
1 042 134615
2 049 133705 007 -0910
3 059 132336 010 -1369
4 070 131039 011 -1297
5 071 130879 001 -0660
6 081 129658 010 -1221
7 090 128137 009 -1121
8 245 108421 155 -19716
9 251 107583 006 -0838
10 255 107081 004 -0502
11 315 106247 006 -0834
12 513 81437 198 -24810
13 514 81283 001 -0154
14 515 81123 001 -0160
15 515 81117 0 -0006
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Jenis Sampel TDS Larutan (ppm)
Aquades 04
10 Etanol 04
20 Etanol 04
30 Etanol 04
40 Etanol 042
50 Etanol 042
60 Etanol 042
70 Etanol 043
80 Etanol 043
90 Etanol 043
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Diagram Blok Sistem
KONTROLER PID
Algortima Kontroler PID
Diagram Blok
Tuning PID
Tuning konstanta PID dilakukan dengan menggunakan metodeziegler nichols 1 dengan dua jenis respon 0Et-10Et dan 20Et-10Et
Tuning PID 0Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 6182 0 0
PID 7418 0455 0550
Tuning PID 20Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 4689 0 0
PID 5628 0172 1450
Tuning PID Pengujian
Kad
ar E
tan
ol(
)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Waktu (s)
Waktu (s)
PENGUJIAN ALAT
Pengujian Alat
Kondisi
Konsentrasi TerukurSistem ()
Konsentrasi TerukurHidrometer ()
Replikasi ke- Replikasi ke-
I II III IV I II III IV
Tidak Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Tidak Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 007 024 0 0 0 0
Sampel Aquades
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer ()Error ()
Rise Time (s)
Settling Time (s)
10
10 0 38 67
10 0 35 62
10 0 37 65
20
20 0 71 137
20 0 75 141
20 0 68 133
30
30 0 126 238
29 333 113 221
30 0 132 240
40
40 0 178 421
40 0 181 422
42 5 194 439
Uji Kontrol Normal
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer()Error () Rise Time (s)
Settling Time(s)
10 9 10 24 45
20 18 10 415 59
30 28 667 42 72
40 375 625 66 109
50 47 6 104 135
10 10 0 36 62
20 20 0 41 59
30 28 667 495 76
40 38 5 69 115
50 47 6 112 143
10 10 0 36 60
20 20 0 45 59
30 295 167 48 71
40 38 5 67 112
50 48 4 108 136
Uji Kontrol denganPerubahan Set Point
Pengujian AlatUji Kontrol denganGangguan
Gangguan Konsentrasi Terukur () Error ()
50 ml Aquades 9 10
150 ml Aquades 10 0
300 ml Aquades 10 0
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
bull Sensor kapasitif yang telah dirancang dapat menghasilkan nilai kapasitansi
yang berbeda untuk sampel larutan yang berbeda sebagai fungsi
konstanta dielektrik relatif (εr)
bull Peningkatan nilai TDS (total dissolved substance) aquades sebagai pelarut
menyebabkan penurunan frekuensi osilator sensor sebesar 1200Hz pada
ΔTDS sebesar 01ppm
bull Penambahan etanol 96pada aquades tidak menaikkan TDS larutan
secara signifikan karena tidak terjadi penambahan mineral atau senyawa
logam
Kesimpulan
bull Algoritma pencacah frekuensi yang dirancang mampu mendeteksi
perubahan frekuensi sebesar 1Hz dengan error maksimum 06
bull Konstanta PID berdasarkan Ziegler Nichols 1 untuk pompa etanol
adalah 74(Kp) 045(Ki) dan 055(Kd) untuk pompa aquades adalah
563(Kp) 017(Ki) dan 145(Kd)
bull Sistem kontrol yang dirancang mampu menghasilkan dan menjaga
konsentrasi larutan etanol dengan error hingga 10 pada tingkat
konsentrasi uji 0-50
Saran
bull Penggunaan Gas Chromatography sebagai penyedia data
karakterisasi sensor terhadap pelbagai kadar etanol diluar
penggunaan hidrometer
bull Penggunaan motor pengaduk dengan kecepatan putar yang lebih
tinggi untuk mempercepat homogenisasi larutan
Dokumentasi
bull Pembuatan Etanol 10MOV
bull Pengujian Sistem Kontrol KadarMOV
bull Pembandingan DataMOV
TE 091399
TERIMA KASIH
Pengujian Alat Pengaruh pH
Set point ()Konsentrasi
Terukur ()
Error
()pH [H+]
Konduktivitas
(uS)
10
10 0 696 10-696 3472
10 0 696 10-696 3484
9 10 689 10-689 3484
20
20 0 691 10-693 3355
21 5 695 10-695 3333
20 0 69 10-690 3367
30
30 0 687 10-687 3164
30 0 688 10-688 3164
30 0 686 10-686 3164
40
40 0 665 10-665 2777
41 5 672 10-672 2762
40 0 663 10-663 2777
- 2210100136-presentation
-
Kontrol PID
bull Terdiri atas komponen proporsional integral danderivatif
bull Setiap komponen kontrol memiliki pengaruh yang berbeda
Proporsional
bull Menambah atau mengurangi kestabilan
bull Dapat memperbaiki respon transien khusus rise time settling time
bull Mengurangi (bukan menghilangkan) error steady state
Integratif
bull Menghilangkan error steady state
bull Respon lebih lambat dibandingkan dengan respon proportional
bull Dapat menambah ketidakstabilan karena menambah orde sistem
Derivatif
bull Memberikan efek redaman pada sistem yang berosilasi sehingga diperlukan pemberian nilai Kpyang lebih besar
bull Memperbaiki respon transien karena memberikan aksi saat terjadi perubahan error
Tuning PID
bull Untuk menentukan konstanta P I dan D dari kontrolPID berdasarkan respon plant
bull Ziegler Nichols 1 merupakan metode tuningberdasarkan respon step dari plant
Tuning PID
Waktu
Res
po
nP
lant
Tuning PID
PERANCANGAN ALAT
Diagram Blok Sistem
Diagram Blok PID
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN SENSOR
Perancangan Sensor
Desain
25 mm
115 mm
80 mm
Perancangan Sensor
Pembahasan Desain (1)
bull Sensor berjenis kapasitif karena etanol
termasuk sebagai bahan dielektrik
Material Konstanta Dielektrik Konduktivitas (Scm)
Vakum 1 10-15
Udara Kering 100059 8x10-15
Minyak Tanah 18 4x10-12
Kertas 36 64x10-11
Etanol 96 243 135x10-9
Air 804 4x10-8
Perancangan Sensor
Pembahasan Desain (2)
bull Rongga sensor dirancang relatif besar untuk
mencegah aliran listrik akibat reaksi ionisasi
CH3CH2OH + H2O CH3CH2O- + H3O+
Perancangan Sensor
Pembahasan Desain (3)
Sensor berbahan aluminium karena
bull Tidak mudah teroksidasi
bull σ = 35x107 Sm
bull Tidak bereaksi dengan etanol
bull Paramagnetik
2Al + 3H2O Al2O3 + 3H2
Pengujian Sensor Sampel Air Mineral ldquoAquaserdquoSampel Percobaan Ke- Kapasitansi Terukur LCR meter(nF) Rerata Kapasitansi Terukur (nF)
Sampel 1
1 5756
58112
2 5829
3 5816
4 5821
5 5834
Sampel 2
1 5556
56086
2 5643
3 5644
4 5617
5 5583
Sampel 3
1 5732
57054
2 5667
3 5672
4 5716
5 5740
Sampel 4
1 5848
58974
2 5914
3 5921
4 5866
5 5938
Sampel 5
1 5863
58216
2 5832
3 5845
4 5798
5 5770
Rerata Kapasitansi Percobaan (nF) 57684
Pengujian Sensor Sampel Air Mineral ldquoFlowrdquoSampel Percobaan Ke- Kapasitansi Terukur LCR meter(nF) Rerata Kapasitansi Terukur(nF)
Sampel 1
1 6701
66714
2 6677
3 6676
4 6649
5 6654
Sampel 2
1 6506
65284
2 6550
3 6533
4 6521
5 6532
Sampel 3
1 6625
66024
2 6620
3 6584
4 6611
5 6572
Sampel 4
1 6564
65926
2 6566
3 6613
4 6611
5 6609
Sampel 5
1 6622
65956
2 6587
3 6586
4 6604
5 6579
Rerata Kapasitansi Percobaan (nF) 65981
Pengujian Sensor Sampel AquadesSampel Percobaan Ke- Kapasitansi Terukur LCR meter(nF) Rerata Kapasitansi Terukur(nF)
Sampel 1
1 3221
3204
2 3221
3 3186
4 3200
5 3194
Sampel 2
1 2334
2458
2 2355
3 2419
4 2602
5 2580
Sampel 3
1 2340
2249
2 2334
3 2253
4 2111
5 2205
Sampel 4
1 2437
2375
2 2333
3 2330
4 2422
5 2355
Sampel 5
1 2420
2400
2 2422
3 2370
4 2411
5 2377
Rerata Kapasitansi Percobaan (nF) 2537
Pengujian Sensor
Analisis Data Sensor
Sampel Aquades
Material Konstanta Dielektrik
Etanol 96 243
Air 804
Pengujian Sensor Sampel Etanol 96
Sampel Sampel Ke-Kapasitansi Terukur LCR
meter (nF)Rerata Kapasitansi Terukur (nF)
Sampel 1
1 0730
0696
2 0692
3 0681
4 0688
5 0690
Pengujian Sensor
Analisis Data Sensor
Material Konstanta Dielektrik
Etanol 96 243
Air 804
Sampel Etanol 96
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN OSILATOR
Perancangan Osilator
Skematik Rangkaian
Perancangan Osilator
Pembahasan Rangkaian
Rancangan osilator mengeluarkan gelombang kotak(kompatibel dengan mikrokontroler)
Perancangan Osilator
Pembahasan Rangkaian
Rancangan osilator mampu menghasilkan gelombangdengan frekuensi dibawah rating (500kHz)
Udara memiliki εr terendah (εr = 1)
Kapasitansi kabel terukur (LCR meter) = 0078nF
Kapasitansi kompensasi = 33nF
Pengujian Osilator
No SampelFrekuensi Terukur
Osiloskop (Hz)
1 Udara
458701
459224
459174
458855
459230
2 Aquades 1
113777
114101
114340
113800
113980
3 Aquades 2
86400
85992
86501
86388
86240
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN DRIVER POMPA
Perancangan Driver Pompa
Skematik Rangkaian
Pengujian Driver Pompa Pengujian
0
20
40
60
80
100
120
140
1601
96
58
8
98
0
137
3
176
5
215
7
254
9
294
1
333
3
372
5
411
8
451
0
490
2
529
4
568
6
607
8
647
1
686
3
725
5
764
7
803
9
843
1
882
4
921
6
960
8
100
00
9V
12V
Pengujian Driver Pompa Pengujian
0
20
40
60
80
100
1201
96
588
980
137
3
176
5
215
7
254
9
294
1
333
3
372
5
411
8
451
0
490
2
529
4
568
6
607
8
647
1
686
3
725
5
764
7
803
9
843
1
882
4
921
6
960
8
10
00
0
9V
12V
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN SISTEM MIKROKONTROLER
Perancangan Sistem Mikrokontroler Skematik Rangkaian
PERANCANGAN SOFTWARE
Diagram Blok Program Mikrokontroler
Diagram Blok
Diagram Blok Sistem
Algortima Pencacah Frekuensi
Diagram Blok
Algortima Pencacah Frekuensi Pengujian (1)
NoDuty Cycle
Tes ()Frekuensi Tes (Hz)
Nilai Bacaan Frekuensi (Hz)
Galat (Hz)
1 30
10138 101 038
10596 1060 04
13527 13527 0
105890 105890 0
789000 789000 0
2 50
10138 102 062
10596 1060 04
13527 13527 0
105890 105890 0
789000 789000 0
3 70
10138 102 062
10596 1061 14
13527 13526 1
105890 105887 3
789000 789998 2
Algortima Pencacah Frekuensi Pengujian (2)
No SampelFrekuensi Terukur
Osiloskop (Hz) Frekuensi Terukur
ATmega16 (Hz)Galat (Hz)
1 Udara
458701 458702 1
459224 459225 1
459174 459175 1
458855 458856 1
459230 459230 0
2 Aquades 1
113777 113778 1
114101 114102 1
114340 113340 0
113800 113800 0
113980 113980 0
3 Aquades 2
86400 86400 0
85992 85992 0
86501 86500 1
86388 86389 1
86240 86240 0
Diagram Blok Sistem
Algortima f to Etanol
Jenis Sampel f Osilator (kHz) Jenis Sampel f Osilator (kHz)
Aquades 135600 50 Etanol 174205
10 Etanol 142501 60 Etanol 181003
20 Etanol 149587 70 Etanol 188777
30 Etanol 158307 80 Etanol 195164
40 Etanol 166259 90 Etanol 205618
Dilakukan karakterisasi sensor terhadap pelbagaikonsentrasi etanol dalam aquades
Algortima f to Etanol
Frekuensi Osilator (Hz)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Algortima f to Etanol
Hasil Konversi Kadar Etanol (Etanol)
Hasil Pencacahan Frekuensi setelahKompensasi TDS Pelarut
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel aquades dan aquabides dengan pelbagai nilai TDS
No TDS (ppm) Frekuensi (kHz)ΔTDS (ppm) Δf (kHz)
1 042 134615
2 049 133705 007 -0910
3 059 132336 010 -1369
4 070 131039 011 -1297
5 071 130879 001 -0660
6 081 129658 010 -1221
7 090 128137 009 -1121
8 245 108421 155 -19716
9 251 107583 006 -0838
10 255 107081 004 -0502
11 315 106247 006 -0834
12 513 81437 198 -24810
13 514 81283 001 -0154
14 515 81123 001 -0160
15 515 81117 0 -0006
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Jenis Sampel TDS Larutan (ppm)
Aquades 04
10 Etanol 04
20 Etanol 04
30 Etanol 04
40 Etanol 042
50 Etanol 042
60 Etanol 042
70 Etanol 043
80 Etanol 043
90 Etanol 043
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Diagram Blok Sistem
KONTROLER PID
Algortima Kontroler PID
Diagram Blok
Tuning PID
Tuning konstanta PID dilakukan dengan menggunakan metodeziegler nichols 1 dengan dua jenis respon 0Et-10Et dan 20Et-10Et
Tuning PID 0Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 6182 0 0
PID 7418 0455 0550
Tuning PID 20Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 4689 0 0
PID 5628 0172 1450
Tuning PID Pengujian
Kad
ar E
tan
ol(
)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Waktu (s)
Waktu (s)
PENGUJIAN ALAT
Pengujian Alat
Kondisi
Konsentrasi TerukurSistem ()
Konsentrasi TerukurHidrometer ()
Replikasi ke- Replikasi ke-
I II III IV I II III IV
Tidak Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Tidak Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 007 024 0 0 0 0
Sampel Aquades
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer ()Error ()
Rise Time (s)
Settling Time (s)
10
10 0 38 67
10 0 35 62
10 0 37 65
20
20 0 71 137
20 0 75 141
20 0 68 133
30
30 0 126 238
29 333 113 221
30 0 132 240
40
40 0 178 421
40 0 181 422
42 5 194 439
Uji Kontrol Normal
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer()Error () Rise Time (s)
Settling Time(s)
10 9 10 24 45
20 18 10 415 59
30 28 667 42 72
40 375 625 66 109
50 47 6 104 135
10 10 0 36 62
20 20 0 41 59
30 28 667 495 76
40 38 5 69 115
50 47 6 112 143
10 10 0 36 60
20 20 0 45 59
30 295 167 48 71
40 38 5 67 112
50 48 4 108 136
Uji Kontrol denganPerubahan Set Point
Pengujian AlatUji Kontrol denganGangguan
Gangguan Konsentrasi Terukur () Error ()
50 ml Aquades 9 10
150 ml Aquades 10 0
300 ml Aquades 10 0
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
bull Sensor kapasitif yang telah dirancang dapat menghasilkan nilai kapasitansi
yang berbeda untuk sampel larutan yang berbeda sebagai fungsi
konstanta dielektrik relatif (εr)
bull Peningkatan nilai TDS (total dissolved substance) aquades sebagai pelarut
menyebabkan penurunan frekuensi osilator sensor sebesar 1200Hz pada
ΔTDS sebesar 01ppm
bull Penambahan etanol 96pada aquades tidak menaikkan TDS larutan
secara signifikan karena tidak terjadi penambahan mineral atau senyawa
logam
Kesimpulan
bull Algoritma pencacah frekuensi yang dirancang mampu mendeteksi
perubahan frekuensi sebesar 1Hz dengan error maksimum 06
bull Konstanta PID berdasarkan Ziegler Nichols 1 untuk pompa etanol
adalah 74(Kp) 045(Ki) dan 055(Kd) untuk pompa aquades adalah
563(Kp) 017(Ki) dan 145(Kd)
bull Sistem kontrol yang dirancang mampu menghasilkan dan menjaga
konsentrasi larutan etanol dengan error hingga 10 pada tingkat
konsentrasi uji 0-50
Saran
bull Penggunaan Gas Chromatography sebagai penyedia data
karakterisasi sensor terhadap pelbagai kadar etanol diluar
penggunaan hidrometer
bull Penggunaan motor pengaduk dengan kecepatan putar yang lebih
tinggi untuk mempercepat homogenisasi larutan
Dokumentasi
bull Pembuatan Etanol 10MOV
bull Pengujian Sistem Kontrol KadarMOV
bull Pembandingan DataMOV
TE 091399
TERIMA KASIH
Pengujian Alat Pengaruh pH
Set point ()Konsentrasi
Terukur ()
Error
()pH [H+]
Konduktivitas
(uS)
10
10 0 696 10-696 3472
10 0 696 10-696 3484
9 10 689 10-689 3484
20
20 0 691 10-693 3355
21 5 695 10-695 3333
20 0 69 10-690 3367
30
30 0 687 10-687 3164
30 0 688 10-688 3164
30 0 686 10-686 3164
40
40 0 665 10-665 2777
41 5 672 10-672 2762
40 0 663 10-663 2777
- 2210100136-presentation
-
Proporsional
bull Menambah atau mengurangi kestabilan
bull Dapat memperbaiki respon transien khusus rise time settling time
bull Mengurangi (bukan menghilangkan) error steady state
Integratif
bull Menghilangkan error steady state
bull Respon lebih lambat dibandingkan dengan respon proportional
bull Dapat menambah ketidakstabilan karena menambah orde sistem
Derivatif
bull Memberikan efek redaman pada sistem yang berosilasi sehingga diperlukan pemberian nilai Kpyang lebih besar
bull Memperbaiki respon transien karena memberikan aksi saat terjadi perubahan error
Tuning PID
bull Untuk menentukan konstanta P I dan D dari kontrolPID berdasarkan respon plant
bull Ziegler Nichols 1 merupakan metode tuningberdasarkan respon step dari plant
Tuning PID
Waktu
Res
po
nP
lant
Tuning PID
PERANCANGAN ALAT
Diagram Blok Sistem
Diagram Blok PID
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN SENSOR
Perancangan Sensor
Desain
25 mm
115 mm
80 mm
Perancangan Sensor
Pembahasan Desain (1)
bull Sensor berjenis kapasitif karena etanol
termasuk sebagai bahan dielektrik
Material Konstanta Dielektrik Konduktivitas (Scm)
Vakum 1 10-15
Udara Kering 100059 8x10-15
Minyak Tanah 18 4x10-12
Kertas 36 64x10-11
Etanol 96 243 135x10-9
Air 804 4x10-8
Perancangan Sensor
Pembahasan Desain (2)
bull Rongga sensor dirancang relatif besar untuk
mencegah aliran listrik akibat reaksi ionisasi
CH3CH2OH + H2O CH3CH2O- + H3O+
Perancangan Sensor
Pembahasan Desain (3)
Sensor berbahan aluminium karena
bull Tidak mudah teroksidasi
bull σ = 35x107 Sm
bull Tidak bereaksi dengan etanol
bull Paramagnetik
2Al + 3H2O Al2O3 + 3H2
Pengujian Sensor Sampel Air Mineral ldquoAquaserdquoSampel Percobaan Ke- Kapasitansi Terukur LCR meter(nF) Rerata Kapasitansi Terukur (nF)
Sampel 1
1 5756
58112
2 5829
3 5816
4 5821
5 5834
Sampel 2
1 5556
56086
2 5643
3 5644
4 5617
5 5583
Sampel 3
1 5732
57054
2 5667
3 5672
4 5716
5 5740
Sampel 4
1 5848
58974
2 5914
3 5921
4 5866
5 5938
Sampel 5
1 5863
58216
2 5832
3 5845
4 5798
5 5770
Rerata Kapasitansi Percobaan (nF) 57684
Pengujian Sensor Sampel Air Mineral ldquoFlowrdquoSampel Percobaan Ke- Kapasitansi Terukur LCR meter(nF) Rerata Kapasitansi Terukur(nF)
Sampel 1
1 6701
66714
2 6677
3 6676
4 6649
5 6654
Sampel 2
1 6506
65284
2 6550
3 6533
4 6521
5 6532
Sampel 3
1 6625
66024
2 6620
3 6584
4 6611
5 6572
Sampel 4
1 6564
65926
2 6566
3 6613
4 6611
5 6609
Sampel 5
1 6622
65956
2 6587
3 6586
4 6604
5 6579
Rerata Kapasitansi Percobaan (nF) 65981
Pengujian Sensor Sampel AquadesSampel Percobaan Ke- Kapasitansi Terukur LCR meter(nF) Rerata Kapasitansi Terukur(nF)
Sampel 1
1 3221
3204
2 3221
3 3186
4 3200
5 3194
Sampel 2
1 2334
2458
2 2355
3 2419
4 2602
5 2580
Sampel 3
1 2340
2249
2 2334
3 2253
4 2111
5 2205
Sampel 4
1 2437
2375
2 2333
3 2330
4 2422
5 2355
Sampel 5
1 2420
2400
2 2422
3 2370
4 2411
5 2377
Rerata Kapasitansi Percobaan (nF) 2537
Pengujian Sensor
Analisis Data Sensor
Sampel Aquades
Material Konstanta Dielektrik
Etanol 96 243
Air 804
Pengujian Sensor Sampel Etanol 96
Sampel Sampel Ke-Kapasitansi Terukur LCR
meter (nF)Rerata Kapasitansi Terukur (nF)
Sampel 1
1 0730
0696
2 0692
3 0681
4 0688
5 0690
Pengujian Sensor
Analisis Data Sensor
Material Konstanta Dielektrik
Etanol 96 243
Air 804
Sampel Etanol 96
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN OSILATOR
Perancangan Osilator
Skematik Rangkaian
Perancangan Osilator
Pembahasan Rangkaian
Rancangan osilator mengeluarkan gelombang kotak(kompatibel dengan mikrokontroler)
Perancangan Osilator
Pembahasan Rangkaian
Rancangan osilator mampu menghasilkan gelombangdengan frekuensi dibawah rating (500kHz)
Udara memiliki εr terendah (εr = 1)
Kapasitansi kabel terukur (LCR meter) = 0078nF
Kapasitansi kompensasi = 33nF
Pengujian Osilator
No SampelFrekuensi Terukur
Osiloskop (Hz)
1 Udara
458701
459224
459174
458855
459230
2 Aquades 1
113777
114101
114340
113800
113980
3 Aquades 2
86400
85992
86501
86388
86240
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN DRIVER POMPA
Perancangan Driver Pompa
Skematik Rangkaian
Pengujian Driver Pompa Pengujian
0
20
40
60
80
100
120
140
1601
96
58
8
98
0
137
3
176
5
215
7
254
9
294
1
333
3
372
5
411
8
451
0
490
2
529
4
568
6
607
8
647
1
686
3
725
5
764
7
803
9
843
1
882
4
921
6
960
8
100
00
9V
12V
Pengujian Driver Pompa Pengujian
0
20
40
60
80
100
1201
96
588
980
137
3
176
5
215
7
254
9
294
1
333
3
372
5
411
8
451
0
490
2
529
4
568
6
607
8
647
1
686
3
725
5
764
7
803
9
843
1
882
4
921
6
960
8
10
00
0
9V
12V
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN SISTEM MIKROKONTROLER
Perancangan Sistem Mikrokontroler Skematik Rangkaian
PERANCANGAN SOFTWARE
Diagram Blok Program Mikrokontroler
Diagram Blok
Diagram Blok Sistem
Algortima Pencacah Frekuensi
Diagram Blok
Algortima Pencacah Frekuensi Pengujian (1)
NoDuty Cycle
Tes ()Frekuensi Tes (Hz)
Nilai Bacaan Frekuensi (Hz)
Galat (Hz)
1 30
10138 101 038
10596 1060 04
13527 13527 0
105890 105890 0
789000 789000 0
2 50
10138 102 062
10596 1060 04
13527 13527 0
105890 105890 0
789000 789000 0
3 70
10138 102 062
10596 1061 14
13527 13526 1
105890 105887 3
789000 789998 2
Algortima Pencacah Frekuensi Pengujian (2)
No SampelFrekuensi Terukur
Osiloskop (Hz) Frekuensi Terukur
ATmega16 (Hz)Galat (Hz)
1 Udara
458701 458702 1
459224 459225 1
459174 459175 1
458855 458856 1
459230 459230 0
2 Aquades 1
113777 113778 1
114101 114102 1
114340 113340 0
113800 113800 0
113980 113980 0
3 Aquades 2
86400 86400 0
85992 85992 0
86501 86500 1
86388 86389 1
86240 86240 0
Diagram Blok Sistem
Algortima f to Etanol
Jenis Sampel f Osilator (kHz) Jenis Sampel f Osilator (kHz)
Aquades 135600 50 Etanol 174205
10 Etanol 142501 60 Etanol 181003
20 Etanol 149587 70 Etanol 188777
30 Etanol 158307 80 Etanol 195164
40 Etanol 166259 90 Etanol 205618
Dilakukan karakterisasi sensor terhadap pelbagaikonsentrasi etanol dalam aquades
Algortima f to Etanol
Frekuensi Osilator (Hz)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Algortima f to Etanol
Hasil Konversi Kadar Etanol (Etanol)
Hasil Pencacahan Frekuensi setelahKompensasi TDS Pelarut
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel aquades dan aquabides dengan pelbagai nilai TDS
No TDS (ppm) Frekuensi (kHz)ΔTDS (ppm) Δf (kHz)
1 042 134615
2 049 133705 007 -0910
3 059 132336 010 -1369
4 070 131039 011 -1297
5 071 130879 001 -0660
6 081 129658 010 -1221
7 090 128137 009 -1121
8 245 108421 155 -19716
9 251 107583 006 -0838
10 255 107081 004 -0502
11 315 106247 006 -0834
12 513 81437 198 -24810
13 514 81283 001 -0154
14 515 81123 001 -0160
15 515 81117 0 -0006
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Jenis Sampel TDS Larutan (ppm)
Aquades 04
10 Etanol 04
20 Etanol 04
30 Etanol 04
40 Etanol 042
50 Etanol 042
60 Etanol 042
70 Etanol 043
80 Etanol 043
90 Etanol 043
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Diagram Blok Sistem
KONTROLER PID
Algortima Kontroler PID
Diagram Blok
Tuning PID
Tuning konstanta PID dilakukan dengan menggunakan metodeziegler nichols 1 dengan dua jenis respon 0Et-10Et dan 20Et-10Et
Tuning PID 0Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 6182 0 0
PID 7418 0455 0550
Tuning PID 20Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 4689 0 0
PID 5628 0172 1450
Tuning PID Pengujian
Kad
ar E
tan
ol(
)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Waktu (s)
Waktu (s)
PENGUJIAN ALAT
Pengujian Alat
Kondisi
Konsentrasi TerukurSistem ()
Konsentrasi TerukurHidrometer ()
Replikasi ke- Replikasi ke-
I II III IV I II III IV
Tidak Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Tidak Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 007 024 0 0 0 0
Sampel Aquades
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer ()Error ()
Rise Time (s)
Settling Time (s)
10
10 0 38 67
10 0 35 62
10 0 37 65
20
20 0 71 137
20 0 75 141
20 0 68 133
30
30 0 126 238
29 333 113 221
30 0 132 240
40
40 0 178 421
40 0 181 422
42 5 194 439
Uji Kontrol Normal
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer()Error () Rise Time (s)
Settling Time(s)
10 9 10 24 45
20 18 10 415 59
30 28 667 42 72
40 375 625 66 109
50 47 6 104 135
10 10 0 36 62
20 20 0 41 59
30 28 667 495 76
40 38 5 69 115
50 47 6 112 143
10 10 0 36 60
20 20 0 45 59
30 295 167 48 71
40 38 5 67 112
50 48 4 108 136
Uji Kontrol denganPerubahan Set Point
Pengujian AlatUji Kontrol denganGangguan
Gangguan Konsentrasi Terukur () Error ()
50 ml Aquades 9 10
150 ml Aquades 10 0
300 ml Aquades 10 0
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
bull Sensor kapasitif yang telah dirancang dapat menghasilkan nilai kapasitansi
yang berbeda untuk sampel larutan yang berbeda sebagai fungsi
konstanta dielektrik relatif (εr)
bull Peningkatan nilai TDS (total dissolved substance) aquades sebagai pelarut
menyebabkan penurunan frekuensi osilator sensor sebesar 1200Hz pada
ΔTDS sebesar 01ppm
bull Penambahan etanol 96pada aquades tidak menaikkan TDS larutan
secara signifikan karena tidak terjadi penambahan mineral atau senyawa
logam
Kesimpulan
bull Algoritma pencacah frekuensi yang dirancang mampu mendeteksi
perubahan frekuensi sebesar 1Hz dengan error maksimum 06
bull Konstanta PID berdasarkan Ziegler Nichols 1 untuk pompa etanol
adalah 74(Kp) 045(Ki) dan 055(Kd) untuk pompa aquades adalah
563(Kp) 017(Ki) dan 145(Kd)
bull Sistem kontrol yang dirancang mampu menghasilkan dan menjaga
konsentrasi larutan etanol dengan error hingga 10 pada tingkat
konsentrasi uji 0-50
Saran
bull Penggunaan Gas Chromatography sebagai penyedia data
karakterisasi sensor terhadap pelbagai kadar etanol diluar
penggunaan hidrometer
bull Penggunaan motor pengaduk dengan kecepatan putar yang lebih
tinggi untuk mempercepat homogenisasi larutan
Dokumentasi
bull Pembuatan Etanol 10MOV
bull Pengujian Sistem Kontrol KadarMOV
bull Pembandingan DataMOV
TE 091399
TERIMA KASIH
Pengujian Alat Pengaruh pH
Set point ()Konsentrasi
Terukur ()
Error
()pH [H+]
Konduktivitas
(uS)
10
10 0 696 10-696 3472
10 0 696 10-696 3484
9 10 689 10-689 3484
20
20 0 691 10-693 3355
21 5 695 10-695 3333
20 0 69 10-690 3367
30
30 0 687 10-687 3164
30 0 688 10-688 3164
30 0 686 10-686 3164
40
40 0 665 10-665 2777
41 5 672 10-672 2762
40 0 663 10-663 2777
- 2210100136-presentation
-
Integratif
bull Menghilangkan error steady state
bull Respon lebih lambat dibandingkan dengan respon proportional
bull Dapat menambah ketidakstabilan karena menambah orde sistem
Derivatif
bull Memberikan efek redaman pada sistem yang berosilasi sehingga diperlukan pemberian nilai Kpyang lebih besar
bull Memperbaiki respon transien karena memberikan aksi saat terjadi perubahan error
Tuning PID
bull Untuk menentukan konstanta P I dan D dari kontrolPID berdasarkan respon plant
bull Ziegler Nichols 1 merupakan metode tuningberdasarkan respon step dari plant
Tuning PID
Waktu
Res
po
nP
lant
Tuning PID
PERANCANGAN ALAT
Diagram Blok Sistem
Diagram Blok PID
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN SENSOR
Perancangan Sensor
Desain
25 mm
115 mm
80 mm
Perancangan Sensor
Pembahasan Desain (1)
bull Sensor berjenis kapasitif karena etanol
termasuk sebagai bahan dielektrik
Material Konstanta Dielektrik Konduktivitas (Scm)
Vakum 1 10-15
Udara Kering 100059 8x10-15
Minyak Tanah 18 4x10-12
Kertas 36 64x10-11
Etanol 96 243 135x10-9
Air 804 4x10-8
Perancangan Sensor
Pembahasan Desain (2)
bull Rongga sensor dirancang relatif besar untuk
mencegah aliran listrik akibat reaksi ionisasi
CH3CH2OH + H2O CH3CH2O- + H3O+
Perancangan Sensor
Pembahasan Desain (3)
Sensor berbahan aluminium karena
bull Tidak mudah teroksidasi
bull σ = 35x107 Sm
bull Tidak bereaksi dengan etanol
bull Paramagnetik
2Al + 3H2O Al2O3 + 3H2
Pengujian Sensor Sampel Air Mineral ldquoAquaserdquoSampel Percobaan Ke- Kapasitansi Terukur LCR meter(nF) Rerata Kapasitansi Terukur (nF)
Sampel 1
1 5756
58112
2 5829
3 5816
4 5821
5 5834
Sampel 2
1 5556
56086
2 5643
3 5644
4 5617
5 5583
Sampel 3
1 5732
57054
2 5667
3 5672
4 5716
5 5740
Sampel 4
1 5848
58974
2 5914
3 5921
4 5866
5 5938
Sampel 5
1 5863
58216
2 5832
3 5845
4 5798
5 5770
Rerata Kapasitansi Percobaan (nF) 57684
Pengujian Sensor Sampel Air Mineral ldquoFlowrdquoSampel Percobaan Ke- Kapasitansi Terukur LCR meter(nF) Rerata Kapasitansi Terukur(nF)
Sampel 1
1 6701
66714
2 6677
3 6676
4 6649
5 6654
Sampel 2
1 6506
65284
2 6550
3 6533
4 6521
5 6532
Sampel 3
1 6625
66024
2 6620
3 6584
4 6611
5 6572
Sampel 4
1 6564
65926
2 6566
3 6613
4 6611
5 6609
Sampel 5
1 6622
65956
2 6587
3 6586
4 6604
5 6579
Rerata Kapasitansi Percobaan (nF) 65981
Pengujian Sensor Sampel AquadesSampel Percobaan Ke- Kapasitansi Terukur LCR meter(nF) Rerata Kapasitansi Terukur(nF)
Sampel 1
1 3221
3204
2 3221
3 3186
4 3200
5 3194
Sampel 2
1 2334
2458
2 2355
3 2419
4 2602
5 2580
Sampel 3
1 2340
2249
2 2334
3 2253
4 2111
5 2205
Sampel 4
1 2437
2375
2 2333
3 2330
4 2422
5 2355
Sampel 5
1 2420
2400
2 2422
3 2370
4 2411
5 2377
Rerata Kapasitansi Percobaan (nF) 2537
Pengujian Sensor
Analisis Data Sensor
Sampel Aquades
Material Konstanta Dielektrik
Etanol 96 243
Air 804
Pengujian Sensor Sampel Etanol 96
Sampel Sampel Ke-Kapasitansi Terukur LCR
meter (nF)Rerata Kapasitansi Terukur (nF)
Sampel 1
1 0730
0696
2 0692
3 0681
4 0688
5 0690
Pengujian Sensor
Analisis Data Sensor
Material Konstanta Dielektrik
Etanol 96 243
Air 804
Sampel Etanol 96
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN OSILATOR
Perancangan Osilator
Skematik Rangkaian
Perancangan Osilator
Pembahasan Rangkaian
Rancangan osilator mengeluarkan gelombang kotak(kompatibel dengan mikrokontroler)
Perancangan Osilator
Pembahasan Rangkaian
Rancangan osilator mampu menghasilkan gelombangdengan frekuensi dibawah rating (500kHz)
Udara memiliki εr terendah (εr = 1)
Kapasitansi kabel terukur (LCR meter) = 0078nF
Kapasitansi kompensasi = 33nF
Pengujian Osilator
No SampelFrekuensi Terukur
Osiloskop (Hz)
1 Udara
458701
459224
459174
458855
459230
2 Aquades 1
113777
114101
114340
113800
113980
3 Aquades 2
86400
85992
86501
86388
86240
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN DRIVER POMPA
Perancangan Driver Pompa
Skematik Rangkaian
Pengujian Driver Pompa Pengujian
0
20
40
60
80
100
120
140
1601
96
58
8
98
0
137
3
176
5
215
7
254
9
294
1
333
3
372
5
411
8
451
0
490
2
529
4
568
6
607
8
647
1
686
3
725
5
764
7
803
9
843
1
882
4
921
6
960
8
100
00
9V
12V
Pengujian Driver Pompa Pengujian
0
20
40
60
80
100
1201
96
588
980
137
3
176
5
215
7
254
9
294
1
333
3
372
5
411
8
451
0
490
2
529
4
568
6
607
8
647
1
686
3
725
5
764
7
803
9
843
1
882
4
921
6
960
8
10
00
0
9V
12V
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN SISTEM MIKROKONTROLER
Perancangan Sistem Mikrokontroler Skematik Rangkaian
PERANCANGAN SOFTWARE
Diagram Blok Program Mikrokontroler
Diagram Blok
Diagram Blok Sistem
Algortima Pencacah Frekuensi
Diagram Blok
Algortima Pencacah Frekuensi Pengujian (1)
NoDuty Cycle
Tes ()Frekuensi Tes (Hz)
Nilai Bacaan Frekuensi (Hz)
Galat (Hz)
1 30
10138 101 038
10596 1060 04
13527 13527 0
105890 105890 0
789000 789000 0
2 50
10138 102 062
10596 1060 04
13527 13527 0
105890 105890 0
789000 789000 0
3 70
10138 102 062
10596 1061 14
13527 13526 1
105890 105887 3
789000 789998 2
Algortima Pencacah Frekuensi Pengujian (2)
No SampelFrekuensi Terukur
Osiloskop (Hz) Frekuensi Terukur
ATmega16 (Hz)Galat (Hz)
1 Udara
458701 458702 1
459224 459225 1
459174 459175 1
458855 458856 1
459230 459230 0
2 Aquades 1
113777 113778 1
114101 114102 1
114340 113340 0
113800 113800 0
113980 113980 0
3 Aquades 2
86400 86400 0
85992 85992 0
86501 86500 1
86388 86389 1
86240 86240 0
Diagram Blok Sistem
Algortima f to Etanol
Jenis Sampel f Osilator (kHz) Jenis Sampel f Osilator (kHz)
Aquades 135600 50 Etanol 174205
10 Etanol 142501 60 Etanol 181003
20 Etanol 149587 70 Etanol 188777
30 Etanol 158307 80 Etanol 195164
40 Etanol 166259 90 Etanol 205618
Dilakukan karakterisasi sensor terhadap pelbagaikonsentrasi etanol dalam aquades
Algortima f to Etanol
Frekuensi Osilator (Hz)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Algortima f to Etanol
Hasil Konversi Kadar Etanol (Etanol)
Hasil Pencacahan Frekuensi setelahKompensasi TDS Pelarut
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel aquades dan aquabides dengan pelbagai nilai TDS
No TDS (ppm) Frekuensi (kHz)ΔTDS (ppm) Δf (kHz)
1 042 134615
2 049 133705 007 -0910
3 059 132336 010 -1369
4 070 131039 011 -1297
5 071 130879 001 -0660
6 081 129658 010 -1221
7 090 128137 009 -1121
8 245 108421 155 -19716
9 251 107583 006 -0838
10 255 107081 004 -0502
11 315 106247 006 -0834
12 513 81437 198 -24810
13 514 81283 001 -0154
14 515 81123 001 -0160
15 515 81117 0 -0006
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Jenis Sampel TDS Larutan (ppm)
Aquades 04
10 Etanol 04
20 Etanol 04
30 Etanol 04
40 Etanol 042
50 Etanol 042
60 Etanol 042
70 Etanol 043
80 Etanol 043
90 Etanol 043
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Diagram Blok Sistem
KONTROLER PID
Algortima Kontroler PID
Diagram Blok
Tuning PID
Tuning konstanta PID dilakukan dengan menggunakan metodeziegler nichols 1 dengan dua jenis respon 0Et-10Et dan 20Et-10Et
Tuning PID 0Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 6182 0 0
PID 7418 0455 0550
Tuning PID 20Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 4689 0 0
PID 5628 0172 1450
Tuning PID Pengujian
Kad
ar E
tan
ol(
)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Waktu (s)
Waktu (s)
PENGUJIAN ALAT
Pengujian Alat
Kondisi
Konsentrasi TerukurSistem ()
Konsentrasi TerukurHidrometer ()
Replikasi ke- Replikasi ke-
I II III IV I II III IV
Tidak Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Tidak Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 007 024 0 0 0 0
Sampel Aquades
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer ()Error ()
Rise Time (s)
Settling Time (s)
10
10 0 38 67
10 0 35 62
10 0 37 65
20
20 0 71 137
20 0 75 141
20 0 68 133
30
30 0 126 238
29 333 113 221
30 0 132 240
40
40 0 178 421
40 0 181 422
42 5 194 439
Uji Kontrol Normal
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer()Error () Rise Time (s)
Settling Time(s)
10 9 10 24 45
20 18 10 415 59
30 28 667 42 72
40 375 625 66 109
50 47 6 104 135
10 10 0 36 62
20 20 0 41 59
30 28 667 495 76
40 38 5 69 115
50 47 6 112 143
10 10 0 36 60
20 20 0 45 59
30 295 167 48 71
40 38 5 67 112
50 48 4 108 136
Uji Kontrol denganPerubahan Set Point
Pengujian AlatUji Kontrol denganGangguan
Gangguan Konsentrasi Terukur () Error ()
50 ml Aquades 9 10
150 ml Aquades 10 0
300 ml Aquades 10 0
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
bull Sensor kapasitif yang telah dirancang dapat menghasilkan nilai kapasitansi
yang berbeda untuk sampel larutan yang berbeda sebagai fungsi
konstanta dielektrik relatif (εr)
bull Peningkatan nilai TDS (total dissolved substance) aquades sebagai pelarut
menyebabkan penurunan frekuensi osilator sensor sebesar 1200Hz pada
ΔTDS sebesar 01ppm
bull Penambahan etanol 96pada aquades tidak menaikkan TDS larutan
secara signifikan karena tidak terjadi penambahan mineral atau senyawa
logam
Kesimpulan
bull Algoritma pencacah frekuensi yang dirancang mampu mendeteksi
perubahan frekuensi sebesar 1Hz dengan error maksimum 06
bull Konstanta PID berdasarkan Ziegler Nichols 1 untuk pompa etanol
adalah 74(Kp) 045(Ki) dan 055(Kd) untuk pompa aquades adalah
563(Kp) 017(Ki) dan 145(Kd)
bull Sistem kontrol yang dirancang mampu menghasilkan dan menjaga
konsentrasi larutan etanol dengan error hingga 10 pada tingkat
konsentrasi uji 0-50
Saran
bull Penggunaan Gas Chromatography sebagai penyedia data
karakterisasi sensor terhadap pelbagai kadar etanol diluar
penggunaan hidrometer
bull Penggunaan motor pengaduk dengan kecepatan putar yang lebih
tinggi untuk mempercepat homogenisasi larutan
Dokumentasi
bull Pembuatan Etanol 10MOV
bull Pengujian Sistem Kontrol KadarMOV
bull Pembandingan DataMOV
TE 091399
TERIMA KASIH
Pengujian Alat Pengaruh pH
Set point ()Konsentrasi
Terukur ()
Error
()pH [H+]
Konduktivitas
(uS)
10
10 0 696 10-696 3472
10 0 696 10-696 3484
9 10 689 10-689 3484
20
20 0 691 10-693 3355
21 5 695 10-695 3333
20 0 69 10-690 3367
30
30 0 687 10-687 3164
30 0 688 10-688 3164
30 0 686 10-686 3164
40
40 0 665 10-665 2777
41 5 672 10-672 2762
40 0 663 10-663 2777
- 2210100136-presentation
-
Derivatif
bull Memberikan efek redaman pada sistem yang berosilasi sehingga diperlukan pemberian nilai Kpyang lebih besar
bull Memperbaiki respon transien karena memberikan aksi saat terjadi perubahan error
Tuning PID
bull Untuk menentukan konstanta P I dan D dari kontrolPID berdasarkan respon plant
bull Ziegler Nichols 1 merupakan metode tuningberdasarkan respon step dari plant
Tuning PID
Waktu
Res
po
nP
lant
Tuning PID
PERANCANGAN ALAT
Diagram Blok Sistem
Diagram Blok PID
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN SENSOR
Perancangan Sensor
Desain
25 mm
115 mm
80 mm
Perancangan Sensor
Pembahasan Desain (1)
bull Sensor berjenis kapasitif karena etanol
termasuk sebagai bahan dielektrik
Material Konstanta Dielektrik Konduktivitas (Scm)
Vakum 1 10-15
Udara Kering 100059 8x10-15
Minyak Tanah 18 4x10-12
Kertas 36 64x10-11
Etanol 96 243 135x10-9
Air 804 4x10-8
Perancangan Sensor
Pembahasan Desain (2)
bull Rongga sensor dirancang relatif besar untuk
mencegah aliran listrik akibat reaksi ionisasi
CH3CH2OH + H2O CH3CH2O- + H3O+
Perancangan Sensor
Pembahasan Desain (3)
Sensor berbahan aluminium karena
bull Tidak mudah teroksidasi
bull σ = 35x107 Sm
bull Tidak bereaksi dengan etanol
bull Paramagnetik
2Al + 3H2O Al2O3 + 3H2
Pengujian Sensor Sampel Air Mineral ldquoAquaserdquoSampel Percobaan Ke- Kapasitansi Terukur LCR meter(nF) Rerata Kapasitansi Terukur (nF)
Sampel 1
1 5756
58112
2 5829
3 5816
4 5821
5 5834
Sampel 2
1 5556
56086
2 5643
3 5644
4 5617
5 5583
Sampel 3
1 5732
57054
2 5667
3 5672
4 5716
5 5740
Sampel 4
1 5848
58974
2 5914
3 5921
4 5866
5 5938
Sampel 5
1 5863
58216
2 5832
3 5845
4 5798
5 5770
Rerata Kapasitansi Percobaan (nF) 57684
Pengujian Sensor Sampel Air Mineral ldquoFlowrdquoSampel Percobaan Ke- Kapasitansi Terukur LCR meter(nF) Rerata Kapasitansi Terukur(nF)
Sampel 1
1 6701
66714
2 6677
3 6676
4 6649
5 6654
Sampel 2
1 6506
65284
2 6550
3 6533
4 6521
5 6532
Sampel 3
1 6625
66024
2 6620
3 6584
4 6611
5 6572
Sampel 4
1 6564
65926
2 6566
3 6613
4 6611
5 6609
Sampel 5
1 6622
65956
2 6587
3 6586
4 6604
5 6579
Rerata Kapasitansi Percobaan (nF) 65981
Pengujian Sensor Sampel AquadesSampel Percobaan Ke- Kapasitansi Terukur LCR meter(nF) Rerata Kapasitansi Terukur(nF)
Sampel 1
1 3221
3204
2 3221
3 3186
4 3200
5 3194
Sampel 2
1 2334
2458
2 2355
3 2419
4 2602
5 2580
Sampel 3
1 2340
2249
2 2334
3 2253
4 2111
5 2205
Sampel 4
1 2437
2375
2 2333
3 2330
4 2422
5 2355
Sampel 5
1 2420
2400
2 2422
3 2370
4 2411
5 2377
Rerata Kapasitansi Percobaan (nF) 2537
Pengujian Sensor
Analisis Data Sensor
Sampel Aquades
Material Konstanta Dielektrik
Etanol 96 243
Air 804
Pengujian Sensor Sampel Etanol 96
Sampel Sampel Ke-Kapasitansi Terukur LCR
meter (nF)Rerata Kapasitansi Terukur (nF)
Sampel 1
1 0730
0696
2 0692
3 0681
4 0688
5 0690
Pengujian Sensor
Analisis Data Sensor
Material Konstanta Dielektrik
Etanol 96 243
Air 804
Sampel Etanol 96
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN OSILATOR
Perancangan Osilator
Skematik Rangkaian
Perancangan Osilator
Pembahasan Rangkaian
Rancangan osilator mengeluarkan gelombang kotak(kompatibel dengan mikrokontroler)
Perancangan Osilator
Pembahasan Rangkaian
Rancangan osilator mampu menghasilkan gelombangdengan frekuensi dibawah rating (500kHz)
Udara memiliki εr terendah (εr = 1)
Kapasitansi kabel terukur (LCR meter) = 0078nF
Kapasitansi kompensasi = 33nF
Pengujian Osilator
No SampelFrekuensi Terukur
Osiloskop (Hz)
1 Udara
458701
459224
459174
458855
459230
2 Aquades 1
113777
114101
114340
113800
113980
3 Aquades 2
86400
85992
86501
86388
86240
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN DRIVER POMPA
Perancangan Driver Pompa
Skematik Rangkaian
Pengujian Driver Pompa Pengujian
0
20
40
60
80
100
120
140
1601
96
58
8
98
0
137
3
176
5
215
7
254
9
294
1
333
3
372
5
411
8
451
0
490
2
529
4
568
6
607
8
647
1
686
3
725
5
764
7
803
9
843
1
882
4
921
6
960
8
100
00
9V
12V
Pengujian Driver Pompa Pengujian
0
20
40
60
80
100
1201
96
588
980
137
3
176
5
215
7
254
9
294
1
333
3
372
5
411
8
451
0
490
2
529
4
568
6
607
8
647
1
686
3
725
5
764
7
803
9
843
1
882
4
921
6
960
8
10
00
0
9V
12V
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN SISTEM MIKROKONTROLER
Perancangan Sistem Mikrokontroler Skematik Rangkaian
PERANCANGAN SOFTWARE
Diagram Blok Program Mikrokontroler
Diagram Blok
Diagram Blok Sistem
Algortima Pencacah Frekuensi
Diagram Blok
Algortima Pencacah Frekuensi Pengujian (1)
NoDuty Cycle
Tes ()Frekuensi Tes (Hz)
Nilai Bacaan Frekuensi (Hz)
Galat (Hz)
1 30
10138 101 038
10596 1060 04
13527 13527 0
105890 105890 0
789000 789000 0
2 50
10138 102 062
10596 1060 04
13527 13527 0
105890 105890 0
789000 789000 0
3 70
10138 102 062
10596 1061 14
13527 13526 1
105890 105887 3
789000 789998 2
Algortima Pencacah Frekuensi Pengujian (2)
No SampelFrekuensi Terukur
Osiloskop (Hz) Frekuensi Terukur
ATmega16 (Hz)Galat (Hz)
1 Udara
458701 458702 1
459224 459225 1
459174 459175 1
458855 458856 1
459230 459230 0
2 Aquades 1
113777 113778 1
114101 114102 1
114340 113340 0
113800 113800 0
113980 113980 0
3 Aquades 2
86400 86400 0
85992 85992 0
86501 86500 1
86388 86389 1
86240 86240 0
Diagram Blok Sistem
Algortima f to Etanol
Jenis Sampel f Osilator (kHz) Jenis Sampel f Osilator (kHz)
Aquades 135600 50 Etanol 174205
10 Etanol 142501 60 Etanol 181003
20 Etanol 149587 70 Etanol 188777
30 Etanol 158307 80 Etanol 195164
40 Etanol 166259 90 Etanol 205618
Dilakukan karakterisasi sensor terhadap pelbagaikonsentrasi etanol dalam aquades
Algortima f to Etanol
Frekuensi Osilator (Hz)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Algortima f to Etanol
Hasil Konversi Kadar Etanol (Etanol)
Hasil Pencacahan Frekuensi setelahKompensasi TDS Pelarut
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel aquades dan aquabides dengan pelbagai nilai TDS
No TDS (ppm) Frekuensi (kHz)ΔTDS (ppm) Δf (kHz)
1 042 134615
2 049 133705 007 -0910
3 059 132336 010 -1369
4 070 131039 011 -1297
5 071 130879 001 -0660
6 081 129658 010 -1221
7 090 128137 009 -1121
8 245 108421 155 -19716
9 251 107583 006 -0838
10 255 107081 004 -0502
11 315 106247 006 -0834
12 513 81437 198 -24810
13 514 81283 001 -0154
14 515 81123 001 -0160
15 515 81117 0 -0006
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Jenis Sampel TDS Larutan (ppm)
Aquades 04
10 Etanol 04
20 Etanol 04
30 Etanol 04
40 Etanol 042
50 Etanol 042
60 Etanol 042
70 Etanol 043
80 Etanol 043
90 Etanol 043
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Diagram Blok Sistem
KONTROLER PID
Algortima Kontroler PID
Diagram Blok
Tuning PID
Tuning konstanta PID dilakukan dengan menggunakan metodeziegler nichols 1 dengan dua jenis respon 0Et-10Et dan 20Et-10Et
Tuning PID 0Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 6182 0 0
PID 7418 0455 0550
Tuning PID 20Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 4689 0 0
PID 5628 0172 1450
Tuning PID Pengujian
Kad
ar E
tan
ol(
)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Waktu (s)
Waktu (s)
PENGUJIAN ALAT
Pengujian Alat
Kondisi
Konsentrasi TerukurSistem ()
Konsentrasi TerukurHidrometer ()
Replikasi ke- Replikasi ke-
I II III IV I II III IV
Tidak Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Tidak Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 007 024 0 0 0 0
Sampel Aquades
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer ()Error ()
Rise Time (s)
Settling Time (s)
10
10 0 38 67
10 0 35 62
10 0 37 65
20
20 0 71 137
20 0 75 141
20 0 68 133
30
30 0 126 238
29 333 113 221
30 0 132 240
40
40 0 178 421
40 0 181 422
42 5 194 439
Uji Kontrol Normal
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer()Error () Rise Time (s)
Settling Time(s)
10 9 10 24 45
20 18 10 415 59
30 28 667 42 72
40 375 625 66 109
50 47 6 104 135
10 10 0 36 62
20 20 0 41 59
30 28 667 495 76
40 38 5 69 115
50 47 6 112 143
10 10 0 36 60
20 20 0 45 59
30 295 167 48 71
40 38 5 67 112
50 48 4 108 136
Uji Kontrol denganPerubahan Set Point
Pengujian AlatUji Kontrol denganGangguan
Gangguan Konsentrasi Terukur () Error ()
50 ml Aquades 9 10
150 ml Aquades 10 0
300 ml Aquades 10 0
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
bull Sensor kapasitif yang telah dirancang dapat menghasilkan nilai kapasitansi
yang berbeda untuk sampel larutan yang berbeda sebagai fungsi
konstanta dielektrik relatif (εr)
bull Peningkatan nilai TDS (total dissolved substance) aquades sebagai pelarut
menyebabkan penurunan frekuensi osilator sensor sebesar 1200Hz pada
ΔTDS sebesar 01ppm
bull Penambahan etanol 96pada aquades tidak menaikkan TDS larutan
secara signifikan karena tidak terjadi penambahan mineral atau senyawa
logam
Kesimpulan
bull Algoritma pencacah frekuensi yang dirancang mampu mendeteksi
perubahan frekuensi sebesar 1Hz dengan error maksimum 06
bull Konstanta PID berdasarkan Ziegler Nichols 1 untuk pompa etanol
adalah 74(Kp) 045(Ki) dan 055(Kd) untuk pompa aquades adalah
563(Kp) 017(Ki) dan 145(Kd)
bull Sistem kontrol yang dirancang mampu menghasilkan dan menjaga
konsentrasi larutan etanol dengan error hingga 10 pada tingkat
konsentrasi uji 0-50
Saran
bull Penggunaan Gas Chromatography sebagai penyedia data
karakterisasi sensor terhadap pelbagai kadar etanol diluar
penggunaan hidrometer
bull Penggunaan motor pengaduk dengan kecepatan putar yang lebih
tinggi untuk mempercepat homogenisasi larutan
Dokumentasi
bull Pembuatan Etanol 10MOV
bull Pengujian Sistem Kontrol KadarMOV
bull Pembandingan DataMOV
TE 091399
TERIMA KASIH
Pengujian Alat Pengaruh pH
Set point ()Konsentrasi
Terukur ()
Error
()pH [H+]
Konduktivitas
(uS)
10
10 0 696 10-696 3472
10 0 696 10-696 3484
9 10 689 10-689 3484
20
20 0 691 10-693 3355
21 5 695 10-695 3333
20 0 69 10-690 3367
30
30 0 687 10-687 3164
30 0 688 10-688 3164
30 0 686 10-686 3164
40
40 0 665 10-665 2777
41 5 672 10-672 2762
40 0 663 10-663 2777
- 2210100136-presentation
-
Tuning PID
bull Untuk menentukan konstanta P I dan D dari kontrolPID berdasarkan respon plant
bull Ziegler Nichols 1 merupakan metode tuningberdasarkan respon step dari plant
Tuning PID
Waktu
Res
po
nP
lant
Tuning PID
PERANCANGAN ALAT
Diagram Blok Sistem
Diagram Blok PID
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN SENSOR
Perancangan Sensor
Desain
25 mm
115 mm
80 mm
Perancangan Sensor
Pembahasan Desain (1)
bull Sensor berjenis kapasitif karena etanol
termasuk sebagai bahan dielektrik
Material Konstanta Dielektrik Konduktivitas (Scm)
Vakum 1 10-15
Udara Kering 100059 8x10-15
Minyak Tanah 18 4x10-12
Kertas 36 64x10-11
Etanol 96 243 135x10-9
Air 804 4x10-8
Perancangan Sensor
Pembahasan Desain (2)
bull Rongga sensor dirancang relatif besar untuk
mencegah aliran listrik akibat reaksi ionisasi
CH3CH2OH + H2O CH3CH2O- + H3O+
Perancangan Sensor
Pembahasan Desain (3)
Sensor berbahan aluminium karena
bull Tidak mudah teroksidasi
bull σ = 35x107 Sm
bull Tidak bereaksi dengan etanol
bull Paramagnetik
2Al + 3H2O Al2O3 + 3H2
Pengujian Sensor Sampel Air Mineral ldquoAquaserdquoSampel Percobaan Ke- Kapasitansi Terukur LCR meter(nF) Rerata Kapasitansi Terukur (nF)
Sampel 1
1 5756
58112
2 5829
3 5816
4 5821
5 5834
Sampel 2
1 5556
56086
2 5643
3 5644
4 5617
5 5583
Sampel 3
1 5732
57054
2 5667
3 5672
4 5716
5 5740
Sampel 4
1 5848
58974
2 5914
3 5921
4 5866
5 5938
Sampel 5
1 5863
58216
2 5832
3 5845
4 5798
5 5770
Rerata Kapasitansi Percobaan (nF) 57684
Pengujian Sensor Sampel Air Mineral ldquoFlowrdquoSampel Percobaan Ke- Kapasitansi Terukur LCR meter(nF) Rerata Kapasitansi Terukur(nF)
Sampel 1
1 6701
66714
2 6677
3 6676
4 6649
5 6654
Sampel 2
1 6506
65284
2 6550
3 6533
4 6521
5 6532
Sampel 3
1 6625
66024
2 6620
3 6584
4 6611
5 6572
Sampel 4
1 6564
65926
2 6566
3 6613
4 6611
5 6609
Sampel 5
1 6622
65956
2 6587
3 6586
4 6604
5 6579
Rerata Kapasitansi Percobaan (nF) 65981
Pengujian Sensor Sampel AquadesSampel Percobaan Ke- Kapasitansi Terukur LCR meter(nF) Rerata Kapasitansi Terukur(nF)
Sampel 1
1 3221
3204
2 3221
3 3186
4 3200
5 3194
Sampel 2
1 2334
2458
2 2355
3 2419
4 2602
5 2580
Sampel 3
1 2340
2249
2 2334
3 2253
4 2111
5 2205
Sampel 4
1 2437
2375
2 2333
3 2330
4 2422
5 2355
Sampel 5
1 2420
2400
2 2422
3 2370
4 2411
5 2377
Rerata Kapasitansi Percobaan (nF) 2537
Pengujian Sensor
Analisis Data Sensor
Sampel Aquades
Material Konstanta Dielektrik
Etanol 96 243
Air 804
Pengujian Sensor Sampel Etanol 96
Sampel Sampel Ke-Kapasitansi Terukur LCR
meter (nF)Rerata Kapasitansi Terukur (nF)
Sampel 1
1 0730
0696
2 0692
3 0681
4 0688
5 0690
Pengujian Sensor
Analisis Data Sensor
Material Konstanta Dielektrik
Etanol 96 243
Air 804
Sampel Etanol 96
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN OSILATOR
Perancangan Osilator
Skematik Rangkaian
Perancangan Osilator
Pembahasan Rangkaian
Rancangan osilator mengeluarkan gelombang kotak(kompatibel dengan mikrokontroler)
Perancangan Osilator
Pembahasan Rangkaian
Rancangan osilator mampu menghasilkan gelombangdengan frekuensi dibawah rating (500kHz)
Udara memiliki εr terendah (εr = 1)
Kapasitansi kabel terukur (LCR meter) = 0078nF
Kapasitansi kompensasi = 33nF
Pengujian Osilator
No SampelFrekuensi Terukur
Osiloskop (Hz)
1 Udara
458701
459224
459174
458855
459230
2 Aquades 1
113777
114101
114340
113800
113980
3 Aquades 2
86400
85992
86501
86388
86240
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN DRIVER POMPA
Perancangan Driver Pompa
Skematik Rangkaian
Pengujian Driver Pompa Pengujian
0
20
40
60
80
100
120
140
1601
96
58
8
98
0
137
3
176
5
215
7
254
9
294
1
333
3
372
5
411
8
451
0
490
2
529
4
568
6
607
8
647
1
686
3
725
5
764
7
803
9
843
1
882
4
921
6
960
8
100
00
9V
12V
Pengujian Driver Pompa Pengujian
0
20
40
60
80
100
1201
96
588
980
137
3
176
5
215
7
254
9
294
1
333
3
372
5
411
8
451
0
490
2
529
4
568
6
607
8
647
1
686
3
725
5
764
7
803
9
843
1
882
4
921
6
960
8
10
00
0
9V
12V
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN SISTEM MIKROKONTROLER
Perancangan Sistem Mikrokontroler Skematik Rangkaian
PERANCANGAN SOFTWARE
Diagram Blok Program Mikrokontroler
Diagram Blok
Diagram Blok Sistem
Algortima Pencacah Frekuensi
Diagram Blok
Algortima Pencacah Frekuensi Pengujian (1)
NoDuty Cycle
Tes ()Frekuensi Tes (Hz)
Nilai Bacaan Frekuensi (Hz)
Galat (Hz)
1 30
10138 101 038
10596 1060 04
13527 13527 0
105890 105890 0
789000 789000 0
2 50
10138 102 062
10596 1060 04
13527 13527 0
105890 105890 0
789000 789000 0
3 70
10138 102 062
10596 1061 14
13527 13526 1
105890 105887 3
789000 789998 2
Algortima Pencacah Frekuensi Pengujian (2)
No SampelFrekuensi Terukur
Osiloskop (Hz) Frekuensi Terukur
ATmega16 (Hz)Galat (Hz)
1 Udara
458701 458702 1
459224 459225 1
459174 459175 1
458855 458856 1
459230 459230 0
2 Aquades 1
113777 113778 1
114101 114102 1
114340 113340 0
113800 113800 0
113980 113980 0
3 Aquades 2
86400 86400 0
85992 85992 0
86501 86500 1
86388 86389 1
86240 86240 0
Diagram Blok Sistem
Algortima f to Etanol
Jenis Sampel f Osilator (kHz) Jenis Sampel f Osilator (kHz)
Aquades 135600 50 Etanol 174205
10 Etanol 142501 60 Etanol 181003
20 Etanol 149587 70 Etanol 188777
30 Etanol 158307 80 Etanol 195164
40 Etanol 166259 90 Etanol 205618
Dilakukan karakterisasi sensor terhadap pelbagaikonsentrasi etanol dalam aquades
Algortima f to Etanol
Frekuensi Osilator (Hz)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Algortima f to Etanol
Hasil Konversi Kadar Etanol (Etanol)
Hasil Pencacahan Frekuensi setelahKompensasi TDS Pelarut
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel aquades dan aquabides dengan pelbagai nilai TDS
No TDS (ppm) Frekuensi (kHz)ΔTDS (ppm) Δf (kHz)
1 042 134615
2 049 133705 007 -0910
3 059 132336 010 -1369
4 070 131039 011 -1297
5 071 130879 001 -0660
6 081 129658 010 -1221
7 090 128137 009 -1121
8 245 108421 155 -19716
9 251 107583 006 -0838
10 255 107081 004 -0502
11 315 106247 006 -0834
12 513 81437 198 -24810
13 514 81283 001 -0154
14 515 81123 001 -0160
15 515 81117 0 -0006
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Jenis Sampel TDS Larutan (ppm)
Aquades 04
10 Etanol 04
20 Etanol 04
30 Etanol 04
40 Etanol 042
50 Etanol 042
60 Etanol 042
70 Etanol 043
80 Etanol 043
90 Etanol 043
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Diagram Blok Sistem
KONTROLER PID
Algortima Kontroler PID
Diagram Blok
Tuning PID
Tuning konstanta PID dilakukan dengan menggunakan metodeziegler nichols 1 dengan dua jenis respon 0Et-10Et dan 20Et-10Et
Tuning PID 0Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 6182 0 0
PID 7418 0455 0550
Tuning PID 20Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 4689 0 0
PID 5628 0172 1450
Tuning PID Pengujian
Kad
ar E
tan
ol(
)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Waktu (s)
Waktu (s)
PENGUJIAN ALAT
Pengujian Alat
Kondisi
Konsentrasi TerukurSistem ()
Konsentrasi TerukurHidrometer ()
Replikasi ke- Replikasi ke-
I II III IV I II III IV
Tidak Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Tidak Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 007 024 0 0 0 0
Sampel Aquades
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer ()Error ()
Rise Time (s)
Settling Time (s)
10
10 0 38 67
10 0 35 62
10 0 37 65
20
20 0 71 137
20 0 75 141
20 0 68 133
30
30 0 126 238
29 333 113 221
30 0 132 240
40
40 0 178 421
40 0 181 422
42 5 194 439
Uji Kontrol Normal
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer()Error () Rise Time (s)
Settling Time(s)
10 9 10 24 45
20 18 10 415 59
30 28 667 42 72
40 375 625 66 109
50 47 6 104 135
10 10 0 36 62
20 20 0 41 59
30 28 667 495 76
40 38 5 69 115
50 47 6 112 143
10 10 0 36 60
20 20 0 45 59
30 295 167 48 71
40 38 5 67 112
50 48 4 108 136
Uji Kontrol denganPerubahan Set Point
Pengujian AlatUji Kontrol denganGangguan
Gangguan Konsentrasi Terukur () Error ()
50 ml Aquades 9 10
150 ml Aquades 10 0
300 ml Aquades 10 0
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
bull Sensor kapasitif yang telah dirancang dapat menghasilkan nilai kapasitansi
yang berbeda untuk sampel larutan yang berbeda sebagai fungsi
konstanta dielektrik relatif (εr)
bull Peningkatan nilai TDS (total dissolved substance) aquades sebagai pelarut
menyebabkan penurunan frekuensi osilator sensor sebesar 1200Hz pada
ΔTDS sebesar 01ppm
bull Penambahan etanol 96pada aquades tidak menaikkan TDS larutan
secara signifikan karena tidak terjadi penambahan mineral atau senyawa
logam
Kesimpulan
bull Algoritma pencacah frekuensi yang dirancang mampu mendeteksi
perubahan frekuensi sebesar 1Hz dengan error maksimum 06
bull Konstanta PID berdasarkan Ziegler Nichols 1 untuk pompa etanol
adalah 74(Kp) 045(Ki) dan 055(Kd) untuk pompa aquades adalah
563(Kp) 017(Ki) dan 145(Kd)
bull Sistem kontrol yang dirancang mampu menghasilkan dan menjaga
konsentrasi larutan etanol dengan error hingga 10 pada tingkat
konsentrasi uji 0-50
Saran
bull Penggunaan Gas Chromatography sebagai penyedia data
karakterisasi sensor terhadap pelbagai kadar etanol diluar
penggunaan hidrometer
bull Penggunaan motor pengaduk dengan kecepatan putar yang lebih
tinggi untuk mempercepat homogenisasi larutan
Dokumentasi
bull Pembuatan Etanol 10MOV
bull Pengujian Sistem Kontrol KadarMOV
bull Pembandingan DataMOV
TE 091399
TERIMA KASIH
Pengujian Alat Pengaruh pH
Set point ()Konsentrasi
Terukur ()
Error
()pH [H+]
Konduktivitas
(uS)
10
10 0 696 10-696 3472
10 0 696 10-696 3484
9 10 689 10-689 3484
20
20 0 691 10-693 3355
21 5 695 10-695 3333
20 0 69 10-690 3367
30
30 0 687 10-687 3164
30 0 688 10-688 3164
30 0 686 10-686 3164
40
40 0 665 10-665 2777
41 5 672 10-672 2762
40 0 663 10-663 2777
- 2210100136-presentation
-
Tuning PID
Waktu
Res
po
nP
lant
Tuning PID
PERANCANGAN ALAT
Diagram Blok Sistem
Diagram Blok PID
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN SENSOR
Perancangan Sensor
Desain
25 mm
115 mm
80 mm
Perancangan Sensor
Pembahasan Desain (1)
bull Sensor berjenis kapasitif karena etanol
termasuk sebagai bahan dielektrik
Material Konstanta Dielektrik Konduktivitas (Scm)
Vakum 1 10-15
Udara Kering 100059 8x10-15
Minyak Tanah 18 4x10-12
Kertas 36 64x10-11
Etanol 96 243 135x10-9
Air 804 4x10-8
Perancangan Sensor
Pembahasan Desain (2)
bull Rongga sensor dirancang relatif besar untuk
mencegah aliran listrik akibat reaksi ionisasi
CH3CH2OH + H2O CH3CH2O- + H3O+
Perancangan Sensor
Pembahasan Desain (3)
Sensor berbahan aluminium karena
bull Tidak mudah teroksidasi
bull σ = 35x107 Sm
bull Tidak bereaksi dengan etanol
bull Paramagnetik
2Al + 3H2O Al2O3 + 3H2
Pengujian Sensor Sampel Air Mineral ldquoAquaserdquoSampel Percobaan Ke- Kapasitansi Terukur LCR meter(nF) Rerata Kapasitansi Terukur (nF)
Sampel 1
1 5756
58112
2 5829
3 5816
4 5821
5 5834
Sampel 2
1 5556
56086
2 5643
3 5644
4 5617
5 5583
Sampel 3
1 5732
57054
2 5667
3 5672
4 5716
5 5740
Sampel 4
1 5848
58974
2 5914
3 5921
4 5866
5 5938
Sampel 5
1 5863
58216
2 5832
3 5845
4 5798
5 5770
Rerata Kapasitansi Percobaan (nF) 57684
Pengujian Sensor Sampel Air Mineral ldquoFlowrdquoSampel Percobaan Ke- Kapasitansi Terukur LCR meter(nF) Rerata Kapasitansi Terukur(nF)
Sampel 1
1 6701
66714
2 6677
3 6676
4 6649
5 6654
Sampel 2
1 6506
65284
2 6550
3 6533
4 6521
5 6532
Sampel 3
1 6625
66024
2 6620
3 6584
4 6611
5 6572
Sampel 4
1 6564
65926
2 6566
3 6613
4 6611
5 6609
Sampel 5
1 6622
65956
2 6587
3 6586
4 6604
5 6579
Rerata Kapasitansi Percobaan (nF) 65981
Pengujian Sensor Sampel AquadesSampel Percobaan Ke- Kapasitansi Terukur LCR meter(nF) Rerata Kapasitansi Terukur(nF)
Sampel 1
1 3221
3204
2 3221
3 3186
4 3200
5 3194
Sampel 2
1 2334
2458
2 2355
3 2419
4 2602
5 2580
Sampel 3
1 2340
2249
2 2334
3 2253
4 2111
5 2205
Sampel 4
1 2437
2375
2 2333
3 2330
4 2422
5 2355
Sampel 5
1 2420
2400
2 2422
3 2370
4 2411
5 2377
Rerata Kapasitansi Percobaan (nF) 2537
Pengujian Sensor
Analisis Data Sensor
Sampel Aquades
Material Konstanta Dielektrik
Etanol 96 243
Air 804
Pengujian Sensor Sampel Etanol 96
Sampel Sampel Ke-Kapasitansi Terukur LCR
meter (nF)Rerata Kapasitansi Terukur (nF)
Sampel 1
1 0730
0696
2 0692
3 0681
4 0688
5 0690
Pengujian Sensor
Analisis Data Sensor
Material Konstanta Dielektrik
Etanol 96 243
Air 804
Sampel Etanol 96
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN OSILATOR
Perancangan Osilator
Skematik Rangkaian
Perancangan Osilator
Pembahasan Rangkaian
Rancangan osilator mengeluarkan gelombang kotak(kompatibel dengan mikrokontroler)
Perancangan Osilator
Pembahasan Rangkaian
Rancangan osilator mampu menghasilkan gelombangdengan frekuensi dibawah rating (500kHz)
Udara memiliki εr terendah (εr = 1)
Kapasitansi kabel terukur (LCR meter) = 0078nF
Kapasitansi kompensasi = 33nF
Pengujian Osilator
No SampelFrekuensi Terukur
Osiloskop (Hz)
1 Udara
458701
459224
459174
458855
459230
2 Aquades 1
113777
114101
114340
113800
113980
3 Aquades 2
86400
85992
86501
86388
86240
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN DRIVER POMPA
Perancangan Driver Pompa
Skematik Rangkaian
Pengujian Driver Pompa Pengujian
0
20
40
60
80
100
120
140
1601
96
58
8
98
0
137
3
176
5
215
7
254
9
294
1
333
3
372
5
411
8
451
0
490
2
529
4
568
6
607
8
647
1
686
3
725
5
764
7
803
9
843
1
882
4
921
6
960
8
100
00
9V
12V
Pengujian Driver Pompa Pengujian
0
20
40
60
80
100
1201
96
588
980
137
3
176
5
215
7
254
9
294
1
333
3
372
5
411
8
451
0
490
2
529
4
568
6
607
8
647
1
686
3
725
5
764
7
803
9
843
1
882
4
921
6
960
8
10
00
0
9V
12V
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN SISTEM MIKROKONTROLER
Perancangan Sistem Mikrokontroler Skematik Rangkaian
PERANCANGAN SOFTWARE
Diagram Blok Program Mikrokontroler
Diagram Blok
Diagram Blok Sistem
Algortima Pencacah Frekuensi
Diagram Blok
Algortima Pencacah Frekuensi Pengujian (1)
NoDuty Cycle
Tes ()Frekuensi Tes (Hz)
Nilai Bacaan Frekuensi (Hz)
Galat (Hz)
1 30
10138 101 038
10596 1060 04
13527 13527 0
105890 105890 0
789000 789000 0
2 50
10138 102 062
10596 1060 04
13527 13527 0
105890 105890 0
789000 789000 0
3 70
10138 102 062
10596 1061 14
13527 13526 1
105890 105887 3
789000 789998 2
Algortima Pencacah Frekuensi Pengujian (2)
No SampelFrekuensi Terukur
Osiloskop (Hz) Frekuensi Terukur
ATmega16 (Hz)Galat (Hz)
1 Udara
458701 458702 1
459224 459225 1
459174 459175 1
458855 458856 1
459230 459230 0
2 Aquades 1
113777 113778 1
114101 114102 1
114340 113340 0
113800 113800 0
113980 113980 0
3 Aquades 2
86400 86400 0
85992 85992 0
86501 86500 1
86388 86389 1
86240 86240 0
Diagram Blok Sistem
Algortima f to Etanol
Jenis Sampel f Osilator (kHz) Jenis Sampel f Osilator (kHz)
Aquades 135600 50 Etanol 174205
10 Etanol 142501 60 Etanol 181003
20 Etanol 149587 70 Etanol 188777
30 Etanol 158307 80 Etanol 195164
40 Etanol 166259 90 Etanol 205618
Dilakukan karakterisasi sensor terhadap pelbagaikonsentrasi etanol dalam aquades
Algortima f to Etanol
Frekuensi Osilator (Hz)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Algortima f to Etanol
Hasil Konversi Kadar Etanol (Etanol)
Hasil Pencacahan Frekuensi setelahKompensasi TDS Pelarut
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel aquades dan aquabides dengan pelbagai nilai TDS
No TDS (ppm) Frekuensi (kHz)ΔTDS (ppm) Δf (kHz)
1 042 134615
2 049 133705 007 -0910
3 059 132336 010 -1369
4 070 131039 011 -1297
5 071 130879 001 -0660
6 081 129658 010 -1221
7 090 128137 009 -1121
8 245 108421 155 -19716
9 251 107583 006 -0838
10 255 107081 004 -0502
11 315 106247 006 -0834
12 513 81437 198 -24810
13 514 81283 001 -0154
14 515 81123 001 -0160
15 515 81117 0 -0006
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Jenis Sampel TDS Larutan (ppm)
Aquades 04
10 Etanol 04
20 Etanol 04
30 Etanol 04
40 Etanol 042
50 Etanol 042
60 Etanol 042
70 Etanol 043
80 Etanol 043
90 Etanol 043
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Diagram Blok Sistem
KONTROLER PID
Algortima Kontroler PID
Diagram Blok
Tuning PID
Tuning konstanta PID dilakukan dengan menggunakan metodeziegler nichols 1 dengan dua jenis respon 0Et-10Et dan 20Et-10Et
Tuning PID 0Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 6182 0 0
PID 7418 0455 0550
Tuning PID 20Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 4689 0 0
PID 5628 0172 1450
Tuning PID Pengujian
Kad
ar E
tan
ol(
)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Waktu (s)
Waktu (s)
PENGUJIAN ALAT
Pengujian Alat
Kondisi
Konsentrasi TerukurSistem ()
Konsentrasi TerukurHidrometer ()
Replikasi ke- Replikasi ke-
I II III IV I II III IV
Tidak Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Tidak Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 007 024 0 0 0 0
Sampel Aquades
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer ()Error ()
Rise Time (s)
Settling Time (s)
10
10 0 38 67
10 0 35 62
10 0 37 65
20
20 0 71 137
20 0 75 141
20 0 68 133
30
30 0 126 238
29 333 113 221
30 0 132 240
40
40 0 178 421
40 0 181 422
42 5 194 439
Uji Kontrol Normal
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer()Error () Rise Time (s)
Settling Time(s)
10 9 10 24 45
20 18 10 415 59
30 28 667 42 72
40 375 625 66 109
50 47 6 104 135
10 10 0 36 62
20 20 0 41 59
30 28 667 495 76
40 38 5 69 115
50 47 6 112 143
10 10 0 36 60
20 20 0 45 59
30 295 167 48 71
40 38 5 67 112
50 48 4 108 136
Uji Kontrol denganPerubahan Set Point
Pengujian AlatUji Kontrol denganGangguan
Gangguan Konsentrasi Terukur () Error ()
50 ml Aquades 9 10
150 ml Aquades 10 0
300 ml Aquades 10 0
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
bull Sensor kapasitif yang telah dirancang dapat menghasilkan nilai kapasitansi
yang berbeda untuk sampel larutan yang berbeda sebagai fungsi
konstanta dielektrik relatif (εr)
bull Peningkatan nilai TDS (total dissolved substance) aquades sebagai pelarut
menyebabkan penurunan frekuensi osilator sensor sebesar 1200Hz pada
ΔTDS sebesar 01ppm
bull Penambahan etanol 96pada aquades tidak menaikkan TDS larutan
secara signifikan karena tidak terjadi penambahan mineral atau senyawa
logam
Kesimpulan
bull Algoritma pencacah frekuensi yang dirancang mampu mendeteksi
perubahan frekuensi sebesar 1Hz dengan error maksimum 06
bull Konstanta PID berdasarkan Ziegler Nichols 1 untuk pompa etanol
adalah 74(Kp) 045(Ki) dan 055(Kd) untuk pompa aquades adalah
563(Kp) 017(Ki) dan 145(Kd)
bull Sistem kontrol yang dirancang mampu menghasilkan dan menjaga
konsentrasi larutan etanol dengan error hingga 10 pada tingkat
konsentrasi uji 0-50
Saran
bull Penggunaan Gas Chromatography sebagai penyedia data
karakterisasi sensor terhadap pelbagai kadar etanol diluar
penggunaan hidrometer
bull Penggunaan motor pengaduk dengan kecepatan putar yang lebih
tinggi untuk mempercepat homogenisasi larutan
Dokumentasi
bull Pembuatan Etanol 10MOV
bull Pengujian Sistem Kontrol KadarMOV
bull Pembandingan DataMOV
TE 091399
TERIMA KASIH
Pengujian Alat Pengaruh pH
Set point ()Konsentrasi
Terukur ()
Error
()pH [H+]
Konduktivitas
(uS)
10
10 0 696 10-696 3472
10 0 696 10-696 3484
9 10 689 10-689 3484
20
20 0 691 10-693 3355
21 5 695 10-695 3333
20 0 69 10-690 3367
30
30 0 687 10-687 3164
30 0 688 10-688 3164
30 0 686 10-686 3164
40
40 0 665 10-665 2777
41 5 672 10-672 2762
40 0 663 10-663 2777
- 2210100136-presentation
-
Tuning PID
PERANCANGAN ALAT
Diagram Blok Sistem
Diagram Blok PID
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN SENSOR
Perancangan Sensor
Desain
25 mm
115 mm
80 mm
Perancangan Sensor
Pembahasan Desain (1)
bull Sensor berjenis kapasitif karena etanol
termasuk sebagai bahan dielektrik
Material Konstanta Dielektrik Konduktivitas (Scm)
Vakum 1 10-15
Udara Kering 100059 8x10-15
Minyak Tanah 18 4x10-12
Kertas 36 64x10-11
Etanol 96 243 135x10-9
Air 804 4x10-8
Perancangan Sensor
Pembahasan Desain (2)
bull Rongga sensor dirancang relatif besar untuk
mencegah aliran listrik akibat reaksi ionisasi
CH3CH2OH + H2O CH3CH2O- + H3O+
Perancangan Sensor
Pembahasan Desain (3)
Sensor berbahan aluminium karena
bull Tidak mudah teroksidasi
bull σ = 35x107 Sm
bull Tidak bereaksi dengan etanol
bull Paramagnetik
2Al + 3H2O Al2O3 + 3H2
Pengujian Sensor Sampel Air Mineral ldquoAquaserdquoSampel Percobaan Ke- Kapasitansi Terukur LCR meter(nF) Rerata Kapasitansi Terukur (nF)
Sampel 1
1 5756
58112
2 5829
3 5816
4 5821
5 5834
Sampel 2
1 5556
56086
2 5643
3 5644
4 5617
5 5583
Sampel 3
1 5732
57054
2 5667
3 5672
4 5716
5 5740
Sampel 4
1 5848
58974
2 5914
3 5921
4 5866
5 5938
Sampel 5
1 5863
58216
2 5832
3 5845
4 5798
5 5770
Rerata Kapasitansi Percobaan (nF) 57684
Pengujian Sensor Sampel Air Mineral ldquoFlowrdquoSampel Percobaan Ke- Kapasitansi Terukur LCR meter(nF) Rerata Kapasitansi Terukur(nF)
Sampel 1
1 6701
66714
2 6677
3 6676
4 6649
5 6654
Sampel 2
1 6506
65284
2 6550
3 6533
4 6521
5 6532
Sampel 3
1 6625
66024
2 6620
3 6584
4 6611
5 6572
Sampel 4
1 6564
65926
2 6566
3 6613
4 6611
5 6609
Sampel 5
1 6622
65956
2 6587
3 6586
4 6604
5 6579
Rerata Kapasitansi Percobaan (nF) 65981
Pengujian Sensor Sampel AquadesSampel Percobaan Ke- Kapasitansi Terukur LCR meter(nF) Rerata Kapasitansi Terukur(nF)
Sampel 1
1 3221
3204
2 3221
3 3186
4 3200
5 3194
Sampel 2
1 2334
2458
2 2355
3 2419
4 2602
5 2580
Sampel 3
1 2340
2249
2 2334
3 2253
4 2111
5 2205
Sampel 4
1 2437
2375
2 2333
3 2330
4 2422
5 2355
Sampel 5
1 2420
2400
2 2422
3 2370
4 2411
5 2377
Rerata Kapasitansi Percobaan (nF) 2537
Pengujian Sensor
Analisis Data Sensor
Sampel Aquades
Material Konstanta Dielektrik
Etanol 96 243
Air 804
Pengujian Sensor Sampel Etanol 96
Sampel Sampel Ke-Kapasitansi Terukur LCR
meter (nF)Rerata Kapasitansi Terukur (nF)
Sampel 1
1 0730
0696
2 0692
3 0681
4 0688
5 0690
Pengujian Sensor
Analisis Data Sensor
Material Konstanta Dielektrik
Etanol 96 243
Air 804
Sampel Etanol 96
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN OSILATOR
Perancangan Osilator
Skematik Rangkaian
Perancangan Osilator
Pembahasan Rangkaian
Rancangan osilator mengeluarkan gelombang kotak(kompatibel dengan mikrokontroler)
Perancangan Osilator
Pembahasan Rangkaian
Rancangan osilator mampu menghasilkan gelombangdengan frekuensi dibawah rating (500kHz)
Udara memiliki εr terendah (εr = 1)
Kapasitansi kabel terukur (LCR meter) = 0078nF
Kapasitansi kompensasi = 33nF
Pengujian Osilator
No SampelFrekuensi Terukur
Osiloskop (Hz)
1 Udara
458701
459224
459174
458855
459230
2 Aquades 1
113777
114101
114340
113800
113980
3 Aquades 2
86400
85992
86501
86388
86240
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN DRIVER POMPA
Perancangan Driver Pompa
Skematik Rangkaian
Pengujian Driver Pompa Pengujian
0
20
40
60
80
100
120
140
1601
96
58
8
98
0
137
3
176
5
215
7
254
9
294
1
333
3
372
5
411
8
451
0
490
2
529
4
568
6
607
8
647
1
686
3
725
5
764
7
803
9
843
1
882
4
921
6
960
8
100
00
9V
12V
Pengujian Driver Pompa Pengujian
0
20
40
60
80
100
1201
96
588
980
137
3
176
5
215
7
254
9
294
1
333
3
372
5
411
8
451
0
490
2
529
4
568
6
607
8
647
1
686
3
725
5
764
7
803
9
843
1
882
4
921
6
960
8
10
00
0
9V
12V
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN SISTEM MIKROKONTROLER
Perancangan Sistem Mikrokontroler Skematik Rangkaian
PERANCANGAN SOFTWARE
Diagram Blok Program Mikrokontroler
Diagram Blok
Diagram Blok Sistem
Algortima Pencacah Frekuensi
Diagram Blok
Algortima Pencacah Frekuensi Pengujian (1)
NoDuty Cycle
Tes ()Frekuensi Tes (Hz)
Nilai Bacaan Frekuensi (Hz)
Galat (Hz)
1 30
10138 101 038
10596 1060 04
13527 13527 0
105890 105890 0
789000 789000 0
2 50
10138 102 062
10596 1060 04
13527 13527 0
105890 105890 0
789000 789000 0
3 70
10138 102 062
10596 1061 14
13527 13526 1
105890 105887 3
789000 789998 2
Algortima Pencacah Frekuensi Pengujian (2)
No SampelFrekuensi Terukur
Osiloskop (Hz) Frekuensi Terukur
ATmega16 (Hz)Galat (Hz)
1 Udara
458701 458702 1
459224 459225 1
459174 459175 1
458855 458856 1
459230 459230 0
2 Aquades 1
113777 113778 1
114101 114102 1
114340 113340 0
113800 113800 0
113980 113980 0
3 Aquades 2
86400 86400 0
85992 85992 0
86501 86500 1
86388 86389 1
86240 86240 0
Diagram Blok Sistem
Algortima f to Etanol
Jenis Sampel f Osilator (kHz) Jenis Sampel f Osilator (kHz)
Aquades 135600 50 Etanol 174205
10 Etanol 142501 60 Etanol 181003
20 Etanol 149587 70 Etanol 188777
30 Etanol 158307 80 Etanol 195164
40 Etanol 166259 90 Etanol 205618
Dilakukan karakterisasi sensor terhadap pelbagaikonsentrasi etanol dalam aquades
Algortima f to Etanol
Frekuensi Osilator (Hz)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Algortima f to Etanol
Hasil Konversi Kadar Etanol (Etanol)
Hasil Pencacahan Frekuensi setelahKompensasi TDS Pelarut
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel aquades dan aquabides dengan pelbagai nilai TDS
No TDS (ppm) Frekuensi (kHz)ΔTDS (ppm) Δf (kHz)
1 042 134615
2 049 133705 007 -0910
3 059 132336 010 -1369
4 070 131039 011 -1297
5 071 130879 001 -0660
6 081 129658 010 -1221
7 090 128137 009 -1121
8 245 108421 155 -19716
9 251 107583 006 -0838
10 255 107081 004 -0502
11 315 106247 006 -0834
12 513 81437 198 -24810
13 514 81283 001 -0154
14 515 81123 001 -0160
15 515 81117 0 -0006
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Jenis Sampel TDS Larutan (ppm)
Aquades 04
10 Etanol 04
20 Etanol 04
30 Etanol 04
40 Etanol 042
50 Etanol 042
60 Etanol 042
70 Etanol 043
80 Etanol 043
90 Etanol 043
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Diagram Blok Sistem
KONTROLER PID
Algortima Kontroler PID
Diagram Blok
Tuning PID
Tuning konstanta PID dilakukan dengan menggunakan metodeziegler nichols 1 dengan dua jenis respon 0Et-10Et dan 20Et-10Et
Tuning PID 0Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 6182 0 0
PID 7418 0455 0550
Tuning PID 20Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 4689 0 0
PID 5628 0172 1450
Tuning PID Pengujian
Kad
ar E
tan
ol(
)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Waktu (s)
Waktu (s)
PENGUJIAN ALAT
Pengujian Alat
Kondisi
Konsentrasi TerukurSistem ()
Konsentrasi TerukurHidrometer ()
Replikasi ke- Replikasi ke-
I II III IV I II III IV
Tidak Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Tidak Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 007 024 0 0 0 0
Sampel Aquades
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer ()Error ()
Rise Time (s)
Settling Time (s)
10
10 0 38 67
10 0 35 62
10 0 37 65
20
20 0 71 137
20 0 75 141
20 0 68 133
30
30 0 126 238
29 333 113 221
30 0 132 240
40
40 0 178 421
40 0 181 422
42 5 194 439
Uji Kontrol Normal
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer()Error () Rise Time (s)
Settling Time(s)
10 9 10 24 45
20 18 10 415 59
30 28 667 42 72
40 375 625 66 109
50 47 6 104 135
10 10 0 36 62
20 20 0 41 59
30 28 667 495 76
40 38 5 69 115
50 47 6 112 143
10 10 0 36 60
20 20 0 45 59
30 295 167 48 71
40 38 5 67 112
50 48 4 108 136
Uji Kontrol denganPerubahan Set Point
Pengujian AlatUji Kontrol denganGangguan
Gangguan Konsentrasi Terukur () Error ()
50 ml Aquades 9 10
150 ml Aquades 10 0
300 ml Aquades 10 0
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
bull Sensor kapasitif yang telah dirancang dapat menghasilkan nilai kapasitansi
yang berbeda untuk sampel larutan yang berbeda sebagai fungsi
konstanta dielektrik relatif (εr)
bull Peningkatan nilai TDS (total dissolved substance) aquades sebagai pelarut
menyebabkan penurunan frekuensi osilator sensor sebesar 1200Hz pada
ΔTDS sebesar 01ppm
bull Penambahan etanol 96pada aquades tidak menaikkan TDS larutan
secara signifikan karena tidak terjadi penambahan mineral atau senyawa
logam
Kesimpulan
bull Algoritma pencacah frekuensi yang dirancang mampu mendeteksi
perubahan frekuensi sebesar 1Hz dengan error maksimum 06
bull Konstanta PID berdasarkan Ziegler Nichols 1 untuk pompa etanol
adalah 74(Kp) 045(Ki) dan 055(Kd) untuk pompa aquades adalah
563(Kp) 017(Ki) dan 145(Kd)
bull Sistem kontrol yang dirancang mampu menghasilkan dan menjaga
konsentrasi larutan etanol dengan error hingga 10 pada tingkat
konsentrasi uji 0-50
Saran
bull Penggunaan Gas Chromatography sebagai penyedia data
karakterisasi sensor terhadap pelbagai kadar etanol diluar
penggunaan hidrometer
bull Penggunaan motor pengaduk dengan kecepatan putar yang lebih
tinggi untuk mempercepat homogenisasi larutan
Dokumentasi
bull Pembuatan Etanol 10MOV
bull Pengujian Sistem Kontrol KadarMOV
bull Pembandingan DataMOV
TE 091399
TERIMA KASIH
Pengujian Alat Pengaruh pH
Set point ()Konsentrasi
Terukur ()
Error
()pH [H+]
Konduktivitas
(uS)
10
10 0 696 10-696 3472
10 0 696 10-696 3484
9 10 689 10-689 3484
20
20 0 691 10-693 3355
21 5 695 10-695 3333
20 0 69 10-690 3367
30
30 0 687 10-687 3164
30 0 688 10-688 3164
30 0 686 10-686 3164
40
40 0 665 10-665 2777
41 5 672 10-672 2762
40 0 663 10-663 2777
- 2210100136-presentation
-
PERANCANGAN ALAT
Diagram Blok Sistem
Diagram Blok PID
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN SENSOR
Perancangan Sensor
Desain
25 mm
115 mm
80 mm
Perancangan Sensor
Pembahasan Desain (1)
bull Sensor berjenis kapasitif karena etanol
termasuk sebagai bahan dielektrik
Material Konstanta Dielektrik Konduktivitas (Scm)
Vakum 1 10-15
Udara Kering 100059 8x10-15
Minyak Tanah 18 4x10-12
Kertas 36 64x10-11
Etanol 96 243 135x10-9
Air 804 4x10-8
Perancangan Sensor
Pembahasan Desain (2)
bull Rongga sensor dirancang relatif besar untuk
mencegah aliran listrik akibat reaksi ionisasi
CH3CH2OH + H2O CH3CH2O- + H3O+
Perancangan Sensor
Pembahasan Desain (3)
Sensor berbahan aluminium karena
bull Tidak mudah teroksidasi
bull σ = 35x107 Sm
bull Tidak bereaksi dengan etanol
bull Paramagnetik
2Al + 3H2O Al2O3 + 3H2
Pengujian Sensor Sampel Air Mineral ldquoAquaserdquoSampel Percobaan Ke- Kapasitansi Terukur LCR meter(nF) Rerata Kapasitansi Terukur (nF)
Sampel 1
1 5756
58112
2 5829
3 5816
4 5821
5 5834
Sampel 2
1 5556
56086
2 5643
3 5644
4 5617
5 5583
Sampel 3
1 5732
57054
2 5667
3 5672
4 5716
5 5740
Sampel 4
1 5848
58974
2 5914
3 5921
4 5866
5 5938
Sampel 5
1 5863
58216
2 5832
3 5845
4 5798
5 5770
Rerata Kapasitansi Percobaan (nF) 57684
Pengujian Sensor Sampel Air Mineral ldquoFlowrdquoSampel Percobaan Ke- Kapasitansi Terukur LCR meter(nF) Rerata Kapasitansi Terukur(nF)
Sampel 1
1 6701
66714
2 6677
3 6676
4 6649
5 6654
Sampel 2
1 6506
65284
2 6550
3 6533
4 6521
5 6532
Sampel 3
1 6625
66024
2 6620
3 6584
4 6611
5 6572
Sampel 4
1 6564
65926
2 6566
3 6613
4 6611
5 6609
Sampel 5
1 6622
65956
2 6587
3 6586
4 6604
5 6579
Rerata Kapasitansi Percobaan (nF) 65981
Pengujian Sensor Sampel AquadesSampel Percobaan Ke- Kapasitansi Terukur LCR meter(nF) Rerata Kapasitansi Terukur(nF)
Sampel 1
1 3221
3204
2 3221
3 3186
4 3200
5 3194
Sampel 2
1 2334
2458
2 2355
3 2419
4 2602
5 2580
Sampel 3
1 2340
2249
2 2334
3 2253
4 2111
5 2205
Sampel 4
1 2437
2375
2 2333
3 2330
4 2422
5 2355
Sampel 5
1 2420
2400
2 2422
3 2370
4 2411
5 2377
Rerata Kapasitansi Percobaan (nF) 2537
Pengujian Sensor
Analisis Data Sensor
Sampel Aquades
Material Konstanta Dielektrik
Etanol 96 243
Air 804
Pengujian Sensor Sampel Etanol 96
Sampel Sampel Ke-Kapasitansi Terukur LCR
meter (nF)Rerata Kapasitansi Terukur (nF)
Sampel 1
1 0730
0696
2 0692
3 0681
4 0688
5 0690
Pengujian Sensor
Analisis Data Sensor
Material Konstanta Dielektrik
Etanol 96 243
Air 804
Sampel Etanol 96
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN OSILATOR
Perancangan Osilator
Skematik Rangkaian
Perancangan Osilator
Pembahasan Rangkaian
Rancangan osilator mengeluarkan gelombang kotak(kompatibel dengan mikrokontroler)
Perancangan Osilator
Pembahasan Rangkaian
Rancangan osilator mampu menghasilkan gelombangdengan frekuensi dibawah rating (500kHz)
Udara memiliki εr terendah (εr = 1)
Kapasitansi kabel terukur (LCR meter) = 0078nF
Kapasitansi kompensasi = 33nF
Pengujian Osilator
No SampelFrekuensi Terukur
Osiloskop (Hz)
1 Udara
458701
459224
459174
458855
459230
2 Aquades 1
113777
114101
114340
113800
113980
3 Aquades 2
86400
85992
86501
86388
86240
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN DRIVER POMPA
Perancangan Driver Pompa
Skematik Rangkaian
Pengujian Driver Pompa Pengujian
0
20
40
60
80
100
120
140
1601
96
58
8
98
0
137
3
176
5
215
7
254
9
294
1
333
3
372
5
411
8
451
0
490
2
529
4
568
6
607
8
647
1
686
3
725
5
764
7
803
9
843
1
882
4
921
6
960
8
100
00
9V
12V
Pengujian Driver Pompa Pengujian
0
20
40
60
80
100
1201
96
588
980
137
3
176
5
215
7
254
9
294
1
333
3
372
5
411
8
451
0
490
2
529
4
568
6
607
8
647
1
686
3
725
5
764
7
803
9
843
1
882
4
921
6
960
8
10
00
0
9V
12V
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN SISTEM MIKROKONTROLER
Perancangan Sistem Mikrokontroler Skematik Rangkaian
PERANCANGAN SOFTWARE
Diagram Blok Program Mikrokontroler
Diagram Blok
Diagram Blok Sistem
Algortima Pencacah Frekuensi
Diagram Blok
Algortima Pencacah Frekuensi Pengujian (1)
NoDuty Cycle
Tes ()Frekuensi Tes (Hz)
Nilai Bacaan Frekuensi (Hz)
Galat (Hz)
1 30
10138 101 038
10596 1060 04
13527 13527 0
105890 105890 0
789000 789000 0
2 50
10138 102 062
10596 1060 04
13527 13527 0
105890 105890 0
789000 789000 0
3 70
10138 102 062
10596 1061 14
13527 13526 1
105890 105887 3
789000 789998 2
Algortima Pencacah Frekuensi Pengujian (2)
No SampelFrekuensi Terukur
Osiloskop (Hz) Frekuensi Terukur
ATmega16 (Hz)Galat (Hz)
1 Udara
458701 458702 1
459224 459225 1
459174 459175 1
458855 458856 1
459230 459230 0
2 Aquades 1
113777 113778 1
114101 114102 1
114340 113340 0
113800 113800 0
113980 113980 0
3 Aquades 2
86400 86400 0
85992 85992 0
86501 86500 1
86388 86389 1
86240 86240 0
Diagram Blok Sistem
Algortima f to Etanol
Jenis Sampel f Osilator (kHz) Jenis Sampel f Osilator (kHz)
Aquades 135600 50 Etanol 174205
10 Etanol 142501 60 Etanol 181003
20 Etanol 149587 70 Etanol 188777
30 Etanol 158307 80 Etanol 195164
40 Etanol 166259 90 Etanol 205618
Dilakukan karakterisasi sensor terhadap pelbagaikonsentrasi etanol dalam aquades
Algortima f to Etanol
Frekuensi Osilator (Hz)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Algortima f to Etanol
Hasil Konversi Kadar Etanol (Etanol)
Hasil Pencacahan Frekuensi setelahKompensasi TDS Pelarut
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel aquades dan aquabides dengan pelbagai nilai TDS
No TDS (ppm) Frekuensi (kHz)ΔTDS (ppm) Δf (kHz)
1 042 134615
2 049 133705 007 -0910
3 059 132336 010 -1369
4 070 131039 011 -1297
5 071 130879 001 -0660
6 081 129658 010 -1221
7 090 128137 009 -1121
8 245 108421 155 -19716
9 251 107583 006 -0838
10 255 107081 004 -0502
11 315 106247 006 -0834
12 513 81437 198 -24810
13 514 81283 001 -0154
14 515 81123 001 -0160
15 515 81117 0 -0006
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Jenis Sampel TDS Larutan (ppm)
Aquades 04
10 Etanol 04
20 Etanol 04
30 Etanol 04
40 Etanol 042
50 Etanol 042
60 Etanol 042
70 Etanol 043
80 Etanol 043
90 Etanol 043
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Diagram Blok Sistem
KONTROLER PID
Algortima Kontroler PID
Diagram Blok
Tuning PID
Tuning konstanta PID dilakukan dengan menggunakan metodeziegler nichols 1 dengan dua jenis respon 0Et-10Et dan 20Et-10Et
Tuning PID 0Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 6182 0 0
PID 7418 0455 0550
Tuning PID 20Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 4689 0 0
PID 5628 0172 1450
Tuning PID Pengujian
Kad
ar E
tan
ol(
)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Waktu (s)
Waktu (s)
PENGUJIAN ALAT
Pengujian Alat
Kondisi
Konsentrasi TerukurSistem ()
Konsentrasi TerukurHidrometer ()
Replikasi ke- Replikasi ke-
I II III IV I II III IV
Tidak Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Tidak Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 007 024 0 0 0 0
Sampel Aquades
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer ()Error ()
Rise Time (s)
Settling Time (s)
10
10 0 38 67
10 0 35 62
10 0 37 65
20
20 0 71 137
20 0 75 141
20 0 68 133
30
30 0 126 238
29 333 113 221
30 0 132 240
40
40 0 178 421
40 0 181 422
42 5 194 439
Uji Kontrol Normal
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer()Error () Rise Time (s)
Settling Time(s)
10 9 10 24 45
20 18 10 415 59
30 28 667 42 72
40 375 625 66 109
50 47 6 104 135
10 10 0 36 62
20 20 0 41 59
30 28 667 495 76
40 38 5 69 115
50 47 6 112 143
10 10 0 36 60
20 20 0 45 59
30 295 167 48 71
40 38 5 67 112
50 48 4 108 136
Uji Kontrol denganPerubahan Set Point
Pengujian AlatUji Kontrol denganGangguan
Gangguan Konsentrasi Terukur () Error ()
50 ml Aquades 9 10
150 ml Aquades 10 0
300 ml Aquades 10 0
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
bull Sensor kapasitif yang telah dirancang dapat menghasilkan nilai kapasitansi
yang berbeda untuk sampel larutan yang berbeda sebagai fungsi
konstanta dielektrik relatif (εr)
bull Peningkatan nilai TDS (total dissolved substance) aquades sebagai pelarut
menyebabkan penurunan frekuensi osilator sensor sebesar 1200Hz pada
ΔTDS sebesar 01ppm
bull Penambahan etanol 96pada aquades tidak menaikkan TDS larutan
secara signifikan karena tidak terjadi penambahan mineral atau senyawa
logam
Kesimpulan
bull Algoritma pencacah frekuensi yang dirancang mampu mendeteksi
perubahan frekuensi sebesar 1Hz dengan error maksimum 06
bull Konstanta PID berdasarkan Ziegler Nichols 1 untuk pompa etanol
adalah 74(Kp) 045(Ki) dan 055(Kd) untuk pompa aquades adalah
563(Kp) 017(Ki) dan 145(Kd)
bull Sistem kontrol yang dirancang mampu menghasilkan dan menjaga
konsentrasi larutan etanol dengan error hingga 10 pada tingkat
konsentrasi uji 0-50
Saran
bull Penggunaan Gas Chromatography sebagai penyedia data
karakterisasi sensor terhadap pelbagai kadar etanol diluar
penggunaan hidrometer
bull Penggunaan motor pengaduk dengan kecepatan putar yang lebih
tinggi untuk mempercepat homogenisasi larutan
Dokumentasi
bull Pembuatan Etanol 10MOV
bull Pengujian Sistem Kontrol KadarMOV
bull Pembandingan DataMOV
TE 091399
TERIMA KASIH
Pengujian Alat Pengaruh pH
Set point ()Konsentrasi
Terukur ()
Error
()pH [H+]
Konduktivitas
(uS)
10
10 0 696 10-696 3472
10 0 696 10-696 3484
9 10 689 10-689 3484
20
20 0 691 10-693 3355
21 5 695 10-695 3333
20 0 69 10-690 3367
30
30 0 687 10-687 3164
30 0 688 10-688 3164
30 0 686 10-686 3164
40
40 0 665 10-665 2777
41 5 672 10-672 2762
40 0 663 10-663 2777
- 2210100136-presentation
-
Diagram Blok Sistem
Diagram Blok PID
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN SENSOR
Perancangan Sensor
Desain
25 mm
115 mm
80 mm
Perancangan Sensor
Pembahasan Desain (1)
bull Sensor berjenis kapasitif karena etanol
termasuk sebagai bahan dielektrik
Material Konstanta Dielektrik Konduktivitas (Scm)
Vakum 1 10-15
Udara Kering 100059 8x10-15
Minyak Tanah 18 4x10-12
Kertas 36 64x10-11
Etanol 96 243 135x10-9
Air 804 4x10-8
Perancangan Sensor
Pembahasan Desain (2)
bull Rongga sensor dirancang relatif besar untuk
mencegah aliran listrik akibat reaksi ionisasi
CH3CH2OH + H2O CH3CH2O- + H3O+
Perancangan Sensor
Pembahasan Desain (3)
Sensor berbahan aluminium karena
bull Tidak mudah teroksidasi
bull σ = 35x107 Sm
bull Tidak bereaksi dengan etanol
bull Paramagnetik
2Al + 3H2O Al2O3 + 3H2
Pengujian Sensor Sampel Air Mineral ldquoAquaserdquoSampel Percobaan Ke- Kapasitansi Terukur LCR meter(nF) Rerata Kapasitansi Terukur (nF)
Sampel 1
1 5756
58112
2 5829
3 5816
4 5821
5 5834
Sampel 2
1 5556
56086
2 5643
3 5644
4 5617
5 5583
Sampel 3
1 5732
57054
2 5667
3 5672
4 5716
5 5740
Sampel 4
1 5848
58974
2 5914
3 5921
4 5866
5 5938
Sampel 5
1 5863
58216
2 5832
3 5845
4 5798
5 5770
Rerata Kapasitansi Percobaan (nF) 57684
Pengujian Sensor Sampel Air Mineral ldquoFlowrdquoSampel Percobaan Ke- Kapasitansi Terukur LCR meter(nF) Rerata Kapasitansi Terukur(nF)
Sampel 1
1 6701
66714
2 6677
3 6676
4 6649
5 6654
Sampel 2
1 6506
65284
2 6550
3 6533
4 6521
5 6532
Sampel 3
1 6625
66024
2 6620
3 6584
4 6611
5 6572
Sampel 4
1 6564
65926
2 6566
3 6613
4 6611
5 6609
Sampel 5
1 6622
65956
2 6587
3 6586
4 6604
5 6579
Rerata Kapasitansi Percobaan (nF) 65981
Pengujian Sensor Sampel AquadesSampel Percobaan Ke- Kapasitansi Terukur LCR meter(nF) Rerata Kapasitansi Terukur(nF)
Sampel 1
1 3221
3204
2 3221
3 3186
4 3200
5 3194
Sampel 2
1 2334
2458
2 2355
3 2419
4 2602
5 2580
Sampel 3
1 2340
2249
2 2334
3 2253
4 2111
5 2205
Sampel 4
1 2437
2375
2 2333
3 2330
4 2422
5 2355
Sampel 5
1 2420
2400
2 2422
3 2370
4 2411
5 2377
Rerata Kapasitansi Percobaan (nF) 2537
Pengujian Sensor
Analisis Data Sensor
Sampel Aquades
Material Konstanta Dielektrik
Etanol 96 243
Air 804
Pengujian Sensor Sampel Etanol 96
Sampel Sampel Ke-Kapasitansi Terukur LCR
meter (nF)Rerata Kapasitansi Terukur (nF)
Sampel 1
1 0730
0696
2 0692
3 0681
4 0688
5 0690
Pengujian Sensor
Analisis Data Sensor
Material Konstanta Dielektrik
Etanol 96 243
Air 804
Sampel Etanol 96
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN OSILATOR
Perancangan Osilator
Skematik Rangkaian
Perancangan Osilator
Pembahasan Rangkaian
Rancangan osilator mengeluarkan gelombang kotak(kompatibel dengan mikrokontroler)
Perancangan Osilator
Pembahasan Rangkaian
Rancangan osilator mampu menghasilkan gelombangdengan frekuensi dibawah rating (500kHz)
Udara memiliki εr terendah (εr = 1)
Kapasitansi kabel terukur (LCR meter) = 0078nF
Kapasitansi kompensasi = 33nF
Pengujian Osilator
No SampelFrekuensi Terukur
Osiloskop (Hz)
1 Udara
458701
459224
459174
458855
459230
2 Aquades 1
113777
114101
114340
113800
113980
3 Aquades 2
86400
85992
86501
86388
86240
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN DRIVER POMPA
Perancangan Driver Pompa
Skematik Rangkaian
Pengujian Driver Pompa Pengujian
0
20
40
60
80
100
120
140
1601
96
58
8
98
0
137
3
176
5
215
7
254
9
294
1
333
3
372
5
411
8
451
0
490
2
529
4
568
6
607
8
647
1
686
3
725
5
764
7
803
9
843
1
882
4
921
6
960
8
100
00
9V
12V
Pengujian Driver Pompa Pengujian
0
20
40
60
80
100
1201
96
588
980
137
3
176
5
215
7
254
9
294
1
333
3
372
5
411
8
451
0
490
2
529
4
568
6
607
8
647
1
686
3
725
5
764
7
803
9
843
1
882
4
921
6
960
8
10
00
0
9V
12V
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN SISTEM MIKROKONTROLER
Perancangan Sistem Mikrokontroler Skematik Rangkaian
PERANCANGAN SOFTWARE
Diagram Blok Program Mikrokontroler
Diagram Blok
Diagram Blok Sistem
Algortima Pencacah Frekuensi
Diagram Blok
Algortima Pencacah Frekuensi Pengujian (1)
NoDuty Cycle
Tes ()Frekuensi Tes (Hz)
Nilai Bacaan Frekuensi (Hz)
Galat (Hz)
1 30
10138 101 038
10596 1060 04
13527 13527 0
105890 105890 0
789000 789000 0
2 50
10138 102 062
10596 1060 04
13527 13527 0
105890 105890 0
789000 789000 0
3 70
10138 102 062
10596 1061 14
13527 13526 1
105890 105887 3
789000 789998 2
Algortima Pencacah Frekuensi Pengujian (2)
No SampelFrekuensi Terukur
Osiloskop (Hz) Frekuensi Terukur
ATmega16 (Hz)Galat (Hz)
1 Udara
458701 458702 1
459224 459225 1
459174 459175 1
458855 458856 1
459230 459230 0
2 Aquades 1
113777 113778 1
114101 114102 1
114340 113340 0
113800 113800 0
113980 113980 0
3 Aquades 2
86400 86400 0
85992 85992 0
86501 86500 1
86388 86389 1
86240 86240 0
Diagram Blok Sistem
Algortima f to Etanol
Jenis Sampel f Osilator (kHz) Jenis Sampel f Osilator (kHz)
Aquades 135600 50 Etanol 174205
10 Etanol 142501 60 Etanol 181003
20 Etanol 149587 70 Etanol 188777
30 Etanol 158307 80 Etanol 195164
40 Etanol 166259 90 Etanol 205618
Dilakukan karakterisasi sensor terhadap pelbagaikonsentrasi etanol dalam aquades
Algortima f to Etanol
Frekuensi Osilator (Hz)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Algortima f to Etanol
Hasil Konversi Kadar Etanol (Etanol)
Hasil Pencacahan Frekuensi setelahKompensasi TDS Pelarut
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel aquades dan aquabides dengan pelbagai nilai TDS
No TDS (ppm) Frekuensi (kHz)ΔTDS (ppm) Δf (kHz)
1 042 134615
2 049 133705 007 -0910
3 059 132336 010 -1369
4 070 131039 011 -1297
5 071 130879 001 -0660
6 081 129658 010 -1221
7 090 128137 009 -1121
8 245 108421 155 -19716
9 251 107583 006 -0838
10 255 107081 004 -0502
11 315 106247 006 -0834
12 513 81437 198 -24810
13 514 81283 001 -0154
14 515 81123 001 -0160
15 515 81117 0 -0006
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Jenis Sampel TDS Larutan (ppm)
Aquades 04
10 Etanol 04
20 Etanol 04
30 Etanol 04
40 Etanol 042
50 Etanol 042
60 Etanol 042
70 Etanol 043
80 Etanol 043
90 Etanol 043
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Diagram Blok Sistem
KONTROLER PID
Algortima Kontroler PID
Diagram Blok
Tuning PID
Tuning konstanta PID dilakukan dengan menggunakan metodeziegler nichols 1 dengan dua jenis respon 0Et-10Et dan 20Et-10Et
Tuning PID 0Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 6182 0 0
PID 7418 0455 0550
Tuning PID 20Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 4689 0 0
PID 5628 0172 1450
Tuning PID Pengujian
Kad
ar E
tan
ol(
)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Waktu (s)
Waktu (s)
PENGUJIAN ALAT
Pengujian Alat
Kondisi
Konsentrasi TerukurSistem ()
Konsentrasi TerukurHidrometer ()
Replikasi ke- Replikasi ke-
I II III IV I II III IV
Tidak Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Tidak Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 007 024 0 0 0 0
Sampel Aquades
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer ()Error ()
Rise Time (s)
Settling Time (s)
10
10 0 38 67
10 0 35 62
10 0 37 65
20
20 0 71 137
20 0 75 141
20 0 68 133
30
30 0 126 238
29 333 113 221
30 0 132 240
40
40 0 178 421
40 0 181 422
42 5 194 439
Uji Kontrol Normal
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer()Error () Rise Time (s)
Settling Time(s)
10 9 10 24 45
20 18 10 415 59
30 28 667 42 72
40 375 625 66 109
50 47 6 104 135
10 10 0 36 62
20 20 0 41 59
30 28 667 495 76
40 38 5 69 115
50 47 6 112 143
10 10 0 36 60
20 20 0 45 59
30 295 167 48 71
40 38 5 67 112
50 48 4 108 136
Uji Kontrol denganPerubahan Set Point
Pengujian AlatUji Kontrol denganGangguan
Gangguan Konsentrasi Terukur () Error ()
50 ml Aquades 9 10
150 ml Aquades 10 0
300 ml Aquades 10 0
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
bull Sensor kapasitif yang telah dirancang dapat menghasilkan nilai kapasitansi
yang berbeda untuk sampel larutan yang berbeda sebagai fungsi
konstanta dielektrik relatif (εr)
bull Peningkatan nilai TDS (total dissolved substance) aquades sebagai pelarut
menyebabkan penurunan frekuensi osilator sensor sebesar 1200Hz pada
ΔTDS sebesar 01ppm
bull Penambahan etanol 96pada aquades tidak menaikkan TDS larutan
secara signifikan karena tidak terjadi penambahan mineral atau senyawa
logam
Kesimpulan
bull Algoritma pencacah frekuensi yang dirancang mampu mendeteksi
perubahan frekuensi sebesar 1Hz dengan error maksimum 06
bull Konstanta PID berdasarkan Ziegler Nichols 1 untuk pompa etanol
adalah 74(Kp) 045(Ki) dan 055(Kd) untuk pompa aquades adalah
563(Kp) 017(Ki) dan 145(Kd)
bull Sistem kontrol yang dirancang mampu menghasilkan dan menjaga
konsentrasi larutan etanol dengan error hingga 10 pada tingkat
konsentrasi uji 0-50
Saran
bull Penggunaan Gas Chromatography sebagai penyedia data
karakterisasi sensor terhadap pelbagai kadar etanol diluar
penggunaan hidrometer
bull Penggunaan motor pengaduk dengan kecepatan putar yang lebih
tinggi untuk mempercepat homogenisasi larutan
Dokumentasi
bull Pembuatan Etanol 10MOV
bull Pengujian Sistem Kontrol KadarMOV
bull Pembandingan DataMOV
TE 091399
TERIMA KASIH
Pengujian Alat Pengaruh pH
Set point ()Konsentrasi
Terukur ()
Error
()pH [H+]
Konduktivitas
(uS)
10
10 0 696 10-696 3472
10 0 696 10-696 3484
9 10 689 10-689 3484
20
20 0 691 10-693 3355
21 5 695 10-695 3333
20 0 69 10-690 3367
30
30 0 687 10-687 3164
30 0 688 10-688 3164
30 0 686 10-686 3164
40
40 0 665 10-665 2777
41 5 672 10-672 2762
40 0 663 10-663 2777
- 2210100136-presentation
-
Diagram Blok PID
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN SENSOR
Perancangan Sensor
Desain
25 mm
115 mm
80 mm
Perancangan Sensor
Pembahasan Desain (1)
bull Sensor berjenis kapasitif karena etanol
termasuk sebagai bahan dielektrik
Material Konstanta Dielektrik Konduktivitas (Scm)
Vakum 1 10-15
Udara Kering 100059 8x10-15
Minyak Tanah 18 4x10-12
Kertas 36 64x10-11
Etanol 96 243 135x10-9
Air 804 4x10-8
Perancangan Sensor
Pembahasan Desain (2)
bull Rongga sensor dirancang relatif besar untuk
mencegah aliran listrik akibat reaksi ionisasi
CH3CH2OH + H2O CH3CH2O- + H3O+
Perancangan Sensor
Pembahasan Desain (3)
Sensor berbahan aluminium karena
bull Tidak mudah teroksidasi
bull σ = 35x107 Sm
bull Tidak bereaksi dengan etanol
bull Paramagnetik
2Al + 3H2O Al2O3 + 3H2
Pengujian Sensor Sampel Air Mineral ldquoAquaserdquoSampel Percobaan Ke- Kapasitansi Terukur LCR meter(nF) Rerata Kapasitansi Terukur (nF)
Sampel 1
1 5756
58112
2 5829
3 5816
4 5821
5 5834
Sampel 2
1 5556
56086
2 5643
3 5644
4 5617
5 5583
Sampel 3
1 5732
57054
2 5667
3 5672
4 5716
5 5740
Sampel 4
1 5848
58974
2 5914
3 5921
4 5866
5 5938
Sampel 5
1 5863
58216
2 5832
3 5845
4 5798
5 5770
Rerata Kapasitansi Percobaan (nF) 57684
Pengujian Sensor Sampel Air Mineral ldquoFlowrdquoSampel Percobaan Ke- Kapasitansi Terukur LCR meter(nF) Rerata Kapasitansi Terukur(nF)
Sampel 1
1 6701
66714
2 6677
3 6676
4 6649
5 6654
Sampel 2
1 6506
65284
2 6550
3 6533
4 6521
5 6532
Sampel 3
1 6625
66024
2 6620
3 6584
4 6611
5 6572
Sampel 4
1 6564
65926
2 6566
3 6613
4 6611
5 6609
Sampel 5
1 6622
65956
2 6587
3 6586
4 6604
5 6579
Rerata Kapasitansi Percobaan (nF) 65981
Pengujian Sensor Sampel AquadesSampel Percobaan Ke- Kapasitansi Terukur LCR meter(nF) Rerata Kapasitansi Terukur(nF)
Sampel 1
1 3221
3204
2 3221
3 3186
4 3200
5 3194
Sampel 2
1 2334
2458
2 2355
3 2419
4 2602
5 2580
Sampel 3
1 2340
2249
2 2334
3 2253
4 2111
5 2205
Sampel 4
1 2437
2375
2 2333
3 2330
4 2422
5 2355
Sampel 5
1 2420
2400
2 2422
3 2370
4 2411
5 2377
Rerata Kapasitansi Percobaan (nF) 2537
Pengujian Sensor
Analisis Data Sensor
Sampel Aquades
Material Konstanta Dielektrik
Etanol 96 243
Air 804
Pengujian Sensor Sampel Etanol 96
Sampel Sampel Ke-Kapasitansi Terukur LCR
meter (nF)Rerata Kapasitansi Terukur (nF)
Sampel 1
1 0730
0696
2 0692
3 0681
4 0688
5 0690
Pengujian Sensor
Analisis Data Sensor
Material Konstanta Dielektrik
Etanol 96 243
Air 804
Sampel Etanol 96
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN OSILATOR
Perancangan Osilator
Skematik Rangkaian
Perancangan Osilator
Pembahasan Rangkaian
Rancangan osilator mengeluarkan gelombang kotak(kompatibel dengan mikrokontroler)
Perancangan Osilator
Pembahasan Rangkaian
Rancangan osilator mampu menghasilkan gelombangdengan frekuensi dibawah rating (500kHz)
Udara memiliki εr terendah (εr = 1)
Kapasitansi kabel terukur (LCR meter) = 0078nF
Kapasitansi kompensasi = 33nF
Pengujian Osilator
No SampelFrekuensi Terukur
Osiloskop (Hz)
1 Udara
458701
459224
459174
458855
459230
2 Aquades 1
113777
114101
114340
113800
113980
3 Aquades 2
86400
85992
86501
86388
86240
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN DRIVER POMPA
Perancangan Driver Pompa
Skematik Rangkaian
Pengujian Driver Pompa Pengujian
0
20
40
60
80
100
120
140
1601
96
58
8
98
0
137
3
176
5
215
7
254
9
294
1
333
3
372
5
411
8
451
0
490
2
529
4
568
6
607
8
647
1
686
3
725
5
764
7
803
9
843
1
882
4
921
6
960
8
100
00
9V
12V
Pengujian Driver Pompa Pengujian
0
20
40
60
80
100
1201
96
588
980
137
3
176
5
215
7
254
9
294
1
333
3
372
5
411
8
451
0
490
2
529
4
568
6
607
8
647
1
686
3
725
5
764
7
803
9
843
1
882
4
921
6
960
8
10
00
0
9V
12V
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN SISTEM MIKROKONTROLER
Perancangan Sistem Mikrokontroler Skematik Rangkaian
PERANCANGAN SOFTWARE
Diagram Blok Program Mikrokontroler
Diagram Blok
Diagram Blok Sistem
Algortima Pencacah Frekuensi
Diagram Blok
Algortima Pencacah Frekuensi Pengujian (1)
NoDuty Cycle
Tes ()Frekuensi Tes (Hz)
Nilai Bacaan Frekuensi (Hz)
Galat (Hz)
1 30
10138 101 038
10596 1060 04
13527 13527 0
105890 105890 0
789000 789000 0
2 50
10138 102 062
10596 1060 04
13527 13527 0
105890 105890 0
789000 789000 0
3 70
10138 102 062
10596 1061 14
13527 13526 1
105890 105887 3
789000 789998 2
Algortima Pencacah Frekuensi Pengujian (2)
No SampelFrekuensi Terukur
Osiloskop (Hz) Frekuensi Terukur
ATmega16 (Hz)Galat (Hz)
1 Udara
458701 458702 1
459224 459225 1
459174 459175 1
458855 458856 1
459230 459230 0
2 Aquades 1
113777 113778 1
114101 114102 1
114340 113340 0
113800 113800 0
113980 113980 0
3 Aquades 2
86400 86400 0
85992 85992 0
86501 86500 1
86388 86389 1
86240 86240 0
Diagram Blok Sistem
Algortima f to Etanol
Jenis Sampel f Osilator (kHz) Jenis Sampel f Osilator (kHz)
Aquades 135600 50 Etanol 174205
10 Etanol 142501 60 Etanol 181003
20 Etanol 149587 70 Etanol 188777
30 Etanol 158307 80 Etanol 195164
40 Etanol 166259 90 Etanol 205618
Dilakukan karakterisasi sensor terhadap pelbagaikonsentrasi etanol dalam aquades
Algortima f to Etanol
Frekuensi Osilator (Hz)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Algortima f to Etanol
Hasil Konversi Kadar Etanol (Etanol)
Hasil Pencacahan Frekuensi setelahKompensasi TDS Pelarut
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel aquades dan aquabides dengan pelbagai nilai TDS
No TDS (ppm) Frekuensi (kHz)ΔTDS (ppm) Δf (kHz)
1 042 134615
2 049 133705 007 -0910
3 059 132336 010 -1369
4 070 131039 011 -1297
5 071 130879 001 -0660
6 081 129658 010 -1221
7 090 128137 009 -1121
8 245 108421 155 -19716
9 251 107583 006 -0838
10 255 107081 004 -0502
11 315 106247 006 -0834
12 513 81437 198 -24810
13 514 81283 001 -0154
14 515 81123 001 -0160
15 515 81117 0 -0006
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Jenis Sampel TDS Larutan (ppm)
Aquades 04
10 Etanol 04
20 Etanol 04
30 Etanol 04
40 Etanol 042
50 Etanol 042
60 Etanol 042
70 Etanol 043
80 Etanol 043
90 Etanol 043
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Diagram Blok Sistem
KONTROLER PID
Algortima Kontroler PID
Diagram Blok
Tuning PID
Tuning konstanta PID dilakukan dengan menggunakan metodeziegler nichols 1 dengan dua jenis respon 0Et-10Et dan 20Et-10Et
Tuning PID 0Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 6182 0 0
PID 7418 0455 0550
Tuning PID 20Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 4689 0 0
PID 5628 0172 1450
Tuning PID Pengujian
Kad
ar E
tan
ol(
)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Waktu (s)
Waktu (s)
PENGUJIAN ALAT
Pengujian Alat
Kondisi
Konsentrasi TerukurSistem ()
Konsentrasi TerukurHidrometer ()
Replikasi ke- Replikasi ke-
I II III IV I II III IV
Tidak Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Tidak Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 007 024 0 0 0 0
Sampel Aquades
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer ()Error ()
Rise Time (s)
Settling Time (s)
10
10 0 38 67
10 0 35 62
10 0 37 65
20
20 0 71 137
20 0 75 141
20 0 68 133
30
30 0 126 238
29 333 113 221
30 0 132 240
40
40 0 178 421
40 0 181 422
42 5 194 439
Uji Kontrol Normal
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer()Error () Rise Time (s)
Settling Time(s)
10 9 10 24 45
20 18 10 415 59
30 28 667 42 72
40 375 625 66 109
50 47 6 104 135
10 10 0 36 62
20 20 0 41 59
30 28 667 495 76
40 38 5 69 115
50 47 6 112 143
10 10 0 36 60
20 20 0 45 59
30 295 167 48 71
40 38 5 67 112
50 48 4 108 136
Uji Kontrol denganPerubahan Set Point
Pengujian AlatUji Kontrol denganGangguan
Gangguan Konsentrasi Terukur () Error ()
50 ml Aquades 9 10
150 ml Aquades 10 0
300 ml Aquades 10 0
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
bull Sensor kapasitif yang telah dirancang dapat menghasilkan nilai kapasitansi
yang berbeda untuk sampel larutan yang berbeda sebagai fungsi
konstanta dielektrik relatif (εr)
bull Peningkatan nilai TDS (total dissolved substance) aquades sebagai pelarut
menyebabkan penurunan frekuensi osilator sensor sebesar 1200Hz pada
ΔTDS sebesar 01ppm
bull Penambahan etanol 96pada aquades tidak menaikkan TDS larutan
secara signifikan karena tidak terjadi penambahan mineral atau senyawa
logam
Kesimpulan
bull Algoritma pencacah frekuensi yang dirancang mampu mendeteksi
perubahan frekuensi sebesar 1Hz dengan error maksimum 06
bull Konstanta PID berdasarkan Ziegler Nichols 1 untuk pompa etanol
adalah 74(Kp) 045(Ki) dan 055(Kd) untuk pompa aquades adalah
563(Kp) 017(Ki) dan 145(Kd)
bull Sistem kontrol yang dirancang mampu menghasilkan dan menjaga
konsentrasi larutan etanol dengan error hingga 10 pada tingkat
konsentrasi uji 0-50
Saran
bull Penggunaan Gas Chromatography sebagai penyedia data
karakterisasi sensor terhadap pelbagai kadar etanol diluar
penggunaan hidrometer
bull Penggunaan motor pengaduk dengan kecepatan putar yang lebih
tinggi untuk mempercepat homogenisasi larutan
Dokumentasi
bull Pembuatan Etanol 10MOV
bull Pengujian Sistem Kontrol KadarMOV
bull Pembandingan DataMOV
TE 091399
TERIMA KASIH
Pengujian Alat Pengaruh pH
Set point ()Konsentrasi
Terukur ()
Error
()pH [H+]
Konduktivitas
(uS)
10
10 0 696 10-696 3472
10 0 696 10-696 3484
9 10 689 10-689 3484
20
20 0 691 10-693 3355
21 5 695 10-695 3333
20 0 69 10-690 3367
30
30 0 687 10-687 3164
30 0 688 10-688 3164
30 0 686 10-686 3164
40
40 0 665 10-665 2777
41 5 672 10-672 2762
40 0 663 10-663 2777
- 2210100136-presentation
-
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN SENSOR
Perancangan Sensor
Desain
25 mm
115 mm
80 mm
Perancangan Sensor
Pembahasan Desain (1)
bull Sensor berjenis kapasitif karena etanol
termasuk sebagai bahan dielektrik
Material Konstanta Dielektrik Konduktivitas (Scm)
Vakum 1 10-15
Udara Kering 100059 8x10-15
Minyak Tanah 18 4x10-12
Kertas 36 64x10-11
Etanol 96 243 135x10-9
Air 804 4x10-8
Perancangan Sensor
Pembahasan Desain (2)
bull Rongga sensor dirancang relatif besar untuk
mencegah aliran listrik akibat reaksi ionisasi
CH3CH2OH + H2O CH3CH2O- + H3O+
Perancangan Sensor
Pembahasan Desain (3)
Sensor berbahan aluminium karena
bull Tidak mudah teroksidasi
bull σ = 35x107 Sm
bull Tidak bereaksi dengan etanol
bull Paramagnetik
2Al + 3H2O Al2O3 + 3H2
Pengujian Sensor Sampel Air Mineral ldquoAquaserdquoSampel Percobaan Ke- Kapasitansi Terukur LCR meter(nF) Rerata Kapasitansi Terukur (nF)
Sampel 1
1 5756
58112
2 5829
3 5816
4 5821
5 5834
Sampel 2
1 5556
56086
2 5643
3 5644
4 5617
5 5583
Sampel 3
1 5732
57054
2 5667
3 5672
4 5716
5 5740
Sampel 4
1 5848
58974
2 5914
3 5921
4 5866
5 5938
Sampel 5
1 5863
58216
2 5832
3 5845
4 5798
5 5770
Rerata Kapasitansi Percobaan (nF) 57684
Pengujian Sensor Sampel Air Mineral ldquoFlowrdquoSampel Percobaan Ke- Kapasitansi Terukur LCR meter(nF) Rerata Kapasitansi Terukur(nF)
Sampel 1
1 6701
66714
2 6677
3 6676
4 6649
5 6654
Sampel 2
1 6506
65284
2 6550
3 6533
4 6521
5 6532
Sampel 3
1 6625
66024
2 6620
3 6584
4 6611
5 6572
Sampel 4
1 6564
65926
2 6566
3 6613
4 6611
5 6609
Sampel 5
1 6622
65956
2 6587
3 6586
4 6604
5 6579
Rerata Kapasitansi Percobaan (nF) 65981
Pengujian Sensor Sampel AquadesSampel Percobaan Ke- Kapasitansi Terukur LCR meter(nF) Rerata Kapasitansi Terukur(nF)
Sampel 1
1 3221
3204
2 3221
3 3186
4 3200
5 3194
Sampel 2
1 2334
2458
2 2355
3 2419
4 2602
5 2580
Sampel 3
1 2340
2249
2 2334
3 2253
4 2111
5 2205
Sampel 4
1 2437
2375
2 2333
3 2330
4 2422
5 2355
Sampel 5
1 2420
2400
2 2422
3 2370
4 2411
5 2377
Rerata Kapasitansi Percobaan (nF) 2537
Pengujian Sensor
Analisis Data Sensor
Sampel Aquades
Material Konstanta Dielektrik
Etanol 96 243
Air 804
Pengujian Sensor Sampel Etanol 96
Sampel Sampel Ke-Kapasitansi Terukur LCR
meter (nF)Rerata Kapasitansi Terukur (nF)
Sampel 1
1 0730
0696
2 0692
3 0681
4 0688
5 0690
Pengujian Sensor
Analisis Data Sensor
Material Konstanta Dielektrik
Etanol 96 243
Air 804
Sampel Etanol 96
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN OSILATOR
Perancangan Osilator
Skematik Rangkaian
Perancangan Osilator
Pembahasan Rangkaian
Rancangan osilator mengeluarkan gelombang kotak(kompatibel dengan mikrokontroler)
Perancangan Osilator
Pembahasan Rangkaian
Rancangan osilator mampu menghasilkan gelombangdengan frekuensi dibawah rating (500kHz)
Udara memiliki εr terendah (εr = 1)
Kapasitansi kabel terukur (LCR meter) = 0078nF
Kapasitansi kompensasi = 33nF
Pengujian Osilator
No SampelFrekuensi Terukur
Osiloskop (Hz)
1 Udara
458701
459224
459174
458855
459230
2 Aquades 1
113777
114101
114340
113800
113980
3 Aquades 2
86400
85992
86501
86388
86240
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN DRIVER POMPA
Perancangan Driver Pompa
Skematik Rangkaian
Pengujian Driver Pompa Pengujian
0
20
40
60
80
100
120
140
1601
96
58
8
98
0
137
3
176
5
215
7
254
9
294
1
333
3
372
5
411
8
451
0
490
2
529
4
568
6
607
8
647
1
686
3
725
5
764
7
803
9
843
1
882
4
921
6
960
8
100
00
9V
12V
Pengujian Driver Pompa Pengujian
0
20
40
60
80
100
1201
96
588
980
137
3
176
5
215
7
254
9
294
1
333
3
372
5
411
8
451
0
490
2
529
4
568
6
607
8
647
1
686
3
725
5
764
7
803
9
843
1
882
4
921
6
960
8
10
00
0
9V
12V
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN SISTEM MIKROKONTROLER
Perancangan Sistem Mikrokontroler Skematik Rangkaian
PERANCANGAN SOFTWARE
Diagram Blok Program Mikrokontroler
Diagram Blok
Diagram Blok Sistem
Algortima Pencacah Frekuensi
Diagram Blok
Algortima Pencacah Frekuensi Pengujian (1)
NoDuty Cycle
Tes ()Frekuensi Tes (Hz)
Nilai Bacaan Frekuensi (Hz)
Galat (Hz)
1 30
10138 101 038
10596 1060 04
13527 13527 0
105890 105890 0
789000 789000 0
2 50
10138 102 062
10596 1060 04
13527 13527 0
105890 105890 0
789000 789000 0
3 70
10138 102 062
10596 1061 14
13527 13526 1
105890 105887 3
789000 789998 2
Algortima Pencacah Frekuensi Pengujian (2)
No SampelFrekuensi Terukur
Osiloskop (Hz) Frekuensi Terukur
ATmega16 (Hz)Galat (Hz)
1 Udara
458701 458702 1
459224 459225 1
459174 459175 1
458855 458856 1
459230 459230 0
2 Aquades 1
113777 113778 1
114101 114102 1
114340 113340 0
113800 113800 0
113980 113980 0
3 Aquades 2
86400 86400 0
85992 85992 0
86501 86500 1
86388 86389 1
86240 86240 0
Diagram Blok Sistem
Algortima f to Etanol
Jenis Sampel f Osilator (kHz) Jenis Sampel f Osilator (kHz)
Aquades 135600 50 Etanol 174205
10 Etanol 142501 60 Etanol 181003
20 Etanol 149587 70 Etanol 188777
30 Etanol 158307 80 Etanol 195164
40 Etanol 166259 90 Etanol 205618
Dilakukan karakterisasi sensor terhadap pelbagaikonsentrasi etanol dalam aquades
Algortima f to Etanol
Frekuensi Osilator (Hz)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Algortima f to Etanol
Hasil Konversi Kadar Etanol (Etanol)
Hasil Pencacahan Frekuensi setelahKompensasi TDS Pelarut
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel aquades dan aquabides dengan pelbagai nilai TDS
No TDS (ppm) Frekuensi (kHz)ΔTDS (ppm) Δf (kHz)
1 042 134615
2 049 133705 007 -0910
3 059 132336 010 -1369
4 070 131039 011 -1297
5 071 130879 001 -0660
6 081 129658 010 -1221
7 090 128137 009 -1121
8 245 108421 155 -19716
9 251 107583 006 -0838
10 255 107081 004 -0502
11 315 106247 006 -0834
12 513 81437 198 -24810
13 514 81283 001 -0154
14 515 81123 001 -0160
15 515 81117 0 -0006
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Jenis Sampel TDS Larutan (ppm)
Aquades 04
10 Etanol 04
20 Etanol 04
30 Etanol 04
40 Etanol 042
50 Etanol 042
60 Etanol 042
70 Etanol 043
80 Etanol 043
90 Etanol 043
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Diagram Blok Sistem
KONTROLER PID
Algortima Kontroler PID
Diagram Blok
Tuning PID
Tuning konstanta PID dilakukan dengan menggunakan metodeziegler nichols 1 dengan dua jenis respon 0Et-10Et dan 20Et-10Et
Tuning PID 0Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 6182 0 0
PID 7418 0455 0550
Tuning PID 20Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 4689 0 0
PID 5628 0172 1450
Tuning PID Pengujian
Kad
ar E
tan
ol(
)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Waktu (s)
Waktu (s)
PENGUJIAN ALAT
Pengujian Alat
Kondisi
Konsentrasi TerukurSistem ()
Konsentrasi TerukurHidrometer ()
Replikasi ke- Replikasi ke-
I II III IV I II III IV
Tidak Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Tidak Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 007 024 0 0 0 0
Sampel Aquades
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer ()Error ()
Rise Time (s)
Settling Time (s)
10
10 0 38 67
10 0 35 62
10 0 37 65
20
20 0 71 137
20 0 75 141
20 0 68 133
30
30 0 126 238
29 333 113 221
30 0 132 240
40
40 0 178 421
40 0 181 422
42 5 194 439
Uji Kontrol Normal
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer()Error () Rise Time (s)
Settling Time(s)
10 9 10 24 45
20 18 10 415 59
30 28 667 42 72
40 375 625 66 109
50 47 6 104 135
10 10 0 36 62
20 20 0 41 59
30 28 667 495 76
40 38 5 69 115
50 47 6 112 143
10 10 0 36 60
20 20 0 45 59
30 295 167 48 71
40 38 5 67 112
50 48 4 108 136
Uji Kontrol denganPerubahan Set Point
Pengujian AlatUji Kontrol denganGangguan
Gangguan Konsentrasi Terukur () Error ()
50 ml Aquades 9 10
150 ml Aquades 10 0
300 ml Aquades 10 0
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
bull Sensor kapasitif yang telah dirancang dapat menghasilkan nilai kapasitansi
yang berbeda untuk sampel larutan yang berbeda sebagai fungsi
konstanta dielektrik relatif (εr)
bull Peningkatan nilai TDS (total dissolved substance) aquades sebagai pelarut
menyebabkan penurunan frekuensi osilator sensor sebesar 1200Hz pada
ΔTDS sebesar 01ppm
bull Penambahan etanol 96pada aquades tidak menaikkan TDS larutan
secara signifikan karena tidak terjadi penambahan mineral atau senyawa
logam
Kesimpulan
bull Algoritma pencacah frekuensi yang dirancang mampu mendeteksi
perubahan frekuensi sebesar 1Hz dengan error maksimum 06
bull Konstanta PID berdasarkan Ziegler Nichols 1 untuk pompa etanol
adalah 74(Kp) 045(Ki) dan 055(Kd) untuk pompa aquades adalah
563(Kp) 017(Ki) dan 145(Kd)
bull Sistem kontrol yang dirancang mampu menghasilkan dan menjaga
konsentrasi larutan etanol dengan error hingga 10 pada tingkat
konsentrasi uji 0-50
Saran
bull Penggunaan Gas Chromatography sebagai penyedia data
karakterisasi sensor terhadap pelbagai kadar etanol diluar
penggunaan hidrometer
bull Penggunaan motor pengaduk dengan kecepatan putar yang lebih
tinggi untuk mempercepat homogenisasi larutan
Dokumentasi
bull Pembuatan Etanol 10MOV
bull Pengujian Sistem Kontrol KadarMOV
bull Pembandingan DataMOV
TE 091399
TERIMA KASIH
Pengujian Alat Pengaruh pH
Set point ()Konsentrasi
Terukur ()
Error
()pH [H+]
Konduktivitas
(uS)
10
10 0 696 10-696 3472
10 0 696 10-696 3484
9 10 689 10-689 3484
20
20 0 691 10-693 3355
21 5 695 10-695 3333
20 0 69 10-690 3367
30
30 0 687 10-687 3164
30 0 688 10-688 3164
30 0 686 10-686 3164
40
40 0 665 10-665 2777
41 5 672 10-672 2762
40 0 663 10-663 2777
- 2210100136-presentation
-
PERANCANGAN SENSOR
Perancangan Sensor
Desain
25 mm
115 mm
80 mm
Perancangan Sensor
Pembahasan Desain (1)
bull Sensor berjenis kapasitif karena etanol
termasuk sebagai bahan dielektrik
Material Konstanta Dielektrik Konduktivitas (Scm)
Vakum 1 10-15
Udara Kering 100059 8x10-15
Minyak Tanah 18 4x10-12
Kertas 36 64x10-11
Etanol 96 243 135x10-9
Air 804 4x10-8
Perancangan Sensor
Pembahasan Desain (2)
bull Rongga sensor dirancang relatif besar untuk
mencegah aliran listrik akibat reaksi ionisasi
CH3CH2OH + H2O CH3CH2O- + H3O+
Perancangan Sensor
Pembahasan Desain (3)
Sensor berbahan aluminium karena
bull Tidak mudah teroksidasi
bull σ = 35x107 Sm
bull Tidak bereaksi dengan etanol
bull Paramagnetik
2Al + 3H2O Al2O3 + 3H2
Pengujian Sensor Sampel Air Mineral ldquoAquaserdquoSampel Percobaan Ke- Kapasitansi Terukur LCR meter(nF) Rerata Kapasitansi Terukur (nF)
Sampel 1
1 5756
58112
2 5829
3 5816
4 5821
5 5834
Sampel 2
1 5556
56086
2 5643
3 5644
4 5617
5 5583
Sampel 3
1 5732
57054
2 5667
3 5672
4 5716
5 5740
Sampel 4
1 5848
58974
2 5914
3 5921
4 5866
5 5938
Sampel 5
1 5863
58216
2 5832
3 5845
4 5798
5 5770
Rerata Kapasitansi Percobaan (nF) 57684
Pengujian Sensor Sampel Air Mineral ldquoFlowrdquoSampel Percobaan Ke- Kapasitansi Terukur LCR meter(nF) Rerata Kapasitansi Terukur(nF)
Sampel 1
1 6701
66714
2 6677
3 6676
4 6649
5 6654
Sampel 2
1 6506
65284
2 6550
3 6533
4 6521
5 6532
Sampel 3
1 6625
66024
2 6620
3 6584
4 6611
5 6572
Sampel 4
1 6564
65926
2 6566
3 6613
4 6611
5 6609
Sampel 5
1 6622
65956
2 6587
3 6586
4 6604
5 6579
Rerata Kapasitansi Percobaan (nF) 65981
Pengujian Sensor Sampel AquadesSampel Percobaan Ke- Kapasitansi Terukur LCR meter(nF) Rerata Kapasitansi Terukur(nF)
Sampel 1
1 3221
3204
2 3221
3 3186
4 3200
5 3194
Sampel 2
1 2334
2458
2 2355
3 2419
4 2602
5 2580
Sampel 3
1 2340
2249
2 2334
3 2253
4 2111
5 2205
Sampel 4
1 2437
2375
2 2333
3 2330
4 2422
5 2355
Sampel 5
1 2420
2400
2 2422
3 2370
4 2411
5 2377
Rerata Kapasitansi Percobaan (nF) 2537
Pengujian Sensor
Analisis Data Sensor
Sampel Aquades
Material Konstanta Dielektrik
Etanol 96 243
Air 804
Pengujian Sensor Sampel Etanol 96
Sampel Sampel Ke-Kapasitansi Terukur LCR
meter (nF)Rerata Kapasitansi Terukur (nF)
Sampel 1
1 0730
0696
2 0692
3 0681
4 0688
5 0690
Pengujian Sensor
Analisis Data Sensor
Material Konstanta Dielektrik
Etanol 96 243
Air 804
Sampel Etanol 96
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN OSILATOR
Perancangan Osilator
Skematik Rangkaian
Perancangan Osilator
Pembahasan Rangkaian
Rancangan osilator mengeluarkan gelombang kotak(kompatibel dengan mikrokontroler)
Perancangan Osilator
Pembahasan Rangkaian
Rancangan osilator mampu menghasilkan gelombangdengan frekuensi dibawah rating (500kHz)
Udara memiliki εr terendah (εr = 1)
Kapasitansi kabel terukur (LCR meter) = 0078nF
Kapasitansi kompensasi = 33nF
Pengujian Osilator
No SampelFrekuensi Terukur
Osiloskop (Hz)
1 Udara
458701
459224
459174
458855
459230
2 Aquades 1
113777
114101
114340
113800
113980
3 Aquades 2
86400
85992
86501
86388
86240
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN DRIVER POMPA
Perancangan Driver Pompa
Skematik Rangkaian
Pengujian Driver Pompa Pengujian
0
20
40
60
80
100
120
140
1601
96
58
8
98
0
137
3
176
5
215
7
254
9
294
1
333
3
372
5
411
8
451
0
490
2
529
4
568
6
607
8
647
1
686
3
725
5
764
7
803
9
843
1
882
4
921
6
960
8
100
00
9V
12V
Pengujian Driver Pompa Pengujian
0
20
40
60
80
100
1201
96
588
980
137
3
176
5
215
7
254
9
294
1
333
3
372
5
411
8
451
0
490
2
529
4
568
6
607
8
647
1
686
3
725
5
764
7
803
9
843
1
882
4
921
6
960
8
10
00
0
9V
12V
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN SISTEM MIKROKONTROLER
Perancangan Sistem Mikrokontroler Skematik Rangkaian
PERANCANGAN SOFTWARE
Diagram Blok Program Mikrokontroler
Diagram Blok
Diagram Blok Sistem
Algortima Pencacah Frekuensi
Diagram Blok
Algortima Pencacah Frekuensi Pengujian (1)
NoDuty Cycle
Tes ()Frekuensi Tes (Hz)
Nilai Bacaan Frekuensi (Hz)
Galat (Hz)
1 30
10138 101 038
10596 1060 04
13527 13527 0
105890 105890 0
789000 789000 0
2 50
10138 102 062
10596 1060 04
13527 13527 0
105890 105890 0
789000 789000 0
3 70
10138 102 062
10596 1061 14
13527 13526 1
105890 105887 3
789000 789998 2
Algortima Pencacah Frekuensi Pengujian (2)
No SampelFrekuensi Terukur
Osiloskop (Hz) Frekuensi Terukur
ATmega16 (Hz)Galat (Hz)
1 Udara
458701 458702 1
459224 459225 1
459174 459175 1
458855 458856 1
459230 459230 0
2 Aquades 1
113777 113778 1
114101 114102 1
114340 113340 0
113800 113800 0
113980 113980 0
3 Aquades 2
86400 86400 0
85992 85992 0
86501 86500 1
86388 86389 1
86240 86240 0
Diagram Blok Sistem
Algortima f to Etanol
Jenis Sampel f Osilator (kHz) Jenis Sampel f Osilator (kHz)
Aquades 135600 50 Etanol 174205
10 Etanol 142501 60 Etanol 181003
20 Etanol 149587 70 Etanol 188777
30 Etanol 158307 80 Etanol 195164
40 Etanol 166259 90 Etanol 205618
Dilakukan karakterisasi sensor terhadap pelbagaikonsentrasi etanol dalam aquades
Algortima f to Etanol
Frekuensi Osilator (Hz)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Algortima f to Etanol
Hasil Konversi Kadar Etanol (Etanol)
Hasil Pencacahan Frekuensi setelahKompensasi TDS Pelarut
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel aquades dan aquabides dengan pelbagai nilai TDS
No TDS (ppm) Frekuensi (kHz)ΔTDS (ppm) Δf (kHz)
1 042 134615
2 049 133705 007 -0910
3 059 132336 010 -1369
4 070 131039 011 -1297
5 071 130879 001 -0660
6 081 129658 010 -1221
7 090 128137 009 -1121
8 245 108421 155 -19716
9 251 107583 006 -0838
10 255 107081 004 -0502
11 315 106247 006 -0834
12 513 81437 198 -24810
13 514 81283 001 -0154
14 515 81123 001 -0160
15 515 81117 0 -0006
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Jenis Sampel TDS Larutan (ppm)
Aquades 04
10 Etanol 04
20 Etanol 04
30 Etanol 04
40 Etanol 042
50 Etanol 042
60 Etanol 042
70 Etanol 043
80 Etanol 043
90 Etanol 043
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Diagram Blok Sistem
KONTROLER PID
Algortima Kontroler PID
Diagram Blok
Tuning PID
Tuning konstanta PID dilakukan dengan menggunakan metodeziegler nichols 1 dengan dua jenis respon 0Et-10Et dan 20Et-10Et
Tuning PID 0Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 6182 0 0
PID 7418 0455 0550
Tuning PID 20Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 4689 0 0
PID 5628 0172 1450
Tuning PID Pengujian
Kad
ar E
tan
ol(
)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Waktu (s)
Waktu (s)
PENGUJIAN ALAT
Pengujian Alat
Kondisi
Konsentrasi TerukurSistem ()
Konsentrasi TerukurHidrometer ()
Replikasi ke- Replikasi ke-
I II III IV I II III IV
Tidak Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Tidak Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 007 024 0 0 0 0
Sampel Aquades
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer ()Error ()
Rise Time (s)
Settling Time (s)
10
10 0 38 67
10 0 35 62
10 0 37 65
20
20 0 71 137
20 0 75 141
20 0 68 133
30
30 0 126 238
29 333 113 221
30 0 132 240
40
40 0 178 421
40 0 181 422
42 5 194 439
Uji Kontrol Normal
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer()Error () Rise Time (s)
Settling Time(s)
10 9 10 24 45
20 18 10 415 59
30 28 667 42 72
40 375 625 66 109
50 47 6 104 135
10 10 0 36 62
20 20 0 41 59
30 28 667 495 76
40 38 5 69 115
50 47 6 112 143
10 10 0 36 60
20 20 0 45 59
30 295 167 48 71
40 38 5 67 112
50 48 4 108 136
Uji Kontrol denganPerubahan Set Point
Pengujian AlatUji Kontrol denganGangguan
Gangguan Konsentrasi Terukur () Error ()
50 ml Aquades 9 10
150 ml Aquades 10 0
300 ml Aquades 10 0
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
bull Sensor kapasitif yang telah dirancang dapat menghasilkan nilai kapasitansi
yang berbeda untuk sampel larutan yang berbeda sebagai fungsi
konstanta dielektrik relatif (εr)
bull Peningkatan nilai TDS (total dissolved substance) aquades sebagai pelarut
menyebabkan penurunan frekuensi osilator sensor sebesar 1200Hz pada
ΔTDS sebesar 01ppm
bull Penambahan etanol 96pada aquades tidak menaikkan TDS larutan
secara signifikan karena tidak terjadi penambahan mineral atau senyawa
logam
Kesimpulan
bull Algoritma pencacah frekuensi yang dirancang mampu mendeteksi
perubahan frekuensi sebesar 1Hz dengan error maksimum 06
bull Konstanta PID berdasarkan Ziegler Nichols 1 untuk pompa etanol
adalah 74(Kp) 045(Ki) dan 055(Kd) untuk pompa aquades adalah
563(Kp) 017(Ki) dan 145(Kd)
bull Sistem kontrol yang dirancang mampu menghasilkan dan menjaga
konsentrasi larutan etanol dengan error hingga 10 pada tingkat
konsentrasi uji 0-50
Saran
bull Penggunaan Gas Chromatography sebagai penyedia data
karakterisasi sensor terhadap pelbagai kadar etanol diluar
penggunaan hidrometer
bull Penggunaan motor pengaduk dengan kecepatan putar yang lebih
tinggi untuk mempercepat homogenisasi larutan
Dokumentasi
bull Pembuatan Etanol 10MOV
bull Pengujian Sistem Kontrol KadarMOV
bull Pembandingan DataMOV
TE 091399
TERIMA KASIH
Pengujian Alat Pengaruh pH
Set point ()Konsentrasi
Terukur ()
Error
()pH [H+]
Konduktivitas
(uS)
10
10 0 696 10-696 3472
10 0 696 10-696 3484
9 10 689 10-689 3484
20
20 0 691 10-693 3355
21 5 695 10-695 3333
20 0 69 10-690 3367
30
30 0 687 10-687 3164
30 0 688 10-688 3164
30 0 686 10-686 3164
40
40 0 665 10-665 2777
41 5 672 10-672 2762
40 0 663 10-663 2777
- 2210100136-presentation
-
Perancangan Sensor
Desain
25 mm
115 mm
80 mm
Perancangan Sensor
Pembahasan Desain (1)
bull Sensor berjenis kapasitif karena etanol
termasuk sebagai bahan dielektrik
Material Konstanta Dielektrik Konduktivitas (Scm)
Vakum 1 10-15
Udara Kering 100059 8x10-15
Minyak Tanah 18 4x10-12
Kertas 36 64x10-11
Etanol 96 243 135x10-9
Air 804 4x10-8
Perancangan Sensor
Pembahasan Desain (2)
bull Rongga sensor dirancang relatif besar untuk
mencegah aliran listrik akibat reaksi ionisasi
CH3CH2OH + H2O CH3CH2O- + H3O+
Perancangan Sensor
Pembahasan Desain (3)
Sensor berbahan aluminium karena
bull Tidak mudah teroksidasi
bull σ = 35x107 Sm
bull Tidak bereaksi dengan etanol
bull Paramagnetik
2Al + 3H2O Al2O3 + 3H2
Pengujian Sensor Sampel Air Mineral ldquoAquaserdquoSampel Percobaan Ke- Kapasitansi Terukur LCR meter(nF) Rerata Kapasitansi Terukur (nF)
Sampel 1
1 5756
58112
2 5829
3 5816
4 5821
5 5834
Sampel 2
1 5556
56086
2 5643
3 5644
4 5617
5 5583
Sampel 3
1 5732
57054
2 5667
3 5672
4 5716
5 5740
Sampel 4
1 5848
58974
2 5914
3 5921
4 5866
5 5938
Sampel 5
1 5863
58216
2 5832
3 5845
4 5798
5 5770
Rerata Kapasitansi Percobaan (nF) 57684
Pengujian Sensor Sampel Air Mineral ldquoFlowrdquoSampel Percobaan Ke- Kapasitansi Terukur LCR meter(nF) Rerata Kapasitansi Terukur(nF)
Sampel 1
1 6701
66714
2 6677
3 6676
4 6649
5 6654
Sampel 2
1 6506
65284
2 6550
3 6533
4 6521
5 6532
Sampel 3
1 6625
66024
2 6620
3 6584
4 6611
5 6572
Sampel 4
1 6564
65926
2 6566
3 6613
4 6611
5 6609
Sampel 5
1 6622
65956
2 6587
3 6586
4 6604
5 6579
Rerata Kapasitansi Percobaan (nF) 65981
Pengujian Sensor Sampel AquadesSampel Percobaan Ke- Kapasitansi Terukur LCR meter(nF) Rerata Kapasitansi Terukur(nF)
Sampel 1
1 3221
3204
2 3221
3 3186
4 3200
5 3194
Sampel 2
1 2334
2458
2 2355
3 2419
4 2602
5 2580
Sampel 3
1 2340
2249
2 2334
3 2253
4 2111
5 2205
Sampel 4
1 2437
2375
2 2333
3 2330
4 2422
5 2355
Sampel 5
1 2420
2400
2 2422
3 2370
4 2411
5 2377
Rerata Kapasitansi Percobaan (nF) 2537
Pengujian Sensor
Analisis Data Sensor
Sampel Aquades
Material Konstanta Dielektrik
Etanol 96 243
Air 804
Pengujian Sensor Sampel Etanol 96
Sampel Sampel Ke-Kapasitansi Terukur LCR
meter (nF)Rerata Kapasitansi Terukur (nF)
Sampel 1
1 0730
0696
2 0692
3 0681
4 0688
5 0690
Pengujian Sensor
Analisis Data Sensor
Material Konstanta Dielektrik
Etanol 96 243
Air 804
Sampel Etanol 96
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN OSILATOR
Perancangan Osilator
Skematik Rangkaian
Perancangan Osilator
Pembahasan Rangkaian
Rancangan osilator mengeluarkan gelombang kotak(kompatibel dengan mikrokontroler)
Perancangan Osilator
Pembahasan Rangkaian
Rancangan osilator mampu menghasilkan gelombangdengan frekuensi dibawah rating (500kHz)
Udara memiliki εr terendah (εr = 1)
Kapasitansi kabel terukur (LCR meter) = 0078nF
Kapasitansi kompensasi = 33nF
Pengujian Osilator
No SampelFrekuensi Terukur
Osiloskop (Hz)
1 Udara
458701
459224
459174
458855
459230
2 Aquades 1
113777
114101
114340
113800
113980
3 Aquades 2
86400
85992
86501
86388
86240
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN DRIVER POMPA
Perancangan Driver Pompa
Skematik Rangkaian
Pengujian Driver Pompa Pengujian
0
20
40
60
80
100
120
140
1601
96
58
8
98
0
137
3
176
5
215
7
254
9
294
1
333
3
372
5
411
8
451
0
490
2
529
4
568
6
607
8
647
1
686
3
725
5
764
7
803
9
843
1
882
4
921
6
960
8
100
00
9V
12V
Pengujian Driver Pompa Pengujian
0
20
40
60
80
100
1201
96
588
980
137
3
176
5
215
7
254
9
294
1
333
3
372
5
411
8
451
0
490
2
529
4
568
6
607
8
647
1
686
3
725
5
764
7
803
9
843
1
882
4
921
6
960
8
10
00
0
9V
12V
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN SISTEM MIKROKONTROLER
Perancangan Sistem Mikrokontroler Skematik Rangkaian
PERANCANGAN SOFTWARE
Diagram Blok Program Mikrokontroler
Diagram Blok
Diagram Blok Sistem
Algortima Pencacah Frekuensi
Diagram Blok
Algortima Pencacah Frekuensi Pengujian (1)
NoDuty Cycle
Tes ()Frekuensi Tes (Hz)
Nilai Bacaan Frekuensi (Hz)
Galat (Hz)
1 30
10138 101 038
10596 1060 04
13527 13527 0
105890 105890 0
789000 789000 0
2 50
10138 102 062
10596 1060 04
13527 13527 0
105890 105890 0
789000 789000 0
3 70
10138 102 062
10596 1061 14
13527 13526 1
105890 105887 3
789000 789998 2
Algortima Pencacah Frekuensi Pengujian (2)
No SampelFrekuensi Terukur
Osiloskop (Hz) Frekuensi Terukur
ATmega16 (Hz)Galat (Hz)
1 Udara
458701 458702 1
459224 459225 1
459174 459175 1
458855 458856 1
459230 459230 0
2 Aquades 1
113777 113778 1
114101 114102 1
114340 113340 0
113800 113800 0
113980 113980 0
3 Aquades 2
86400 86400 0
85992 85992 0
86501 86500 1
86388 86389 1
86240 86240 0
Diagram Blok Sistem
Algortima f to Etanol
Jenis Sampel f Osilator (kHz) Jenis Sampel f Osilator (kHz)
Aquades 135600 50 Etanol 174205
10 Etanol 142501 60 Etanol 181003
20 Etanol 149587 70 Etanol 188777
30 Etanol 158307 80 Etanol 195164
40 Etanol 166259 90 Etanol 205618
Dilakukan karakterisasi sensor terhadap pelbagaikonsentrasi etanol dalam aquades
Algortima f to Etanol
Frekuensi Osilator (Hz)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Algortima f to Etanol
Hasil Konversi Kadar Etanol (Etanol)
Hasil Pencacahan Frekuensi setelahKompensasi TDS Pelarut
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel aquades dan aquabides dengan pelbagai nilai TDS
No TDS (ppm) Frekuensi (kHz)ΔTDS (ppm) Δf (kHz)
1 042 134615
2 049 133705 007 -0910
3 059 132336 010 -1369
4 070 131039 011 -1297
5 071 130879 001 -0660
6 081 129658 010 -1221
7 090 128137 009 -1121
8 245 108421 155 -19716
9 251 107583 006 -0838
10 255 107081 004 -0502
11 315 106247 006 -0834
12 513 81437 198 -24810
13 514 81283 001 -0154
14 515 81123 001 -0160
15 515 81117 0 -0006
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Jenis Sampel TDS Larutan (ppm)
Aquades 04
10 Etanol 04
20 Etanol 04
30 Etanol 04
40 Etanol 042
50 Etanol 042
60 Etanol 042
70 Etanol 043
80 Etanol 043
90 Etanol 043
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Diagram Blok Sistem
KONTROLER PID
Algortima Kontroler PID
Diagram Blok
Tuning PID
Tuning konstanta PID dilakukan dengan menggunakan metodeziegler nichols 1 dengan dua jenis respon 0Et-10Et dan 20Et-10Et
Tuning PID 0Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 6182 0 0
PID 7418 0455 0550
Tuning PID 20Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 4689 0 0
PID 5628 0172 1450
Tuning PID Pengujian
Kad
ar E
tan
ol(
)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Waktu (s)
Waktu (s)
PENGUJIAN ALAT
Pengujian Alat
Kondisi
Konsentrasi TerukurSistem ()
Konsentrasi TerukurHidrometer ()
Replikasi ke- Replikasi ke-
I II III IV I II III IV
Tidak Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Tidak Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 007 024 0 0 0 0
Sampel Aquades
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer ()Error ()
Rise Time (s)
Settling Time (s)
10
10 0 38 67
10 0 35 62
10 0 37 65
20
20 0 71 137
20 0 75 141
20 0 68 133
30
30 0 126 238
29 333 113 221
30 0 132 240
40
40 0 178 421
40 0 181 422
42 5 194 439
Uji Kontrol Normal
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer()Error () Rise Time (s)
Settling Time(s)
10 9 10 24 45
20 18 10 415 59
30 28 667 42 72
40 375 625 66 109
50 47 6 104 135
10 10 0 36 62
20 20 0 41 59
30 28 667 495 76
40 38 5 69 115
50 47 6 112 143
10 10 0 36 60
20 20 0 45 59
30 295 167 48 71
40 38 5 67 112
50 48 4 108 136
Uji Kontrol denganPerubahan Set Point
Pengujian AlatUji Kontrol denganGangguan
Gangguan Konsentrasi Terukur () Error ()
50 ml Aquades 9 10
150 ml Aquades 10 0
300 ml Aquades 10 0
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
bull Sensor kapasitif yang telah dirancang dapat menghasilkan nilai kapasitansi
yang berbeda untuk sampel larutan yang berbeda sebagai fungsi
konstanta dielektrik relatif (εr)
bull Peningkatan nilai TDS (total dissolved substance) aquades sebagai pelarut
menyebabkan penurunan frekuensi osilator sensor sebesar 1200Hz pada
ΔTDS sebesar 01ppm
bull Penambahan etanol 96pada aquades tidak menaikkan TDS larutan
secara signifikan karena tidak terjadi penambahan mineral atau senyawa
logam
Kesimpulan
bull Algoritma pencacah frekuensi yang dirancang mampu mendeteksi
perubahan frekuensi sebesar 1Hz dengan error maksimum 06
bull Konstanta PID berdasarkan Ziegler Nichols 1 untuk pompa etanol
adalah 74(Kp) 045(Ki) dan 055(Kd) untuk pompa aquades adalah
563(Kp) 017(Ki) dan 145(Kd)
bull Sistem kontrol yang dirancang mampu menghasilkan dan menjaga
konsentrasi larutan etanol dengan error hingga 10 pada tingkat
konsentrasi uji 0-50
Saran
bull Penggunaan Gas Chromatography sebagai penyedia data
karakterisasi sensor terhadap pelbagai kadar etanol diluar
penggunaan hidrometer
bull Penggunaan motor pengaduk dengan kecepatan putar yang lebih
tinggi untuk mempercepat homogenisasi larutan
Dokumentasi
bull Pembuatan Etanol 10MOV
bull Pengujian Sistem Kontrol KadarMOV
bull Pembandingan DataMOV
TE 091399
TERIMA KASIH
Pengujian Alat Pengaruh pH
Set point ()Konsentrasi
Terukur ()
Error
()pH [H+]
Konduktivitas
(uS)
10
10 0 696 10-696 3472
10 0 696 10-696 3484
9 10 689 10-689 3484
20
20 0 691 10-693 3355
21 5 695 10-695 3333
20 0 69 10-690 3367
30
30 0 687 10-687 3164
30 0 688 10-688 3164
30 0 686 10-686 3164
40
40 0 665 10-665 2777
41 5 672 10-672 2762
40 0 663 10-663 2777
- 2210100136-presentation
-
Perancangan Sensor
Pembahasan Desain (1)
bull Sensor berjenis kapasitif karena etanol
termasuk sebagai bahan dielektrik
Material Konstanta Dielektrik Konduktivitas (Scm)
Vakum 1 10-15
Udara Kering 100059 8x10-15
Minyak Tanah 18 4x10-12
Kertas 36 64x10-11
Etanol 96 243 135x10-9
Air 804 4x10-8
Perancangan Sensor
Pembahasan Desain (2)
bull Rongga sensor dirancang relatif besar untuk
mencegah aliran listrik akibat reaksi ionisasi
CH3CH2OH + H2O CH3CH2O- + H3O+
Perancangan Sensor
Pembahasan Desain (3)
Sensor berbahan aluminium karena
bull Tidak mudah teroksidasi
bull σ = 35x107 Sm
bull Tidak bereaksi dengan etanol
bull Paramagnetik
2Al + 3H2O Al2O3 + 3H2
Pengujian Sensor Sampel Air Mineral ldquoAquaserdquoSampel Percobaan Ke- Kapasitansi Terukur LCR meter(nF) Rerata Kapasitansi Terukur (nF)
Sampel 1
1 5756
58112
2 5829
3 5816
4 5821
5 5834
Sampel 2
1 5556
56086
2 5643
3 5644
4 5617
5 5583
Sampel 3
1 5732
57054
2 5667
3 5672
4 5716
5 5740
Sampel 4
1 5848
58974
2 5914
3 5921
4 5866
5 5938
Sampel 5
1 5863
58216
2 5832
3 5845
4 5798
5 5770
Rerata Kapasitansi Percobaan (nF) 57684
Pengujian Sensor Sampel Air Mineral ldquoFlowrdquoSampel Percobaan Ke- Kapasitansi Terukur LCR meter(nF) Rerata Kapasitansi Terukur(nF)
Sampel 1
1 6701
66714
2 6677
3 6676
4 6649
5 6654
Sampel 2
1 6506
65284
2 6550
3 6533
4 6521
5 6532
Sampel 3
1 6625
66024
2 6620
3 6584
4 6611
5 6572
Sampel 4
1 6564
65926
2 6566
3 6613
4 6611
5 6609
Sampel 5
1 6622
65956
2 6587
3 6586
4 6604
5 6579
Rerata Kapasitansi Percobaan (nF) 65981
Pengujian Sensor Sampel AquadesSampel Percobaan Ke- Kapasitansi Terukur LCR meter(nF) Rerata Kapasitansi Terukur(nF)
Sampel 1
1 3221
3204
2 3221
3 3186
4 3200
5 3194
Sampel 2
1 2334
2458
2 2355
3 2419
4 2602
5 2580
Sampel 3
1 2340
2249
2 2334
3 2253
4 2111
5 2205
Sampel 4
1 2437
2375
2 2333
3 2330
4 2422
5 2355
Sampel 5
1 2420
2400
2 2422
3 2370
4 2411
5 2377
Rerata Kapasitansi Percobaan (nF) 2537
Pengujian Sensor
Analisis Data Sensor
Sampel Aquades
Material Konstanta Dielektrik
Etanol 96 243
Air 804
Pengujian Sensor Sampel Etanol 96
Sampel Sampel Ke-Kapasitansi Terukur LCR
meter (nF)Rerata Kapasitansi Terukur (nF)
Sampel 1
1 0730
0696
2 0692
3 0681
4 0688
5 0690
Pengujian Sensor
Analisis Data Sensor
Material Konstanta Dielektrik
Etanol 96 243
Air 804
Sampel Etanol 96
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN OSILATOR
Perancangan Osilator
Skematik Rangkaian
Perancangan Osilator
Pembahasan Rangkaian
Rancangan osilator mengeluarkan gelombang kotak(kompatibel dengan mikrokontroler)
Perancangan Osilator
Pembahasan Rangkaian
Rancangan osilator mampu menghasilkan gelombangdengan frekuensi dibawah rating (500kHz)
Udara memiliki εr terendah (εr = 1)
Kapasitansi kabel terukur (LCR meter) = 0078nF
Kapasitansi kompensasi = 33nF
Pengujian Osilator
No SampelFrekuensi Terukur
Osiloskop (Hz)
1 Udara
458701
459224
459174
458855
459230
2 Aquades 1
113777
114101
114340
113800
113980
3 Aquades 2
86400
85992
86501
86388
86240
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN DRIVER POMPA
Perancangan Driver Pompa
Skematik Rangkaian
Pengujian Driver Pompa Pengujian
0
20
40
60
80
100
120
140
1601
96
58
8
98
0
137
3
176
5
215
7
254
9
294
1
333
3
372
5
411
8
451
0
490
2
529
4
568
6
607
8
647
1
686
3
725
5
764
7
803
9
843
1
882
4
921
6
960
8
100
00
9V
12V
Pengujian Driver Pompa Pengujian
0
20
40
60
80
100
1201
96
588
980
137
3
176
5
215
7
254
9
294
1
333
3
372
5
411
8
451
0
490
2
529
4
568
6
607
8
647
1
686
3
725
5
764
7
803
9
843
1
882
4
921
6
960
8
10
00
0
9V
12V
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN SISTEM MIKROKONTROLER
Perancangan Sistem Mikrokontroler Skematik Rangkaian
PERANCANGAN SOFTWARE
Diagram Blok Program Mikrokontroler
Diagram Blok
Diagram Blok Sistem
Algortima Pencacah Frekuensi
Diagram Blok
Algortima Pencacah Frekuensi Pengujian (1)
NoDuty Cycle
Tes ()Frekuensi Tes (Hz)
Nilai Bacaan Frekuensi (Hz)
Galat (Hz)
1 30
10138 101 038
10596 1060 04
13527 13527 0
105890 105890 0
789000 789000 0
2 50
10138 102 062
10596 1060 04
13527 13527 0
105890 105890 0
789000 789000 0
3 70
10138 102 062
10596 1061 14
13527 13526 1
105890 105887 3
789000 789998 2
Algortima Pencacah Frekuensi Pengujian (2)
No SampelFrekuensi Terukur
Osiloskop (Hz) Frekuensi Terukur
ATmega16 (Hz)Galat (Hz)
1 Udara
458701 458702 1
459224 459225 1
459174 459175 1
458855 458856 1
459230 459230 0
2 Aquades 1
113777 113778 1
114101 114102 1
114340 113340 0
113800 113800 0
113980 113980 0
3 Aquades 2
86400 86400 0
85992 85992 0
86501 86500 1
86388 86389 1
86240 86240 0
Diagram Blok Sistem
Algortima f to Etanol
Jenis Sampel f Osilator (kHz) Jenis Sampel f Osilator (kHz)
Aquades 135600 50 Etanol 174205
10 Etanol 142501 60 Etanol 181003
20 Etanol 149587 70 Etanol 188777
30 Etanol 158307 80 Etanol 195164
40 Etanol 166259 90 Etanol 205618
Dilakukan karakterisasi sensor terhadap pelbagaikonsentrasi etanol dalam aquades
Algortima f to Etanol
Frekuensi Osilator (Hz)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Algortima f to Etanol
Hasil Konversi Kadar Etanol (Etanol)
Hasil Pencacahan Frekuensi setelahKompensasi TDS Pelarut
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel aquades dan aquabides dengan pelbagai nilai TDS
No TDS (ppm) Frekuensi (kHz)ΔTDS (ppm) Δf (kHz)
1 042 134615
2 049 133705 007 -0910
3 059 132336 010 -1369
4 070 131039 011 -1297
5 071 130879 001 -0660
6 081 129658 010 -1221
7 090 128137 009 -1121
8 245 108421 155 -19716
9 251 107583 006 -0838
10 255 107081 004 -0502
11 315 106247 006 -0834
12 513 81437 198 -24810
13 514 81283 001 -0154
14 515 81123 001 -0160
15 515 81117 0 -0006
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Jenis Sampel TDS Larutan (ppm)
Aquades 04
10 Etanol 04
20 Etanol 04
30 Etanol 04
40 Etanol 042
50 Etanol 042
60 Etanol 042
70 Etanol 043
80 Etanol 043
90 Etanol 043
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Diagram Blok Sistem
KONTROLER PID
Algortima Kontroler PID
Diagram Blok
Tuning PID
Tuning konstanta PID dilakukan dengan menggunakan metodeziegler nichols 1 dengan dua jenis respon 0Et-10Et dan 20Et-10Et
Tuning PID 0Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 6182 0 0
PID 7418 0455 0550
Tuning PID 20Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 4689 0 0
PID 5628 0172 1450
Tuning PID Pengujian
Kad
ar E
tan
ol(
)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Waktu (s)
Waktu (s)
PENGUJIAN ALAT
Pengujian Alat
Kondisi
Konsentrasi TerukurSistem ()
Konsentrasi TerukurHidrometer ()
Replikasi ke- Replikasi ke-
I II III IV I II III IV
Tidak Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Tidak Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 007 024 0 0 0 0
Sampel Aquades
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer ()Error ()
Rise Time (s)
Settling Time (s)
10
10 0 38 67
10 0 35 62
10 0 37 65
20
20 0 71 137
20 0 75 141
20 0 68 133
30
30 0 126 238
29 333 113 221
30 0 132 240
40
40 0 178 421
40 0 181 422
42 5 194 439
Uji Kontrol Normal
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer()Error () Rise Time (s)
Settling Time(s)
10 9 10 24 45
20 18 10 415 59
30 28 667 42 72
40 375 625 66 109
50 47 6 104 135
10 10 0 36 62
20 20 0 41 59
30 28 667 495 76
40 38 5 69 115
50 47 6 112 143
10 10 0 36 60
20 20 0 45 59
30 295 167 48 71
40 38 5 67 112
50 48 4 108 136
Uji Kontrol denganPerubahan Set Point
Pengujian AlatUji Kontrol denganGangguan
Gangguan Konsentrasi Terukur () Error ()
50 ml Aquades 9 10
150 ml Aquades 10 0
300 ml Aquades 10 0
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
bull Sensor kapasitif yang telah dirancang dapat menghasilkan nilai kapasitansi
yang berbeda untuk sampel larutan yang berbeda sebagai fungsi
konstanta dielektrik relatif (εr)
bull Peningkatan nilai TDS (total dissolved substance) aquades sebagai pelarut
menyebabkan penurunan frekuensi osilator sensor sebesar 1200Hz pada
ΔTDS sebesar 01ppm
bull Penambahan etanol 96pada aquades tidak menaikkan TDS larutan
secara signifikan karena tidak terjadi penambahan mineral atau senyawa
logam
Kesimpulan
bull Algoritma pencacah frekuensi yang dirancang mampu mendeteksi
perubahan frekuensi sebesar 1Hz dengan error maksimum 06
bull Konstanta PID berdasarkan Ziegler Nichols 1 untuk pompa etanol
adalah 74(Kp) 045(Ki) dan 055(Kd) untuk pompa aquades adalah
563(Kp) 017(Ki) dan 145(Kd)
bull Sistem kontrol yang dirancang mampu menghasilkan dan menjaga
konsentrasi larutan etanol dengan error hingga 10 pada tingkat
konsentrasi uji 0-50
Saran
bull Penggunaan Gas Chromatography sebagai penyedia data
karakterisasi sensor terhadap pelbagai kadar etanol diluar
penggunaan hidrometer
bull Penggunaan motor pengaduk dengan kecepatan putar yang lebih
tinggi untuk mempercepat homogenisasi larutan
Dokumentasi
bull Pembuatan Etanol 10MOV
bull Pengujian Sistem Kontrol KadarMOV
bull Pembandingan DataMOV
TE 091399
TERIMA KASIH
Pengujian Alat Pengaruh pH
Set point ()Konsentrasi
Terukur ()
Error
()pH [H+]
Konduktivitas
(uS)
10
10 0 696 10-696 3472
10 0 696 10-696 3484
9 10 689 10-689 3484
20
20 0 691 10-693 3355
21 5 695 10-695 3333
20 0 69 10-690 3367
30
30 0 687 10-687 3164
30 0 688 10-688 3164
30 0 686 10-686 3164
40
40 0 665 10-665 2777
41 5 672 10-672 2762
40 0 663 10-663 2777
- 2210100136-presentation
-
Perancangan Sensor
Pembahasan Desain (2)
bull Rongga sensor dirancang relatif besar untuk
mencegah aliran listrik akibat reaksi ionisasi
CH3CH2OH + H2O CH3CH2O- + H3O+
Perancangan Sensor
Pembahasan Desain (3)
Sensor berbahan aluminium karena
bull Tidak mudah teroksidasi
bull σ = 35x107 Sm
bull Tidak bereaksi dengan etanol
bull Paramagnetik
2Al + 3H2O Al2O3 + 3H2
Pengujian Sensor Sampel Air Mineral ldquoAquaserdquoSampel Percobaan Ke- Kapasitansi Terukur LCR meter(nF) Rerata Kapasitansi Terukur (nF)
Sampel 1
1 5756
58112
2 5829
3 5816
4 5821
5 5834
Sampel 2
1 5556
56086
2 5643
3 5644
4 5617
5 5583
Sampel 3
1 5732
57054
2 5667
3 5672
4 5716
5 5740
Sampel 4
1 5848
58974
2 5914
3 5921
4 5866
5 5938
Sampel 5
1 5863
58216
2 5832
3 5845
4 5798
5 5770
Rerata Kapasitansi Percobaan (nF) 57684
Pengujian Sensor Sampel Air Mineral ldquoFlowrdquoSampel Percobaan Ke- Kapasitansi Terukur LCR meter(nF) Rerata Kapasitansi Terukur(nF)
Sampel 1
1 6701
66714
2 6677
3 6676
4 6649
5 6654
Sampel 2
1 6506
65284
2 6550
3 6533
4 6521
5 6532
Sampel 3
1 6625
66024
2 6620
3 6584
4 6611
5 6572
Sampel 4
1 6564
65926
2 6566
3 6613
4 6611
5 6609
Sampel 5
1 6622
65956
2 6587
3 6586
4 6604
5 6579
Rerata Kapasitansi Percobaan (nF) 65981
Pengujian Sensor Sampel AquadesSampel Percobaan Ke- Kapasitansi Terukur LCR meter(nF) Rerata Kapasitansi Terukur(nF)
Sampel 1
1 3221
3204
2 3221
3 3186
4 3200
5 3194
Sampel 2
1 2334
2458
2 2355
3 2419
4 2602
5 2580
Sampel 3
1 2340
2249
2 2334
3 2253
4 2111
5 2205
Sampel 4
1 2437
2375
2 2333
3 2330
4 2422
5 2355
Sampel 5
1 2420
2400
2 2422
3 2370
4 2411
5 2377
Rerata Kapasitansi Percobaan (nF) 2537
Pengujian Sensor
Analisis Data Sensor
Sampel Aquades
Material Konstanta Dielektrik
Etanol 96 243
Air 804
Pengujian Sensor Sampel Etanol 96
Sampel Sampel Ke-Kapasitansi Terukur LCR
meter (nF)Rerata Kapasitansi Terukur (nF)
Sampel 1
1 0730
0696
2 0692
3 0681
4 0688
5 0690
Pengujian Sensor
Analisis Data Sensor
Material Konstanta Dielektrik
Etanol 96 243
Air 804
Sampel Etanol 96
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN OSILATOR
Perancangan Osilator
Skematik Rangkaian
Perancangan Osilator
Pembahasan Rangkaian
Rancangan osilator mengeluarkan gelombang kotak(kompatibel dengan mikrokontroler)
Perancangan Osilator
Pembahasan Rangkaian
Rancangan osilator mampu menghasilkan gelombangdengan frekuensi dibawah rating (500kHz)
Udara memiliki εr terendah (εr = 1)
Kapasitansi kabel terukur (LCR meter) = 0078nF
Kapasitansi kompensasi = 33nF
Pengujian Osilator
No SampelFrekuensi Terukur
Osiloskop (Hz)
1 Udara
458701
459224
459174
458855
459230
2 Aquades 1
113777
114101
114340
113800
113980
3 Aquades 2
86400
85992
86501
86388
86240
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN DRIVER POMPA
Perancangan Driver Pompa
Skematik Rangkaian
Pengujian Driver Pompa Pengujian
0
20
40
60
80
100
120
140
1601
96
58
8
98
0
137
3
176
5
215
7
254
9
294
1
333
3
372
5
411
8
451
0
490
2
529
4
568
6
607
8
647
1
686
3
725
5
764
7
803
9
843
1
882
4
921
6
960
8
100
00
9V
12V
Pengujian Driver Pompa Pengujian
0
20
40
60
80
100
1201
96
588
980
137
3
176
5
215
7
254
9
294
1
333
3
372
5
411
8
451
0
490
2
529
4
568
6
607
8
647
1
686
3
725
5
764
7
803
9
843
1
882
4
921
6
960
8
10
00
0
9V
12V
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN SISTEM MIKROKONTROLER
Perancangan Sistem Mikrokontroler Skematik Rangkaian
PERANCANGAN SOFTWARE
Diagram Blok Program Mikrokontroler
Diagram Blok
Diagram Blok Sistem
Algortima Pencacah Frekuensi
Diagram Blok
Algortima Pencacah Frekuensi Pengujian (1)
NoDuty Cycle
Tes ()Frekuensi Tes (Hz)
Nilai Bacaan Frekuensi (Hz)
Galat (Hz)
1 30
10138 101 038
10596 1060 04
13527 13527 0
105890 105890 0
789000 789000 0
2 50
10138 102 062
10596 1060 04
13527 13527 0
105890 105890 0
789000 789000 0
3 70
10138 102 062
10596 1061 14
13527 13526 1
105890 105887 3
789000 789998 2
Algortima Pencacah Frekuensi Pengujian (2)
No SampelFrekuensi Terukur
Osiloskop (Hz) Frekuensi Terukur
ATmega16 (Hz)Galat (Hz)
1 Udara
458701 458702 1
459224 459225 1
459174 459175 1
458855 458856 1
459230 459230 0
2 Aquades 1
113777 113778 1
114101 114102 1
114340 113340 0
113800 113800 0
113980 113980 0
3 Aquades 2
86400 86400 0
85992 85992 0
86501 86500 1
86388 86389 1
86240 86240 0
Diagram Blok Sistem
Algortima f to Etanol
Jenis Sampel f Osilator (kHz) Jenis Sampel f Osilator (kHz)
Aquades 135600 50 Etanol 174205
10 Etanol 142501 60 Etanol 181003
20 Etanol 149587 70 Etanol 188777
30 Etanol 158307 80 Etanol 195164
40 Etanol 166259 90 Etanol 205618
Dilakukan karakterisasi sensor terhadap pelbagaikonsentrasi etanol dalam aquades
Algortima f to Etanol
Frekuensi Osilator (Hz)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Algortima f to Etanol
Hasil Konversi Kadar Etanol (Etanol)
Hasil Pencacahan Frekuensi setelahKompensasi TDS Pelarut
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel aquades dan aquabides dengan pelbagai nilai TDS
No TDS (ppm) Frekuensi (kHz)ΔTDS (ppm) Δf (kHz)
1 042 134615
2 049 133705 007 -0910
3 059 132336 010 -1369
4 070 131039 011 -1297
5 071 130879 001 -0660
6 081 129658 010 -1221
7 090 128137 009 -1121
8 245 108421 155 -19716
9 251 107583 006 -0838
10 255 107081 004 -0502
11 315 106247 006 -0834
12 513 81437 198 -24810
13 514 81283 001 -0154
14 515 81123 001 -0160
15 515 81117 0 -0006
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Jenis Sampel TDS Larutan (ppm)
Aquades 04
10 Etanol 04
20 Etanol 04
30 Etanol 04
40 Etanol 042
50 Etanol 042
60 Etanol 042
70 Etanol 043
80 Etanol 043
90 Etanol 043
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Diagram Blok Sistem
KONTROLER PID
Algortima Kontroler PID
Diagram Blok
Tuning PID
Tuning konstanta PID dilakukan dengan menggunakan metodeziegler nichols 1 dengan dua jenis respon 0Et-10Et dan 20Et-10Et
Tuning PID 0Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 6182 0 0
PID 7418 0455 0550
Tuning PID 20Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 4689 0 0
PID 5628 0172 1450
Tuning PID Pengujian
Kad
ar E
tan
ol(
)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Waktu (s)
Waktu (s)
PENGUJIAN ALAT
Pengujian Alat
Kondisi
Konsentrasi TerukurSistem ()
Konsentrasi TerukurHidrometer ()
Replikasi ke- Replikasi ke-
I II III IV I II III IV
Tidak Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Tidak Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 007 024 0 0 0 0
Sampel Aquades
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer ()Error ()
Rise Time (s)
Settling Time (s)
10
10 0 38 67
10 0 35 62
10 0 37 65
20
20 0 71 137
20 0 75 141
20 0 68 133
30
30 0 126 238
29 333 113 221
30 0 132 240
40
40 0 178 421
40 0 181 422
42 5 194 439
Uji Kontrol Normal
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer()Error () Rise Time (s)
Settling Time(s)
10 9 10 24 45
20 18 10 415 59
30 28 667 42 72
40 375 625 66 109
50 47 6 104 135
10 10 0 36 62
20 20 0 41 59
30 28 667 495 76
40 38 5 69 115
50 47 6 112 143
10 10 0 36 60
20 20 0 45 59
30 295 167 48 71
40 38 5 67 112
50 48 4 108 136
Uji Kontrol denganPerubahan Set Point
Pengujian AlatUji Kontrol denganGangguan
Gangguan Konsentrasi Terukur () Error ()
50 ml Aquades 9 10
150 ml Aquades 10 0
300 ml Aquades 10 0
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
bull Sensor kapasitif yang telah dirancang dapat menghasilkan nilai kapasitansi
yang berbeda untuk sampel larutan yang berbeda sebagai fungsi
konstanta dielektrik relatif (εr)
bull Peningkatan nilai TDS (total dissolved substance) aquades sebagai pelarut
menyebabkan penurunan frekuensi osilator sensor sebesar 1200Hz pada
ΔTDS sebesar 01ppm
bull Penambahan etanol 96pada aquades tidak menaikkan TDS larutan
secara signifikan karena tidak terjadi penambahan mineral atau senyawa
logam
Kesimpulan
bull Algoritma pencacah frekuensi yang dirancang mampu mendeteksi
perubahan frekuensi sebesar 1Hz dengan error maksimum 06
bull Konstanta PID berdasarkan Ziegler Nichols 1 untuk pompa etanol
adalah 74(Kp) 045(Ki) dan 055(Kd) untuk pompa aquades adalah
563(Kp) 017(Ki) dan 145(Kd)
bull Sistem kontrol yang dirancang mampu menghasilkan dan menjaga
konsentrasi larutan etanol dengan error hingga 10 pada tingkat
konsentrasi uji 0-50
Saran
bull Penggunaan Gas Chromatography sebagai penyedia data
karakterisasi sensor terhadap pelbagai kadar etanol diluar
penggunaan hidrometer
bull Penggunaan motor pengaduk dengan kecepatan putar yang lebih
tinggi untuk mempercepat homogenisasi larutan
Dokumentasi
bull Pembuatan Etanol 10MOV
bull Pengujian Sistem Kontrol KadarMOV
bull Pembandingan DataMOV
TE 091399
TERIMA KASIH
Pengujian Alat Pengaruh pH
Set point ()Konsentrasi
Terukur ()
Error
()pH [H+]
Konduktivitas
(uS)
10
10 0 696 10-696 3472
10 0 696 10-696 3484
9 10 689 10-689 3484
20
20 0 691 10-693 3355
21 5 695 10-695 3333
20 0 69 10-690 3367
30
30 0 687 10-687 3164
30 0 688 10-688 3164
30 0 686 10-686 3164
40
40 0 665 10-665 2777
41 5 672 10-672 2762
40 0 663 10-663 2777
- 2210100136-presentation
-
Perancangan Sensor
Pembahasan Desain (3)
Sensor berbahan aluminium karena
bull Tidak mudah teroksidasi
bull σ = 35x107 Sm
bull Tidak bereaksi dengan etanol
bull Paramagnetik
2Al + 3H2O Al2O3 + 3H2
Pengujian Sensor Sampel Air Mineral ldquoAquaserdquoSampel Percobaan Ke- Kapasitansi Terukur LCR meter(nF) Rerata Kapasitansi Terukur (nF)
Sampel 1
1 5756
58112
2 5829
3 5816
4 5821
5 5834
Sampel 2
1 5556
56086
2 5643
3 5644
4 5617
5 5583
Sampel 3
1 5732
57054
2 5667
3 5672
4 5716
5 5740
Sampel 4
1 5848
58974
2 5914
3 5921
4 5866
5 5938
Sampel 5
1 5863
58216
2 5832
3 5845
4 5798
5 5770
Rerata Kapasitansi Percobaan (nF) 57684
Pengujian Sensor Sampel Air Mineral ldquoFlowrdquoSampel Percobaan Ke- Kapasitansi Terukur LCR meter(nF) Rerata Kapasitansi Terukur(nF)
Sampel 1
1 6701
66714
2 6677
3 6676
4 6649
5 6654
Sampel 2
1 6506
65284
2 6550
3 6533
4 6521
5 6532
Sampel 3
1 6625
66024
2 6620
3 6584
4 6611
5 6572
Sampel 4
1 6564
65926
2 6566
3 6613
4 6611
5 6609
Sampel 5
1 6622
65956
2 6587
3 6586
4 6604
5 6579
Rerata Kapasitansi Percobaan (nF) 65981
Pengujian Sensor Sampel AquadesSampel Percobaan Ke- Kapasitansi Terukur LCR meter(nF) Rerata Kapasitansi Terukur(nF)
Sampel 1
1 3221
3204
2 3221
3 3186
4 3200
5 3194
Sampel 2
1 2334
2458
2 2355
3 2419
4 2602
5 2580
Sampel 3
1 2340
2249
2 2334
3 2253
4 2111
5 2205
Sampel 4
1 2437
2375
2 2333
3 2330
4 2422
5 2355
Sampel 5
1 2420
2400
2 2422
3 2370
4 2411
5 2377
Rerata Kapasitansi Percobaan (nF) 2537
Pengujian Sensor
Analisis Data Sensor
Sampel Aquades
Material Konstanta Dielektrik
Etanol 96 243
Air 804
Pengujian Sensor Sampel Etanol 96
Sampel Sampel Ke-Kapasitansi Terukur LCR
meter (nF)Rerata Kapasitansi Terukur (nF)
Sampel 1
1 0730
0696
2 0692
3 0681
4 0688
5 0690
Pengujian Sensor
Analisis Data Sensor
Material Konstanta Dielektrik
Etanol 96 243
Air 804
Sampel Etanol 96
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN OSILATOR
Perancangan Osilator
Skematik Rangkaian
Perancangan Osilator
Pembahasan Rangkaian
Rancangan osilator mengeluarkan gelombang kotak(kompatibel dengan mikrokontroler)
Perancangan Osilator
Pembahasan Rangkaian
Rancangan osilator mampu menghasilkan gelombangdengan frekuensi dibawah rating (500kHz)
Udara memiliki εr terendah (εr = 1)
Kapasitansi kabel terukur (LCR meter) = 0078nF
Kapasitansi kompensasi = 33nF
Pengujian Osilator
No SampelFrekuensi Terukur
Osiloskop (Hz)
1 Udara
458701
459224
459174
458855
459230
2 Aquades 1
113777
114101
114340
113800
113980
3 Aquades 2
86400
85992
86501
86388
86240
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN DRIVER POMPA
Perancangan Driver Pompa
Skematik Rangkaian
Pengujian Driver Pompa Pengujian
0
20
40
60
80
100
120
140
1601
96
58
8
98
0
137
3
176
5
215
7
254
9
294
1
333
3
372
5
411
8
451
0
490
2
529
4
568
6
607
8
647
1
686
3
725
5
764
7
803
9
843
1
882
4
921
6
960
8
100
00
9V
12V
Pengujian Driver Pompa Pengujian
0
20
40
60
80
100
1201
96
588
980
137
3
176
5
215
7
254
9
294
1
333
3
372
5
411
8
451
0
490
2
529
4
568
6
607
8
647
1
686
3
725
5
764
7
803
9
843
1
882
4
921
6
960
8
10
00
0
9V
12V
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN SISTEM MIKROKONTROLER
Perancangan Sistem Mikrokontroler Skematik Rangkaian
PERANCANGAN SOFTWARE
Diagram Blok Program Mikrokontroler
Diagram Blok
Diagram Blok Sistem
Algortima Pencacah Frekuensi
Diagram Blok
Algortima Pencacah Frekuensi Pengujian (1)
NoDuty Cycle
Tes ()Frekuensi Tes (Hz)
Nilai Bacaan Frekuensi (Hz)
Galat (Hz)
1 30
10138 101 038
10596 1060 04
13527 13527 0
105890 105890 0
789000 789000 0
2 50
10138 102 062
10596 1060 04
13527 13527 0
105890 105890 0
789000 789000 0
3 70
10138 102 062
10596 1061 14
13527 13526 1
105890 105887 3
789000 789998 2
Algortima Pencacah Frekuensi Pengujian (2)
No SampelFrekuensi Terukur
Osiloskop (Hz) Frekuensi Terukur
ATmega16 (Hz)Galat (Hz)
1 Udara
458701 458702 1
459224 459225 1
459174 459175 1
458855 458856 1
459230 459230 0
2 Aquades 1
113777 113778 1
114101 114102 1
114340 113340 0
113800 113800 0
113980 113980 0
3 Aquades 2
86400 86400 0
85992 85992 0
86501 86500 1
86388 86389 1
86240 86240 0
Diagram Blok Sistem
Algortima f to Etanol
Jenis Sampel f Osilator (kHz) Jenis Sampel f Osilator (kHz)
Aquades 135600 50 Etanol 174205
10 Etanol 142501 60 Etanol 181003
20 Etanol 149587 70 Etanol 188777
30 Etanol 158307 80 Etanol 195164
40 Etanol 166259 90 Etanol 205618
Dilakukan karakterisasi sensor terhadap pelbagaikonsentrasi etanol dalam aquades
Algortima f to Etanol
Frekuensi Osilator (Hz)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Algortima f to Etanol
Hasil Konversi Kadar Etanol (Etanol)
Hasil Pencacahan Frekuensi setelahKompensasi TDS Pelarut
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel aquades dan aquabides dengan pelbagai nilai TDS
No TDS (ppm) Frekuensi (kHz)ΔTDS (ppm) Δf (kHz)
1 042 134615
2 049 133705 007 -0910
3 059 132336 010 -1369
4 070 131039 011 -1297
5 071 130879 001 -0660
6 081 129658 010 -1221
7 090 128137 009 -1121
8 245 108421 155 -19716
9 251 107583 006 -0838
10 255 107081 004 -0502
11 315 106247 006 -0834
12 513 81437 198 -24810
13 514 81283 001 -0154
14 515 81123 001 -0160
15 515 81117 0 -0006
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Jenis Sampel TDS Larutan (ppm)
Aquades 04
10 Etanol 04
20 Etanol 04
30 Etanol 04
40 Etanol 042
50 Etanol 042
60 Etanol 042
70 Etanol 043
80 Etanol 043
90 Etanol 043
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Diagram Blok Sistem
KONTROLER PID
Algortima Kontroler PID
Diagram Blok
Tuning PID
Tuning konstanta PID dilakukan dengan menggunakan metodeziegler nichols 1 dengan dua jenis respon 0Et-10Et dan 20Et-10Et
Tuning PID 0Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 6182 0 0
PID 7418 0455 0550
Tuning PID 20Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 4689 0 0
PID 5628 0172 1450
Tuning PID Pengujian
Kad
ar E
tan
ol(
)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Waktu (s)
Waktu (s)
PENGUJIAN ALAT
Pengujian Alat
Kondisi
Konsentrasi TerukurSistem ()
Konsentrasi TerukurHidrometer ()
Replikasi ke- Replikasi ke-
I II III IV I II III IV
Tidak Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Tidak Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 007 024 0 0 0 0
Sampel Aquades
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer ()Error ()
Rise Time (s)
Settling Time (s)
10
10 0 38 67
10 0 35 62
10 0 37 65
20
20 0 71 137
20 0 75 141
20 0 68 133
30
30 0 126 238
29 333 113 221
30 0 132 240
40
40 0 178 421
40 0 181 422
42 5 194 439
Uji Kontrol Normal
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer()Error () Rise Time (s)
Settling Time(s)
10 9 10 24 45
20 18 10 415 59
30 28 667 42 72
40 375 625 66 109
50 47 6 104 135
10 10 0 36 62
20 20 0 41 59
30 28 667 495 76
40 38 5 69 115
50 47 6 112 143
10 10 0 36 60
20 20 0 45 59
30 295 167 48 71
40 38 5 67 112
50 48 4 108 136
Uji Kontrol denganPerubahan Set Point
Pengujian AlatUji Kontrol denganGangguan
Gangguan Konsentrasi Terukur () Error ()
50 ml Aquades 9 10
150 ml Aquades 10 0
300 ml Aquades 10 0
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
bull Sensor kapasitif yang telah dirancang dapat menghasilkan nilai kapasitansi
yang berbeda untuk sampel larutan yang berbeda sebagai fungsi
konstanta dielektrik relatif (εr)
bull Peningkatan nilai TDS (total dissolved substance) aquades sebagai pelarut
menyebabkan penurunan frekuensi osilator sensor sebesar 1200Hz pada
ΔTDS sebesar 01ppm
bull Penambahan etanol 96pada aquades tidak menaikkan TDS larutan
secara signifikan karena tidak terjadi penambahan mineral atau senyawa
logam
Kesimpulan
bull Algoritma pencacah frekuensi yang dirancang mampu mendeteksi
perubahan frekuensi sebesar 1Hz dengan error maksimum 06
bull Konstanta PID berdasarkan Ziegler Nichols 1 untuk pompa etanol
adalah 74(Kp) 045(Ki) dan 055(Kd) untuk pompa aquades adalah
563(Kp) 017(Ki) dan 145(Kd)
bull Sistem kontrol yang dirancang mampu menghasilkan dan menjaga
konsentrasi larutan etanol dengan error hingga 10 pada tingkat
konsentrasi uji 0-50
Saran
bull Penggunaan Gas Chromatography sebagai penyedia data
karakterisasi sensor terhadap pelbagai kadar etanol diluar
penggunaan hidrometer
bull Penggunaan motor pengaduk dengan kecepatan putar yang lebih
tinggi untuk mempercepat homogenisasi larutan
Dokumentasi
bull Pembuatan Etanol 10MOV
bull Pengujian Sistem Kontrol KadarMOV
bull Pembandingan DataMOV
TE 091399
TERIMA KASIH
Pengujian Alat Pengaruh pH
Set point ()Konsentrasi
Terukur ()
Error
()pH [H+]
Konduktivitas
(uS)
10
10 0 696 10-696 3472
10 0 696 10-696 3484
9 10 689 10-689 3484
20
20 0 691 10-693 3355
21 5 695 10-695 3333
20 0 69 10-690 3367
30
30 0 687 10-687 3164
30 0 688 10-688 3164
30 0 686 10-686 3164
40
40 0 665 10-665 2777
41 5 672 10-672 2762
40 0 663 10-663 2777
- 2210100136-presentation
-
Pengujian Sensor Sampel Air Mineral ldquoAquaserdquoSampel Percobaan Ke- Kapasitansi Terukur LCR meter(nF) Rerata Kapasitansi Terukur (nF)
Sampel 1
1 5756
58112
2 5829
3 5816
4 5821
5 5834
Sampel 2
1 5556
56086
2 5643
3 5644
4 5617
5 5583
Sampel 3
1 5732
57054
2 5667
3 5672
4 5716
5 5740
Sampel 4
1 5848
58974
2 5914
3 5921
4 5866
5 5938
Sampel 5
1 5863
58216
2 5832
3 5845
4 5798
5 5770
Rerata Kapasitansi Percobaan (nF) 57684
Pengujian Sensor Sampel Air Mineral ldquoFlowrdquoSampel Percobaan Ke- Kapasitansi Terukur LCR meter(nF) Rerata Kapasitansi Terukur(nF)
Sampel 1
1 6701
66714
2 6677
3 6676
4 6649
5 6654
Sampel 2
1 6506
65284
2 6550
3 6533
4 6521
5 6532
Sampel 3
1 6625
66024
2 6620
3 6584
4 6611
5 6572
Sampel 4
1 6564
65926
2 6566
3 6613
4 6611
5 6609
Sampel 5
1 6622
65956
2 6587
3 6586
4 6604
5 6579
Rerata Kapasitansi Percobaan (nF) 65981
Pengujian Sensor Sampel AquadesSampel Percobaan Ke- Kapasitansi Terukur LCR meter(nF) Rerata Kapasitansi Terukur(nF)
Sampel 1
1 3221
3204
2 3221
3 3186
4 3200
5 3194
Sampel 2
1 2334
2458
2 2355
3 2419
4 2602
5 2580
Sampel 3
1 2340
2249
2 2334
3 2253
4 2111
5 2205
Sampel 4
1 2437
2375
2 2333
3 2330
4 2422
5 2355
Sampel 5
1 2420
2400
2 2422
3 2370
4 2411
5 2377
Rerata Kapasitansi Percobaan (nF) 2537
Pengujian Sensor
Analisis Data Sensor
Sampel Aquades
Material Konstanta Dielektrik
Etanol 96 243
Air 804
Pengujian Sensor Sampel Etanol 96
Sampel Sampel Ke-Kapasitansi Terukur LCR
meter (nF)Rerata Kapasitansi Terukur (nF)
Sampel 1
1 0730
0696
2 0692
3 0681
4 0688
5 0690
Pengujian Sensor
Analisis Data Sensor
Material Konstanta Dielektrik
Etanol 96 243
Air 804
Sampel Etanol 96
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN OSILATOR
Perancangan Osilator
Skematik Rangkaian
Perancangan Osilator
Pembahasan Rangkaian
Rancangan osilator mengeluarkan gelombang kotak(kompatibel dengan mikrokontroler)
Perancangan Osilator
Pembahasan Rangkaian
Rancangan osilator mampu menghasilkan gelombangdengan frekuensi dibawah rating (500kHz)
Udara memiliki εr terendah (εr = 1)
Kapasitansi kabel terukur (LCR meter) = 0078nF
Kapasitansi kompensasi = 33nF
Pengujian Osilator
No SampelFrekuensi Terukur
Osiloskop (Hz)
1 Udara
458701
459224
459174
458855
459230
2 Aquades 1
113777
114101
114340
113800
113980
3 Aquades 2
86400
85992
86501
86388
86240
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN DRIVER POMPA
Perancangan Driver Pompa
Skematik Rangkaian
Pengujian Driver Pompa Pengujian
0
20
40
60
80
100
120
140
1601
96
58
8
98
0
137
3
176
5
215
7
254
9
294
1
333
3
372
5
411
8
451
0
490
2
529
4
568
6
607
8
647
1
686
3
725
5
764
7
803
9
843
1
882
4
921
6
960
8
100
00
9V
12V
Pengujian Driver Pompa Pengujian
0
20
40
60
80
100
1201
96
588
980
137
3
176
5
215
7
254
9
294
1
333
3
372
5
411
8
451
0
490
2
529
4
568
6
607
8
647
1
686
3
725
5
764
7
803
9
843
1
882
4
921
6
960
8
10
00
0
9V
12V
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN SISTEM MIKROKONTROLER
Perancangan Sistem Mikrokontroler Skematik Rangkaian
PERANCANGAN SOFTWARE
Diagram Blok Program Mikrokontroler
Diagram Blok
Diagram Blok Sistem
Algortima Pencacah Frekuensi
Diagram Blok
Algortima Pencacah Frekuensi Pengujian (1)
NoDuty Cycle
Tes ()Frekuensi Tes (Hz)
Nilai Bacaan Frekuensi (Hz)
Galat (Hz)
1 30
10138 101 038
10596 1060 04
13527 13527 0
105890 105890 0
789000 789000 0
2 50
10138 102 062
10596 1060 04
13527 13527 0
105890 105890 0
789000 789000 0
3 70
10138 102 062
10596 1061 14
13527 13526 1
105890 105887 3
789000 789998 2
Algortima Pencacah Frekuensi Pengujian (2)
No SampelFrekuensi Terukur
Osiloskop (Hz) Frekuensi Terukur
ATmega16 (Hz)Galat (Hz)
1 Udara
458701 458702 1
459224 459225 1
459174 459175 1
458855 458856 1
459230 459230 0
2 Aquades 1
113777 113778 1
114101 114102 1
114340 113340 0
113800 113800 0
113980 113980 0
3 Aquades 2
86400 86400 0
85992 85992 0
86501 86500 1
86388 86389 1
86240 86240 0
Diagram Blok Sistem
Algortima f to Etanol
Jenis Sampel f Osilator (kHz) Jenis Sampel f Osilator (kHz)
Aquades 135600 50 Etanol 174205
10 Etanol 142501 60 Etanol 181003
20 Etanol 149587 70 Etanol 188777
30 Etanol 158307 80 Etanol 195164
40 Etanol 166259 90 Etanol 205618
Dilakukan karakterisasi sensor terhadap pelbagaikonsentrasi etanol dalam aquades
Algortima f to Etanol
Frekuensi Osilator (Hz)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Algortima f to Etanol
Hasil Konversi Kadar Etanol (Etanol)
Hasil Pencacahan Frekuensi setelahKompensasi TDS Pelarut
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel aquades dan aquabides dengan pelbagai nilai TDS
No TDS (ppm) Frekuensi (kHz)ΔTDS (ppm) Δf (kHz)
1 042 134615
2 049 133705 007 -0910
3 059 132336 010 -1369
4 070 131039 011 -1297
5 071 130879 001 -0660
6 081 129658 010 -1221
7 090 128137 009 -1121
8 245 108421 155 -19716
9 251 107583 006 -0838
10 255 107081 004 -0502
11 315 106247 006 -0834
12 513 81437 198 -24810
13 514 81283 001 -0154
14 515 81123 001 -0160
15 515 81117 0 -0006
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Jenis Sampel TDS Larutan (ppm)
Aquades 04
10 Etanol 04
20 Etanol 04
30 Etanol 04
40 Etanol 042
50 Etanol 042
60 Etanol 042
70 Etanol 043
80 Etanol 043
90 Etanol 043
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Diagram Blok Sistem
KONTROLER PID
Algortima Kontroler PID
Diagram Blok
Tuning PID
Tuning konstanta PID dilakukan dengan menggunakan metodeziegler nichols 1 dengan dua jenis respon 0Et-10Et dan 20Et-10Et
Tuning PID 0Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 6182 0 0
PID 7418 0455 0550
Tuning PID 20Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 4689 0 0
PID 5628 0172 1450
Tuning PID Pengujian
Kad
ar E
tan
ol(
)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Waktu (s)
Waktu (s)
PENGUJIAN ALAT
Pengujian Alat
Kondisi
Konsentrasi TerukurSistem ()
Konsentrasi TerukurHidrometer ()
Replikasi ke- Replikasi ke-
I II III IV I II III IV
Tidak Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Tidak Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 007 024 0 0 0 0
Sampel Aquades
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer ()Error ()
Rise Time (s)
Settling Time (s)
10
10 0 38 67
10 0 35 62
10 0 37 65
20
20 0 71 137
20 0 75 141
20 0 68 133
30
30 0 126 238
29 333 113 221
30 0 132 240
40
40 0 178 421
40 0 181 422
42 5 194 439
Uji Kontrol Normal
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer()Error () Rise Time (s)
Settling Time(s)
10 9 10 24 45
20 18 10 415 59
30 28 667 42 72
40 375 625 66 109
50 47 6 104 135
10 10 0 36 62
20 20 0 41 59
30 28 667 495 76
40 38 5 69 115
50 47 6 112 143
10 10 0 36 60
20 20 0 45 59
30 295 167 48 71
40 38 5 67 112
50 48 4 108 136
Uji Kontrol denganPerubahan Set Point
Pengujian AlatUji Kontrol denganGangguan
Gangguan Konsentrasi Terukur () Error ()
50 ml Aquades 9 10
150 ml Aquades 10 0
300 ml Aquades 10 0
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
bull Sensor kapasitif yang telah dirancang dapat menghasilkan nilai kapasitansi
yang berbeda untuk sampel larutan yang berbeda sebagai fungsi
konstanta dielektrik relatif (εr)
bull Peningkatan nilai TDS (total dissolved substance) aquades sebagai pelarut
menyebabkan penurunan frekuensi osilator sensor sebesar 1200Hz pada
ΔTDS sebesar 01ppm
bull Penambahan etanol 96pada aquades tidak menaikkan TDS larutan
secara signifikan karena tidak terjadi penambahan mineral atau senyawa
logam
Kesimpulan
bull Algoritma pencacah frekuensi yang dirancang mampu mendeteksi
perubahan frekuensi sebesar 1Hz dengan error maksimum 06
bull Konstanta PID berdasarkan Ziegler Nichols 1 untuk pompa etanol
adalah 74(Kp) 045(Ki) dan 055(Kd) untuk pompa aquades adalah
563(Kp) 017(Ki) dan 145(Kd)
bull Sistem kontrol yang dirancang mampu menghasilkan dan menjaga
konsentrasi larutan etanol dengan error hingga 10 pada tingkat
konsentrasi uji 0-50
Saran
bull Penggunaan Gas Chromatography sebagai penyedia data
karakterisasi sensor terhadap pelbagai kadar etanol diluar
penggunaan hidrometer
bull Penggunaan motor pengaduk dengan kecepatan putar yang lebih
tinggi untuk mempercepat homogenisasi larutan
Dokumentasi
bull Pembuatan Etanol 10MOV
bull Pengujian Sistem Kontrol KadarMOV
bull Pembandingan DataMOV
TE 091399
TERIMA KASIH
Pengujian Alat Pengaruh pH
Set point ()Konsentrasi
Terukur ()
Error
()pH [H+]
Konduktivitas
(uS)
10
10 0 696 10-696 3472
10 0 696 10-696 3484
9 10 689 10-689 3484
20
20 0 691 10-693 3355
21 5 695 10-695 3333
20 0 69 10-690 3367
30
30 0 687 10-687 3164
30 0 688 10-688 3164
30 0 686 10-686 3164
40
40 0 665 10-665 2777
41 5 672 10-672 2762
40 0 663 10-663 2777
- 2210100136-presentation
-
Pengujian Sensor Sampel Air Mineral ldquoFlowrdquoSampel Percobaan Ke- Kapasitansi Terukur LCR meter(nF) Rerata Kapasitansi Terukur(nF)
Sampel 1
1 6701
66714
2 6677
3 6676
4 6649
5 6654
Sampel 2
1 6506
65284
2 6550
3 6533
4 6521
5 6532
Sampel 3
1 6625
66024
2 6620
3 6584
4 6611
5 6572
Sampel 4
1 6564
65926
2 6566
3 6613
4 6611
5 6609
Sampel 5
1 6622
65956
2 6587
3 6586
4 6604
5 6579
Rerata Kapasitansi Percobaan (nF) 65981
Pengujian Sensor Sampel AquadesSampel Percobaan Ke- Kapasitansi Terukur LCR meter(nF) Rerata Kapasitansi Terukur(nF)
Sampel 1
1 3221
3204
2 3221
3 3186
4 3200
5 3194
Sampel 2
1 2334
2458
2 2355
3 2419
4 2602
5 2580
Sampel 3
1 2340
2249
2 2334
3 2253
4 2111
5 2205
Sampel 4
1 2437
2375
2 2333
3 2330
4 2422
5 2355
Sampel 5
1 2420
2400
2 2422
3 2370
4 2411
5 2377
Rerata Kapasitansi Percobaan (nF) 2537
Pengujian Sensor
Analisis Data Sensor
Sampel Aquades
Material Konstanta Dielektrik
Etanol 96 243
Air 804
Pengujian Sensor Sampel Etanol 96
Sampel Sampel Ke-Kapasitansi Terukur LCR
meter (nF)Rerata Kapasitansi Terukur (nF)
Sampel 1
1 0730
0696
2 0692
3 0681
4 0688
5 0690
Pengujian Sensor
Analisis Data Sensor
Material Konstanta Dielektrik
Etanol 96 243
Air 804
Sampel Etanol 96
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN OSILATOR
Perancangan Osilator
Skematik Rangkaian
Perancangan Osilator
Pembahasan Rangkaian
Rancangan osilator mengeluarkan gelombang kotak(kompatibel dengan mikrokontroler)
Perancangan Osilator
Pembahasan Rangkaian
Rancangan osilator mampu menghasilkan gelombangdengan frekuensi dibawah rating (500kHz)
Udara memiliki εr terendah (εr = 1)
Kapasitansi kabel terukur (LCR meter) = 0078nF
Kapasitansi kompensasi = 33nF
Pengujian Osilator
No SampelFrekuensi Terukur
Osiloskop (Hz)
1 Udara
458701
459224
459174
458855
459230
2 Aquades 1
113777
114101
114340
113800
113980
3 Aquades 2
86400
85992
86501
86388
86240
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN DRIVER POMPA
Perancangan Driver Pompa
Skematik Rangkaian
Pengujian Driver Pompa Pengujian
0
20
40
60
80
100
120
140
1601
96
58
8
98
0
137
3
176
5
215
7
254
9
294
1
333
3
372
5
411
8
451
0
490
2
529
4
568
6
607
8
647
1
686
3
725
5
764
7
803
9
843
1
882
4
921
6
960
8
100
00
9V
12V
Pengujian Driver Pompa Pengujian
0
20
40
60
80
100
1201
96
588
980
137
3
176
5
215
7
254
9
294
1
333
3
372
5
411
8
451
0
490
2
529
4
568
6
607
8
647
1
686
3
725
5
764
7
803
9
843
1
882
4
921
6
960
8
10
00
0
9V
12V
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN SISTEM MIKROKONTROLER
Perancangan Sistem Mikrokontroler Skematik Rangkaian
PERANCANGAN SOFTWARE
Diagram Blok Program Mikrokontroler
Diagram Blok
Diagram Blok Sistem
Algortima Pencacah Frekuensi
Diagram Blok
Algortima Pencacah Frekuensi Pengujian (1)
NoDuty Cycle
Tes ()Frekuensi Tes (Hz)
Nilai Bacaan Frekuensi (Hz)
Galat (Hz)
1 30
10138 101 038
10596 1060 04
13527 13527 0
105890 105890 0
789000 789000 0
2 50
10138 102 062
10596 1060 04
13527 13527 0
105890 105890 0
789000 789000 0
3 70
10138 102 062
10596 1061 14
13527 13526 1
105890 105887 3
789000 789998 2
Algortima Pencacah Frekuensi Pengujian (2)
No SampelFrekuensi Terukur
Osiloskop (Hz) Frekuensi Terukur
ATmega16 (Hz)Galat (Hz)
1 Udara
458701 458702 1
459224 459225 1
459174 459175 1
458855 458856 1
459230 459230 0
2 Aquades 1
113777 113778 1
114101 114102 1
114340 113340 0
113800 113800 0
113980 113980 0
3 Aquades 2
86400 86400 0
85992 85992 0
86501 86500 1
86388 86389 1
86240 86240 0
Diagram Blok Sistem
Algortima f to Etanol
Jenis Sampel f Osilator (kHz) Jenis Sampel f Osilator (kHz)
Aquades 135600 50 Etanol 174205
10 Etanol 142501 60 Etanol 181003
20 Etanol 149587 70 Etanol 188777
30 Etanol 158307 80 Etanol 195164
40 Etanol 166259 90 Etanol 205618
Dilakukan karakterisasi sensor terhadap pelbagaikonsentrasi etanol dalam aquades
Algortima f to Etanol
Frekuensi Osilator (Hz)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Algortima f to Etanol
Hasil Konversi Kadar Etanol (Etanol)
Hasil Pencacahan Frekuensi setelahKompensasi TDS Pelarut
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel aquades dan aquabides dengan pelbagai nilai TDS
No TDS (ppm) Frekuensi (kHz)ΔTDS (ppm) Δf (kHz)
1 042 134615
2 049 133705 007 -0910
3 059 132336 010 -1369
4 070 131039 011 -1297
5 071 130879 001 -0660
6 081 129658 010 -1221
7 090 128137 009 -1121
8 245 108421 155 -19716
9 251 107583 006 -0838
10 255 107081 004 -0502
11 315 106247 006 -0834
12 513 81437 198 -24810
13 514 81283 001 -0154
14 515 81123 001 -0160
15 515 81117 0 -0006
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Jenis Sampel TDS Larutan (ppm)
Aquades 04
10 Etanol 04
20 Etanol 04
30 Etanol 04
40 Etanol 042
50 Etanol 042
60 Etanol 042
70 Etanol 043
80 Etanol 043
90 Etanol 043
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Diagram Blok Sistem
KONTROLER PID
Algortima Kontroler PID
Diagram Blok
Tuning PID
Tuning konstanta PID dilakukan dengan menggunakan metodeziegler nichols 1 dengan dua jenis respon 0Et-10Et dan 20Et-10Et
Tuning PID 0Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 6182 0 0
PID 7418 0455 0550
Tuning PID 20Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 4689 0 0
PID 5628 0172 1450
Tuning PID Pengujian
Kad
ar E
tan
ol(
)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Waktu (s)
Waktu (s)
PENGUJIAN ALAT
Pengujian Alat
Kondisi
Konsentrasi TerukurSistem ()
Konsentrasi TerukurHidrometer ()
Replikasi ke- Replikasi ke-
I II III IV I II III IV
Tidak Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Tidak Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 007 024 0 0 0 0
Sampel Aquades
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer ()Error ()
Rise Time (s)
Settling Time (s)
10
10 0 38 67
10 0 35 62
10 0 37 65
20
20 0 71 137
20 0 75 141
20 0 68 133
30
30 0 126 238
29 333 113 221
30 0 132 240
40
40 0 178 421
40 0 181 422
42 5 194 439
Uji Kontrol Normal
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer()Error () Rise Time (s)
Settling Time(s)
10 9 10 24 45
20 18 10 415 59
30 28 667 42 72
40 375 625 66 109
50 47 6 104 135
10 10 0 36 62
20 20 0 41 59
30 28 667 495 76
40 38 5 69 115
50 47 6 112 143
10 10 0 36 60
20 20 0 45 59
30 295 167 48 71
40 38 5 67 112
50 48 4 108 136
Uji Kontrol denganPerubahan Set Point
Pengujian AlatUji Kontrol denganGangguan
Gangguan Konsentrasi Terukur () Error ()
50 ml Aquades 9 10
150 ml Aquades 10 0
300 ml Aquades 10 0
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
bull Sensor kapasitif yang telah dirancang dapat menghasilkan nilai kapasitansi
yang berbeda untuk sampel larutan yang berbeda sebagai fungsi
konstanta dielektrik relatif (εr)
bull Peningkatan nilai TDS (total dissolved substance) aquades sebagai pelarut
menyebabkan penurunan frekuensi osilator sensor sebesar 1200Hz pada
ΔTDS sebesar 01ppm
bull Penambahan etanol 96pada aquades tidak menaikkan TDS larutan
secara signifikan karena tidak terjadi penambahan mineral atau senyawa
logam
Kesimpulan
bull Algoritma pencacah frekuensi yang dirancang mampu mendeteksi
perubahan frekuensi sebesar 1Hz dengan error maksimum 06
bull Konstanta PID berdasarkan Ziegler Nichols 1 untuk pompa etanol
adalah 74(Kp) 045(Ki) dan 055(Kd) untuk pompa aquades adalah
563(Kp) 017(Ki) dan 145(Kd)
bull Sistem kontrol yang dirancang mampu menghasilkan dan menjaga
konsentrasi larutan etanol dengan error hingga 10 pada tingkat
konsentrasi uji 0-50
Saran
bull Penggunaan Gas Chromatography sebagai penyedia data
karakterisasi sensor terhadap pelbagai kadar etanol diluar
penggunaan hidrometer
bull Penggunaan motor pengaduk dengan kecepatan putar yang lebih
tinggi untuk mempercepat homogenisasi larutan
Dokumentasi
bull Pembuatan Etanol 10MOV
bull Pengujian Sistem Kontrol KadarMOV
bull Pembandingan DataMOV
TE 091399
TERIMA KASIH
Pengujian Alat Pengaruh pH
Set point ()Konsentrasi
Terukur ()
Error
()pH [H+]
Konduktivitas
(uS)
10
10 0 696 10-696 3472
10 0 696 10-696 3484
9 10 689 10-689 3484
20
20 0 691 10-693 3355
21 5 695 10-695 3333
20 0 69 10-690 3367
30
30 0 687 10-687 3164
30 0 688 10-688 3164
30 0 686 10-686 3164
40
40 0 665 10-665 2777
41 5 672 10-672 2762
40 0 663 10-663 2777
- 2210100136-presentation
-
Pengujian Sensor Sampel AquadesSampel Percobaan Ke- Kapasitansi Terukur LCR meter(nF) Rerata Kapasitansi Terukur(nF)
Sampel 1
1 3221
3204
2 3221
3 3186
4 3200
5 3194
Sampel 2
1 2334
2458
2 2355
3 2419
4 2602
5 2580
Sampel 3
1 2340
2249
2 2334
3 2253
4 2111
5 2205
Sampel 4
1 2437
2375
2 2333
3 2330
4 2422
5 2355
Sampel 5
1 2420
2400
2 2422
3 2370
4 2411
5 2377
Rerata Kapasitansi Percobaan (nF) 2537
Pengujian Sensor
Analisis Data Sensor
Sampel Aquades
Material Konstanta Dielektrik
Etanol 96 243
Air 804
Pengujian Sensor Sampel Etanol 96
Sampel Sampel Ke-Kapasitansi Terukur LCR
meter (nF)Rerata Kapasitansi Terukur (nF)
Sampel 1
1 0730
0696
2 0692
3 0681
4 0688
5 0690
Pengujian Sensor
Analisis Data Sensor
Material Konstanta Dielektrik
Etanol 96 243
Air 804
Sampel Etanol 96
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN OSILATOR
Perancangan Osilator
Skematik Rangkaian
Perancangan Osilator
Pembahasan Rangkaian
Rancangan osilator mengeluarkan gelombang kotak(kompatibel dengan mikrokontroler)
Perancangan Osilator
Pembahasan Rangkaian
Rancangan osilator mampu menghasilkan gelombangdengan frekuensi dibawah rating (500kHz)
Udara memiliki εr terendah (εr = 1)
Kapasitansi kabel terukur (LCR meter) = 0078nF
Kapasitansi kompensasi = 33nF
Pengujian Osilator
No SampelFrekuensi Terukur
Osiloskop (Hz)
1 Udara
458701
459224
459174
458855
459230
2 Aquades 1
113777
114101
114340
113800
113980
3 Aquades 2
86400
85992
86501
86388
86240
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN DRIVER POMPA
Perancangan Driver Pompa
Skematik Rangkaian
Pengujian Driver Pompa Pengujian
0
20
40
60
80
100
120
140
1601
96
58
8
98
0
137
3
176
5
215
7
254
9
294
1
333
3
372
5
411
8
451
0
490
2
529
4
568
6
607
8
647
1
686
3
725
5
764
7
803
9
843
1
882
4
921
6
960
8
100
00
9V
12V
Pengujian Driver Pompa Pengujian
0
20
40
60
80
100
1201
96
588
980
137
3
176
5
215
7
254
9
294
1
333
3
372
5
411
8
451
0
490
2
529
4
568
6
607
8
647
1
686
3
725
5
764
7
803
9
843
1
882
4
921
6
960
8
10
00
0
9V
12V
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN SISTEM MIKROKONTROLER
Perancangan Sistem Mikrokontroler Skematik Rangkaian
PERANCANGAN SOFTWARE
Diagram Blok Program Mikrokontroler
Diagram Blok
Diagram Blok Sistem
Algortima Pencacah Frekuensi
Diagram Blok
Algortima Pencacah Frekuensi Pengujian (1)
NoDuty Cycle
Tes ()Frekuensi Tes (Hz)
Nilai Bacaan Frekuensi (Hz)
Galat (Hz)
1 30
10138 101 038
10596 1060 04
13527 13527 0
105890 105890 0
789000 789000 0
2 50
10138 102 062
10596 1060 04
13527 13527 0
105890 105890 0
789000 789000 0
3 70
10138 102 062
10596 1061 14
13527 13526 1
105890 105887 3
789000 789998 2
Algortima Pencacah Frekuensi Pengujian (2)
No SampelFrekuensi Terukur
Osiloskop (Hz) Frekuensi Terukur
ATmega16 (Hz)Galat (Hz)
1 Udara
458701 458702 1
459224 459225 1
459174 459175 1
458855 458856 1
459230 459230 0
2 Aquades 1
113777 113778 1
114101 114102 1
114340 113340 0
113800 113800 0
113980 113980 0
3 Aquades 2
86400 86400 0
85992 85992 0
86501 86500 1
86388 86389 1
86240 86240 0
Diagram Blok Sistem
Algortima f to Etanol
Jenis Sampel f Osilator (kHz) Jenis Sampel f Osilator (kHz)
Aquades 135600 50 Etanol 174205
10 Etanol 142501 60 Etanol 181003
20 Etanol 149587 70 Etanol 188777
30 Etanol 158307 80 Etanol 195164
40 Etanol 166259 90 Etanol 205618
Dilakukan karakterisasi sensor terhadap pelbagaikonsentrasi etanol dalam aquades
Algortima f to Etanol
Frekuensi Osilator (Hz)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Algortima f to Etanol
Hasil Konversi Kadar Etanol (Etanol)
Hasil Pencacahan Frekuensi setelahKompensasi TDS Pelarut
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel aquades dan aquabides dengan pelbagai nilai TDS
No TDS (ppm) Frekuensi (kHz)ΔTDS (ppm) Δf (kHz)
1 042 134615
2 049 133705 007 -0910
3 059 132336 010 -1369
4 070 131039 011 -1297
5 071 130879 001 -0660
6 081 129658 010 -1221
7 090 128137 009 -1121
8 245 108421 155 -19716
9 251 107583 006 -0838
10 255 107081 004 -0502
11 315 106247 006 -0834
12 513 81437 198 -24810
13 514 81283 001 -0154
14 515 81123 001 -0160
15 515 81117 0 -0006
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Jenis Sampel TDS Larutan (ppm)
Aquades 04
10 Etanol 04
20 Etanol 04
30 Etanol 04
40 Etanol 042
50 Etanol 042
60 Etanol 042
70 Etanol 043
80 Etanol 043
90 Etanol 043
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Diagram Blok Sistem
KONTROLER PID
Algortima Kontroler PID
Diagram Blok
Tuning PID
Tuning konstanta PID dilakukan dengan menggunakan metodeziegler nichols 1 dengan dua jenis respon 0Et-10Et dan 20Et-10Et
Tuning PID 0Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 6182 0 0
PID 7418 0455 0550
Tuning PID 20Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 4689 0 0
PID 5628 0172 1450
Tuning PID Pengujian
Kad
ar E
tan
ol(
)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Waktu (s)
Waktu (s)
PENGUJIAN ALAT
Pengujian Alat
Kondisi
Konsentrasi TerukurSistem ()
Konsentrasi TerukurHidrometer ()
Replikasi ke- Replikasi ke-
I II III IV I II III IV
Tidak Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Tidak Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 007 024 0 0 0 0
Sampel Aquades
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer ()Error ()
Rise Time (s)
Settling Time (s)
10
10 0 38 67
10 0 35 62
10 0 37 65
20
20 0 71 137
20 0 75 141
20 0 68 133
30
30 0 126 238
29 333 113 221
30 0 132 240
40
40 0 178 421
40 0 181 422
42 5 194 439
Uji Kontrol Normal
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer()Error () Rise Time (s)
Settling Time(s)
10 9 10 24 45
20 18 10 415 59
30 28 667 42 72
40 375 625 66 109
50 47 6 104 135
10 10 0 36 62
20 20 0 41 59
30 28 667 495 76
40 38 5 69 115
50 47 6 112 143
10 10 0 36 60
20 20 0 45 59
30 295 167 48 71
40 38 5 67 112
50 48 4 108 136
Uji Kontrol denganPerubahan Set Point
Pengujian AlatUji Kontrol denganGangguan
Gangguan Konsentrasi Terukur () Error ()
50 ml Aquades 9 10
150 ml Aquades 10 0
300 ml Aquades 10 0
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
bull Sensor kapasitif yang telah dirancang dapat menghasilkan nilai kapasitansi
yang berbeda untuk sampel larutan yang berbeda sebagai fungsi
konstanta dielektrik relatif (εr)
bull Peningkatan nilai TDS (total dissolved substance) aquades sebagai pelarut
menyebabkan penurunan frekuensi osilator sensor sebesar 1200Hz pada
ΔTDS sebesar 01ppm
bull Penambahan etanol 96pada aquades tidak menaikkan TDS larutan
secara signifikan karena tidak terjadi penambahan mineral atau senyawa
logam
Kesimpulan
bull Algoritma pencacah frekuensi yang dirancang mampu mendeteksi
perubahan frekuensi sebesar 1Hz dengan error maksimum 06
bull Konstanta PID berdasarkan Ziegler Nichols 1 untuk pompa etanol
adalah 74(Kp) 045(Ki) dan 055(Kd) untuk pompa aquades adalah
563(Kp) 017(Ki) dan 145(Kd)
bull Sistem kontrol yang dirancang mampu menghasilkan dan menjaga
konsentrasi larutan etanol dengan error hingga 10 pada tingkat
konsentrasi uji 0-50
Saran
bull Penggunaan Gas Chromatography sebagai penyedia data
karakterisasi sensor terhadap pelbagai kadar etanol diluar
penggunaan hidrometer
bull Penggunaan motor pengaduk dengan kecepatan putar yang lebih
tinggi untuk mempercepat homogenisasi larutan
Dokumentasi
bull Pembuatan Etanol 10MOV
bull Pengujian Sistem Kontrol KadarMOV
bull Pembandingan DataMOV
TE 091399
TERIMA KASIH
Pengujian Alat Pengaruh pH
Set point ()Konsentrasi
Terukur ()
Error
()pH [H+]
Konduktivitas
(uS)
10
10 0 696 10-696 3472
10 0 696 10-696 3484
9 10 689 10-689 3484
20
20 0 691 10-693 3355
21 5 695 10-695 3333
20 0 69 10-690 3367
30
30 0 687 10-687 3164
30 0 688 10-688 3164
30 0 686 10-686 3164
40
40 0 665 10-665 2777
41 5 672 10-672 2762
40 0 663 10-663 2777
- 2210100136-presentation
-
Pengujian Sensor
Analisis Data Sensor
Sampel Aquades
Material Konstanta Dielektrik
Etanol 96 243
Air 804
Pengujian Sensor Sampel Etanol 96
Sampel Sampel Ke-Kapasitansi Terukur LCR
meter (nF)Rerata Kapasitansi Terukur (nF)
Sampel 1
1 0730
0696
2 0692
3 0681
4 0688
5 0690
Pengujian Sensor
Analisis Data Sensor
Material Konstanta Dielektrik
Etanol 96 243
Air 804
Sampel Etanol 96
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN OSILATOR
Perancangan Osilator
Skematik Rangkaian
Perancangan Osilator
Pembahasan Rangkaian
Rancangan osilator mengeluarkan gelombang kotak(kompatibel dengan mikrokontroler)
Perancangan Osilator
Pembahasan Rangkaian
Rancangan osilator mampu menghasilkan gelombangdengan frekuensi dibawah rating (500kHz)
Udara memiliki εr terendah (εr = 1)
Kapasitansi kabel terukur (LCR meter) = 0078nF
Kapasitansi kompensasi = 33nF
Pengujian Osilator
No SampelFrekuensi Terukur
Osiloskop (Hz)
1 Udara
458701
459224
459174
458855
459230
2 Aquades 1
113777
114101
114340
113800
113980
3 Aquades 2
86400
85992
86501
86388
86240
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN DRIVER POMPA
Perancangan Driver Pompa
Skematik Rangkaian
Pengujian Driver Pompa Pengujian
0
20
40
60
80
100
120
140
1601
96
58
8
98
0
137
3
176
5
215
7
254
9
294
1
333
3
372
5
411
8
451
0
490
2
529
4
568
6
607
8
647
1
686
3
725
5
764
7
803
9
843
1
882
4
921
6
960
8
100
00
9V
12V
Pengujian Driver Pompa Pengujian
0
20
40
60
80
100
1201
96
588
980
137
3
176
5
215
7
254
9
294
1
333
3
372
5
411
8
451
0
490
2
529
4
568
6
607
8
647
1
686
3
725
5
764
7
803
9
843
1
882
4
921
6
960
8
10
00
0
9V
12V
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN SISTEM MIKROKONTROLER
Perancangan Sistem Mikrokontroler Skematik Rangkaian
PERANCANGAN SOFTWARE
Diagram Blok Program Mikrokontroler
Diagram Blok
Diagram Blok Sistem
Algortima Pencacah Frekuensi
Diagram Blok
Algortima Pencacah Frekuensi Pengujian (1)
NoDuty Cycle
Tes ()Frekuensi Tes (Hz)
Nilai Bacaan Frekuensi (Hz)
Galat (Hz)
1 30
10138 101 038
10596 1060 04
13527 13527 0
105890 105890 0
789000 789000 0
2 50
10138 102 062
10596 1060 04
13527 13527 0
105890 105890 0
789000 789000 0
3 70
10138 102 062
10596 1061 14
13527 13526 1
105890 105887 3
789000 789998 2
Algortima Pencacah Frekuensi Pengujian (2)
No SampelFrekuensi Terukur
Osiloskop (Hz) Frekuensi Terukur
ATmega16 (Hz)Galat (Hz)
1 Udara
458701 458702 1
459224 459225 1
459174 459175 1
458855 458856 1
459230 459230 0
2 Aquades 1
113777 113778 1
114101 114102 1
114340 113340 0
113800 113800 0
113980 113980 0
3 Aquades 2
86400 86400 0
85992 85992 0
86501 86500 1
86388 86389 1
86240 86240 0
Diagram Blok Sistem
Algortima f to Etanol
Jenis Sampel f Osilator (kHz) Jenis Sampel f Osilator (kHz)
Aquades 135600 50 Etanol 174205
10 Etanol 142501 60 Etanol 181003
20 Etanol 149587 70 Etanol 188777
30 Etanol 158307 80 Etanol 195164
40 Etanol 166259 90 Etanol 205618
Dilakukan karakterisasi sensor terhadap pelbagaikonsentrasi etanol dalam aquades
Algortima f to Etanol
Frekuensi Osilator (Hz)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Algortima f to Etanol
Hasil Konversi Kadar Etanol (Etanol)
Hasil Pencacahan Frekuensi setelahKompensasi TDS Pelarut
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel aquades dan aquabides dengan pelbagai nilai TDS
No TDS (ppm) Frekuensi (kHz)ΔTDS (ppm) Δf (kHz)
1 042 134615
2 049 133705 007 -0910
3 059 132336 010 -1369
4 070 131039 011 -1297
5 071 130879 001 -0660
6 081 129658 010 -1221
7 090 128137 009 -1121
8 245 108421 155 -19716
9 251 107583 006 -0838
10 255 107081 004 -0502
11 315 106247 006 -0834
12 513 81437 198 -24810
13 514 81283 001 -0154
14 515 81123 001 -0160
15 515 81117 0 -0006
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Jenis Sampel TDS Larutan (ppm)
Aquades 04
10 Etanol 04
20 Etanol 04
30 Etanol 04
40 Etanol 042
50 Etanol 042
60 Etanol 042
70 Etanol 043
80 Etanol 043
90 Etanol 043
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Diagram Blok Sistem
KONTROLER PID
Algortima Kontroler PID
Diagram Blok
Tuning PID
Tuning konstanta PID dilakukan dengan menggunakan metodeziegler nichols 1 dengan dua jenis respon 0Et-10Et dan 20Et-10Et
Tuning PID 0Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 6182 0 0
PID 7418 0455 0550
Tuning PID 20Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 4689 0 0
PID 5628 0172 1450
Tuning PID Pengujian
Kad
ar E
tan
ol(
)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Waktu (s)
Waktu (s)
PENGUJIAN ALAT
Pengujian Alat
Kondisi
Konsentrasi TerukurSistem ()
Konsentrasi TerukurHidrometer ()
Replikasi ke- Replikasi ke-
I II III IV I II III IV
Tidak Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Tidak Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 007 024 0 0 0 0
Sampel Aquades
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer ()Error ()
Rise Time (s)
Settling Time (s)
10
10 0 38 67
10 0 35 62
10 0 37 65
20
20 0 71 137
20 0 75 141
20 0 68 133
30
30 0 126 238
29 333 113 221
30 0 132 240
40
40 0 178 421
40 0 181 422
42 5 194 439
Uji Kontrol Normal
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer()Error () Rise Time (s)
Settling Time(s)
10 9 10 24 45
20 18 10 415 59
30 28 667 42 72
40 375 625 66 109
50 47 6 104 135
10 10 0 36 62
20 20 0 41 59
30 28 667 495 76
40 38 5 69 115
50 47 6 112 143
10 10 0 36 60
20 20 0 45 59
30 295 167 48 71
40 38 5 67 112
50 48 4 108 136
Uji Kontrol denganPerubahan Set Point
Pengujian AlatUji Kontrol denganGangguan
Gangguan Konsentrasi Terukur () Error ()
50 ml Aquades 9 10
150 ml Aquades 10 0
300 ml Aquades 10 0
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
bull Sensor kapasitif yang telah dirancang dapat menghasilkan nilai kapasitansi
yang berbeda untuk sampel larutan yang berbeda sebagai fungsi
konstanta dielektrik relatif (εr)
bull Peningkatan nilai TDS (total dissolved substance) aquades sebagai pelarut
menyebabkan penurunan frekuensi osilator sensor sebesar 1200Hz pada
ΔTDS sebesar 01ppm
bull Penambahan etanol 96pada aquades tidak menaikkan TDS larutan
secara signifikan karena tidak terjadi penambahan mineral atau senyawa
logam
Kesimpulan
bull Algoritma pencacah frekuensi yang dirancang mampu mendeteksi
perubahan frekuensi sebesar 1Hz dengan error maksimum 06
bull Konstanta PID berdasarkan Ziegler Nichols 1 untuk pompa etanol
adalah 74(Kp) 045(Ki) dan 055(Kd) untuk pompa aquades adalah
563(Kp) 017(Ki) dan 145(Kd)
bull Sistem kontrol yang dirancang mampu menghasilkan dan menjaga
konsentrasi larutan etanol dengan error hingga 10 pada tingkat
konsentrasi uji 0-50
Saran
bull Penggunaan Gas Chromatography sebagai penyedia data
karakterisasi sensor terhadap pelbagai kadar etanol diluar
penggunaan hidrometer
bull Penggunaan motor pengaduk dengan kecepatan putar yang lebih
tinggi untuk mempercepat homogenisasi larutan
Dokumentasi
bull Pembuatan Etanol 10MOV
bull Pengujian Sistem Kontrol KadarMOV
bull Pembandingan DataMOV
TE 091399
TERIMA KASIH
Pengujian Alat Pengaruh pH
Set point ()Konsentrasi
Terukur ()
Error
()pH [H+]
Konduktivitas
(uS)
10
10 0 696 10-696 3472
10 0 696 10-696 3484
9 10 689 10-689 3484
20
20 0 691 10-693 3355
21 5 695 10-695 3333
20 0 69 10-690 3367
30
30 0 687 10-687 3164
30 0 688 10-688 3164
30 0 686 10-686 3164
40
40 0 665 10-665 2777
41 5 672 10-672 2762
40 0 663 10-663 2777
- 2210100136-presentation
-
Pengujian Sensor Sampel Etanol 96
Sampel Sampel Ke-Kapasitansi Terukur LCR
meter (nF)Rerata Kapasitansi Terukur (nF)
Sampel 1
1 0730
0696
2 0692
3 0681
4 0688
5 0690
Pengujian Sensor
Analisis Data Sensor
Material Konstanta Dielektrik
Etanol 96 243
Air 804
Sampel Etanol 96
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN OSILATOR
Perancangan Osilator
Skematik Rangkaian
Perancangan Osilator
Pembahasan Rangkaian
Rancangan osilator mengeluarkan gelombang kotak(kompatibel dengan mikrokontroler)
Perancangan Osilator
Pembahasan Rangkaian
Rancangan osilator mampu menghasilkan gelombangdengan frekuensi dibawah rating (500kHz)
Udara memiliki εr terendah (εr = 1)
Kapasitansi kabel terukur (LCR meter) = 0078nF
Kapasitansi kompensasi = 33nF
Pengujian Osilator
No SampelFrekuensi Terukur
Osiloskop (Hz)
1 Udara
458701
459224
459174
458855
459230
2 Aquades 1
113777
114101
114340
113800
113980
3 Aquades 2
86400
85992
86501
86388
86240
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN DRIVER POMPA
Perancangan Driver Pompa
Skematik Rangkaian
Pengujian Driver Pompa Pengujian
0
20
40
60
80
100
120
140
1601
96
58
8
98
0
137
3
176
5
215
7
254
9
294
1
333
3
372
5
411
8
451
0
490
2
529
4
568
6
607
8
647
1
686
3
725
5
764
7
803
9
843
1
882
4
921
6
960
8
100
00
9V
12V
Pengujian Driver Pompa Pengujian
0
20
40
60
80
100
1201
96
588
980
137
3
176
5
215
7
254
9
294
1
333
3
372
5
411
8
451
0
490
2
529
4
568
6
607
8
647
1
686
3
725
5
764
7
803
9
843
1
882
4
921
6
960
8
10
00
0
9V
12V
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN SISTEM MIKROKONTROLER
Perancangan Sistem Mikrokontroler Skematik Rangkaian
PERANCANGAN SOFTWARE
Diagram Blok Program Mikrokontroler
Diagram Blok
Diagram Blok Sistem
Algortima Pencacah Frekuensi
Diagram Blok
Algortima Pencacah Frekuensi Pengujian (1)
NoDuty Cycle
Tes ()Frekuensi Tes (Hz)
Nilai Bacaan Frekuensi (Hz)
Galat (Hz)
1 30
10138 101 038
10596 1060 04
13527 13527 0
105890 105890 0
789000 789000 0
2 50
10138 102 062
10596 1060 04
13527 13527 0
105890 105890 0
789000 789000 0
3 70
10138 102 062
10596 1061 14
13527 13526 1
105890 105887 3
789000 789998 2
Algortima Pencacah Frekuensi Pengujian (2)
No SampelFrekuensi Terukur
Osiloskop (Hz) Frekuensi Terukur
ATmega16 (Hz)Galat (Hz)
1 Udara
458701 458702 1
459224 459225 1
459174 459175 1
458855 458856 1
459230 459230 0
2 Aquades 1
113777 113778 1
114101 114102 1
114340 113340 0
113800 113800 0
113980 113980 0
3 Aquades 2
86400 86400 0
85992 85992 0
86501 86500 1
86388 86389 1
86240 86240 0
Diagram Blok Sistem
Algortima f to Etanol
Jenis Sampel f Osilator (kHz) Jenis Sampel f Osilator (kHz)
Aquades 135600 50 Etanol 174205
10 Etanol 142501 60 Etanol 181003
20 Etanol 149587 70 Etanol 188777
30 Etanol 158307 80 Etanol 195164
40 Etanol 166259 90 Etanol 205618
Dilakukan karakterisasi sensor terhadap pelbagaikonsentrasi etanol dalam aquades
Algortima f to Etanol
Frekuensi Osilator (Hz)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Algortima f to Etanol
Hasil Konversi Kadar Etanol (Etanol)
Hasil Pencacahan Frekuensi setelahKompensasi TDS Pelarut
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel aquades dan aquabides dengan pelbagai nilai TDS
No TDS (ppm) Frekuensi (kHz)ΔTDS (ppm) Δf (kHz)
1 042 134615
2 049 133705 007 -0910
3 059 132336 010 -1369
4 070 131039 011 -1297
5 071 130879 001 -0660
6 081 129658 010 -1221
7 090 128137 009 -1121
8 245 108421 155 -19716
9 251 107583 006 -0838
10 255 107081 004 -0502
11 315 106247 006 -0834
12 513 81437 198 -24810
13 514 81283 001 -0154
14 515 81123 001 -0160
15 515 81117 0 -0006
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Jenis Sampel TDS Larutan (ppm)
Aquades 04
10 Etanol 04
20 Etanol 04
30 Etanol 04
40 Etanol 042
50 Etanol 042
60 Etanol 042
70 Etanol 043
80 Etanol 043
90 Etanol 043
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Diagram Blok Sistem
KONTROLER PID
Algortima Kontroler PID
Diagram Blok
Tuning PID
Tuning konstanta PID dilakukan dengan menggunakan metodeziegler nichols 1 dengan dua jenis respon 0Et-10Et dan 20Et-10Et
Tuning PID 0Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 6182 0 0
PID 7418 0455 0550
Tuning PID 20Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 4689 0 0
PID 5628 0172 1450
Tuning PID Pengujian
Kad
ar E
tan
ol(
)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Waktu (s)
Waktu (s)
PENGUJIAN ALAT
Pengujian Alat
Kondisi
Konsentrasi TerukurSistem ()
Konsentrasi TerukurHidrometer ()
Replikasi ke- Replikasi ke-
I II III IV I II III IV
Tidak Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Tidak Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 007 024 0 0 0 0
Sampel Aquades
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer ()Error ()
Rise Time (s)
Settling Time (s)
10
10 0 38 67
10 0 35 62
10 0 37 65
20
20 0 71 137
20 0 75 141
20 0 68 133
30
30 0 126 238
29 333 113 221
30 0 132 240
40
40 0 178 421
40 0 181 422
42 5 194 439
Uji Kontrol Normal
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer()Error () Rise Time (s)
Settling Time(s)
10 9 10 24 45
20 18 10 415 59
30 28 667 42 72
40 375 625 66 109
50 47 6 104 135
10 10 0 36 62
20 20 0 41 59
30 28 667 495 76
40 38 5 69 115
50 47 6 112 143
10 10 0 36 60
20 20 0 45 59
30 295 167 48 71
40 38 5 67 112
50 48 4 108 136
Uji Kontrol denganPerubahan Set Point
Pengujian AlatUji Kontrol denganGangguan
Gangguan Konsentrasi Terukur () Error ()
50 ml Aquades 9 10
150 ml Aquades 10 0
300 ml Aquades 10 0
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
bull Sensor kapasitif yang telah dirancang dapat menghasilkan nilai kapasitansi
yang berbeda untuk sampel larutan yang berbeda sebagai fungsi
konstanta dielektrik relatif (εr)
bull Peningkatan nilai TDS (total dissolved substance) aquades sebagai pelarut
menyebabkan penurunan frekuensi osilator sensor sebesar 1200Hz pada
ΔTDS sebesar 01ppm
bull Penambahan etanol 96pada aquades tidak menaikkan TDS larutan
secara signifikan karena tidak terjadi penambahan mineral atau senyawa
logam
Kesimpulan
bull Algoritma pencacah frekuensi yang dirancang mampu mendeteksi
perubahan frekuensi sebesar 1Hz dengan error maksimum 06
bull Konstanta PID berdasarkan Ziegler Nichols 1 untuk pompa etanol
adalah 74(Kp) 045(Ki) dan 055(Kd) untuk pompa aquades adalah
563(Kp) 017(Ki) dan 145(Kd)
bull Sistem kontrol yang dirancang mampu menghasilkan dan menjaga
konsentrasi larutan etanol dengan error hingga 10 pada tingkat
konsentrasi uji 0-50
Saran
bull Penggunaan Gas Chromatography sebagai penyedia data
karakterisasi sensor terhadap pelbagai kadar etanol diluar
penggunaan hidrometer
bull Penggunaan motor pengaduk dengan kecepatan putar yang lebih
tinggi untuk mempercepat homogenisasi larutan
Dokumentasi
bull Pembuatan Etanol 10MOV
bull Pengujian Sistem Kontrol KadarMOV
bull Pembandingan DataMOV
TE 091399
TERIMA KASIH
Pengujian Alat Pengaruh pH
Set point ()Konsentrasi
Terukur ()
Error
()pH [H+]
Konduktivitas
(uS)
10
10 0 696 10-696 3472
10 0 696 10-696 3484
9 10 689 10-689 3484
20
20 0 691 10-693 3355
21 5 695 10-695 3333
20 0 69 10-690 3367
30
30 0 687 10-687 3164
30 0 688 10-688 3164
30 0 686 10-686 3164
40
40 0 665 10-665 2777
41 5 672 10-672 2762
40 0 663 10-663 2777
- 2210100136-presentation
-
Pengujian Sensor
Analisis Data Sensor
Material Konstanta Dielektrik
Etanol 96 243
Air 804
Sampel Etanol 96
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN OSILATOR
Perancangan Osilator
Skematik Rangkaian
Perancangan Osilator
Pembahasan Rangkaian
Rancangan osilator mengeluarkan gelombang kotak(kompatibel dengan mikrokontroler)
Perancangan Osilator
Pembahasan Rangkaian
Rancangan osilator mampu menghasilkan gelombangdengan frekuensi dibawah rating (500kHz)
Udara memiliki εr terendah (εr = 1)
Kapasitansi kabel terukur (LCR meter) = 0078nF
Kapasitansi kompensasi = 33nF
Pengujian Osilator
No SampelFrekuensi Terukur
Osiloskop (Hz)
1 Udara
458701
459224
459174
458855
459230
2 Aquades 1
113777
114101
114340
113800
113980
3 Aquades 2
86400
85992
86501
86388
86240
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN DRIVER POMPA
Perancangan Driver Pompa
Skematik Rangkaian
Pengujian Driver Pompa Pengujian
0
20
40
60
80
100
120
140
1601
96
58
8
98
0
137
3
176
5
215
7
254
9
294
1
333
3
372
5
411
8
451
0
490
2
529
4
568
6
607
8
647
1
686
3
725
5
764
7
803
9
843
1
882
4
921
6
960
8
100
00
9V
12V
Pengujian Driver Pompa Pengujian
0
20
40
60
80
100
1201
96
588
980
137
3
176
5
215
7
254
9
294
1
333
3
372
5
411
8
451
0
490
2
529
4
568
6
607
8
647
1
686
3
725
5
764
7
803
9
843
1
882
4
921
6
960
8
10
00
0
9V
12V
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN SISTEM MIKROKONTROLER
Perancangan Sistem Mikrokontroler Skematik Rangkaian
PERANCANGAN SOFTWARE
Diagram Blok Program Mikrokontroler
Diagram Blok
Diagram Blok Sistem
Algortima Pencacah Frekuensi
Diagram Blok
Algortima Pencacah Frekuensi Pengujian (1)
NoDuty Cycle
Tes ()Frekuensi Tes (Hz)
Nilai Bacaan Frekuensi (Hz)
Galat (Hz)
1 30
10138 101 038
10596 1060 04
13527 13527 0
105890 105890 0
789000 789000 0
2 50
10138 102 062
10596 1060 04
13527 13527 0
105890 105890 0
789000 789000 0
3 70
10138 102 062
10596 1061 14
13527 13526 1
105890 105887 3
789000 789998 2
Algortima Pencacah Frekuensi Pengujian (2)
No SampelFrekuensi Terukur
Osiloskop (Hz) Frekuensi Terukur
ATmega16 (Hz)Galat (Hz)
1 Udara
458701 458702 1
459224 459225 1
459174 459175 1
458855 458856 1
459230 459230 0
2 Aquades 1
113777 113778 1
114101 114102 1
114340 113340 0
113800 113800 0
113980 113980 0
3 Aquades 2
86400 86400 0
85992 85992 0
86501 86500 1
86388 86389 1
86240 86240 0
Diagram Blok Sistem
Algortima f to Etanol
Jenis Sampel f Osilator (kHz) Jenis Sampel f Osilator (kHz)
Aquades 135600 50 Etanol 174205
10 Etanol 142501 60 Etanol 181003
20 Etanol 149587 70 Etanol 188777
30 Etanol 158307 80 Etanol 195164
40 Etanol 166259 90 Etanol 205618
Dilakukan karakterisasi sensor terhadap pelbagaikonsentrasi etanol dalam aquades
Algortima f to Etanol
Frekuensi Osilator (Hz)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Algortima f to Etanol
Hasil Konversi Kadar Etanol (Etanol)
Hasil Pencacahan Frekuensi setelahKompensasi TDS Pelarut
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel aquades dan aquabides dengan pelbagai nilai TDS
No TDS (ppm) Frekuensi (kHz)ΔTDS (ppm) Δf (kHz)
1 042 134615
2 049 133705 007 -0910
3 059 132336 010 -1369
4 070 131039 011 -1297
5 071 130879 001 -0660
6 081 129658 010 -1221
7 090 128137 009 -1121
8 245 108421 155 -19716
9 251 107583 006 -0838
10 255 107081 004 -0502
11 315 106247 006 -0834
12 513 81437 198 -24810
13 514 81283 001 -0154
14 515 81123 001 -0160
15 515 81117 0 -0006
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Jenis Sampel TDS Larutan (ppm)
Aquades 04
10 Etanol 04
20 Etanol 04
30 Etanol 04
40 Etanol 042
50 Etanol 042
60 Etanol 042
70 Etanol 043
80 Etanol 043
90 Etanol 043
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Diagram Blok Sistem
KONTROLER PID
Algortima Kontroler PID
Diagram Blok
Tuning PID
Tuning konstanta PID dilakukan dengan menggunakan metodeziegler nichols 1 dengan dua jenis respon 0Et-10Et dan 20Et-10Et
Tuning PID 0Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 6182 0 0
PID 7418 0455 0550
Tuning PID 20Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 4689 0 0
PID 5628 0172 1450
Tuning PID Pengujian
Kad
ar E
tan
ol(
)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Waktu (s)
Waktu (s)
PENGUJIAN ALAT
Pengujian Alat
Kondisi
Konsentrasi TerukurSistem ()
Konsentrasi TerukurHidrometer ()
Replikasi ke- Replikasi ke-
I II III IV I II III IV
Tidak Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Tidak Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 007 024 0 0 0 0
Sampel Aquades
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer ()Error ()
Rise Time (s)
Settling Time (s)
10
10 0 38 67
10 0 35 62
10 0 37 65
20
20 0 71 137
20 0 75 141
20 0 68 133
30
30 0 126 238
29 333 113 221
30 0 132 240
40
40 0 178 421
40 0 181 422
42 5 194 439
Uji Kontrol Normal
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer()Error () Rise Time (s)
Settling Time(s)
10 9 10 24 45
20 18 10 415 59
30 28 667 42 72
40 375 625 66 109
50 47 6 104 135
10 10 0 36 62
20 20 0 41 59
30 28 667 495 76
40 38 5 69 115
50 47 6 112 143
10 10 0 36 60
20 20 0 45 59
30 295 167 48 71
40 38 5 67 112
50 48 4 108 136
Uji Kontrol denganPerubahan Set Point
Pengujian AlatUji Kontrol denganGangguan
Gangguan Konsentrasi Terukur () Error ()
50 ml Aquades 9 10
150 ml Aquades 10 0
300 ml Aquades 10 0
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
bull Sensor kapasitif yang telah dirancang dapat menghasilkan nilai kapasitansi
yang berbeda untuk sampel larutan yang berbeda sebagai fungsi
konstanta dielektrik relatif (εr)
bull Peningkatan nilai TDS (total dissolved substance) aquades sebagai pelarut
menyebabkan penurunan frekuensi osilator sensor sebesar 1200Hz pada
ΔTDS sebesar 01ppm
bull Penambahan etanol 96pada aquades tidak menaikkan TDS larutan
secara signifikan karena tidak terjadi penambahan mineral atau senyawa
logam
Kesimpulan
bull Algoritma pencacah frekuensi yang dirancang mampu mendeteksi
perubahan frekuensi sebesar 1Hz dengan error maksimum 06
bull Konstanta PID berdasarkan Ziegler Nichols 1 untuk pompa etanol
adalah 74(Kp) 045(Ki) dan 055(Kd) untuk pompa aquades adalah
563(Kp) 017(Ki) dan 145(Kd)
bull Sistem kontrol yang dirancang mampu menghasilkan dan menjaga
konsentrasi larutan etanol dengan error hingga 10 pada tingkat
konsentrasi uji 0-50
Saran
bull Penggunaan Gas Chromatography sebagai penyedia data
karakterisasi sensor terhadap pelbagai kadar etanol diluar
penggunaan hidrometer
bull Penggunaan motor pengaduk dengan kecepatan putar yang lebih
tinggi untuk mempercepat homogenisasi larutan
Dokumentasi
bull Pembuatan Etanol 10MOV
bull Pengujian Sistem Kontrol KadarMOV
bull Pembandingan DataMOV
TE 091399
TERIMA KASIH
Pengujian Alat Pengaruh pH
Set point ()Konsentrasi
Terukur ()
Error
()pH [H+]
Konduktivitas
(uS)
10
10 0 696 10-696 3472
10 0 696 10-696 3484
9 10 689 10-689 3484
20
20 0 691 10-693 3355
21 5 695 10-695 3333
20 0 69 10-690 3367
30
30 0 687 10-687 3164
30 0 688 10-688 3164
30 0 686 10-686 3164
40
40 0 665 10-665 2777
41 5 672 10-672 2762
40 0 663 10-663 2777
- 2210100136-presentation
-
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN OSILATOR
Perancangan Osilator
Skematik Rangkaian
Perancangan Osilator
Pembahasan Rangkaian
Rancangan osilator mengeluarkan gelombang kotak(kompatibel dengan mikrokontroler)
Perancangan Osilator
Pembahasan Rangkaian
Rancangan osilator mampu menghasilkan gelombangdengan frekuensi dibawah rating (500kHz)
Udara memiliki εr terendah (εr = 1)
Kapasitansi kabel terukur (LCR meter) = 0078nF
Kapasitansi kompensasi = 33nF
Pengujian Osilator
No SampelFrekuensi Terukur
Osiloskop (Hz)
1 Udara
458701
459224
459174
458855
459230
2 Aquades 1
113777
114101
114340
113800
113980
3 Aquades 2
86400
85992
86501
86388
86240
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN DRIVER POMPA
Perancangan Driver Pompa
Skematik Rangkaian
Pengujian Driver Pompa Pengujian
0
20
40
60
80
100
120
140
1601
96
58
8
98
0
137
3
176
5
215
7
254
9
294
1
333
3
372
5
411
8
451
0
490
2
529
4
568
6
607
8
647
1
686
3
725
5
764
7
803
9
843
1
882
4
921
6
960
8
100
00
9V
12V
Pengujian Driver Pompa Pengujian
0
20
40
60
80
100
1201
96
588
980
137
3
176
5
215
7
254
9
294
1
333
3
372
5
411
8
451
0
490
2
529
4
568
6
607
8
647
1
686
3
725
5
764
7
803
9
843
1
882
4
921
6
960
8
10
00
0
9V
12V
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN SISTEM MIKROKONTROLER
Perancangan Sistem Mikrokontroler Skematik Rangkaian
PERANCANGAN SOFTWARE
Diagram Blok Program Mikrokontroler
Diagram Blok
Diagram Blok Sistem
Algortima Pencacah Frekuensi
Diagram Blok
Algortima Pencacah Frekuensi Pengujian (1)
NoDuty Cycle
Tes ()Frekuensi Tes (Hz)
Nilai Bacaan Frekuensi (Hz)
Galat (Hz)
1 30
10138 101 038
10596 1060 04
13527 13527 0
105890 105890 0
789000 789000 0
2 50
10138 102 062
10596 1060 04
13527 13527 0
105890 105890 0
789000 789000 0
3 70
10138 102 062
10596 1061 14
13527 13526 1
105890 105887 3
789000 789998 2
Algortima Pencacah Frekuensi Pengujian (2)
No SampelFrekuensi Terukur
Osiloskop (Hz) Frekuensi Terukur
ATmega16 (Hz)Galat (Hz)
1 Udara
458701 458702 1
459224 459225 1
459174 459175 1
458855 458856 1
459230 459230 0
2 Aquades 1
113777 113778 1
114101 114102 1
114340 113340 0
113800 113800 0
113980 113980 0
3 Aquades 2
86400 86400 0
85992 85992 0
86501 86500 1
86388 86389 1
86240 86240 0
Diagram Blok Sistem
Algortima f to Etanol
Jenis Sampel f Osilator (kHz) Jenis Sampel f Osilator (kHz)
Aquades 135600 50 Etanol 174205
10 Etanol 142501 60 Etanol 181003
20 Etanol 149587 70 Etanol 188777
30 Etanol 158307 80 Etanol 195164
40 Etanol 166259 90 Etanol 205618
Dilakukan karakterisasi sensor terhadap pelbagaikonsentrasi etanol dalam aquades
Algortima f to Etanol
Frekuensi Osilator (Hz)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Algortima f to Etanol
Hasil Konversi Kadar Etanol (Etanol)
Hasil Pencacahan Frekuensi setelahKompensasi TDS Pelarut
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel aquades dan aquabides dengan pelbagai nilai TDS
No TDS (ppm) Frekuensi (kHz)ΔTDS (ppm) Δf (kHz)
1 042 134615
2 049 133705 007 -0910
3 059 132336 010 -1369
4 070 131039 011 -1297
5 071 130879 001 -0660
6 081 129658 010 -1221
7 090 128137 009 -1121
8 245 108421 155 -19716
9 251 107583 006 -0838
10 255 107081 004 -0502
11 315 106247 006 -0834
12 513 81437 198 -24810
13 514 81283 001 -0154
14 515 81123 001 -0160
15 515 81117 0 -0006
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Jenis Sampel TDS Larutan (ppm)
Aquades 04
10 Etanol 04
20 Etanol 04
30 Etanol 04
40 Etanol 042
50 Etanol 042
60 Etanol 042
70 Etanol 043
80 Etanol 043
90 Etanol 043
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Diagram Blok Sistem
KONTROLER PID
Algortima Kontroler PID
Diagram Blok
Tuning PID
Tuning konstanta PID dilakukan dengan menggunakan metodeziegler nichols 1 dengan dua jenis respon 0Et-10Et dan 20Et-10Et
Tuning PID 0Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 6182 0 0
PID 7418 0455 0550
Tuning PID 20Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 4689 0 0
PID 5628 0172 1450
Tuning PID Pengujian
Kad
ar E
tan
ol(
)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Waktu (s)
Waktu (s)
PENGUJIAN ALAT
Pengujian Alat
Kondisi
Konsentrasi TerukurSistem ()
Konsentrasi TerukurHidrometer ()
Replikasi ke- Replikasi ke-
I II III IV I II III IV
Tidak Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Tidak Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 007 024 0 0 0 0
Sampel Aquades
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer ()Error ()
Rise Time (s)
Settling Time (s)
10
10 0 38 67
10 0 35 62
10 0 37 65
20
20 0 71 137
20 0 75 141
20 0 68 133
30
30 0 126 238
29 333 113 221
30 0 132 240
40
40 0 178 421
40 0 181 422
42 5 194 439
Uji Kontrol Normal
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer()Error () Rise Time (s)
Settling Time(s)
10 9 10 24 45
20 18 10 415 59
30 28 667 42 72
40 375 625 66 109
50 47 6 104 135
10 10 0 36 62
20 20 0 41 59
30 28 667 495 76
40 38 5 69 115
50 47 6 112 143
10 10 0 36 60
20 20 0 45 59
30 295 167 48 71
40 38 5 67 112
50 48 4 108 136
Uji Kontrol denganPerubahan Set Point
Pengujian AlatUji Kontrol denganGangguan
Gangguan Konsentrasi Terukur () Error ()
50 ml Aquades 9 10
150 ml Aquades 10 0
300 ml Aquades 10 0
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
bull Sensor kapasitif yang telah dirancang dapat menghasilkan nilai kapasitansi
yang berbeda untuk sampel larutan yang berbeda sebagai fungsi
konstanta dielektrik relatif (εr)
bull Peningkatan nilai TDS (total dissolved substance) aquades sebagai pelarut
menyebabkan penurunan frekuensi osilator sensor sebesar 1200Hz pada
ΔTDS sebesar 01ppm
bull Penambahan etanol 96pada aquades tidak menaikkan TDS larutan
secara signifikan karena tidak terjadi penambahan mineral atau senyawa
logam
Kesimpulan
bull Algoritma pencacah frekuensi yang dirancang mampu mendeteksi
perubahan frekuensi sebesar 1Hz dengan error maksimum 06
bull Konstanta PID berdasarkan Ziegler Nichols 1 untuk pompa etanol
adalah 74(Kp) 045(Ki) dan 055(Kd) untuk pompa aquades adalah
563(Kp) 017(Ki) dan 145(Kd)
bull Sistem kontrol yang dirancang mampu menghasilkan dan menjaga
konsentrasi larutan etanol dengan error hingga 10 pada tingkat
konsentrasi uji 0-50
Saran
bull Penggunaan Gas Chromatography sebagai penyedia data
karakterisasi sensor terhadap pelbagai kadar etanol diluar
penggunaan hidrometer
bull Penggunaan motor pengaduk dengan kecepatan putar yang lebih
tinggi untuk mempercepat homogenisasi larutan
Dokumentasi
bull Pembuatan Etanol 10MOV
bull Pengujian Sistem Kontrol KadarMOV
bull Pembandingan DataMOV
TE 091399
TERIMA KASIH
Pengujian Alat Pengaruh pH
Set point ()Konsentrasi
Terukur ()
Error
()pH [H+]
Konduktivitas
(uS)
10
10 0 696 10-696 3472
10 0 696 10-696 3484
9 10 689 10-689 3484
20
20 0 691 10-693 3355
21 5 695 10-695 3333
20 0 69 10-690 3367
30
30 0 687 10-687 3164
30 0 688 10-688 3164
30 0 686 10-686 3164
40
40 0 665 10-665 2777
41 5 672 10-672 2762
40 0 663 10-663 2777
- 2210100136-presentation
-
PERANCANGAN OSILATOR
Perancangan Osilator
Skematik Rangkaian
Perancangan Osilator
Pembahasan Rangkaian
Rancangan osilator mengeluarkan gelombang kotak(kompatibel dengan mikrokontroler)
Perancangan Osilator
Pembahasan Rangkaian
Rancangan osilator mampu menghasilkan gelombangdengan frekuensi dibawah rating (500kHz)
Udara memiliki εr terendah (εr = 1)
Kapasitansi kabel terukur (LCR meter) = 0078nF
Kapasitansi kompensasi = 33nF
Pengujian Osilator
No SampelFrekuensi Terukur
Osiloskop (Hz)
1 Udara
458701
459224
459174
458855
459230
2 Aquades 1
113777
114101
114340
113800
113980
3 Aquades 2
86400
85992
86501
86388
86240
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN DRIVER POMPA
Perancangan Driver Pompa
Skematik Rangkaian
Pengujian Driver Pompa Pengujian
0
20
40
60
80
100
120
140
1601
96
58
8
98
0
137
3
176
5
215
7
254
9
294
1
333
3
372
5
411
8
451
0
490
2
529
4
568
6
607
8
647
1
686
3
725
5
764
7
803
9
843
1
882
4
921
6
960
8
100
00
9V
12V
Pengujian Driver Pompa Pengujian
0
20
40
60
80
100
1201
96
588
980
137
3
176
5
215
7
254
9
294
1
333
3
372
5
411
8
451
0
490
2
529
4
568
6
607
8
647
1
686
3
725
5
764
7
803
9
843
1
882
4
921
6
960
8
10
00
0
9V
12V
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN SISTEM MIKROKONTROLER
Perancangan Sistem Mikrokontroler Skematik Rangkaian
PERANCANGAN SOFTWARE
Diagram Blok Program Mikrokontroler
Diagram Blok
Diagram Blok Sistem
Algortima Pencacah Frekuensi
Diagram Blok
Algortima Pencacah Frekuensi Pengujian (1)
NoDuty Cycle
Tes ()Frekuensi Tes (Hz)
Nilai Bacaan Frekuensi (Hz)
Galat (Hz)
1 30
10138 101 038
10596 1060 04
13527 13527 0
105890 105890 0
789000 789000 0
2 50
10138 102 062
10596 1060 04
13527 13527 0
105890 105890 0
789000 789000 0
3 70
10138 102 062
10596 1061 14
13527 13526 1
105890 105887 3
789000 789998 2
Algortima Pencacah Frekuensi Pengujian (2)
No SampelFrekuensi Terukur
Osiloskop (Hz) Frekuensi Terukur
ATmega16 (Hz)Galat (Hz)
1 Udara
458701 458702 1
459224 459225 1
459174 459175 1
458855 458856 1
459230 459230 0
2 Aquades 1
113777 113778 1
114101 114102 1
114340 113340 0
113800 113800 0
113980 113980 0
3 Aquades 2
86400 86400 0
85992 85992 0
86501 86500 1
86388 86389 1
86240 86240 0
Diagram Blok Sistem
Algortima f to Etanol
Jenis Sampel f Osilator (kHz) Jenis Sampel f Osilator (kHz)
Aquades 135600 50 Etanol 174205
10 Etanol 142501 60 Etanol 181003
20 Etanol 149587 70 Etanol 188777
30 Etanol 158307 80 Etanol 195164
40 Etanol 166259 90 Etanol 205618
Dilakukan karakterisasi sensor terhadap pelbagaikonsentrasi etanol dalam aquades
Algortima f to Etanol
Frekuensi Osilator (Hz)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Algortima f to Etanol
Hasil Konversi Kadar Etanol (Etanol)
Hasil Pencacahan Frekuensi setelahKompensasi TDS Pelarut
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel aquades dan aquabides dengan pelbagai nilai TDS
No TDS (ppm) Frekuensi (kHz)ΔTDS (ppm) Δf (kHz)
1 042 134615
2 049 133705 007 -0910
3 059 132336 010 -1369
4 070 131039 011 -1297
5 071 130879 001 -0660
6 081 129658 010 -1221
7 090 128137 009 -1121
8 245 108421 155 -19716
9 251 107583 006 -0838
10 255 107081 004 -0502
11 315 106247 006 -0834
12 513 81437 198 -24810
13 514 81283 001 -0154
14 515 81123 001 -0160
15 515 81117 0 -0006
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Jenis Sampel TDS Larutan (ppm)
Aquades 04
10 Etanol 04
20 Etanol 04
30 Etanol 04
40 Etanol 042
50 Etanol 042
60 Etanol 042
70 Etanol 043
80 Etanol 043
90 Etanol 043
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Diagram Blok Sistem
KONTROLER PID
Algortima Kontroler PID
Diagram Blok
Tuning PID
Tuning konstanta PID dilakukan dengan menggunakan metodeziegler nichols 1 dengan dua jenis respon 0Et-10Et dan 20Et-10Et
Tuning PID 0Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 6182 0 0
PID 7418 0455 0550
Tuning PID 20Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 4689 0 0
PID 5628 0172 1450
Tuning PID Pengujian
Kad
ar E
tan
ol(
)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Waktu (s)
Waktu (s)
PENGUJIAN ALAT
Pengujian Alat
Kondisi
Konsentrasi TerukurSistem ()
Konsentrasi TerukurHidrometer ()
Replikasi ke- Replikasi ke-
I II III IV I II III IV
Tidak Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Tidak Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 007 024 0 0 0 0
Sampel Aquades
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer ()Error ()
Rise Time (s)
Settling Time (s)
10
10 0 38 67
10 0 35 62
10 0 37 65
20
20 0 71 137
20 0 75 141
20 0 68 133
30
30 0 126 238
29 333 113 221
30 0 132 240
40
40 0 178 421
40 0 181 422
42 5 194 439
Uji Kontrol Normal
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer()Error () Rise Time (s)
Settling Time(s)
10 9 10 24 45
20 18 10 415 59
30 28 667 42 72
40 375 625 66 109
50 47 6 104 135
10 10 0 36 62
20 20 0 41 59
30 28 667 495 76
40 38 5 69 115
50 47 6 112 143
10 10 0 36 60
20 20 0 45 59
30 295 167 48 71
40 38 5 67 112
50 48 4 108 136
Uji Kontrol denganPerubahan Set Point
Pengujian AlatUji Kontrol denganGangguan
Gangguan Konsentrasi Terukur () Error ()
50 ml Aquades 9 10
150 ml Aquades 10 0
300 ml Aquades 10 0
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
bull Sensor kapasitif yang telah dirancang dapat menghasilkan nilai kapasitansi
yang berbeda untuk sampel larutan yang berbeda sebagai fungsi
konstanta dielektrik relatif (εr)
bull Peningkatan nilai TDS (total dissolved substance) aquades sebagai pelarut
menyebabkan penurunan frekuensi osilator sensor sebesar 1200Hz pada
ΔTDS sebesar 01ppm
bull Penambahan etanol 96pada aquades tidak menaikkan TDS larutan
secara signifikan karena tidak terjadi penambahan mineral atau senyawa
logam
Kesimpulan
bull Algoritma pencacah frekuensi yang dirancang mampu mendeteksi
perubahan frekuensi sebesar 1Hz dengan error maksimum 06
bull Konstanta PID berdasarkan Ziegler Nichols 1 untuk pompa etanol
adalah 74(Kp) 045(Ki) dan 055(Kd) untuk pompa aquades adalah
563(Kp) 017(Ki) dan 145(Kd)
bull Sistem kontrol yang dirancang mampu menghasilkan dan menjaga
konsentrasi larutan etanol dengan error hingga 10 pada tingkat
konsentrasi uji 0-50
Saran
bull Penggunaan Gas Chromatography sebagai penyedia data
karakterisasi sensor terhadap pelbagai kadar etanol diluar
penggunaan hidrometer
bull Penggunaan motor pengaduk dengan kecepatan putar yang lebih
tinggi untuk mempercepat homogenisasi larutan
Dokumentasi
bull Pembuatan Etanol 10MOV
bull Pengujian Sistem Kontrol KadarMOV
bull Pembandingan DataMOV
TE 091399
TERIMA KASIH
Pengujian Alat Pengaruh pH
Set point ()Konsentrasi
Terukur ()
Error
()pH [H+]
Konduktivitas
(uS)
10
10 0 696 10-696 3472
10 0 696 10-696 3484
9 10 689 10-689 3484
20
20 0 691 10-693 3355
21 5 695 10-695 3333
20 0 69 10-690 3367
30
30 0 687 10-687 3164
30 0 688 10-688 3164
30 0 686 10-686 3164
40
40 0 665 10-665 2777
41 5 672 10-672 2762
40 0 663 10-663 2777
- 2210100136-presentation
-
Perancangan Osilator
Skematik Rangkaian
Perancangan Osilator
Pembahasan Rangkaian
Rancangan osilator mengeluarkan gelombang kotak(kompatibel dengan mikrokontroler)
Perancangan Osilator
Pembahasan Rangkaian
Rancangan osilator mampu menghasilkan gelombangdengan frekuensi dibawah rating (500kHz)
Udara memiliki εr terendah (εr = 1)
Kapasitansi kabel terukur (LCR meter) = 0078nF
Kapasitansi kompensasi = 33nF
Pengujian Osilator
No SampelFrekuensi Terukur
Osiloskop (Hz)
1 Udara
458701
459224
459174
458855
459230
2 Aquades 1
113777
114101
114340
113800
113980
3 Aquades 2
86400
85992
86501
86388
86240
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN DRIVER POMPA
Perancangan Driver Pompa
Skematik Rangkaian
Pengujian Driver Pompa Pengujian
0
20
40
60
80
100
120
140
1601
96
58
8
98
0
137
3
176
5
215
7
254
9
294
1
333
3
372
5
411
8
451
0
490
2
529
4
568
6
607
8
647
1
686
3
725
5
764
7
803
9
843
1
882
4
921
6
960
8
100
00
9V
12V
Pengujian Driver Pompa Pengujian
0
20
40
60
80
100
1201
96
588
980
137
3
176
5
215
7
254
9
294
1
333
3
372
5
411
8
451
0
490
2
529
4
568
6
607
8
647
1
686
3
725
5
764
7
803
9
843
1
882
4
921
6
960
8
10
00
0
9V
12V
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN SISTEM MIKROKONTROLER
Perancangan Sistem Mikrokontroler Skematik Rangkaian
PERANCANGAN SOFTWARE
Diagram Blok Program Mikrokontroler
Diagram Blok
Diagram Blok Sistem
Algortima Pencacah Frekuensi
Diagram Blok
Algortima Pencacah Frekuensi Pengujian (1)
NoDuty Cycle
Tes ()Frekuensi Tes (Hz)
Nilai Bacaan Frekuensi (Hz)
Galat (Hz)
1 30
10138 101 038
10596 1060 04
13527 13527 0
105890 105890 0
789000 789000 0
2 50
10138 102 062
10596 1060 04
13527 13527 0
105890 105890 0
789000 789000 0
3 70
10138 102 062
10596 1061 14
13527 13526 1
105890 105887 3
789000 789998 2
Algortima Pencacah Frekuensi Pengujian (2)
No SampelFrekuensi Terukur
Osiloskop (Hz) Frekuensi Terukur
ATmega16 (Hz)Galat (Hz)
1 Udara
458701 458702 1
459224 459225 1
459174 459175 1
458855 458856 1
459230 459230 0
2 Aquades 1
113777 113778 1
114101 114102 1
114340 113340 0
113800 113800 0
113980 113980 0
3 Aquades 2
86400 86400 0
85992 85992 0
86501 86500 1
86388 86389 1
86240 86240 0
Diagram Blok Sistem
Algortima f to Etanol
Jenis Sampel f Osilator (kHz) Jenis Sampel f Osilator (kHz)
Aquades 135600 50 Etanol 174205
10 Etanol 142501 60 Etanol 181003
20 Etanol 149587 70 Etanol 188777
30 Etanol 158307 80 Etanol 195164
40 Etanol 166259 90 Etanol 205618
Dilakukan karakterisasi sensor terhadap pelbagaikonsentrasi etanol dalam aquades
Algortima f to Etanol
Frekuensi Osilator (Hz)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Algortima f to Etanol
Hasil Konversi Kadar Etanol (Etanol)
Hasil Pencacahan Frekuensi setelahKompensasi TDS Pelarut
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel aquades dan aquabides dengan pelbagai nilai TDS
No TDS (ppm) Frekuensi (kHz)ΔTDS (ppm) Δf (kHz)
1 042 134615
2 049 133705 007 -0910
3 059 132336 010 -1369
4 070 131039 011 -1297
5 071 130879 001 -0660
6 081 129658 010 -1221
7 090 128137 009 -1121
8 245 108421 155 -19716
9 251 107583 006 -0838
10 255 107081 004 -0502
11 315 106247 006 -0834
12 513 81437 198 -24810
13 514 81283 001 -0154
14 515 81123 001 -0160
15 515 81117 0 -0006
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Jenis Sampel TDS Larutan (ppm)
Aquades 04
10 Etanol 04
20 Etanol 04
30 Etanol 04
40 Etanol 042
50 Etanol 042
60 Etanol 042
70 Etanol 043
80 Etanol 043
90 Etanol 043
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Diagram Blok Sistem
KONTROLER PID
Algortima Kontroler PID
Diagram Blok
Tuning PID
Tuning konstanta PID dilakukan dengan menggunakan metodeziegler nichols 1 dengan dua jenis respon 0Et-10Et dan 20Et-10Et
Tuning PID 0Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 6182 0 0
PID 7418 0455 0550
Tuning PID 20Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 4689 0 0
PID 5628 0172 1450
Tuning PID Pengujian
Kad
ar E
tan
ol(
)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Waktu (s)
Waktu (s)
PENGUJIAN ALAT
Pengujian Alat
Kondisi
Konsentrasi TerukurSistem ()
Konsentrasi TerukurHidrometer ()
Replikasi ke- Replikasi ke-
I II III IV I II III IV
Tidak Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Tidak Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 007 024 0 0 0 0
Sampel Aquades
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer ()Error ()
Rise Time (s)
Settling Time (s)
10
10 0 38 67
10 0 35 62
10 0 37 65
20
20 0 71 137
20 0 75 141
20 0 68 133
30
30 0 126 238
29 333 113 221
30 0 132 240
40
40 0 178 421
40 0 181 422
42 5 194 439
Uji Kontrol Normal
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer()Error () Rise Time (s)
Settling Time(s)
10 9 10 24 45
20 18 10 415 59
30 28 667 42 72
40 375 625 66 109
50 47 6 104 135
10 10 0 36 62
20 20 0 41 59
30 28 667 495 76
40 38 5 69 115
50 47 6 112 143
10 10 0 36 60
20 20 0 45 59
30 295 167 48 71
40 38 5 67 112
50 48 4 108 136
Uji Kontrol denganPerubahan Set Point
Pengujian AlatUji Kontrol denganGangguan
Gangguan Konsentrasi Terukur () Error ()
50 ml Aquades 9 10
150 ml Aquades 10 0
300 ml Aquades 10 0
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
bull Sensor kapasitif yang telah dirancang dapat menghasilkan nilai kapasitansi
yang berbeda untuk sampel larutan yang berbeda sebagai fungsi
konstanta dielektrik relatif (εr)
bull Peningkatan nilai TDS (total dissolved substance) aquades sebagai pelarut
menyebabkan penurunan frekuensi osilator sensor sebesar 1200Hz pada
ΔTDS sebesar 01ppm
bull Penambahan etanol 96pada aquades tidak menaikkan TDS larutan
secara signifikan karena tidak terjadi penambahan mineral atau senyawa
logam
Kesimpulan
bull Algoritma pencacah frekuensi yang dirancang mampu mendeteksi
perubahan frekuensi sebesar 1Hz dengan error maksimum 06
bull Konstanta PID berdasarkan Ziegler Nichols 1 untuk pompa etanol
adalah 74(Kp) 045(Ki) dan 055(Kd) untuk pompa aquades adalah
563(Kp) 017(Ki) dan 145(Kd)
bull Sistem kontrol yang dirancang mampu menghasilkan dan menjaga
konsentrasi larutan etanol dengan error hingga 10 pada tingkat
konsentrasi uji 0-50
Saran
bull Penggunaan Gas Chromatography sebagai penyedia data
karakterisasi sensor terhadap pelbagai kadar etanol diluar
penggunaan hidrometer
bull Penggunaan motor pengaduk dengan kecepatan putar yang lebih
tinggi untuk mempercepat homogenisasi larutan
Dokumentasi
bull Pembuatan Etanol 10MOV
bull Pengujian Sistem Kontrol KadarMOV
bull Pembandingan DataMOV
TE 091399
TERIMA KASIH
Pengujian Alat Pengaruh pH
Set point ()Konsentrasi
Terukur ()
Error
()pH [H+]
Konduktivitas
(uS)
10
10 0 696 10-696 3472
10 0 696 10-696 3484
9 10 689 10-689 3484
20
20 0 691 10-693 3355
21 5 695 10-695 3333
20 0 69 10-690 3367
30
30 0 687 10-687 3164
30 0 688 10-688 3164
30 0 686 10-686 3164
40
40 0 665 10-665 2777
41 5 672 10-672 2762
40 0 663 10-663 2777
- 2210100136-presentation
-
Perancangan Osilator
Pembahasan Rangkaian
Rancangan osilator mengeluarkan gelombang kotak(kompatibel dengan mikrokontroler)
Perancangan Osilator
Pembahasan Rangkaian
Rancangan osilator mampu menghasilkan gelombangdengan frekuensi dibawah rating (500kHz)
Udara memiliki εr terendah (εr = 1)
Kapasitansi kabel terukur (LCR meter) = 0078nF
Kapasitansi kompensasi = 33nF
Pengujian Osilator
No SampelFrekuensi Terukur
Osiloskop (Hz)
1 Udara
458701
459224
459174
458855
459230
2 Aquades 1
113777
114101
114340
113800
113980
3 Aquades 2
86400
85992
86501
86388
86240
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN DRIVER POMPA
Perancangan Driver Pompa
Skematik Rangkaian
Pengujian Driver Pompa Pengujian
0
20
40
60
80
100
120
140
1601
96
58
8
98
0
137
3
176
5
215
7
254
9
294
1
333
3
372
5
411
8
451
0
490
2
529
4
568
6
607
8
647
1
686
3
725
5
764
7
803
9
843
1
882
4
921
6
960
8
100
00
9V
12V
Pengujian Driver Pompa Pengujian
0
20
40
60
80
100
1201
96
588
980
137
3
176
5
215
7
254
9
294
1
333
3
372
5
411
8
451
0
490
2
529
4
568
6
607
8
647
1
686
3
725
5
764
7
803
9
843
1
882
4
921
6
960
8
10
00
0
9V
12V
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN SISTEM MIKROKONTROLER
Perancangan Sistem Mikrokontroler Skematik Rangkaian
PERANCANGAN SOFTWARE
Diagram Blok Program Mikrokontroler
Diagram Blok
Diagram Blok Sistem
Algortima Pencacah Frekuensi
Diagram Blok
Algortima Pencacah Frekuensi Pengujian (1)
NoDuty Cycle
Tes ()Frekuensi Tes (Hz)
Nilai Bacaan Frekuensi (Hz)
Galat (Hz)
1 30
10138 101 038
10596 1060 04
13527 13527 0
105890 105890 0
789000 789000 0
2 50
10138 102 062
10596 1060 04
13527 13527 0
105890 105890 0
789000 789000 0
3 70
10138 102 062
10596 1061 14
13527 13526 1
105890 105887 3
789000 789998 2
Algortima Pencacah Frekuensi Pengujian (2)
No SampelFrekuensi Terukur
Osiloskop (Hz) Frekuensi Terukur
ATmega16 (Hz)Galat (Hz)
1 Udara
458701 458702 1
459224 459225 1
459174 459175 1
458855 458856 1
459230 459230 0
2 Aquades 1
113777 113778 1
114101 114102 1
114340 113340 0
113800 113800 0
113980 113980 0
3 Aquades 2
86400 86400 0
85992 85992 0
86501 86500 1
86388 86389 1
86240 86240 0
Diagram Blok Sistem
Algortima f to Etanol
Jenis Sampel f Osilator (kHz) Jenis Sampel f Osilator (kHz)
Aquades 135600 50 Etanol 174205
10 Etanol 142501 60 Etanol 181003
20 Etanol 149587 70 Etanol 188777
30 Etanol 158307 80 Etanol 195164
40 Etanol 166259 90 Etanol 205618
Dilakukan karakterisasi sensor terhadap pelbagaikonsentrasi etanol dalam aquades
Algortima f to Etanol
Frekuensi Osilator (Hz)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Algortima f to Etanol
Hasil Konversi Kadar Etanol (Etanol)
Hasil Pencacahan Frekuensi setelahKompensasi TDS Pelarut
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel aquades dan aquabides dengan pelbagai nilai TDS
No TDS (ppm) Frekuensi (kHz)ΔTDS (ppm) Δf (kHz)
1 042 134615
2 049 133705 007 -0910
3 059 132336 010 -1369
4 070 131039 011 -1297
5 071 130879 001 -0660
6 081 129658 010 -1221
7 090 128137 009 -1121
8 245 108421 155 -19716
9 251 107583 006 -0838
10 255 107081 004 -0502
11 315 106247 006 -0834
12 513 81437 198 -24810
13 514 81283 001 -0154
14 515 81123 001 -0160
15 515 81117 0 -0006
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Jenis Sampel TDS Larutan (ppm)
Aquades 04
10 Etanol 04
20 Etanol 04
30 Etanol 04
40 Etanol 042
50 Etanol 042
60 Etanol 042
70 Etanol 043
80 Etanol 043
90 Etanol 043
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Diagram Blok Sistem
KONTROLER PID
Algortima Kontroler PID
Diagram Blok
Tuning PID
Tuning konstanta PID dilakukan dengan menggunakan metodeziegler nichols 1 dengan dua jenis respon 0Et-10Et dan 20Et-10Et
Tuning PID 0Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 6182 0 0
PID 7418 0455 0550
Tuning PID 20Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 4689 0 0
PID 5628 0172 1450
Tuning PID Pengujian
Kad
ar E
tan
ol(
)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Waktu (s)
Waktu (s)
PENGUJIAN ALAT
Pengujian Alat
Kondisi
Konsentrasi TerukurSistem ()
Konsentrasi TerukurHidrometer ()
Replikasi ke- Replikasi ke-
I II III IV I II III IV
Tidak Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Tidak Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 007 024 0 0 0 0
Sampel Aquades
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer ()Error ()
Rise Time (s)
Settling Time (s)
10
10 0 38 67
10 0 35 62
10 0 37 65
20
20 0 71 137
20 0 75 141
20 0 68 133
30
30 0 126 238
29 333 113 221
30 0 132 240
40
40 0 178 421
40 0 181 422
42 5 194 439
Uji Kontrol Normal
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer()Error () Rise Time (s)
Settling Time(s)
10 9 10 24 45
20 18 10 415 59
30 28 667 42 72
40 375 625 66 109
50 47 6 104 135
10 10 0 36 62
20 20 0 41 59
30 28 667 495 76
40 38 5 69 115
50 47 6 112 143
10 10 0 36 60
20 20 0 45 59
30 295 167 48 71
40 38 5 67 112
50 48 4 108 136
Uji Kontrol denganPerubahan Set Point
Pengujian AlatUji Kontrol denganGangguan
Gangguan Konsentrasi Terukur () Error ()
50 ml Aquades 9 10
150 ml Aquades 10 0
300 ml Aquades 10 0
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
bull Sensor kapasitif yang telah dirancang dapat menghasilkan nilai kapasitansi
yang berbeda untuk sampel larutan yang berbeda sebagai fungsi
konstanta dielektrik relatif (εr)
bull Peningkatan nilai TDS (total dissolved substance) aquades sebagai pelarut
menyebabkan penurunan frekuensi osilator sensor sebesar 1200Hz pada
ΔTDS sebesar 01ppm
bull Penambahan etanol 96pada aquades tidak menaikkan TDS larutan
secara signifikan karena tidak terjadi penambahan mineral atau senyawa
logam
Kesimpulan
bull Algoritma pencacah frekuensi yang dirancang mampu mendeteksi
perubahan frekuensi sebesar 1Hz dengan error maksimum 06
bull Konstanta PID berdasarkan Ziegler Nichols 1 untuk pompa etanol
adalah 74(Kp) 045(Ki) dan 055(Kd) untuk pompa aquades adalah
563(Kp) 017(Ki) dan 145(Kd)
bull Sistem kontrol yang dirancang mampu menghasilkan dan menjaga
konsentrasi larutan etanol dengan error hingga 10 pada tingkat
konsentrasi uji 0-50
Saran
bull Penggunaan Gas Chromatography sebagai penyedia data
karakterisasi sensor terhadap pelbagai kadar etanol diluar
penggunaan hidrometer
bull Penggunaan motor pengaduk dengan kecepatan putar yang lebih
tinggi untuk mempercepat homogenisasi larutan
Dokumentasi
bull Pembuatan Etanol 10MOV
bull Pengujian Sistem Kontrol KadarMOV
bull Pembandingan DataMOV
TE 091399
TERIMA KASIH
Pengujian Alat Pengaruh pH
Set point ()Konsentrasi
Terukur ()
Error
()pH [H+]
Konduktivitas
(uS)
10
10 0 696 10-696 3472
10 0 696 10-696 3484
9 10 689 10-689 3484
20
20 0 691 10-693 3355
21 5 695 10-695 3333
20 0 69 10-690 3367
30
30 0 687 10-687 3164
30 0 688 10-688 3164
30 0 686 10-686 3164
40
40 0 665 10-665 2777
41 5 672 10-672 2762
40 0 663 10-663 2777
- 2210100136-presentation
-
Perancangan Osilator
Pembahasan Rangkaian
Rancangan osilator mampu menghasilkan gelombangdengan frekuensi dibawah rating (500kHz)
Udara memiliki εr terendah (εr = 1)
Kapasitansi kabel terukur (LCR meter) = 0078nF
Kapasitansi kompensasi = 33nF
Pengujian Osilator
No SampelFrekuensi Terukur
Osiloskop (Hz)
1 Udara
458701
459224
459174
458855
459230
2 Aquades 1
113777
114101
114340
113800
113980
3 Aquades 2
86400
85992
86501
86388
86240
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN DRIVER POMPA
Perancangan Driver Pompa
Skematik Rangkaian
Pengujian Driver Pompa Pengujian
0
20
40
60
80
100
120
140
1601
96
58
8
98
0
137
3
176
5
215
7
254
9
294
1
333
3
372
5
411
8
451
0
490
2
529
4
568
6
607
8
647
1
686
3
725
5
764
7
803
9
843
1
882
4
921
6
960
8
100
00
9V
12V
Pengujian Driver Pompa Pengujian
0
20
40
60
80
100
1201
96
588
980
137
3
176
5
215
7
254
9
294
1
333
3
372
5
411
8
451
0
490
2
529
4
568
6
607
8
647
1
686
3
725
5
764
7
803
9
843
1
882
4
921
6
960
8
10
00
0
9V
12V
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN SISTEM MIKROKONTROLER
Perancangan Sistem Mikrokontroler Skematik Rangkaian
PERANCANGAN SOFTWARE
Diagram Blok Program Mikrokontroler
Diagram Blok
Diagram Blok Sistem
Algortima Pencacah Frekuensi
Diagram Blok
Algortima Pencacah Frekuensi Pengujian (1)
NoDuty Cycle
Tes ()Frekuensi Tes (Hz)
Nilai Bacaan Frekuensi (Hz)
Galat (Hz)
1 30
10138 101 038
10596 1060 04
13527 13527 0
105890 105890 0
789000 789000 0
2 50
10138 102 062
10596 1060 04
13527 13527 0
105890 105890 0
789000 789000 0
3 70
10138 102 062
10596 1061 14
13527 13526 1
105890 105887 3
789000 789998 2
Algortima Pencacah Frekuensi Pengujian (2)
No SampelFrekuensi Terukur
Osiloskop (Hz) Frekuensi Terukur
ATmega16 (Hz)Galat (Hz)
1 Udara
458701 458702 1
459224 459225 1
459174 459175 1
458855 458856 1
459230 459230 0
2 Aquades 1
113777 113778 1
114101 114102 1
114340 113340 0
113800 113800 0
113980 113980 0
3 Aquades 2
86400 86400 0
85992 85992 0
86501 86500 1
86388 86389 1
86240 86240 0
Diagram Blok Sistem
Algortima f to Etanol
Jenis Sampel f Osilator (kHz) Jenis Sampel f Osilator (kHz)
Aquades 135600 50 Etanol 174205
10 Etanol 142501 60 Etanol 181003
20 Etanol 149587 70 Etanol 188777
30 Etanol 158307 80 Etanol 195164
40 Etanol 166259 90 Etanol 205618
Dilakukan karakterisasi sensor terhadap pelbagaikonsentrasi etanol dalam aquades
Algortima f to Etanol
Frekuensi Osilator (Hz)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Algortima f to Etanol
Hasil Konversi Kadar Etanol (Etanol)
Hasil Pencacahan Frekuensi setelahKompensasi TDS Pelarut
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel aquades dan aquabides dengan pelbagai nilai TDS
No TDS (ppm) Frekuensi (kHz)ΔTDS (ppm) Δf (kHz)
1 042 134615
2 049 133705 007 -0910
3 059 132336 010 -1369
4 070 131039 011 -1297
5 071 130879 001 -0660
6 081 129658 010 -1221
7 090 128137 009 -1121
8 245 108421 155 -19716
9 251 107583 006 -0838
10 255 107081 004 -0502
11 315 106247 006 -0834
12 513 81437 198 -24810
13 514 81283 001 -0154
14 515 81123 001 -0160
15 515 81117 0 -0006
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Jenis Sampel TDS Larutan (ppm)
Aquades 04
10 Etanol 04
20 Etanol 04
30 Etanol 04
40 Etanol 042
50 Etanol 042
60 Etanol 042
70 Etanol 043
80 Etanol 043
90 Etanol 043
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Diagram Blok Sistem
KONTROLER PID
Algortima Kontroler PID
Diagram Blok
Tuning PID
Tuning konstanta PID dilakukan dengan menggunakan metodeziegler nichols 1 dengan dua jenis respon 0Et-10Et dan 20Et-10Et
Tuning PID 0Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 6182 0 0
PID 7418 0455 0550
Tuning PID 20Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 4689 0 0
PID 5628 0172 1450
Tuning PID Pengujian
Kad
ar E
tan
ol(
)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Waktu (s)
Waktu (s)
PENGUJIAN ALAT
Pengujian Alat
Kondisi
Konsentrasi TerukurSistem ()
Konsentrasi TerukurHidrometer ()
Replikasi ke- Replikasi ke-
I II III IV I II III IV
Tidak Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Tidak Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 007 024 0 0 0 0
Sampel Aquades
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer ()Error ()
Rise Time (s)
Settling Time (s)
10
10 0 38 67
10 0 35 62
10 0 37 65
20
20 0 71 137
20 0 75 141
20 0 68 133
30
30 0 126 238
29 333 113 221
30 0 132 240
40
40 0 178 421
40 0 181 422
42 5 194 439
Uji Kontrol Normal
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer()Error () Rise Time (s)
Settling Time(s)
10 9 10 24 45
20 18 10 415 59
30 28 667 42 72
40 375 625 66 109
50 47 6 104 135
10 10 0 36 62
20 20 0 41 59
30 28 667 495 76
40 38 5 69 115
50 47 6 112 143
10 10 0 36 60
20 20 0 45 59
30 295 167 48 71
40 38 5 67 112
50 48 4 108 136
Uji Kontrol denganPerubahan Set Point
Pengujian AlatUji Kontrol denganGangguan
Gangguan Konsentrasi Terukur () Error ()
50 ml Aquades 9 10
150 ml Aquades 10 0
300 ml Aquades 10 0
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
bull Sensor kapasitif yang telah dirancang dapat menghasilkan nilai kapasitansi
yang berbeda untuk sampel larutan yang berbeda sebagai fungsi
konstanta dielektrik relatif (εr)
bull Peningkatan nilai TDS (total dissolved substance) aquades sebagai pelarut
menyebabkan penurunan frekuensi osilator sensor sebesar 1200Hz pada
ΔTDS sebesar 01ppm
bull Penambahan etanol 96pada aquades tidak menaikkan TDS larutan
secara signifikan karena tidak terjadi penambahan mineral atau senyawa
logam
Kesimpulan
bull Algoritma pencacah frekuensi yang dirancang mampu mendeteksi
perubahan frekuensi sebesar 1Hz dengan error maksimum 06
bull Konstanta PID berdasarkan Ziegler Nichols 1 untuk pompa etanol
adalah 74(Kp) 045(Ki) dan 055(Kd) untuk pompa aquades adalah
563(Kp) 017(Ki) dan 145(Kd)
bull Sistem kontrol yang dirancang mampu menghasilkan dan menjaga
konsentrasi larutan etanol dengan error hingga 10 pada tingkat
konsentrasi uji 0-50
Saran
bull Penggunaan Gas Chromatography sebagai penyedia data
karakterisasi sensor terhadap pelbagai kadar etanol diluar
penggunaan hidrometer
bull Penggunaan motor pengaduk dengan kecepatan putar yang lebih
tinggi untuk mempercepat homogenisasi larutan
Dokumentasi
bull Pembuatan Etanol 10MOV
bull Pengujian Sistem Kontrol KadarMOV
bull Pembandingan DataMOV
TE 091399
TERIMA KASIH
Pengujian Alat Pengaruh pH
Set point ()Konsentrasi
Terukur ()
Error
()pH [H+]
Konduktivitas
(uS)
10
10 0 696 10-696 3472
10 0 696 10-696 3484
9 10 689 10-689 3484
20
20 0 691 10-693 3355
21 5 695 10-695 3333
20 0 69 10-690 3367
30
30 0 687 10-687 3164
30 0 688 10-688 3164
30 0 686 10-686 3164
40
40 0 665 10-665 2777
41 5 672 10-672 2762
40 0 663 10-663 2777
- 2210100136-presentation
-
Pengujian Osilator
No SampelFrekuensi Terukur
Osiloskop (Hz)
1 Udara
458701
459224
459174
458855
459230
2 Aquades 1
113777
114101
114340
113800
113980
3 Aquades 2
86400
85992
86501
86388
86240
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN DRIVER POMPA
Perancangan Driver Pompa
Skematik Rangkaian
Pengujian Driver Pompa Pengujian
0
20
40
60
80
100
120
140
1601
96
58
8
98
0
137
3
176
5
215
7
254
9
294
1
333
3
372
5
411
8
451
0
490
2
529
4
568
6
607
8
647
1
686
3
725
5
764
7
803
9
843
1
882
4
921
6
960
8
100
00
9V
12V
Pengujian Driver Pompa Pengujian
0
20
40
60
80
100
1201
96
588
980
137
3
176
5
215
7
254
9
294
1
333
3
372
5
411
8
451
0
490
2
529
4
568
6
607
8
647
1
686
3
725
5
764
7
803
9
843
1
882
4
921
6
960
8
10
00
0
9V
12V
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN SISTEM MIKROKONTROLER
Perancangan Sistem Mikrokontroler Skematik Rangkaian
PERANCANGAN SOFTWARE
Diagram Blok Program Mikrokontroler
Diagram Blok
Diagram Blok Sistem
Algortima Pencacah Frekuensi
Diagram Blok
Algortima Pencacah Frekuensi Pengujian (1)
NoDuty Cycle
Tes ()Frekuensi Tes (Hz)
Nilai Bacaan Frekuensi (Hz)
Galat (Hz)
1 30
10138 101 038
10596 1060 04
13527 13527 0
105890 105890 0
789000 789000 0
2 50
10138 102 062
10596 1060 04
13527 13527 0
105890 105890 0
789000 789000 0
3 70
10138 102 062
10596 1061 14
13527 13526 1
105890 105887 3
789000 789998 2
Algortima Pencacah Frekuensi Pengujian (2)
No SampelFrekuensi Terukur
Osiloskop (Hz) Frekuensi Terukur
ATmega16 (Hz)Galat (Hz)
1 Udara
458701 458702 1
459224 459225 1
459174 459175 1
458855 458856 1
459230 459230 0
2 Aquades 1
113777 113778 1
114101 114102 1
114340 113340 0
113800 113800 0
113980 113980 0
3 Aquades 2
86400 86400 0
85992 85992 0
86501 86500 1
86388 86389 1
86240 86240 0
Diagram Blok Sistem
Algortima f to Etanol
Jenis Sampel f Osilator (kHz) Jenis Sampel f Osilator (kHz)
Aquades 135600 50 Etanol 174205
10 Etanol 142501 60 Etanol 181003
20 Etanol 149587 70 Etanol 188777
30 Etanol 158307 80 Etanol 195164
40 Etanol 166259 90 Etanol 205618
Dilakukan karakterisasi sensor terhadap pelbagaikonsentrasi etanol dalam aquades
Algortima f to Etanol
Frekuensi Osilator (Hz)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Algortima f to Etanol
Hasil Konversi Kadar Etanol (Etanol)
Hasil Pencacahan Frekuensi setelahKompensasi TDS Pelarut
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel aquades dan aquabides dengan pelbagai nilai TDS
No TDS (ppm) Frekuensi (kHz)ΔTDS (ppm) Δf (kHz)
1 042 134615
2 049 133705 007 -0910
3 059 132336 010 -1369
4 070 131039 011 -1297
5 071 130879 001 -0660
6 081 129658 010 -1221
7 090 128137 009 -1121
8 245 108421 155 -19716
9 251 107583 006 -0838
10 255 107081 004 -0502
11 315 106247 006 -0834
12 513 81437 198 -24810
13 514 81283 001 -0154
14 515 81123 001 -0160
15 515 81117 0 -0006
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Jenis Sampel TDS Larutan (ppm)
Aquades 04
10 Etanol 04
20 Etanol 04
30 Etanol 04
40 Etanol 042
50 Etanol 042
60 Etanol 042
70 Etanol 043
80 Etanol 043
90 Etanol 043
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Diagram Blok Sistem
KONTROLER PID
Algortima Kontroler PID
Diagram Blok
Tuning PID
Tuning konstanta PID dilakukan dengan menggunakan metodeziegler nichols 1 dengan dua jenis respon 0Et-10Et dan 20Et-10Et
Tuning PID 0Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 6182 0 0
PID 7418 0455 0550
Tuning PID 20Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 4689 0 0
PID 5628 0172 1450
Tuning PID Pengujian
Kad
ar E
tan
ol(
)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Waktu (s)
Waktu (s)
PENGUJIAN ALAT
Pengujian Alat
Kondisi
Konsentrasi TerukurSistem ()
Konsentrasi TerukurHidrometer ()
Replikasi ke- Replikasi ke-
I II III IV I II III IV
Tidak Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Tidak Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 007 024 0 0 0 0
Sampel Aquades
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer ()Error ()
Rise Time (s)
Settling Time (s)
10
10 0 38 67
10 0 35 62
10 0 37 65
20
20 0 71 137
20 0 75 141
20 0 68 133
30
30 0 126 238
29 333 113 221
30 0 132 240
40
40 0 178 421
40 0 181 422
42 5 194 439
Uji Kontrol Normal
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer()Error () Rise Time (s)
Settling Time(s)
10 9 10 24 45
20 18 10 415 59
30 28 667 42 72
40 375 625 66 109
50 47 6 104 135
10 10 0 36 62
20 20 0 41 59
30 28 667 495 76
40 38 5 69 115
50 47 6 112 143
10 10 0 36 60
20 20 0 45 59
30 295 167 48 71
40 38 5 67 112
50 48 4 108 136
Uji Kontrol denganPerubahan Set Point
Pengujian AlatUji Kontrol denganGangguan
Gangguan Konsentrasi Terukur () Error ()
50 ml Aquades 9 10
150 ml Aquades 10 0
300 ml Aquades 10 0
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
bull Sensor kapasitif yang telah dirancang dapat menghasilkan nilai kapasitansi
yang berbeda untuk sampel larutan yang berbeda sebagai fungsi
konstanta dielektrik relatif (εr)
bull Peningkatan nilai TDS (total dissolved substance) aquades sebagai pelarut
menyebabkan penurunan frekuensi osilator sensor sebesar 1200Hz pada
ΔTDS sebesar 01ppm
bull Penambahan etanol 96pada aquades tidak menaikkan TDS larutan
secara signifikan karena tidak terjadi penambahan mineral atau senyawa
logam
Kesimpulan
bull Algoritma pencacah frekuensi yang dirancang mampu mendeteksi
perubahan frekuensi sebesar 1Hz dengan error maksimum 06
bull Konstanta PID berdasarkan Ziegler Nichols 1 untuk pompa etanol
adalah 74(Kp) 045(Ki) dan 055(Kd) untuk pompa aquades adalah
563(Kp) 017(Ki) dan 145(Kd)
bull Sistem kontrol yang dirancang mampu menghasilkan dan menjaga
konsentrasi larutan etanol dengan error hingga 10 pada tingkat
konsentrasi uji 0-50
Saran
bull Penggunaan Gas Chromatography sebagai penyedia data
karakterisasi sensor terhadap pelbagai kadar etanol diluar
penggunaan hidrometer
bull Penggunaan motor pengaduk dengan kecepatan putar yang lebih
tinggi untuk mempercepat homogenisasi larutan
Dokumentasi
bull Pembuatan Etanol 10MOV
bull Pengujian Sistem Kontrol KadarMOV
bull Pembandingan DataMOV
TE 091399
TERIMA KASIH
Pengujian Alat Pengaruh pH
Set point ()Konsentrasi
Terukur ()
Error
()pH [H+]
Konduktivitas
(uS)
10
10 0 696 10-696 3472
10 0 696 10-696 3484
9 10 689 10-689 3484
20
20 0 691 10-693 3355
21 5 695 10-695 3333
20 0 69 10-690 3367
30
30 0 687 10-687 3164
30 0 688 10-688 3164
30 0 686 10-686 3164
40
40 0 665 10-665 2777
41 5 672 10-672 2762
40 0 663 10-663 2777
- 2210100136-presentation
-
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN DRIVER POMPA
Perancangan Driver Pompa
Skematik Rangkaian
Pengujian Driver Pompa Pengujian
0
20
40
60
80
100
120
140
1601
96
58
8
98
0
137
3
176
5
215
7
254
9
294
1
333
3
372
5
411
8
451
0
490
2
529
4
568
6
607
8
647
1
686
3
725
5
764
7
803
9
843
1
882
4
921
6
960
8
100
00
9V
12V
Pengujian Driver Pompa Pengujian
0
20
40
60
80
100
1201
96
588
980
137
3
176
5
215
7
254
9
294
1
333
3
372
5
411
8
451
0
490
2
529
4
568
6
607
8
647
1
686
3
725
5
764
7
803
9
843
1
882
4
921
6
960
8
10
00
0
9V
12V
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN SISTEM MIKROKONTROLER
Perancangan Sistem Mikrokontroler Skematik Rangkaian
PERANCANGAN SOFTWARE
Diagram Blok Program Mikrokontroler
Diagram Blok
Diagram Blok Sistem
Algortima Pencacah Frekuensi
Diagram Blok
Algortima Pencacah Frekuensi Pengujian (1)
NoDuty Cycle
Tes ()Frekuensi Tes (Hz)
Nilai Bacaan Frekuensi (Hz)
Galat (Hz)
1 30
10138 101 038
10596 1060 04
13527 13527 0
105890 105890 0
789000 789000 0
2 50
10138 102 062
10596 1060 04
13527 13527 0
105890 105890 0
789000 789000 0
3 70
10138 102 062
10596 1061 14
13527 13526 1
105890 105887 3
789000 789998 2
Algortima Pencacah Frekuensi Pengujian (2)
No SampelFrekuensi Terukur
Osiloskop (Hz) Frekuensi Terukur
ATmega16 (Hz)Galat (Hz)
1 Udara
458701 458702 1
459224 459225 1
459174 459175 1
458855 458856 1
459230 459230 0
2 Aquades 1
113777 113778 1
114101 114102 1
114340 113340 0
113800 113800 0
113980 113980 0
3 Aquades 2
86400 86400 0
85992 85992 0
86501 86500 1
86388 86389 1
86240 86240 0
Diagram Blok Sistem
Algortima f to Etanol
Jenis Sampel f Osilator (kHz) Jenis Sampel f Osilator (kHz)
Aquades 135600 50 Etanol 174205
10 Etanol 142501 60 Etanol 181003
20 Etanol 149587 70 Etanol 188777
30 Etanol 158307 80 Etanol 195164
40 Etanol 166259 90 Etanol 205618
Dilakukan karakterisasi sensor terhadap pelbagaikonsentrasi etanol dalam aquades
Algortima f to Etanol
Frekuensi Osilator (Hz)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Algortima f to Etanol
Hasil Konversi Kadar Etanol (Etanol)
Hasil Pencacahan Frekuensi setelahKompensasi TDS Pelarut
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel aquades dan aquabides dengan pelbagai nilai TDS
No TDS (ppm) Frekuensi (kHz)ΔTDS (ppm) Δf (kHz)
1 042 134615
2 049 133705 007 -0910
3 059 132336 010 -1369
4 070 131039 011 -1297
5 071 130879 001 -0660
6 081 129658 010 -1221
7 090 128137 009 -1121
8 245 108421 155 -19716
9 251 107583 006 -0838
10 255 107081 004 -0502
11 315 106247 006 -0834
12 513 81437 198 -24810
13 514 81283 001 -0154
14 515 81123 001 -0160
15 515 81117 0 -0006
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Jenis Sampel TDS Larutan (ppm)
Aquades 04
10 Etanol 04
20 Etanol 04
30 Etanol 04
40 Etanol 042
50 Etanol 042
60 Etanol 042
70 Etanol 043
80 Etanol 043
90 Etanol 043
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Diagram Blok Sistem
KONTROLER PID
Algortima Kontroler PID
Diagram Blok
Tuning PID
Tuning konstanta PID dilakukan dengan menggunakan metodeziegler nichols 1 dengan dua jenis respon 0Et-10Et dan 20Et-10Et
Tuning PID 0Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 6182 0 0
PID 7418 0455 0550
Tuning PID 20Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 4689 0 0
PID 5628 0172 1450
Tuning PID Pengujian
Kad
ar E
tan
ol(
)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Waktu (s)
Waktu (s)
PENGUJIAN ALAT
Pengujian Alat
Kondisi
Konsentrasi TerukurSistem ()
Konsentrasi TerukurHidrometer ()
Replikasi ke- Replikasi ke-
I II III IV I II III IV
Tidak Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Tidak Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 007 024 0 0 0 0
Sampel Aquades
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer ()Error ()
Rise Time (s)
Settling Time (s)
10
10 0 38 67
10 0 35 62
10 0 37 65
20
20 0 71 137
20 0 75 141
20 0 68 133
30
30 0 126 238
29 333 113 221
30 0 132 240
40
40 0 178 421
40 0 181 422
42 5 194 439
Uji Kontrol Normal
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer()Error () Rise Time (s)
Settling Time(s)
10 9 10 24 45
20 18 10 415 59
30 28 667 42 72
40 375 625 66 109
50 47 6 104 135
10 10 0 36 62
20 20 0 41 59
30 28 667 495 76
40 38 5 69 115
50 47 6 112 143
10 10 0 36 60
20 20 0 45 59
30 295 167 48 71
40 38 5 67 112
50 48 4 108 136
Uji Kontrol denganPerubahan Set Point
Pengujian AlatUji Kontrol denganGangguan
Gangguan Konsentrasi Terukur () Error ()
50 ml Aquades 9 10
150 ml Aquades 10 0
300 ml Aquades 10 0
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
bull Sensor kapasitif yang telah dirancang dapat menghasilkan nilai kapasitansi
yang berbeda untuk sampel larutan yang berbeda sebagai fungsi
konstanta dielektrik relatif (εr)
bull Peningkatan nilai TDS (total dissolved substance) aquades sebagai pelarut
menyebabkan penurunan frekuensi osilator sensor sebesar 1200Hz pada
ΔTDS sebesar 01ppm
bull Penambahan etanol 96pada aquades tidak menaikkan TDS larutan
secara signifikan karena tidak terjadi penambahan mineral atau senyawa
logam
Kesimpulan
bull Algoritma pencacah frekuensi yang dirancang mampu mendeteksi
perubahan frekuensi sebesar 1Hz dengan error maksimum 06
bull Konstanta PID berdasarkan Ziegler Nichols 1 untuk pompa etanol
adalah 74(Kp) 045(Ki) dan 055(Kd) untuk pompa aquades adalah
563(Kp) 017(Ki) dan 145(Kd)
bull Sistem kontrol yang dirancang mampu menghasilkan dan menjaga
konsentrasi larutan etanol dengan error hingga 10 pada tingkat
konsentrasi uji 0-50
Saran
bull Penggunaan Gas Chromatography sebagai penyedia data
karakterisasi sensor terhadap pelbagai kadar etanol diluar
penggunaan hidrometer
bull Penggunaan motor pengaduk dengan kecepatan putar yang lebih
tinggi untuk mempercepat homogenisasi larutan
Dokumentasi
bull Pembuatan Etanol 10MOV
bull Pengujian Sistem Kontrol KadarMOV
bull Pembandingan DataMOV
TE 091399
TERIMA KASIH
Pengujian Alat Pengaruh pH
Set point ()Konsentrasi
Terukur ()
Error
()pH [H+]
Konduktivitas
(uS)
10
10 0 696 10-696 3472
10 0 696 10-696 3484
9 10 689 10-689 3484
20
20 0 691 10-693 3355
21 5 695 10-695 3333
20 0 69 10-690 3367
30
30 0 687 10-687 3164
30 0 688 10-688 3164
30 0 686 10-686 3164
40
40 0 665 10-665 2777
41 5 672 10-672 2762
40 0 663 10-663 2777
- 2210100136-presentation
-
PERANCANGAN DRIVER POMPA
Perancangan Driver Pompa
Skematik Rangkaian
Pengujian Driver Pompa Pengujian
0
20
40
60
80
100
120
140
1601
96
58
8
98
0
137
3
176
5
215
7
254
9
294
1
333
3
372
5
411
8
451
0
490
2
529
4
568
6
607
8
647
1
686
3
725
5
764
7
803
9
843
1
882
4
921
6
960
8
100
00
9V
12V
Pengujian Driver Pompa Pengujian
0
20
40
60
80
100
1201
96
588
980
137
3
176
5
215
7
254
9
294
1
333
3
372
5
411
8
451
0
490
2
529
4
568
6
607
8
647
1
686
3
725
5
764
7
803
9
843
1
882
4
921
6
960
8
10
00
0
9V
12V
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN SISTEM MIKROKONTROLER
Perancangan Sistem Mikrokontroler Skematik Rangkaian
PERANCANGAN SOFTWARE
Diagram Blok Program Mikrokontroler
Diagram Blok
Diagram Blok Sistem
Algortima Pencacah Frekuensi
Diagram Blok
Algortima Pencacah Frekuensi Pengujian (1)
NoDuty Cycle
Tes ()Frekuensi Tes (Hz)
Nilai Bacaan Frekuensi (Hz)
Galat (Hz)
1 30
10138 101 038
10596 1060 04
13527 13527 0
105890 105890 0
789000 789000 0
2 50
10138 102 062
10596 1060 04
13527 13527 0
105890 105890 0
789000 789000 0
3 70
10138 102 062
10596 1061 14
13527 13526 1
105890 105887 3
789000 789998 2
Algortima Pencacah Frekuensi Pengujian (2)
No SampelFrekuensi Terukur
Osiloskop (Hz) Frekuensi Terukur
ATmega16 (Hz)Galat (Hz)
1 Udara
458701 458702 1
459224 459225 1
459174 459175 1
458855 458856 1
459230 459230 0
2 Aquades 1
113777 113778 1
114101 114102 1
114340 113340 0
113800 113800 0
113980 113980 0
3 Aquades 2
86400 86400 0
85992 85992 0
86501 86500 1
86388 86389 1
86240 86240 0
Diagram Blok Sistem
Algortima f to Etanol
Jenis Sampel f Osilator (kHz) Jenis Sampel f Osilator (kHz)
Aquades 135600 50 Etanol 174205
10 Etanol 142501 60 Etanol 181003
20 Etanol 149587 70 Etanol 188777
30 Etanol 158307 80 Etanol 195164
40 Etanol 166259 90 Etanol 205618
Dilakukan karakterisasi sensor terhadap pelbagaikonsentrasi etanol dalam aquades
Algortima f to Etanol
Frekuensi Osilator (Hz)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Algortima f to Etanol
Hasil Konversi Kadar Etanol (Etanol)
Hasil Pencacahan Frekuensi setelahKompensasi TDS Pelarut
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel aquades dan aquabides dengan pelbagai nilai TDS
No TDS (ppm) Frekuensi (kHz)ΔTDS (ppm) Δf (kHz)
1 042 134615
2 049 133705 007 -0910
3 059 132336 010 -1369
4 070 131039 011 -1297
5 071 130879 001 -0660
6 081 129658 010 -1221
7 090 128137 009 -1121
8 245 108421 155 -19716
9 251 107583 006 -0838
10 255 107081 004 -0502
11 315 106247 006 -0834
12 513 81437 198 -24810
13 514 81283 001 -0154
14 515 81123 001 -0160
15 515 81117 0 -0006
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Jenis Sampel TDS Larutan (ppm)
Aquades 04
10 Etanol 04
20 Etanol 04
30 Etanol 04
40 Etanol 042
50 Etanol 042
60 Etanol 042
70 Etanol 043
80 Etanol 043
90 Etanol 043
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Diagram Blok Sistem
KONTROLER PID
Algortima Kontroler PID
Diagram Blok
Tuning PID
Tuning konstanta PID dilakukan dengan menggunakan metodeziegler nichols 1 dengan dua jenis respon 0Et-10Et dan 20Et-10Et
Tuning PID 0Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 6182 0 0
PID 7418 0455 0550
Tuning PID 20Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 4689 0 0
PID 5628 0172 1450
Tuning PID Pengujian
Kad
ar E
tan
ol(
)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Waktu (s)
Waktu (s)
PENGUJIAN ALAT
Pengujian Alat
Kondisi
Konsentrasi TerukurSistem ()
Konsentrasi TerukurHidrometer ()
Replikasi ke- Replikasi ke-
I II III IV I II III IV
Tidak Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Tidak Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 007 024 0 0 0 0
Sampel Aquades
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer ()Error ()
Rise Time (s)
Settling Time (s)
10
10 0 38 67
10 0 35 62
10 0 37 65
20
20 0 71 137
20 0 75 141
20 0 68 133
30
30 0 126 238
29 333 113 221
30 0 132 240
40
40 0 178 421
40 0 181 422
42 5 194 439
Uji Kontrol Normal
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer()Error () Rise Time (s)
Settling Time(s)
10 9 10 24 45
20 18 10 415 59
30 28 667 42 72
40 375 625 66 109
50 47 6 104 135
10 10 0 36 62
20 20 0 41 59
30 28 667 495 76
40 38 5 69 115
50 47 6 112 143
10 10 0 36 60
20 20 0 45 59
30 295 167 48 71
40 38 5 67 112
50 48 4 108 136
Uji Kontrol denganPerubahan Set Point
Pengujian AlatUji Kontrol denganGangguan
Gangguan Konsentrasi Terukur () Error ()
50 ml Aquades 9 10
150 ml Aquades 10 0
300 ml Aquades 10 0
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
bull Sensor kapasitif yang telah dirancang dapat menghasilkan nilai kapasitansi
yang berbeda untuk sampel larutan yang berbeda sebagai fungsi
konstanta dielektrik relatif (εr)
bull Peningkatan nilai TDS (total dissolved substance) aquades sebagai pelarut
menyebabkan penurunan frekuensi osilator sensor sebesar 1200Hz pada
ΔTDS sebesar 01ppm
bull Penambahan etanol 96pada aquades tidak menaikkan TDS larutan
secara signifikan karena tidak terjadi penambahan mineral atau senyawa
logam
Kesimpulan
bull Algoritma pencacah frekuensi yang dirancang mampu mendeteksi
perubahan frekuensi sebesar 1Hz dengan error maksimum 06
bull Konstanta PID berdasarkan Ziegler Nichols 1 untuk pompa etanol
adalah 74(Kp) 045(Ki) dan 055(Kd) untuk pompa aquades adalah
563(Kp) 017(Ki) dan 145(Kd)
bull Sistem kontrol yang dirancang mampu menghasilkan dan menjaga
konsentrasi larutan etanol dengan error hingga 10 pada tingkat
konsentrasi uji 0-50
Saran
bull Penggunaan Gas Chromatography sebagai penyedia data
karakterisasi sensor terhadap pelbagai kadar etanol diluar
penggunaan hidrometer
bull Penggunaan motor pengaduk dengan kecepatan putar yang lebih
tinggi untuk mempercepat homogenisasi larutan
Dokumentasi
bull Pembuatan Etanol 10MOV
bull Pengujian Sistem Kontrol KadarMOV
bull Pembandingan DataMOV
TE 091399
TERIMA KASIH
Pengujian Alat Pengaruh pH
Set point ()Konsentrasi
Terukur ()
Error
()pH [H+]
Konduktivitas
(uS)
10
10 0 696 10-696 3472
10 0 696 10-696 3484
9 10 689 10-689 3484
20
20 0 691 10-693 3355
21 5 695 10-695 3333
20 0 69 10-690 3367
30
30 0 687 10-687 3164
30 0 688 10-688 3164
30 0 686 10-686 3164
40
40 0 665 10-665 2777
41 5 672 10-672 2762
40 0 663 10-663 2777
- 2210100136-presentation
-
Perancangan Driver Pompa
Skematik Rangkaian
Pengujian Driver Pompa Pengujian
0
20
40
60
80
100
120
140
1601
96
58
8
98
0
137
3
176
5
215
7
254
9
294
1
333
3
372
5
411
8
451
0
490
2
529
4
568
6
607
8
647
1
686
3
725
5
764
7
803
9
843
1
882
4
921
6
960
8
100
00
9V
12V
Pengujian Driver Pompa Pengujian
0
20
40
60
80
100
1201
96
588
980
137
3
176
5
215
7
254
9
294
1
333
3
372
5
411
8
451
0
490
2
529
4
568
6
607
8
647
1
686
3
725
5
764
7
803
9
843
1
882
4
921
6
960
8
10
00
0
9V
12V
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN SISTEM MIKROKONTROLER
Perancangan Sistem Mikrokontroler Skematik Rangkaian
PERANCANGAN SOFTWARE
Diagram Blok Program Mikrokontroler
Diagram Blok
Diagram Blok Sistem
Algortima Pencacah Frekuensi
Diagram Blok
Algortima Pencacah Frekuensi Pengujian (1)
NoDuty Cycle
Tes ()Frekuensi Tes (Hz)
Nilai Bacaan Frekuensi (Hz)
Galat (Hz)
1 30
10138 101 038
10596 1060 04
13527 13527 0
105890 105890 0
789000 789000 0
2 50
10138 102 062
10596 1060 04
13527 13527 0
105890 105890 0
789000 789000 0
3 70
10138 102 062
10596 1061 14
13527 13526 1
105890 105887 3
789000 789998 2
Algortima Pencacah Frekuensi Pengujian (2)
No SampelFrekuensi Terukur
Osiloskop (Hz) Frekuensi Terukur
ATmega16 (Hz)Galat (Hz)
1 Udara
458701 458702 1
459224 459225 1
459174 459175 1
458855 458856 1
459230 459230 0
2 Aquades 1
113777 113778 1
114101 114102 1
114340 113340 0
113800 113800 0
113980 113980 0
3 Aquades 2
86400 86400 0
85992 85992 0
86501 86500 1
86388 86389 1
86240 86240 0
Diagram Blok Sistem
Algortima f to Etanol
Jenis Sampel f Osilator (kHz) Jenis Sampel f Osilator (kHz)
Aquades 135600 50 Etanol 174205
10 Etanol 142501 60 Etanol 181003
20 Etanol 149587 70 Etanol 188777
30 Etanol 158307 80 Etanol 195164
40 Etanol 166259 90 Etanol 205618
Dilakukan karakterisasi sensor terhadap pelbagaikonsentrasi etanol dalam aquades
Algortima f to Etanol
Frekuensi Osilator (Hz)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Algortima f to Etanol
Hasil Konversi Kadar Etanol (Etanol)
Hasil Pencacahan Frekuensi setelahKompensasi TDS Pelarut
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel aquades dan aquabides dengan pelbagai nilai TDS
No TDS (ppm) Frekuensi (kHz)ΔTDS (ppm) Δf (kHz)
1 042 134615
2 049 133705 007 -0910
3 059 132336 010 -1369
4 070 131039 011 -1297
5 071 130879 001 -0660
6 081 129658 010 -1221
7 090 128137 009 -1121
8 245 108421 155 -19716
9 251 107583 006 -0838
10 255 107081 004 -0502
11 315 106247 006 -0834
12 513 81437 198 -24810
13 514 81283 001 -0154
14 515 81123 001 -0160
15 515 81117 0 -0006
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Jenis Sampel TDS Larutan (ppm)
Aquades 04
10 Etanol 04
20 Etanol 04
30 Etanol 04
40 Etanol 042
50 Etanol 042
60 Etanol 042
70 Etanol 043
80 Etanol 043
90 Etanol 043
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Diagram Blok Sistem
KONTROLER PID
Algortima Kontroler PID
Diagram Blok
Tuning PID
Tuning konstanta PID dilakukan dengan menggunakan metodeziegler nichols 1 dengan dua jenis respon 0Et-10Et dan 20Et-10Et
Tuning PID 0Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 6182 0 0
PID 7418 0455 0550
Tuning PID 20Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 4689 0 0
PID 5628 0172 1450
Tuning PID Pengujian
Kad
ar E
tan
ol(
)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Waktu (s)
Waktu (s)
PENGUJIAN ALAT
Pengujian Alat
Kondisi
Konsentrasi TerukurSistem ()
Konsentrasi TerukurHidrometer ()
Replikasi ke- Replikasi ke-
I II III IV I II III IV
Tidak Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Tidak Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 007 024 0 0 0 0
Sampel Aquades
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer ()Error ()
Rise Time (s)
Settling Time (s)
10
10 0 38 67
10 0 35 62
10 0 37 65
20
20 0 71 137
20 0 75 141
20 0 68 133
30
30 0 126 238
29 333 113 221
30 0 132 240
40
40 0 178 421
40 0 181 422
42 5 194 439
Uji Kontrol Normal
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer()Error () Rise Time (s)
Settling Time(s)
10 9 10 24 45
20 18 10 415 59
30 28 667 42 72
40 375 625 66 109
50 47 6 104 135
10 10 0 36 62
20 20 0 41 59
30 28 667 495 76
40 38 5 69 115
50 47 6 112 143
10 10 0 36 60
20 20 0 45 59
30 295 167 48 71
40 38 5 67 112
50 48 4 108 136
Uji Kontrol denganPerubahan Set Point
Pengujian AlatUji Kontrol denganGangguan
Gangguan Konsentrasi Terukur () Error ()
50 ml Aquades 9 10
150 ml Aquades 10 0
300 ml Aquades 10 0
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
bull Sensor kapasitif yang telah dirancang dapat menghasilkan nilai kapasitansi
yang berbeda untuk sampel larutan yang berbeda sebagai fungsi
konstanta dielektrik relatif (εr)
bull Peningkatan nilai TDS (total dissolved substance) aquades sebagai pelarut
menyebabkan penurunan frekuensi osilator sensor sebesar 1200Hz pada
ΔTDS sebesar 01ppm
bull Penambahan etanol 96pada aquades tidak menaikkan TDS larutan
secara signifikan karena tidak terjadi penambahan mineral atau senyawa
logam
Kesimpulan
bull Algoritma pencacah frekuensi yang dirancang mampu mendeteksi
perubahan frekuensi sebesar 1Hz dengan error maksimum 06
bull Konstanta PID berdasarkan Ziegler Nichols 1 untuk pompa etanol
adalah 74(Kp) 045(Ki) dan 055(Kd) untuk pompa aquades adalah
563(Kp) 017(Ki) dan 145(Kd)
bull Sistem kontrol yang dirancang mampu menghasilkan dan menjaga
konsentrasi larutan etanol dengan error hingga 10 pada tingkat
konsentrasi uji 0-50
Saran
bull Penggunaan Gas Chromatography sebagai penyedia data
karakterisasi sensor terhadap pelbagai kadar etanol diluar
penggunaan hidrometer
bull Penggunaan motor pengaduk dengan kecepatan putar yang lebih
tinggi untuk mempercepat homogenisasi larutan
Dokumentasi
bull Pembuatan Etanol 10MOV
bull Pengujian Sistem Kontrol KadarMOV
bull Pembandingan DataMOV
TE 091399
TERIMA KASIH
Pengujian Alat Pengaruh pH
Set point ()Konsentrasi
Terukur ()
Error
()pH [H+]
Konduktivitas
(uS)
10
10 0 696 10-696 3472
10 0 696 10-696 3484
9 10 689 10-689 3484
20
20 0 691 10-693 3355
21 5 695 10-695 3333
20 0 69 10-690 3367
30
30 0 687 10-687 3164
30 0 688 10-688 3164
30 0 686 10-686 3164
40
40 0 665 10-665 2777
41 5 672 10-672 2762
40 0 663 10-663 2777
- 2210100136-presentation
-
Pengujian Driver Pompa Pengujian
0
20
40
60
80
100
120
140
1601
96
58
8
98
0
137
3
176
5
215
7
254
9
294
1
333
3
372
5
411
8
451
0
490
2
529
4
568
6
607
8
647
1
686
3
725
5
764
7
803
9
843
1
882
4
921
6
960
8
100
00
9V
12V
Pengujian Driver Pompa Pengujian
0
20
40
60
80
100
1201
96
588
980
137
3
176
5
215
7
254
9
294
1
333
3
372
5
411
8
451
0
490
2
529
4
568
6
607
8
647
1
686
3
725
5
764
7
803
9
843
1
882
4
921
6
960
8
10
00
0
9V
12V
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN SISTEM MIKROKONTROLER
Perancangan Sistem Mikrokontroler Skematik Rangkaian
PERANCANGAN SOFTWARE
Diagram Blok Program Mikrokontroler
Diagram Blok
Diagram Blok Sistem
Algortima Pencacah Frekuensi
Diagram Blok
Algortima Pencacah Frekuensi Pengujian (1)
NoDuty Cycle
Tes ()Frekuensi Tes (Hz)
Nilai Bacaan Frekuensi (Hz)
Galat (Hz)
1 30
10138 101 038
10596 1060 04
13527 13527 0
105890 105890 0
789000 789000 0
2 50
10138 102 062
10596 1060 04
13527 13527 0
105890 105890 0
789000 789000 0
3 70
10138 102 062
10596 1061 14
13527 13526 1
105890 105887 3
789000 789998 2
Algortima Pencacah Frekuensi Pengujian (2)
No SampelFrekuensi Terukur
Osiloskop (Hz) Frekuensi Terukur
ATmega16 (Hz)Galat (Hz)
1 Udara
458701 458702 1
459224 459225 1
459174 459175 1
458855 458856 1
459230 459230 0
2 Aquades 1
113777 113778 1
114101 114102 1
114340 113340 0
113800 113800 0
113980 113980 0
3 Aquades 2
86400 86400 0
85992 85992 0
86501 86500 1
86388 86389 1
86240 86240 0
Diagram Blok Sistem
Algortima f to Etanol
Jenis Sampel f Osilator (kHz) Jenis Sampel f Osilator (kHz)
Aquades 135600 50 Etanol 174205
10 Etanol 142501 60 Etanol 181003
20 Etanol 149587 70 Etanol 188777
30 Etanol 158307 80 Etanol 195164
40 Etanol 166259 90 Etanol 205618
Dilakukan karakterisasi sensor terhadap pelbagaikonsentrasi etanol dalam aquades
Algortima f to Etanol
Frekuensi Osilator (Hz)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Algortima f to Etanol
Hasil Konversi Kadar Etanol (Etanol)
Hasil Pencacahan Frekuensi setelahKompensasi TDS Pelarut
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel aquades dan aquabides dengan pelbagai nilai TDS
No TDS (ppm) Frekuensi (kHz)ΔTDS (ppm) Δf (kHz)
1 042 134615
2 049 133705 007 -0910
3 059 132336 010 -1369
4 070 131039 011 -1297
5 071 130879 001 -0660
6 081 129658 010 -1221
7 090 128137 009 -1121
8 245 108421 155 -19716
9 251 107583 006 -0838
10 255 107081 004 -0502
11 315 106247 006 -0834
12 513 81437 198 -24810
13 514 81283 001 -0154
14 515 81123 001 -0160
15 515 81117 0 -0006
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Jenis Sampel TDS Larutan (ppm)
Aquades 04
10 Etanol 04
20 Etanol 04
30 Etanol 04
40 Etanol 042
50 Etanol 042
60 Etanol 042
70 Etanol 043
80 Etanol 043
90 Etanol 043
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Diagram Blok Sistem
KONTROLER PID
Algortima Kontroler PID
Diagram Blok
Tuning PID
Tuning konstanta PID dilakukan dengan menggunakan metodeziegler nichols 1 dengan dua jenis respon 0Et-10Et dan 20Et-10Et
Tuning PID 0Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 6182 0 0
PID 7418 0455 0550
Tuning PID 20Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 4689 0 0
PID 5628 0172 1450
Tuning PID Pengujian
Kad
ar E
tan
ol(
)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Waktu (s)
Waktu (s)
PENGUJIAN ALAT
Pengujian Alat
Kondisi
Konsentrasi TerukurSistem ()
Konsentrasi TerukurHidrometer ()
Replikasi ke- Replikasi ke-
I II III IV I II III IV
Tidak Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Tidak Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 007 024 0 0 0 0
Sampel Aquades
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer ()Error ()
Rise Time (s)
Settling Time (s)
10
10 0 38 67
10 0 35 62
10 0 37 65
20
20 0 71 137
20 0 75 141
20 0 68 133
30
30 0 126 238
29 333 113 221
30 0 132 240
40
40 0 178 421
40 0 181 422
42 5 194 439
Uji Kontrol Normal
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer()Error () Rise Time (s)
Settling Time(s)
10 9 10 24 45
20 18 10 415 59
30 28 667 42 72
40 375 625 66 109
50 47 6 104 135
10 10 0 36 62
20 20 0 41 59
30 28 667 495 76
40 38 5 69 115
50 47 6 112 143
10 10 0 36 60
20 20 0 45 59
30 295 167 48 71
40 38 5 67 112
50 48 4 108 136
Uji Kontrol denganPerubahan Set Point
Pengujian AlatUji Kontrol denganGangguan
Gangguan Konsentrasi Terukur () Error ()
50 ml Aquades 9 10
150 ml Aquades 10 0
300 ml Aquades 10 0
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
bull Sensor kapasitif yang telah dirancang dapat menghasilkan nilai kapasitansi
yang berbeda untuk sampel larutan yang berbeda sebagai fungsi
konstanta dielektrik relatif (εr)
bull Peningkatan nilai TDS (total dissolved substance) aquades sebagai pelarut
menyebabkan penurunan frekuensi osilator sensor sebesar 1200Hz pada
ΔTDS sebesar 01ppm
bull Penambahan etanol 96pada aquades tidak menaikkan TDS larutan
secara signifikan karena tidak terjadi penambahan mineral atau senyawa
logam
Kesimpulan
bull Algoritma pencacah frekuensi yang dirancang mampu mendeteksi
perubahan frekuensi sebesar 1Hz dengan error maksimum 06
bull Konstanta PID berdasarkan Ziegler Nichols 1 untuk pompa etanol
adalah 74(Kp) 045(Ki) dan 055(Kd) untuk pompa aquades adalah
563(Kp) 017(Ki) dan 145(Kd)
bull Sistem kontrol yang dirancang mampu menghasilkan dan menjaga
konsentrasi larutan etanol dengan error hingga 10 pada tingkat
konsentrasi uji 0-50
Saran
bull Penggunaan Gas Chromatography sebagai penyedia data
karakterisasi sensor terhadap pelbagai kadar etanol diluar
penggunaan hidrometer
bull Penggunaan motor pengaduk dengan kecepatan putar yang lebih
tinggi untuk mempercepat homogenisasi larutan
Dokumentasi
bull Pembuatan Etanol 10MOV
bull Pengujian Sistem Kontrol KadarMOV
bull Pembandingan DataMOV
TE 091399
TERIMA KASIH
Pengujian Alat Pengaruh pH
Set point ()Konsentrasi
Terukur ()
Error
()pH [H+]
Konduktivitas
(uS)
10
10 0 696 10-696 3472
10 0 696 10-696 3484
9 10 689 10-689 3484
20
20 0 691 10-693 3355
21 5 695 10-695 3333
20 0 69 10-690 3367
30
30 0 687 10-687 3164
30 0 688 10-688 3164
30 0 686 10-686 3164
40
40 0 665 10-665 2777
41 5 672 10-672 2762
40 0 663 10-663 2777
- 2210100136-presentation
-
Pengujian Driver Pompa Pengujian
0
20
40
60
80
100
1201
96
588
980
137
3
176
5
215
7
254
9
294
1
333
3
372
5
411
8
451
0
490
2
529
4
568
6
607
8
647
1
686
3
725
5
764
7
803
9
843
1
882
4
921
6
960
8
10
00
0
9V
12V
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN SISTEM MIKROKONTROLER
Perancangan Sistem Mikrokontroler Skematik Rangkaian
PERANCANGAN SOFTWARE
Diagram Blok Program Mikrokontroler
Diagram Blok
Diagram Blok Sistem
Algortima Pencacah Frekuensi
Diagram Blok
Algortima Pencacah Frekuensi Pengujian (1)
NoDuty Cycle
Tes ()Frekuensi Tes (Hz)
Nilai Bacaan Frekuensi (Hz)
Galat (Hz)
1 30
10138 101 038
10596 1060 04
13527 13527 0
105890 105890 0
789000 789000 0
2 50
10138 102 062
10596 1060 04
13527 13527 0
105890 105890 0
789000 789000 0
3 70
10138 102 062
10596 1061 14
13527 13526 1
105890 105887 3
789000 789998 2
Algortima Pencacah Frekuensi Pengujian (2)
No SampelFrekuensi Terukur
Osiloskop (Hz) Frekuensi Terukur
ATmega16 (Hz)Galat (Hz)
1 Udara
458701 458702 1
459224 459225 1
459174 459175 1
458855 458856 1
459230 459230 0
2 Aquades 1
113777 113778 1
114101 114102 1
114340 113340 0
113800 113800 0
113980 113980 0
3 Aquades 2
86400 86400 0
85992 85992 0
86501 86500 1
86388 86389 1
86240 86240 0
Diagram Blok Sistem
Algortima f to Etanol
Jenis Sampel f Osilator (kHz) Jenis Sampel f Osilator (kHz)
Aquades 135600 50 Etanol 174205
10 Etanol 142501 60 Etanol 181003
20 Etanol 149587 70 Etanol 188777
30 Etanol 158307 80 Etanol 195164
40 Etanol 166259 90 Etanol 205618
Dilakukan karakterisasi sensor terhadap pelbagaikonsentrasi etanol dalam aquades
Algortima f to Etanol
Frekuensi Osilator (Hz)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Algortima f to Etanol
Hasil Konversi Kadar Etanol (Etanol)
Hasil Pencacahan Frekuensi setelahKompensasi TDS Pelarut
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel aquades dan aquabides dengan pelbagai nilai TDS
No TDS (ppm) Frekuensi (kHz)ΔTDS (ppm) Δf (kHz)
1 042 134615
2 049 133705 007 -0910
3 059 132336 010 -1369
4 070 131039 011 -1297
5 071 130879 001 -0660
6 081 129658 010 -1221
7 090 128137 009 -1121
8 245 108421 155 -19716
9 251 107583 006 -0838
10 255 107081 004 -0502
11 315 106247 006 -0834
12 513 81437 198 -24810
13 514 81283 001 -0154
14 515 81123 001 -0160
15 515 81117 0 -0006
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Jenis Sampel TDS Larutan (ppm)
Aquades 04
10 Etanol 04
20 Etanol 04
30 Etanol 04
40 Etanol 042
50 Etanol 042
60 Etanol 042
70 Etanol 043
80 Etanol 043
90 Etanol 043
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Diagram Blok Sistem
KONTROLER PID
Algortima Kontroler PID
Diagram Blok
Tuning PID
Tuning konstanta PID dilakukan dengan menggunakan metodeziegler nichols 1 dengan dua jenis respon 0Et-10Et dan 20Et-10Et
Tuning PID 0Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 6182 0 0
PID 7418 0455 0550
Tuning PID 20Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 4689 0 0
PID 5628 0172 1450
Tuning PID Pengujian
Kad
ar E
tan
ol(
)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Waktu (s)
Waktu (s)
PENGUJIAN ALAT
Pengujian Alat
Kondisi
Konsentrasi TerukurSistem ()
Konsentrasi TerukurHidrometer ()
Replikasi ke- Replikasi ke-
I II III IV I II III IV
Tidak Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Tidak Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 007 024 0 0 0 0
Sampel Aquades
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer ()Error ()
Rise Time (s)
Settling Time (s)
10
10 0 38 67
10 0 35 62
10 0 37 65
20
20 0 71 137
20 0 75 141
20 0 68 133
30
30 0 126 238
29 333 113 221
30 0 132 240
40
40 0 178 421
40 0 181 422
42 5 194 439
Uji Kontrol Normal
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer()Error () Rise Time (s)
Settling Time(s)
10 9 10 24 45
20 18 10 415 59
30 28 667 42 72
40 375 625 66 109
50 47 6 104 135
10 10 0 36 62
20 20 0 41 59
30 28 667 495 76
40 38 5 69 115
50 47 6 112 143
10 10 0 36 60
20 20 0 45 59
30 295 167 48 71
40 38 5 67 112
50 48 4 108 136
Uji Kontrol denganPerubahan Set Point
Pengujian AlatUji Kontrol denganGangguan
Gangguan Konsentrasi Terukur () Error ()
50 ml Aquades 9 10
150 ml Aquades 10 0
300 ml Aquades 10 0
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
bull Sensor kapasitif yang telah dirancang dapat menghasilkan nilai kapasitansi
yang berbeda untuk sampel larutan yang berbeda sebagai fungsi
konstanta dielektrik relatif (εr)
bull Peningkatan nilai TDS (total dissolved substance) aquades sebagai pelarut
menyebabkan penurunan frekuensi osilator sensor sebesar 1200Hz pada
ΔTDS sebesar 01ppm
bull Penambahan etanol 96pada aquades tidak menaikkan TDS larutan
secara signifikan karena tidak terjadi penambahan mineral atau senyawa
logam
Kesimpulan
bull Algoritma pencacah frekuensi yang dirancang mampu mendeteksi
perubahan frekuensi sebesar 1Hz dengan error maksimum 06
bull Konstanta PID berdasarkan Ziegler Nichols 1 untuk pompa etanol
adalah 74(Kp) 045(Ki) dan 055(Kd) untuk pompa aquades adalah
563(Kp) 017(Ki) dan 145(Kd)
bull Sistem kontrol yang dirancang mampu menghasilkan dan menjaga
konsentrasi larutan etanol dengan error hingga 10 pada tingkat
konsentrasi uji 0-50
Saran
bull Penggunaan Gas Chromatography sebagai penyedia data
karakterisasi sensor terhadap pelbagai kadar etanol diluar
penggunaan hidrometer
bull Penggunaan motor pengaduk dengan kecepatan putar yang lebih
tinggi untuk mempercepat homogenisasi larutan
Dokumentasi
bull Pembuatan Etanol 10MOV
bull Pengujian Sistem Kontrol KadarMOV
bull Pembandingan DataMOV
TE 091399
TERIMA KASIH
Pengujian Alat Pengaruh pH
Set point ()Konsentrasi
Terukur ()
Error
()pH [H+]
Konduktivitas
(uS)
10
10 0 696 10-696 3472
10 0 696 10-696 3484
9 10 689 10-689 3484
20
20 0 691 10-693 3355
21 5 695 10-695 3333
20 0 69 10-690 3367
30
30 0 687 10-687 3164
30 0 688 10-688 3164
30 0 686 10-686 3164
40
40 0 665 10-665 2777
41 5 672 10-672 2762
40 0 663 10-663 2777
- 2210100136-presentation
-
Diagram Blok Sistem
PERANCANGAN SISTEM MIKROKONTROLER
Perancangan Sistem Mikrokontroler Skematik Rangkaian
PERANCANGAN SOFTWARE
Diagram Blok Program Mikrokontroler
Diagram Blok
Diagram Blok Sistem
Algortima Pencacah Frekuensi
Diagram Blok
Algortima Pencacah Frekuensi Pengujian (1)
NoDuty Cycle
Tes ()Frekuensi Tes (Hz)
Nilai Bacaan Frekuensi (Hz)
Galat (Hz)
1 30
10138 101 038
10596 1060 04
13527 13527 0
105890 105890 0
789000 789000 0
2 50
10138 102 062
10596 1060 04
13527 13527 0
105890 105890 0
789000 789000 0
3 70
10138 102 062
10596 1061 14
13527 13526 1
105890 105887 3
789000 789998 2
Algortima Pencacah Frekuensi Pengujian (2)
No SampelFrekuensi Terukur
Osiloskop (Hz) Frekuensi Terukur
ATmega16 (Hz)Galat (Hz)
1 Udara
458701 458702 1
459224 459225 1
459174 459175 1
458855 458856 1
459230 459230 0
2 Aquades 1
113777 113778 1
114101 114102 1
114340 113340 0
113800 113800 0
113980 113980 0
3 Aquades 2
86400 86400 0
85992 85992 0
86501 86500 1
86388 86389 1
86240 86240 0
Diagram Blok Sistem
Algortima f to Etanol
Jenis Sampel f Osilator (kHz) Jenis Sampel f Osilator (kHz)
Aquades 135600 50 Etanol 174205
10 Etanol 142501 60 Etanol 181003
20 Etanol 149587 70 Etanol 188777
30 Etanol 158307 80 Etanol 195164
40 Etanol 166259 90 Etanol 205618
Dilakukan karakterisasi sensor terhadap pelbagaikonsentrasi etanol dalam aquades
Algortima f to Etanol
Frekuensi Osilator (Hz)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Algortima f to Etanol
Hasil Konversi Kadar Etanol (Etanol)
Hasil Pencacahan Frekuensi setelahKompensasi TDS Pelarut
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel aquades dan aquabides dengan pelbagai nilai TDS
No TDS (ppm) Frekuensi (kHz)ΔTDS (ppm) Δf (kHz)
1 042 134615
2 049 133705 007 -0910
3 059 132336 010 -1369
4 070 131039 011 -1297
5 071 130879 001 -0660
6 081 129658 010 -1221
7 090 128137 009 -1121
8 245 108421 155 -19716
9 251 107583 006 -0838
10 255 107081 004 -0502
11 315 106247 006 -0834
12 513 81437 198 -24810
13 514 81283 001 -0154
14 515 81123 001 -0160
15 515 81117 0 -0006
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Jenis Sampel TDS Larutan (ppm)
Aquades 04
10 Etanol 04
20 Etanol 04
30 Etanol 04
40 Etanol 042
50 Etanol 042
60 Etanol 042
70 Etanol 043
80 Etanol 043
90 Etanol 043
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Diagram Blok Sistem
KONTROLER PID
Algortima Kontroler PID
Diagram Blok
Tuning PID
Tuning konstanta PID dilakukan dengan menggunakan metodeziegler nichols 1 dengan dua jenis respon 0Et-10Et dan 20Et-10Et
Tuning PID 0Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 6182 0 0
PID 7418 0455 0550
Tuning PID 20Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 4689 0 0
PID 5628 0172 1450
Tuning PID Pengujian
Kad
ar E
tan
ol(
)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Waktu (s)
Waktu (s)
PENGUJIAN ALAT
Pengujian Alat
Kondisi
Konsentrasi TerukurSistem ()
Konsentrasi TerukurHidrometer ()
Replikasi ke- Replikasi ke-
I II III IV I II III IV
Tidak Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Tidak Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 007 024 0 0 0 0
Sampel Aquades
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer ()Error ()
Rise Time (s)
Settling Time (s)
10
10 0 38 67
10 0 35 62
10 0 37 65
20
20 0 71 137
20 0 75 141
20 0 68 133
30
30 0 126 238
29 333 113 221
30 0 132 240
40
40 0 178 421
40 0 181 422
42 5 194 439
Uji Kontrol Normal
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer()Error () Rise Time (s)
Settling Time(s)
10 9 10 24 45
20 18 10 415 59
30 28 667 42 72
40 375 625 66 109
50 47 6 104 135
10 10 0 36 62
20 20 0 41 59
30 28 667 495 76
40 38 5 69 115
50 47 6 112 143
10 10 0 36 60
20 20 0 45 59
30 295 167 48 71
40 38 5 67 112
50 48 4 108 136
Uji Kontrol denganPerubahan Set Point
Pengujian AlatUji Kontrol denganGangguan
Gangguan Konsentrasi Terukur () Error ()
50 ml Aquades 9 10
150 ml Aquades 10 0
300 ml Aquades 10 0
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
bull Sensor kapasitif yang telah dirancang dapat menghasilkan nilai kapasitansi
yang berbeda untuk sampel larutan yang berbeda sebagai fungsi
konstanta dielektrik relatif (εr)
bull Peningkatan nilai TDS (total dissolved substance) aquades sebagai pelarut
menyebabkan penurunan frekuensi osilator sensor sebesar 1200Hz pada
ΔTDS sebesar 01ppm
bull Penambahan etanol 96pada aquades tidak menaikkan TDS larutan
secara signifikan karena tidak terjadi penambahan mineral atau senyawa
logam
Kesimpulan
bull Algoritma pencacah frekuensi yang dirancang mampu mendeteksi
perubahan frekuensi sebesar 1Hz dengan error maksimum 06
bull Konstanta PID berdasarkan Ziegler Nichols 1 untuk pompa etanol
adalah 74(Kp) 045(Ki) dan 055(Kd) untuk pompa aquades adalah
563(Kp) 017(Ki) dan 145(Kd)
bull Sistem kontrol yang dirancang mampu menghasilkan dan menjaga
konsentrasi larutan etanol dengan error hingga 10 pada tingkat
konsentrasi uji 0-50
Saran
bull Penggunaan Gas Chromatography sebagai penyedia data
karakterisasi sensor terhadap pelbagai kadar etanol diluar
penggunaan hidrometer
bull Penggunaan motor pengaduk dengan kecepatan putar yang lebih
tinggi untuk mempercepat homogenisasi larutan
Dokumentasi
bull Pembuatan Etanol 10MOV
bull Pengujian Sistem Kontrol KadarMOV
bull Pembandingan DataMOV
TE 091399
TERIMA KASIH
Pengujian Alat Pengaruh pH
Set point ()Konsentrasi
Terukur ()
Error
()pH [H+]
Konduktivitas
(uS)
10
10 0 696 10-696 3472
10 0 696 10-696 3484
9 10 689 10-689 3484
20
20 0 691 10-693 3355
21 5 695 10-695 3333
20 0 69 10-690 3367
30
30 0 687 10-687 3164
30 0 688 10-688 3164
30 0 686 10-686 3164
40
40 0 665 10-665 2777
41 5 672 10-672 2762
40 0 663 10-663 2777
- 2210100136-presentation
-
PERANCANGAN SISTEM MIKROKONTROLER
Perancangan Sistem Mikrokontroler Skematik Rangkaian
PERANCANGAN SOFTWARE
Diagram Blok Program Mikrokontroler
Diagram Blok
Diagram Blok Sistem
Algortima Pencacah Frekuensi
Diagram Blok
Algortima Pencacah Frekuensi Pengujian (1)
NoDuty Cycle
Tes ()Frekuensi Tes (Hz)
Nilai Bacaan Frekuensi (Hz)
Galat (Hz)
1 30
10138 101 038
10596 1060 04
13527 13527 0
105890 105890 0
789000 789000 0
2 50
10138 102 062
10596 1060 04
13527 13527 0
105890 105890 0
789000 789000 0
3 70
10138 102 062
10596 1061 14
13527 13526 1
105890 105887 3
789000 789998 2
Algortima Pencacah Frekuensi Pengujian (2)
No SampelFrekuensi Terukur
Osiloskop (Hz) Frekuensi Terukur
ATmega16 (Hz)Galat (Hz)
1 Udara
458701 458702 1
459224 459225 1
459174 459175 1
458855 458856 1
459230 459230 0
2 Aquades 1
113777 113778 1
114101 114102 1
114340 113340 0
113800 113800 0
113980 113980 0
3 Aquades 2
86400 86400 0
85992 85992 0
86501 86500 1
86388 86389 1
86240 86240 0
Diagram Blok Sistem
Algortima f to Etanol
Jenis Sampel f Osilator (kHz) Jenis Sampel f Osilator (kHz)
Aquades 135600 50 Etanol 174205
10 Etanol 142501 60 Etanol 181003
20 Etanol 149587 70 Etanol 188777
30 Etanol 158307 80 Etanol 195164
40 Etanol 166259 90 Etanol 205618
Dilakukan karakterisasi sensor terhadap pelbagaikonsentrasi etanol dalam aquades
Algortima f to Etanol
Frekuensi Osilator (Hz)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Algortima f to Etanol
Hasil Konversi Kadar Etanol (Etanol)
Hasil Pencacahan Frekuensi setelahKompensasi TDS Pelarut
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel aquades dan aquabides dengan pelbagai nilai TDS
No TDS (ppm) Frekuensi (kHz)ΔTDS (ppm) Δf (kHz)
1 042 134615
2 049 133705 007 -0910
3 059 132336 010 -1369
4 070 131039 011 -1297
5 071 130879 001 -0660
6 081 129658 010 -1221
7 090 128137 009 -1121
8 245 108421 155 -19716
9 251 107583 006 -0838
10 255 107081 004 -0502
11 315 106247 006 -0834
12 513 81437 198 -24810
13 514 81283 001 -0154
14 515 81123 001 -0160
15 515 81117 0 -0006
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Jenis Sampel TDS Larutan (ppm)
Aquades 04
10 Etanol 04
20 Etanol 04
30 Etanol 04
40 Etanol 042
50 Etanol 042
60 Etanol 042
70 Etanol 043
80 Etanol 043
90 Etanol 043
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Diagram Blok Sistem
KONTROLER PID
Algortima Kontroler PID
Diagram Blok
Tuning PID
Tuning konstanta PID dilakukan dengan menggunakan metodeziegler nichols 1 dengan dua jenis respon 0Et-10Et dan 20Et-10Et
Tuning PID 0Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 6182 0 0
PID 7418 0455 0550
Tuning PID 20Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 4689 0 0
PID 5628 0172 1450
Tuning PID Pengujian
Kad
ar E
tan
ol(
)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Waktu (s)
Waktu (s)
PENGUJIAN ALAT
Pengujian Alat
Kondisi
Konsentrasi TerukurSistem ()
Konsentrasi TerukurHidrometer ()
Replikasi ke- Replikasi ke-
I II III IV I II III IV
Tidak Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Tidak Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 007 024 0 0 0 0
Sampel Aquades
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer ()Error ()
Rise Time (s)
Settling Time (s)
10
10 0 38 67
10 0 35 62
10 0 37 65
20
20 0 71 137
20 0 75 141
20 0 68 133
30
30 0 126 238
29 333 113 221
30 0 132 240
40
40 0 178 421
40 0 181 422
42 5 194 439
Uji Kontrol Normal
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer()Error () Rise Time (s)
Settling Time(s)
10 9 10 24 45
20 18 10 415 59
30 28 667 42 72
40 375 625 66 109
50 47 6 104 135
10 10 0 36 62
20 20 0 41 59
30 28 667 495 76
40 38 5 69 115
50 47 6 112 143
10 10 0 36 60
20 20 0 45 59
30 295 167 48 71
40 38 5 67 112
50 48 4 108 136
Uji Kontrol denganPerubahan Set Point
Pengujian AlatUji Kontrol denganGangguan
Gangguan Konsentrasi Terukur () Error ()
50 ml Aquades 9 10
150 ml Aquades 10 0
300 ml Aquades 10 0
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
bull Sensor kapasitif yang telah dirancang dapat menghasilkan nilai kapasitansi
yang berbeda untuk sampel larutan yang berbeda sebagai fungsi
konstanta dielektrik relatif (εr)
bull Peningkatan nilai TDS (total dissolved substance) aquades sebagai pelarut
menyebabkan penurunan frekuensi osilator sensor sebesar 1200Hz pada
ΔTDS sebesar 01ppm
bull Penambahan etanol 96pada aquades tidak menaikkan TDS larutan
secara signifikan karena tidak terjadi penambahan mineral atau senyawa
logam
Kesimpulan
bull Algoritma pencacah frekuensi yang dirancang mampu mendeteksi
perubahan frekuensi sebesar 1Hz dengan error maksimum 06
bull Konstanta PID berdasarkan Ziegler Nichols 1 untuk pompa etanol
adalah 74(Kp) 045(Ki) dan 055(Kd) untuk pompa aquades adalah
563(Kp) 017(Ki) dan 145(Kd)
bull Sistem kontrol yang dirancang mampu menghasilkan dan menjaga
konsentrasi larutan etanol dengan error hingga 10 pada tingkat
konsentrasi uji 0-50
Saran
bull Penggunaan Gas Chromatography sebagai penyedia data
karakterisasi sensor terhadap pelbagai kadar etanol diluar
penggunaan hidrometer
bull Penggunaan motor pengaduk dengan kecepatan putar yang lebih
tinggi untuk mempercepat homogenisasi larutan
Dokumentasi
bull Pembuatan Etanol 10MOV
bull Pengujian Sistem Kontrol KadarMOV
bull Pembandingan DataMOV
TE 091399
TERIMA KASIH
Pengujian Alat Pengaruh pH
Set point ()Konsentrasi
Terukur ()
Error
()pH [H+]
Konduktivitas
(uS)
10
10 0 696 10-696 3472
10 0 696 10-696 3484
9 10 689 10-689 3484
20
20 0 691 10-693 3355
21 5 695 10-695 3333
20 0 69 10-690 3367
30
30 0 687 10-687 3164
30 0 688 10-688 3164
30 0 686 10-686 3164
40
40 0 665 10-665 2777
41 5 672 10-672 2762
40 0 663 10-663 2777
- 2210100136-presentation
-
Perancangan Sistem Mikrokontroler Skematik Rangkaian
PERANCANGAN SOFTWARE
Diagram Blok Program Mikrokontroler
Diagram Blok
Diagram Blok Sistem
Algortima Pencacah Frekuensi
Diagram Blok
Algortima Pencacah Frekuensi Pengujian (1)
NoDuty Cycle
Tes ()Frekuensi Tes (Hz)
Nilai Bacaan Frekuensi (Hz)
Galat (Hz)
1 30
10138 101 038
10596 1060 04
13527 13527 0
105890 105890 0
789000 789000 0
2 50
10138 102 062
10596 1060 04
13527 13527 0
105890 105890 0
789000 789000 0
3 70
10138 102 062
10596 1061 14
13527 13526 1
105890 105887 3
789000 789998 2
Algortima Pencacah Frekuensi Pengujian (2)
No SampelFrekuensi Terukur
Osiloskop (Hz) Frekuensi Terukur
ATmega16 (Hz)Galat (Hz)
1 Udara
458701 458702 1
459224 459225 1
459174 459175 1
458855 458856 1
459230 459230 0
2 Aquades 1
113777 113778 1
114101 114102 1
114340 113340 0
113800 113800 0
113980 113980 0
3 Aquades 2
86400 86400 0
85992 85992 0
86501 86500 1
86388 86389 1
86240 86240 0
Diagram Blok Sistem
Algortima f to Etanol
Jenis Sampel f Osilator (kHz) Jenis Sampel f Osilator (kHz)
Aquades 135600 50 Etanol 174205
10 Etanol 142501 60 Etanol 181003
20 Etanol 149587 70 Etanol 188777
30 Etanol 158307 80 Etanol 195164
40 Etanol 166259 90 Etanol 205618
Dilakukan karakterisasi sensor terhadap pelbagaikonsentrasi etanol dalam aquades
Algortima f to Etanol
Frekuensi Osilator (Hz)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Algortima f to Etanol
Hasil Konversi Kadar Etanol (Etanol)
Hasil Pencacahan Frekuensi setelahKompensasi TDS Pelarut
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel aquades dan aquabides dengan pelbagai nilai TDS
No TDS (ppm) Frekuensi (kHz)ΔTDS (ppm) Δf (kHz)
1 042 134615
2 049 133705 007 -0910
3 059 132336 010 -1369
4 070 131039 011 -1297
5 071 130879 001 -0660
6 081 129658 010 -1221
7 090 128137 009 -1121
8 245 108421 155 -19716
9 251 107583 006 -0838
10 255 107081 004 -0502
11 315 106247 006 -0834
12 513 81437 198 -24810
13 514 81283 001 -0154
14 515 81123 001 -0160
15 515 81117 0 -0006
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Jenis Sampel TDS Larutan (ppm)
Aquades 04
10 Etanol 04
20 Etanol 04
30 Etanol 04
40 Etanol 042
50 Etanol 042
60 Etanol 042
70 Etanol 043
80 Etanol 043
90 Etanol 043
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Diagram Blok Sistem
KONTROLER PID
Algortima Kontroler PID
Diagram Blok
Tuning PID
Tuning konstanta PID dilakukan dengan menggunakan metodeziegler nichols 1 dengan dua jenis respon 0Et-10Et dan 20Et-10Et
Tuning PID 0Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 6182 0 0
PID 7418 0455 0550
Tuning PID 20Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 4689 0 0
PID 5628 0172 1450
Tuning PID Pengujian
Kad
ar E
tan
ol(
)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Waktu (s)
Waktu (s)
PENGUJIAN ALAT
Pengujian Alat
Kondisi
Konsentrasi TerukurSistem ()
Konsentrasi TerukurHidrometer ()
Replikasi ke- Replikasi ke-
I II III IV I II III IV
Tidak Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Tidak Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 007 024 0 0 0 0
Sampel Aquades
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer ()Error ()
Rise Time (s)
Settling Time (s)
10
10 0 38 67
10 0 35 62
10 0 37 65
20
20 0 71 137
20 0 75 141
20 0 68 133
30
30 0 126 238
29 333 113 221
30 0 132 240
40
40 0 178 421
40 0 181 422
42 5 194 439
Uji Kontrol Normal
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer()Error () Rise Time (s)
Settling Time(s)
10 9 10 24 45
20 18 10 415 59
30 28 667 42 72
40 375 625 66 109
50 47 6 104 135
10 10 0 36 62
20 20 0 41 59
30 28 667 495 76
40 38 5 69 115
50 47 6 112 143
10 10 0 36 60
20 20 0 45 59
30 295 167 48 71
40 38 5 67 112
50 48 4 108 136
Uji Kontrol denganPerubahan Set Point
Pengujian AlatUji Kontrol denganGangguan
Gangguan Konsentrasi Terukur () Error ()
50 ml Aquades 9 10
150 ml Aquades 10 0
300 ml Aquades 10 0
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
bull Sensor kapasitif yang telah dirancang dapat menghasilkan nilai kapasitansi
yang berbeda untuk sampel larutan yang berbeda sebagai fungsi
konstanta dielektrik relatif (εr)
bull Peningkatan nilai TDS (total dissolved substance) aquades sebagai pelarut
menyebabkan penurunan frekuensi osilator sensor sebesar 1200Hz pada
ΔTDS sebesar 01ppm
bull Penambahan etanol 96pada aquades tidak menaikkan TDS larutan
secara signifikan karena tidak terjadi penambahan mineral atau senyawa
logam
Kesimpulan
bull Algoritma pencacah frekuensi yang dirancang mampu mendeteksi
perubahan frekuensi sebesar 1Hz dengan error maksimum 06
bull Konstanta PID berdasarkan Ziegler Nichols 1 untuk pompa etanol
adalah 74(Kp) 045(Ki) dan 055(Kd) untuk pompa aquades adalah
563(Kp) 017(Ki) dan 145(Kd)
bull Sistem kontrol yang dirancang mampu menghasilkan dan menjaga
konsentrasi larutan etanol dengan error hingga 10 pada tingkat
konsentrasi uji 0-50
Saran
bull Penggunaan Gas Chromatography sebagai penyedia data
karakterisasi sensor terhadap pelbagai kadar etanol diluar
penggunaan hidrometer
bull Penggunaan motor pengaduk dengan kecepatan putar yang lebih
tinggi untuk mempercepat homogenisasi larutan
Dokumentasi
bull Pembuatan Etanol 10MOV
bull Pengujian Sistem Kontrol KadarMOV
bull Pembandingan DataMOV
TE 091399
TERIMA KASIH
Pengujian Alat Pengaruh pH
Set point ()Konsentrasi
Terukur ()
Error
()pH [H+]
Konduktivitas
(uS)
10
10 0 696 10-696 3472
10 0 696 10-696 3484
9 10 689 10-689 3484
20
20 0 691 10-693 3355
21 5 695 10-695 3333
20 0 69 10-690 3367
30
30 0 687 10-687 3164
30 0 688 10-688 3164
30 0 686 10-686 3164
40
40 0 665 10-665 2777
41 5 672 10-672 2762
40 0 663 10-663 2777
- 2210100136-presentation
-
PERANCANGAN SOFTWARE
Diagram Blok Program Mikrokontroler
Diagram Blok
Diagram Blok Sistem
Algortima Pencacah Frekuensi
Diagram Blok
Algortima Pencacah Frekuensi Pengujian (1)
NoDuty Cycle
Tes ()Frekuensi Tes (Hz)
Nilai Bacaan Frekuensi (Hz)
Galat (Hz)
1 30
10138 101 038
10596 1060 04
13527 13527 0
105890 105890 0
789000 789000 0
2 50
10138 102 062
10596 1060 04
13527 13527 0
105890 105890 0
789000 789000 0
3 70
10138 102 062
10596 1061 14
13527 13526 1
105890 105887 3
789000 789998 2
Algortima Pencacah Frekuensi Pengujian (2)
No SampelFrekuensi Terukur
Osiloskop (Hz) Frekuensi Terukur
ATmega16 (Hz)Galat (Hz)
1 Udara
458701 458702 1
459224 459225 1
459174 459175 1
458855 458856 1
459230 459230 0
2 Aquades 1
113777 113778 1
114101 114102 1
114340 113340 0
113800 113800 0
113980 113980 0
3 Aquades 2
86400 86400 0
85992 85992 0
86501 86500 1
86388 86389 1
86240 86240 0
Diagram Blok Sistem
Algortima f to Etanol
Jenis Sampel f Osilator (kHz) Jenis Sampel f Osilator (kHz)
Aquades 135600 50 Etanol 174205
10 Etanol 142501 60 Etanol 181003
20 Etanol 149587 70 Etanol 188777
30 Etanol 158307 80 Etanol 195164
40 Etanol 166259 90 Etanol 205618
Dilakukan karakterisasi sensor terhadap pelbagaikonsentrasi etanol dalam aquades
Algortima f to Etanol
Frekuensi Osilator (Hz)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Algortima f to Etanol
Hasil Konversi Kadar Etanol (Etanol)
Hasil Pencacahan Frekuensi setelahKompensasi TDS Pelarut
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel aquades dan aquabides dengan pelbagai nilai TDS
No TDS (ppm) Frekuensi (kHz)ΔTDS (ppm) Δf (kHz)
1 042 134615
2 049 133705 007 -0910
3 059 132336 010 -1369
4 070 131039 011 -1297
5 071 130879 001 -0660
6 081 129658 010 -1221
7 090 128137 009 -1121
8 245 108421 155 -19716
9 251 107583 006 -0838
10 255 107081 004 -0502
11 315 106247 006 -0834
12 513 81437 198 -24810
13 514 81283 001 -0154
14 515 81123 001 -0160
15 515 81117 0 -0006
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Jenis Sampel TDS Larutan (ppm)
Aquades 04
10 Etanol 04
20 Etanol 04
30 Etanol 04
40 Etanol 042
50 Etanol 042
60 Etanol 042
70 Etanol 043
80 Etanol 043
90 Etanol 043
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Diagram Blok Sistem
KONTROLER PID
Algortima Kontroler PID
Diagram Blok
Tuning PID
Tuning konstanta PID dilakukan dengan menggunakan metodeziegler nichols 1 dengan dua jenis respon 0Et-10Et dan 20Et-10Et
Tuning PID 0Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 6182 0 0
PID 7418 0455 0550
Tuning PID 20Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 4689 0 0
PID 5628 0172 1450
Tuning PID Pengujian
Kad
ar E
tan
ol(
)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Waktu (s)
Waktu (s)
PENGUJIAN ALAT
Pengujian Alat
Kondisi
Konsentrasi TerukurSistem ()
Konsentrasi TerukurHidrometer ()
Replikasi ke- Replikasi ke-
I II III IV I II III IV
Tidak Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Tidak Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 007 024 0 0 0 0
Sampel Aquades
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer ()Error ()
Rise Time (s)
Settling Time (s)
10
10 0 38 67
10 0 35 62
10 0 37 65
20
20 0 71 137
20 0 75 141
20 0 68 133
30
30 0 126 238
29 333 113 221
30 0 132 240
40
40 0 178 421
40 0 181 422
42 5 194 439
Uji Kontrol Normal
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer()Error () Rise Time (s)
Settling Time(s)
10 9 10 24 45
20 18 10 415 59
30 28 667 42 72
40 375 625 66 109
50 47 6 104 135
10 10 0 36 62
20 20 0 41 59
30 28 667 495 76
40 38 5 69 115
50 47 6 112 143
10 10 0 36 60
20 20 0 45 59
30 295 167 48 71
40 38 5 67 112
50 48 4 108 136
Uji Kontrol denganPerubahan Set Point
Pengujian AlatUji Kontrol denganGangguan
Gangguan Konsentrasi Terukur () Error ()
50 ml Aquades 9 10
150 ml Aquades 10 0
300 ml Aquades 10 0
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
bull Sensor kapasitif yang telah dirancang dapat menghasilkan nilai kapasitansi
yang berbeda untuk sampel larutan yang berbeda sebagai fungsi
konstanta dielektrik relatif (εr)
bull Peningkatan nilai TDS (total dissolved substance) aquades sebagai pelarut
menyebabkan penurunan frekuensi osilator sensor sebesar 1200Hz pada
ΔTDS sebesar 01ppm
bull Penambahan etanol 96pada aquades tidak menaikkan TDS larutan
secara signifikan karena tidak terjadi penambahan mineral atau senyawa
logam
Kesimpulan
bull Algoritma pencacah frekuensi yang dirancang mampu mendeteksi
perubahan frekuensi sebesar 1Hz dengan error maksimum 06
bull Konstanta PID berdasarkan Ziegler Nichols 1 untuk pompa etanol
adalah 74(Kp) 045(Ki) dan 055(Kd) untuk pompa aquades adalah
563(Kp) 017(Ki) dan 145(Kd)
bull Sistem kontrol yang dirancang mampu menghasilkan dan menjaga
konsentrasi larutan etanol dengan error hingga 10 pada tingkat
konsentrasi uji 0-50
Saran
bull Penggunaan Gas Chromatography sebagai penyedia data
karakterisasi sensor terhadap pelbagai kadar etanol diluar
penggunaan hidrometer
bull Penggunaan motor pengaduk dengan kecepatan putar yang lebih
tinggi untuk mempercepat homogenisasi larutan
Dokumentasi
bull Pembuatan Etanol 10MOV
bull Pengujian Sistem Kontrol KadarMOV
bull Pembandingan DataMOV
TE 091399
TERIMA KASIH
Pengujian Alat Pengaruh pH
Set point ()Konsentrasi
Terukur ()
Error
()pH [H+]
Konduktivitas
(uS)
10
10 0 696 10-696 3472
10 0 696 10-696 3484
9 10 689 10-689 3484
20
20 0 691 10-693 3355
21 5 695 10-695 3333
20 0 69 10-690 3367
30
30 0 687 10-687 3164
30 0 688 10-688 3164
30 0 686 10-686 3164
40
40 0 665 10-665 2777
41 5 672 10-672 2762
40 0 663 10-663 2777
- 2210100136-presentation
-
Diagram Blok Program Mikrokontroler
Diagram Blok
Diagram Blok Sistem
Algortima Pencacah Frekuensi
Diagram Blok
Algortima Pencacah Frekuensi Pengujian (1)
NoDuty Cycle
Tes ()Frekuensi Tes (Hz)
Nilai Bacaan Frekuensi (Hz)
Galat (Hz)
1 30
10138 101 038
10596 1060 04
13527 13527 0
105890 105890 0
789000 789000 0
2 50
10138 102 062
10596 1060 04
13527 13527 0
105890 105890 0
789000 789000 0
3 70
10138 102 062
10596 1061 14
13527 13526 1
105890 105887 3
789000 789998 2
Algortima Pencacah Frekuensi Pengujian (2)
No SampelFrekuensi Terukur
Osiloskop (Hz) Frekuensi Terukur
ATmega16 (Hz)Galat (Hz)
1 Udara
458701 458702 1
459224 459225 1
459174 459175 1
458855 458856 1
459230 459230 0
2 Aquades 1
113777 113778 1
114101 114102 1
114340 113340 0
113800 113800 0
113980 113980 0
3 Aquades 2
86400 86400 0
85992 85992 0
86501 86500 1
86388 86389 1
86240 86240 0
Diagram Blok Sistem
Algortima f to Etanol
Jenis Sampel f Osilator (kHz) Jenis Sampel f Osilator (kHz)
Aquades 135600 50 Etanol 174205
10 Etanol 142501 60 Etanol 181003
20 Etanol 149587 70 Etanol 188777
30 Etanol 158307 80 Etanol 195164
40 Etanol 166259 90 Etanol 205618
Dilakukan karakterisasi sensor terhadap pelbagaikonsentrasi etanol dalam aquades
Algortima f to Etanol
Frekuensi Osilator (Hz)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Algortima f to Etanol
Hasil Konversi Kadar Etanol (Etanol)
Hasil Pencacahan Frekuensi setelahKompensasi TDS Pelarut
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel aquades dan aquabides dengan pelbagai nilai TDS
No TDS (ppm) Frekuensi (kHz)ΔTDS (ppm) Δf (kHz)
1 042 134615
2 049 133705 007 -0910
3 059 132336 010 -1369
4 070 131039 011 -1297
5 071 130879 001 -0660
6 081 129658 010 -1221
7 090 128137 009 -1121
8 245 108421 155 -19716
9 251 107583 006 -0838
10 255 107081 004 -0502
11 315 106247 006 -0834
12 513 81437 198 -24810
13 514 81283 001 -0154
14 515 81123 001 -0160
15 515 81117 0 -0006
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Jenis Sampel TDS Larutan (ppm)
Aquades 04
10 Etanol 04
20 Etanol 04
30 Etanol 04
40 Etanol 042
50 Etanol 042
60 Etanol 042
70 Etanol 043
80 Etanol 043
90 Etanol 043
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Diagram Blok Sistem
KONTROLER PID
Algortima Kontroler PID
Diagram Blok
Tuning PID
Tuning konstanta PID dilakukan dengan menggunakan metodeziegler nichols 1 dengan dua jenis respon 0Et-10Et dan 20Et-10Et
Tuning PID 0Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 6182 0 0
PID 7418 0455 0550
Tuning PID 20Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 4689 0 0
PID 5628 0172 1450
Tuning PID Pengujian
Kad
ar E
tan
ol(
)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Waktu (s)
Waktu (s)
PENGUJIAN ALAT
Pengujian Alat
Kondisi
Konsentrasi TerukurSistem ()
Konsentrasi TerukurHidrometer ()
Replikasi ke- Replikasi ke-
I II III IV I II III IV
Tidak Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Tidak Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 007 024 0 0 0 0
Sampel Aquades
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer ()Error ()
Rise Time (s)
Settling Time (s)
10
10 0 38 67
10 0 35 62
10 0 37 65
20
20 0 71 137
20 0 75 141
20 0 68 133
30
30 0 126 238
29 333 113 221
30 0 132 240
40
40 0 178 421
40 0 181 422
42 5 194 439
Uji Kontrol Normal
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer()Error () Rise Time (s)
Settling Time(s)
10 9 10 24 45
20 18 10 415 59
30 28 667 42 72
40 375 625 66 109
50 47 6 104 135
10 10 0 36 62
20 20 0 41 59
30 28 667 495 76
40 38 5 69 115
50 47 6 112 143
10 10 0 36 60
20 20 0 45 59
30 295 167 48 71
40 38 5 67 112
50 48 4 108 136
Uji Kontrol denganPerubahan Set Point
Pengujian AlatUji Kontrol denganGangguan
Gangguan Konsentrasi Terukur () Error ()
50 ml Aquades 9 10
150 ml Aquades 10 0
300 ml Aquades 10 0
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
bull Sensor kapasitif yang telah dirancang dapat menghasilkan nilai kapasitansi
yang berbeda untuk sampel larutan yang berbeda sebagai fungsi
konstanta dielektrik relatif (εr)
bull Peningkatan nilai TDS (total dissolved substance) aquades sebagai pelarut
menyebabkan penurunan frekuensi osilator sensor sebesar 1200Hz pada
ΔTDS sebesar 01ppm
bull Penambahan etanol 96pada aquades tidak menaikkan TDS larutan
secara signifikan karena tidak terjadi penambahan mineral atau senyawa
logam
Kesimpulan
bull Algoritma pencacah frekuensi yang dirancang mampu mendeteksi
perubahan frekuensi sebesar 1Hz dengan error maksimum 06
bull Konstanta PID berdasarkan Ziegler Nichols 1 untuk pompa etanol
adalah 74(Kp) 045(Ki) dan 055(Kd) untuk pompa aquades adalah
563(Kp) 017(Ki) dan 145(Kd)
bull Sistem kontrol yang dirancang mampu menghasilkan dan menjaga
konsentrasi larutan etanol dengan error hingga 10 pada tingkat
konsentrasi uji 0-50
Saran
bull Penggunaan Gas Chromatography sebagai penyedia data
karakterisasi sensor terhadap pelbagai kadar etanol diluar
penggunaan hidrometer
bull Penggunaan motor pengaduk dengan kecepatan putar yang lebih
tinggi untuk mempercepat homogenisasi larutan
Dokumentasi
bull Pembuatan Etanol 10MOV
bull Pengujian Sistem Kontrol KadarMOV
bull Pembandingan DataMOV
TE 091399
TERIMA KASIH
Pengujian Alat Pengaruh pH
Set point ()Konsentrasi
Terukur ()
Error
()pH [H+]
Konduktivitas
(uS)
10
10 0 696 10-696 3472
10 0 696 10-696 3484
9 10 689 10-689 3484
20
20 0 691 10-693 3355
21 5 695 10-695 3333
20 0 69 10-690 3367
30
30 0 687 10-687 3164
30 0 688 10-688 3164
30 0 686 10-686 3164
40
40 0 665 10-665 2777
41 5 672 10-672 2762
40 0 663 10-663 2777
- 2210100136-presentation
-
Diagram Blok Sistem
Algortima Pencacah Frekuensi
Diagram Blok
Algortima Pencacah Frekuensi Pengujian (1)
NoDuty Cycle
Tes ()Frekuensi Tes (Hz)
Nilai Bacaan Frekuensi (Hz)
Galat (Hz)
1 30
10138 101 038
10596 1060 04
13527 13527 0
105890 105890 0
789000 789000 0
2 50
10138 102 062
10596 1060 04
13527 13527 0
105890 105890 0
789000 789000 0
3 70
10138 102 062
10596 1061 14
13527 13526 1
105890 105887 3
789000 789998 2
Algortima Pencacah Frekuensi Pengujian (2)
No SampelFrekuensi Terukur
Osiloskop (Hz) Frekuensi Terukur
ATmega16 (Hz)Galat (Hz)
1 Udara
458701 458702 1
459224 459225 1
459174 459175 1
458855 458856 1
459230 459230 0
2 Aquades 1
113777 113778 1
114101 114102 1
114340 113340 0
113800 113800 0
113980 113980 0
3 Aquades 2
86400 86400 0
85992 85992 0
86501 86500 1
86388 86389 1
86240 86240 0
Diagram Blok Sistem
Algortima f to Etanol
Jenis Sampel f Osilator (kHz) Jenis Sampel f Osilator (kHz)
Aquades 135600 50 Etanol 174205
10 Etanol 142501 60 Etanol 181003
20 Etanol 149587 70 Etanol 188777
30 Etanol 158307 80 Etanol 195164
40 Etanol 166259 90 Etanol 205618
Dilakukan karakterisasi sensor terhadap pelbagaikonsentrasi etanol dalam aquades
Algortima f to Etanol
Frekuensi Osilator (Hz)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Algortima f to Etanol
Hasil Konversi Kadar Etanol (Etanol)
Hasil Pencacahan Frekuensi setelahKompensasi TDS Pelarut
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel aquades dan aquabides dengan pelbagai nilai TDS
No TDS (ppm) Frekuensi (kHz)ΔTDS (ppm) Δf (kHz)
1 042 134615
2 049 133705 007 -0910
3 059 132336 010 -1369
4 070 131039 011 -1297
5 071 130879 001 -0660
6 081 129658 010 -1221
7 090 128137 009 -1121
8 245 108421 155 -19716
9 251 107583 006 -0838
10 255 107081 004 -0502
11 315 106247 006 -0834
12 513 81437 198 -24810
13 514 81283 001 -0154
14 515 81123 001 -0160
15 515 81117 0 -0006
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Jenis Sampel TDS Larutan (ppm)
Aquades 04
10 Etanol 04
20 Etanol 04
30 Etanol 04
40 Etanol 042
50 Etanol 042
60 Etanol 042
70 Etanol 043
80 Etanol 043
90 Etanol 043
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Diagram Blok Sistem
KONTROLER PID
Algortima Kontroler PID
Diagram Blok
Tuning PID
Tuning konstanta PID dilakukan dengan menggunakan metodeziegler nichols 1 dengan dua jenis respon 0Et-10Et dan 20Et-10Et
Tuning PID 0Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 6182 0 0
PID 7418 0455 0550
Tuning PID 20Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 4689 0 0
PID 5628 0172 1450
Tuning PID Pengujian
Kad
ar E
tan
ol(
)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Waktu (s)
Waktu (s)
PENGUJIAN ALAT
Pengujian Alat
Kondisi
Konsentrasi TerukurSistem ()
Konsentrasi TerukurHidrometer ()
Replikasi ke- Replikasi ke-
I II III IV I II III IV
Tidak Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Tidak Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 007 024 0 0 0 0
Sampel Aquades
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer ()Error ()
Rise Time (s)
Settling Time (s)
10
10 0 38 67
10 0 35 62
10 0 37 65
20
20 0 71 137
20 0 75 141
20 0 68 133
30
30 0 126 238
29 333 113 221
30 0 132 240
40
40 0 178 421
40 0 181 422
42 5 194 439
Uji Kontrol Normal
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer()Error () Rise Time (s)
Settling Time(s)
10 9 10 24 45
20 18 10 415 59
30 28 667 42 72
40 375 625 66 109
50 47 6 104 135
10 10 0 36 62
20 20 0 41 59
30 28 667 495 76
40 38 5 69 115
50 47 6 112 143
10 10 0 36 60
20 20 0 45 59
30 295 167 48 71
40 38 5 67 112
50 48 4 108 136
Uji Kontrol denganPerubahan Set Point
Pengujian AlatUji Kontrol denganGangguan
Gangguan Konsentrasi Terukur () Error ()
50 ml Aquades 9 10
150 ml Aquades 10 0
300 ml Aquades 10 0
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
bull Sensor kapasitif yang telah dirancang dapat menghasilkan nilai kapasitansi
yang berbeda untuk sampel larutan yang berbeda sebagai fungsi
konstanta dielektrik relatif (εr)
bull Peningkatan nilai TDS (total dissolved substance) aquades sebagai pelarut
menyebabkan penurunan frekuensi osilator sensor sebesar 1200Hz pada
ΔTDS sebesar 01ppm
bull Penambahan etanol 96pada aquades tidak menaikkan TDS larutan
secara signifikan karena tidak terjadi penambahan mineral atau senyawa
logam
Kesimpulan
bull Algoritma pencacah frekuensi yang dirancang mampu mendeteksi
perubahan frekuensi sebesar 1Hz dengan error maksimum 06
bull Konstanta PID berdasarkan Ziegler Nichols 1 untuk pompa etanol
adalah 74(Kp) 045(Ki) dan 055(Kd) untuk pompa aquades adalah
563(Kp) 017(Ki) dan 145(Kd)
bull Sistem kontrol yang dirancang mampu menghasilkan dan menjaga
konsentrasi larutan etanol dengan error hingga 10 pada tingkat
konsentrasi uji 0-50
Saran
bull Penggunaan Gas Chromatography sebagai penyedia data
karakterisasi sensor terhadap pelbagai kadar etanol diluar
penggunaan hidrometer
bull Penggunaan motor pengaduk dengan kecepatan putar yang lebih
tinggi untuk mempercepat homogenisasi larutan
Dokumentasi
bull Pembuatan Etanol 10MOV
bull Pengujian Sistem Kontrol KadarMOV
bull Pembandingan DataMOV
TE 091399
TERIMA KASIH
Pengujian Alat Pengaruh pH
Set point ()Konsentrasi
Terukur ()
Error
()pH [H+]
Konduktivitas
(uS)
10
10 0 696 10-696 3472
10 0 696 10-696 3484
9 10 689 10-689 3484
20
20 0 691 10-693 3355
21 5 695 10-695 3333
20 0 69 10-690 3367
30
30 0 687 10-687 3164
30 0 688 10-688 3164
30 0 686 10-686 3164
40
40 0 665 10-665 2777
41 5 672 10-672 2762
40 0 663 10-663 2777
- 2210100136-presentation
-
Algortima Pencacah Frekuensi
Diagram Blok
Algortima Pencacah Frekuensi Pengujian (1)
NoDuty Cycle
Tes ()Frekuensi Tes (Hz)
Nilai Bacaan Frekuensi (Hz)
Galat (Hz)
1 30
10138 101 038
10596 1060 04
13527 13527 0
105890 105890 0
789000 789000 0
2 50
10138 102 062
10596 1060 04
13527 13527 0
105890 105890 0
789000 789000 0
3 70
10138 102 062
10596 1061 14
13527 13526 1
105890 105887 3
789000 789998 2
Algortima Pencacah Frekuensi Pengujian (2)
No SampelFrekuensi Terukur
Osiloskop (Hz) Frekuensi Terukur
ATmega16 (Hz)Galat (Hz)
1 Udara
458701 458702 1
459224 459225 1
459174 459175 1
458855 458856 1
459230 459230 0
2 Aquades 1
113777 113778 1
114101 114102 1
114340 113340 0
113800 113800 0
113980 113980 0
3 Aquades 2
86400 86400 0
85992 85992 0
86501 86500 1
86388 86389 1
86240 86240 0
Diagram Blok Sistem
Algortima f to Etanol
Jenis Sampel f Osilator (kHz) Jenis Sampel f Osilator (kHz)
Aquades 135600 50 Etanol 174205
10 Etanol 142501 60 Etanol 181003
20 Etanol 149587 70 Etanol 188777
30 Etanol 158307 80 Etanol 195164
40 Etanol 166259 90 Etanol 205618
Dilakukan karakterisasi sensor terhadap pelbagaikonsentrasi etanol dalam aquades
Algortima f to Etanol
Frekuensi Osilator (Hz)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Algortima f to Etanol
Hasil Konversi Kadar Etanol (Etanol)
Hasil Pencacahan Frekuensi setelahKompensasi TDS Pelarut
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel aquades dan aquabides dengan pelbagai nilai TDS
No TDS (ppm) Frekuensi (kHz)ΔTDS (ppm) Δf (kHz)
1 042 134615
2 049 133705 007 -0910
3 059 132336 010 -1369
4 070 131039 011 -1297
5 071 130879 001 -0660
6 081 129658 010 -1221
7 090 128137 009 -1121
8 245 108421 155 -19716
9 251 107583 006 -0838
10 255 107081 004 -0502
11 315 106247 006 -0834
12 513 81437 198 -24810
13 514 81283 001 -0154
14 515 81123 001 -0160
15 515 81117 0 -0006
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Jenis Sampel TDS Larutan (ppm)
Aquades 04
10 Etanol 04
20 Etanol 04
30 Etanol 04
40 Etanol 042
50 Etanol 042
60 Etanol 042
70 Etanol 043
80 Etanol 043
90 Etanol 043
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Diagram Blok Sistem
KONTROLER PID
Algortima Kontroler PID
Diagram Blok
Tuning PID
Tuning konstanta PID dilakukan dengan menggunakan metodeziegler nichols 1 dengan dua jenis respon 0Et-10Et dan 20Et-10Et
Tuning PID 0Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 6182 0 0
PID 7418 0455 0550
Tuning PID 20Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 4689 0 0
PID 5628 0172 1450
Tuning PID Pengujian
Kad
ar E
tan
ol(
)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Waktu (s)
Waktu (s)
PENGUJIAN ALAT
Pengujian Alat
Kondisi
Konsentrasi TerukurSistem ()
Konsentrasi TerukurHidrometer ()
Replikasi ke- Replikasi ke-
I II III IV I II III IV
Tidak Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Tidak Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 007 024 0 0 0 0
Sampel Aquades
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer ()Error ()
Rise Time (s)
Settling Time (s)
10
10 0 38 67
10 0 35 62
10 0 37 65
20
20 0 71 137
20 0 75 141
20 0 68 133
30
30 0 126 238
29 333 113 221
30 0 132 240
40
40 0 178 421
40 0 181 422
42 5 194 439
Uji Kontrol Normal
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer()Error () Rise Time (s)
Settling Time(s)
10 9 10 24 45
20 18 10 415 59
30 28 667 42 72
40 375 625 66 109
50 47 6 104 135
10 10 0 36 62
20 20 0 41 59
30 28 667 495 76
40 38 5 69 115
50 47 6 112 143
10 10 0 36 60
20 20 0 45 59
30 295 167 48 71
40 38 5 67 112
50 48 4 108 136
Uji Kontrol denganPerubahan Set Point
Pengujian AlatUji Kontrol denganGangguan
Gangguan Konsentrasi Terukur () Error ()
50 ml Aquades 9 10
150 ml Aquades 10 0
300 ml Aquades 10 0
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
bull Sensor kapasitif yang telah dirancang dapat menghasilkan nilai kapasitansi
yang berbeda untuk sampel larutan yang berbeda sebagai fungsi
konstanta dielektrik relatif (εr)
bull Peningkatan nilai TDS (total dissolved substance) aquades sebagai pelarut
menyebabkan penurunan frekuensi osilator sensor sebesar 1200Hz pada
ΔTDS sebesar 01ppm
bull Penambahan etanol 96pada aquades tidak menaikkan TDS larutan
secara signifikan karena tidak terjadi penambahan mineral atau senyawa
logam
Kesimpulan
bull Algoritma pencacah frekuensi yang dirancang mampu mendeteksi
perubahan frekuensi sebesar 1Hz dengan error maksimum 06
bull Konstanta PID berdasarkan Ziegler Nichols 1 untuk pompa etanol
adalah 74(Kp) 045(Ki) dan 055(Kd) untuk pompa aquades adalah
563(Kp) 017(Ki) dan 145(Kd)
bull Sistem kontrol yang dirancang mampu menghasilkan dan menjaga
konsentrasi larutan etanol dengan error hingga 10 pada tingkat
konsentrasi uji 0-50
Saran
bull Penggunaan Gas Chromatography sebagai penyedia data
karakterisasi sensor terhadap pelbagai kadar etanol diluar
penggunaan hidrometer
bull Penggunaan motor pengaduk dengan kecepatan putar yang lebih
tinggi untuk mempercepat homogenisasi larutan
Dokumentasi
bull Pembuatan Etanol 10MOV
bull Pengujian Sistem Kontrol KadarMOV
bull Pembandingan DataMOV
TE 091399
TERIMA KASIH
Pengujian Alat Pengaruh pH
Set point ()Konsentrasi
Terukur ()
Error
()pH [H+]
Konduktivitas
(uS)
10
10 0 696 10-696 3472
10 0 696 10-696 3484
9 10 689 10-689 3484
20
20 0 691 10-693 3355
21 5 695 10-695 3333
20 0 69 10-690 3367
30
30 0 687 10-687 3164
30 0 688 10-688 3164
30 0 686 10-686 3164
40
40 0 665 10-665 2777
41 5 672 10-672 2762
40 0 663 10-663 2777
- 2210100136-presentation
-
Algortima Pencacah Frekuensi Pengujian (1)
NoDuty Cycle
Tes ()Frekuensi Tes (Hz)
Nilai Bacaan Frekuensi (Hz)
Galat (Hz)
1 30
10138 101 038
10596 1060 04
13527 13527 0
105890 105890 0
789000 789000 0
2 50
10138 102 062
10596 1060 04
13527 13527 0
105890 105890 0
789000 789000 0
3 70
10138 102 062
10596 1061 14
13527 13526 1
105890 105887 3
789000 789998 2
Algortima Pencacah Frekuensi Pengujian (2)
No SampelFrekuensi Terukur
Osiloskop (Hz) Frekuensi Terukur
ATmega16 (Hz)Galat (Hz)
1 Udara
458701 458702 1
459224 459225 1
459174 459175 1
458855 458856 1
459230 459230 0
2 Aquades 1
113777 113778 1
114101 114102 1
114340 113340 0
113800 113800 0
113980 113980 0
3 Aquades 2
86400 86400 0
85992 85992 0
86501 86500 1
86388 86389 1
86240 86240 0
Diagram Blok Sistem
Algortima f to Etanol
Jenis Sampel f Osilator (kHz) Jenis Sampel f Osilator (kHz)
Aquades 135600 50 Etanol 174205
10 Etanol 142501 60 Etanol 181003
20 Etanol 149587 70 Etanol 188777
30 Etanol 158307 80 Etanol 195164
40 Etanol 166259 90 Etanol 205618
Dilakukan karakterisasi sensor terhadap pelbagaikonsentrasi etanol dalam aquades
Algortima f to Etanol
Frekuensi Osilator (Hz)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Algortima f to Etanol
Hasil Konversi Kadar Etanol (Etanol)
Hasil Pencacahan Frekuensi setelahKompensasi TDS Pelarut
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel aquades dan aquabides dengan pelbagai nilai TDS
No TDS (ppm) Frekuensi (kHz)ΔTDS (ppm) Δf (kHz)
1 042 134615
2 049 133705 007 -0910
3 059 132336 010 -1369
4 070 131039 011 -1297
5 071 130879 001 -0660
6 081 129658 010 -1221
7 090 128137 009 -1121
8 245 108421 155 -19716
9 251 107583 006 -0838
10 255 107081 004 -0502
11 315 106247 006 -0834
12 513 81437 198 -24810
13 514 81283 001 -0154
14 515 81123 001 -0160
15 515 81117 0 -0006
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Jenis Sampel TDS Larutan (ppm)
Aquades 04
10 Etanol 04
20 Etanol 04
30 Etanol 04
40 Etanol 042
50 Etanol 042
60 Etanol 042
70 Etanol 043
80 Etanol 043
90 Etanol 043
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Diagram Blok Sistem
KONTROLER PID
Algortima Kontroler PID
Diagram Blok
Tuning PID
Tuning konstanta PID dilakukan dengan menggunakan metodeziegler nichols 1 dengan dua jenis respon 0Et-10Et dan 20Et-10Et
Tuning PID 0Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 6182 0 0
PID 7418 0455 0550
Tuning PID 20Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 4689 0 0
PID 5628 0172 1450
Tuning PID Pengujian
Kad
ar E
tan
ol(
)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Waktu (s)
Waktu (s)
PENGUJIAN ALAT
Pengujian Alat
Kondisi
Konsentrasi TerukurSistem ()
Konsentrasi TerukurHidrometer ()
Replikasi ke- Replikasi ke-
I II III IV I II III IV
Tidak Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Tidak Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 007 024 0 0 0 0
Sampel Aquades
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer ()Error ()
Rise Time (s)
Settling Time (s)
10
10 0 38 67
10 0 35 62
10 0 37 65
20
20 0 71 137
20 0 75 141
20 0 68 133
30
30 0 126 238
29 333 113 221
30 0 132 240
40
40 0 178 421
40 0 181 422
42 5 194 439
Uji Kontrol Normal
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer()Error () Rise Time (s)
Settling Time(s)
10 9 10 24 45
20 18 10 415 59
30 28 667 42 72
40 375 625 66 109
50 47 6 104 135
10 10 0 36 62
20 20 0 41 59
30 28 667 495 76
40 38 5 69 115
50 47 6 112 143
10 10 0 36 60
20 20 0 45 59
30 295 167 48 71
40 38 5 67 112
50 48 4 108 136
Uji Kontrol denganPerubahan Set Point
Pengujian AlatUji Kontrol denganGangguan
Gangguan Konsentrasi Terukur () Error ()
50 ml Aquades 9 10
150 ml Aquades 10 0
300 ml Aquades 10 0
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
bull Sensor kapasitif yang telah dirancang dapat menghasilkan nilai kapasitansi
yang berbeda untuk sampel larutan yang berbeda sebagai fungsi
konstanta dielektrik relatif (εr)
bull Peningkatan nilai TDS (total dissolved substance) aquades sebagai pelarut
menyebabkan penurunan frekuensi osilator sensor sebesar 1200Hz pada
ΔTDS sebesar 01ppm
bull Penambahan etanol 96pada aquades tidak menaikkan TDS larutan
secara signifikan karena tidak terjadi penambahan mineral atau senyawa
logam
Kesimpulan
bull Algoritma pencacah frekuensi yang dirancang mampu mendeteksi
perubahan frekuensi sebesar 1Hz dengan error maksimum 06
bull Konstanta PID berdasarkan Ziegler Nichols 1 untuk pompa etanol
adalah 74(Kp) 045(Ki) dan 055(Kd) untuk pompa aquades adalah
563(Kp) 017(Ki) dan 145(Kd)
bull Sistem kontrol yang dirancang mampu menghasilkan dan menjaga
konsentrasi larutan etanol dengan error hingga 10 pada tingkat
konsentrasi uji 0-50
Saran
bull Penggunaan Gas Chromatography sebagai penyedia data
karakterisasi sensor terhadap pelbagai kadar etanol diluar
penggunaan hidrometer
bull Penggunaan motor pengaduk dengan kecepatan putar yang lebih
tinggi untuk mempercepat homogenisasi larutan
Dokumentasi
bull Pembuatan Etanol 10MOV
bull Pengujian Sistem Kontrol KadarMOV
bull Pembandingan DataMOV
TE 091399
TERIMA KASIH
Pengujian Alat Pengaruh pH
Set point ()Konsentrasi
Terukur ()
Error
()pH [H+]
Konduktivitas
(uS)
10
10 0 696 10-696 3472
10 0 696 10-696 3484
9 10 689 10-689 3484
20
20 0 691 10-693 3355
21 5 695 10-695 3333
20 0 69 10-690 3367
30
30 0 687 10-687 3164
30 0 688 10-688 3164
30 0 686 10-686 3164
40
40 0 665 10-665 2777
41 5 672 10-672 2762
40 0 663 10-663 2777
- 2210100136-presentation
-
Algortima Pencacah Frekuensi Pengujian (2)
No SampelFrekuensi Terukur
Osiloskop (Hz) Frekuensi Terukur
ATmega16 (Hz)Galat (Hz)
1 Udara
458701 458702 1
459224 459225 1
459174 459175 1
458855 458856 1
459230 459230 0
2 Aquades 1
113777 113778 1
114101 114102 1
114340 113340 0
113800 113800 0
113980 113980 0
3 Aquades 2
86400 86400 0
85992 85992 0
86501 86500 1
86388 86389 1
86240 86240 0
Diagram Blok Sistem
Algortima f to Etanol
Jenis Sampel f Osilator (kHz) Jenis Sampel f Osilator (kHz)
Aquades 135600 50 Etanol 174205
10 Etanol 142501 60 Etanol 181003
20 Etanol 149587 70 Etanol 188777
30 Etanol 158307 80 Etanol 195164
40 Etanol 166259 90 Etanol 205618
Dilakukan karakterisasi sensor terhadap pelbagaikonsentrasi etanol dalam aquades
Algortima f to Etanol
Frekuensi Osilator (Hz)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Algortima f to Etanol
Hasil Konversi Kadar Etanol (Etanol)
Hasil Pencacahan Frekuensi setelahKompensasi TDS Pelarut
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel aquades dan aquabides dengan pelbagai nilai TDS
No TDS (ppm) Frekuensi (kHz)ΔTDS (ppm) Δf (kHz)
1 042 134615
2 049 133705 007 -0910
3 059 132336 010 -1369
4 070 131039 011 -1297
5 071 130879 001 -0660
6 081 129658 010 -1221
7 090 128137 009 -1121
8 245 108421 155 -19716
9 251 107583 006 -0838
10 255 107081 004 -0502
11 315 106247 006 -0834
12 513 81437 198 -24810
13 514 81283 001 -0154
14 515 81123 001 -0160
15 515 81117 0 -0006
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Jenis Sampel TDS Larutan (ppm)
Aquades 04
10 Etanol 04
20 Etanol 04
30 Etanol 04
40 Etanol 042
50 Etanol 042
60 Etanol 042
70 Etanol 043
80 Etanol 043
90 Etanol 043
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Diagram Blok Sistem
KONTROLER PID
Algortima Kontroler PID
Diagram Blok
Tuning PID
Tuning konstanta PID dilakukan dengan menggunakan metodeziegler nichols 1 dengan dua jenis respon 0Et-10Et dan 20Et-10Et
Tuning PID 0Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 6182 0 0
PID 7418 0455 0550
Tuning PID 20Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 4689 0 0
PID 5628 0172 1450
Tuning PID Pengujian
Kad
ar E
tan
ol(
)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Waktu (s)
Waktu (s)
PENGUJIAN ALAT
Pengujian Alat
Kondisi
Konsentrasi TerukurSistem ()
Konsentrasi TerukurHidrometer ()
Replikasi ke- Replikasi ke-
I II III IV I II III IV
Tidak Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Tidak Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 007 024 0 0 0 0
Sampel Aquades
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer ()Error ()
Rise Time (s)
Settling Time (s)
10
10 0 38 67
10 0 35 62
10 0 37 65
20
20 0 71 137
20 0 75 141
20 0 68 133
30
30 0 126 238
29 333 113 221
30 0 132 240
40
40 0 178 421
40 0 181 422
42 5 194 439
Uji Kontrol Normal
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer()Error () Rise Time (s)
Settling Time(s)
10 9 10 24 45
20 18 10 415 59
30 28 667 42 72
40 375 625 66 109
50 47 6 104 135
10 10 0 36 62
20 20 0 41 59
30 28 667 495 76
40 38 5 69 115
50 47 6 112 143
10 10 0 36 60
20 20 0 45 59
30 295 167 48 71
40 38 5 67 112
50 48 4 108 136
Uji Kontrol denganPerubahan Set Point
Pengujian AlatUji Kontrol denganGangguan
Gangguan Konsentrasi Terukur () Error ()
50 ml Aquades 9 10
150 ml Aquades 10 0
300 ml Aquades 10 0
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
bull Sensor kapasitif yang telah dirancang dapat menghasilkan nilai kapasitansi
yang berbeda untuk sampel larutan yang berbeda sebagai fungsi
konstanta dielektrik relatif (εr)
bull Peningkatan nilai TDS (total dissolved substance) aquades sebagai pelarut
menyebabkan penurunan frekuensi osilator sensor sebesar 1200Hz pada
ΔTDS sebesar 01ppm
bull Penambahan etanol 96pada aquades tidak menaikkan TDS larutan
secara signifikan karena tidak terjadi penambahan mineral atau senyawa
logam
Kesimpulan
bull Algoritma pencacah frekuensi yang dirancang mampu mendeteksi
perubahan frekuensi sebesar 1Hz dengan error maksimum 06
bull Konstanta PID berdasarkan Ziegler Nichols 1 untuk pompa etanol
adalah 74(Kp) 045(Ki) dan 055(Kd) untuk pompa aquades adalah
563(Kp) 017(Ki) dan 145(Kd)
bull Sistem kontrol yang dirancang mampu menghasilkan dan menjaga
konsentrasi larutan etanol dengan error hingga 10 pada tingkat
konsentrasi uji 0-50
Saran
bull Penggunaan Gas Chromatography sebagai penyedia data
karakterisasi sensor terhadap pelbagai kadar etanol diluar
penggunaan hidrometer
bull Penggunaan motor pengaduk dengan kecepatan putar yang lebih
tinggi untuk mempercepat homogenisasi larutan
Dokumentasi
bull Pembuatan Etanol 10MOV
bull Pengujian Sistem Kontrol KadarMOV
bull Pembandingan DataMOV
TE 091399
TERIMA KASIH
Pengujian Alat Pengaruh pH
Set point ()Konsentrasi
Terukur ()
Error
()pH [H+]
Konduktivitas
(uS)
10
10 0 696 10-696 3472
10 0 696 10-696 3484
9 10 689 10-689 3484
20
20 0 691 10-693 3355
21 5 695 10-695 3333
20 0 69 10-690 3367
30
30 0 687 10-687 3164
30 0 688 10-688 3164
30 0 686 10-686 3164
40
40 0 665 10-665 2777
41 5 672 10-672 2762
40 0 663 10-663 2777
- 2210100136-presentation
-
Diagram Blok Sistem
Algortima f to Etanol
Jenis Sampel f Osilator (kHz) Jenis Sampel f Osilator (kHz)
Aquades 135600 50 Etanol 174205
10 Etanol 142501 60 Etanol 181003
20 Etanol 149587 70 Etanol 188777
30 Etanol 158307 80 Etanol 195164
40 Etanol 166259 90 Etanol 205618
Dilakukan karakterisasi sensor terhadap pelbagaikonsentrasi etanol dalam aquades
Algortima f to Etanol
Frekuensi Osilator (Hz)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Algortima f to Etanol
Hasil Konversi Kadar Etanol (Etanol)
Hasil Pencacahan Frekuensi setelahKompensasi TDS Pelarut
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel aquades dan aquabides dengan pelbagai nilai TDS
No TDS (ppm) Frekuensi (kHz)ΔTDS (ppm) Δf (kHz)
1 042 134615
2 049 133705 007 -0910
3 059 132336 010 -1369
4 070 131039 011 -1297
5 071 130879 001 -0660
6 081 129658 010 -1221
7 090 128137 009 -1121
8 245 108421 155 -19716
9 251 107583 006 -0838
10 255 107081 004 -0502
11 315 106247 006 -0834
12 513 81437 198 -24810
13 514 81283 001 -0154
14 515 81123 001 -0160
15 515 81117 0 -0006
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Jenis Sampel TDS Larutan (ppm)
Aquades 04
10 Etanol 04
20 Etanol 04
30 Etanol 04
40 Etanol 042
50 Etanol 042
60 Etanol 042
70 Etanol 043
80 Etanol 043
90 Etanol 043
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Diagram Blok Sistem
KONTROLER PID
Algortima Kontroler PID
Diagram Blok
Tuning PID
Tuning konstanta PID dilakukan dengan menggunakan metodeziegler nichols 1 dengan dua jenis respon 0Et-10Et dan 20Et-10Et
Tuning PID 0Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 6182 0 0
PID 7418 0455 0550
Tuning PID 20Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 4689 0 0
PID 5628 0172 1450
Tuning PID Pengujian
Kad
ar E
tan
ol(
)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Waktu (s)
Waktu (s)
PENGUJIAN ALAT
Pengujian Alat
Kondisi
Konsentrasi TerukurSistem ()
Konsentrasi TerukurHidrometer ()
Replikasi ke- Replikasi ke-
I II III IV I II III IV
Tidak Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Tidak Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 007 024 0 0 0 0
Sampel Aquades
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer ()Error ()
Rise Time (s)
Settling Time (s)
10
10 0 38 67
10 0 35 62
10 0 37 65
20
20 0 71 137
20 0 75 141
20 0 68 133
30
30 0 126 238
29 333 113 221
30 0 132 240
40
40 0 178 421
40 0 181 422
42 5 194 439
Uji Kontrol Normal
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer()Error () Rise Time (s)
Settling Time(s)
10 9 10 24 45
20 18 10 415 59
30 28 667 42 72
40 375 625 66 109
50 47 6 104 135
10 10 0 36 62
20 20 0 41 59
30 28 667 495 76
40 38 5 69 115
50 47 6 112 143
10 10 0 36 60
20 20 0 45 59
30 295 167 48 71
40 38 5 67 112
50 48 4 108 136
Uji Kontrol denganPerubahan Set Point
Pengujian AlatUji Kontrol denganGangguan
Gangguan Konsentrasi Terukur () Error ()
50 ml Aquades 9 10
150 ml Aquades 10 0
300 ml Aquades 10 0
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
bull Sensor kapasitif yang telah dirancang dapat menghasilkan nilai kapasitansi
yang berbeda untuk sampel larutan yang berbeda sebagai fungsi
konstanta dielektrik relatif (εr)
bull Peningkatan nilai TDS (total dissolved substance) aquades sebagai pelarut
menyebabkan penurunan frekuensi osilator sensor sebesar 1200Hz pada
ΔTDS sebesar 01ppm
bull Penambahan etanol 96pada aquades tidak menaikkan TDS larutan
secara signifikan karena tidak terjadi penambahan mineral atau senyawa
logam
Kesimpulan
bull Algoritma pencacah frekuensi yang dirancang mampu mendeteksi
perubahan frekuensi sebesar 1Hz dengan error maksimum 06
bull Konstanta PID berdasarkan Ziegler Nichols 1 untuk pompa etanol
adalah 74(Kp) 045(Ki) dan 055(Kd) untuk pompa aquades adalah
563(Kp) 017(Ki) dan 145(Kd)
bull Sistem kontrol yang dirancang mampu menghasilkan dan menjaga
konsentrasi larutan etanol dengan error hingga 10 pada tingkat
konsentrasi uji 0-50
Saran
bull Penggunaan Gas Chromatography sebagai penyedia data
karakterisasi sensor terhadap pelbagai kadar etanol diluar
penggunaan hidrometer
bull Penggunaan motor pengaduk dengan kecepatan putar yang lebih
tinggi untuk mempercepat homogenisasi larutan
Dokumentasi
bull Pembuatan Etanol 10MOV
bull Pengujian Sistem Kontrol KadarMOV
bull Pembandingan DataMOV
TE 091399
TERIMA KASIH
Pengujian Alat Pengaruh pH
Set point ()Konsentrasi
Terukur ()
Error
()pH [H+]
Konduktivitas
(uS)
10
10 0 696 10-696 3472
10 0 696 10-696 3484
9 10 689 10-689 3484
20
20 0 691 10-693 3355
21 5 695 10-695 3333
20 0 69 10-690 3367
30
30 0 687 10-687 3164
30 0 688 10-688 3164
30 0 686 10-686 3164
40
40 0 665 10-665 2777
41 5 672 10-672 2762
40 0 663 10-663 2777
- 2210100136-presentation
-
Algortima f to Etanol
Jenis Sampel f Osilator (kHz) Jenis Sampel f Osilator (kHz)
Aquades 135600 50 Etanol 174205
10 Etanol 142501 60 Etanol 181003
20 Etanol 149587 70 Etanol 188777
30 Etanol 158307 80 Etanol 195164
40 Etanol 166259 90 Etanol 205618
Dilakukan karakterisasi sensor terhadap pelbagaikonsentrasi etanol dalam aquades
Algortima f to Etanol
Frekuensi Osilator (Hz)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Algortima f to Etanol
Hasil Konversi Kadar Etanol (Etanol)
Hasil Pencacahan Frekuensi setelahKompensasi TDS Pelarut
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel aquades dan aquabides dengan pelbagai nilai TDS
No TDS (ppm) Frekuensi (kHz)ΔTDS (ppm) Δf (kHz)
1 042 134615
2 049 133705 007 -0910
3 059 132336 010 -1369
4 070 131039 011 -1297
5 071 130879 001 -0660
6 081 129658 010 -1221
7 090 128137 009 -1121
8 245 108421 155 -19716
9 251 107583 006 -0838
10 255 107081 004 -0502
11 315 106247 006 -0834
12 513 81437 198 -24810
13 514 81283 001 -0154
14 515 81123 001 -0160
15 515 81117 0 -0006
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Jenis Sampel TDS Larutan (ppm)
Aquades 04
10 Etanol 04
20 Etanol 04
30 Etanol 04
40 Etanol 042
50 Etanol 042
60 Etanol 042
70 Etanol 043
80 Etanol 043
90 Etanol 043
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Diagram Blok Sistem
KONTROLER PID
Algortima Kontroler PID
Diagram Blok
Tuning PID
Tuning konstanta PID dilakukan dengan menggunakan metodeziegler nichols 1 dengan dua jenis respon 0Et-10Et dan 20Et-10Et
Tuning PID 0Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 6182 0 0
PID 7418 0455 0550
Tuning PID 20Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 4689 0 0
PID 5628 0172 1450
Tuning PID Pengujian
Kad
ar E
tan
ol(
)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Waktu (s)
Waktu (s)
PENGUJIAN ALAT
Pengujian Alat
Kondisi
Konsentrasi TerukurSistem ()
Konsentrasi TerukurHidrometer ()
Replikasi ke- Replikasi ke-
I II III IV I II III IV
Tidak Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Tidak Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 007 024 0 0 0 0
Sampel Aquades
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer ()Error ()
Rise Time (s)
Settling Time (s)
10
10 0 38 67
10 0 35 62
10 0 37 65
20
20 0 71 137
20 0 75 141
20 0 68 133
30
30 0 126 238
29 333 113 221
30 0 132 240
40
40 0 178 421
40 0 181 422
42 5 194 439
Uji Kontrol Normal
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer()Error () Rise Time (s)
Settling Time(s)
10 9 10 24 45
20 18 10 415 59
30 28 667 42 72
40 375 625 66 109
50 47 6 104 135
10 10 0 36 62
20 20 0 41 59
30 28 667 495 76
40 38 5 69 115
50 47 6 112 143
10 10 0 36 60
20 20 0 45 59
30 295 167 48 71
40 38 5 67 112
50 48 4 108 136
Uji Kontrol denganPerubahan Set Point
Pengujian AlatUji Kontrol denganGangguan
Gangguan Konsentrasi Terukur () Error ()
50 ml Aquades 9 10
150 ml Aquades 10 0
300 ml Aquades 10 0
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
bull Sensor kapasitif yang telah dirancang dapat menghasilkan nilai kapasitansi
yang berbeda untuk sampel larutan yang berbeda sebagai fungsi
konstanta dielektrik relatif (εr)
bull Peningkatan nilai TDS (total dissolved substance) aquades sebagai pelarut
menyebabkan penurunan frekuensi osilator sensor sebesar 1200Hz pada
ΔTDS sebesar 01ppm
bull Penambahan etanol 96pada aquades tidak menaikkan TDS larutan
secara signifikan karena tidak terjadi penambahan mineral atau senyawa
logam
Kesimpulan
bull Algoritma pencacah frekuensi yang dirancang mampu mendeteksi
perubahan frekuensi sebesar 1Hz dengan error maksimum 06
bull Konstanta PID berdasarkan Ziegler Nichols 1 untuk pompa etanol
adalah 74(Kp) 045(Ki) dan 055(Kd) untuk pompa aquades adalah
563(Kp) 017(Ki) dan 145(Kd)
bull Sistem kontrol yang dirancang mampu menghasilkan dan menjaga
konsentrasi larutan etanol dengan error hingga 10 pada tingkat
konsentrasi uji 0-50
Saran
bull Penggunaan Gas Chromatography sebagai penyedia data
karakterisasi sensor terhadap pelbagai kadar etanol diluar
penggunaan hidrometer
bull Penggunaan motor pengaduk dengan kecepatan putar yang lebih
tinggi untuk mempercepat homogenisasi larutan
Dokumentasi
bull Pembuatan Etanol 10MOV
bull Pengujian Sistem Kontrol KadarMOV
bull Pembandingan DataMOV
TE 091399
TERIMA KASIH
Pengujian Alat Pengaruh pH
Set point ()Konsentrasi
Terukur ()
Error
()pH [H+]
Konduktivitas
(uS)
10
10 0 696 10-696 3472
10 0 696 10-696 3484
9 10 689 10-689 3484
20
20 0 691 10-693 3355
21 5 695 10-695 3333
20 0 69 10-690 3367
30
30 0 687 10-687 3164
30 0 688 10-688 3164
30 0 686 10-686 3164
40
40 0 665 10-665 2777
41 5 672 10-672 2762
40 0 663 10-663 2777
- 2210100136-presentation
-
Algortima f to Etanol
Frekuensi Osilator (Hz)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Algortima f to Etanol
Hasil Konversi Kadar Etanol (Etanol)
Hasil Pencacahan Frekuensi setelahKompensasi TDS Pelarut
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel aquades dan aquabides dengan pelbagai nilai TDS
No TDS (ppm) Frekuensi (kHz)ΔTDS (ppm) Δf (kHz)
1 042 134615
2 049 133705 007 -0910
3 059 132336 010 -1369
4 070 131039 011 -1297
5 071 130879 001 -0660
6 081 129658 010 -1221
7 090 128137 009 -1121
8 245 108421 155 -19716
9 251 107583 006 -0838
10 255 107081 004 -0502
11 315 106247 006 -0834
12 513 81437 198 -24810
13 514 81283 001 -0154
14 515 81123 001 -0160
15 515 81117 0 -0006
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Jenis Sampel TDS Larutan (ppm)
Aquades 04
10 Etanol 04
20 Etanol 04
30 Etanol 04
40 Etanol 042
50 Etanol 042
60 Etanol 042
70 Etanol 043
80 Etanol 043
90 Etanol 043
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Diagram Blok Sistem
KONTROLER PID
Algortima Kontroler PID
Diagram Blok
Tuning PID
Tuning konstanta PID dilakukan dengan menggunakan metodeziegler nichols 1 dengan dua jenis respon 0Et-10Et dan 20Et-10Et
Tuning PID 0Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 6182 0 0
PID 7418 0455 0550
Tuning PID 20Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 4689 0 0
PID 5628 0172 1450
Tuning PID Pengujian
Kad
ar E
tan
ol(
)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Waktu (s)
Waktu (s)
PENGUJIAN ALAT
Pengujian Alat
Kondisi
Konsentrasi TerukurSistem ()
Konsentrasi TerukurHidrometer ()
Replikasi ke- Replikasi ke-
I II III IV I II III IV
Tidak Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Tidak Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 007 024 0 0 0 0
Sampel Aquades
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer ()Error ()
Rise Time (s)
Settling Time (s)
10
10 0 38 67
10 0 35 62
10 0 37 65
20
20 0 71 137
20 0 75 141
20 0 68 133
30
30 0 126 238
29 333 113 221
30 0 132 240
40
40 0 178 421
40 0 181 422
42 5 194 439
Uji Kontrol Normal
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer()Error () Rise Time (s)
Settling Time(s)
10 9 10 24 45
20 18 10 415 59
30 28 667 42 72
40 375 625 66 109
50 47 6 104 135
10 10 0 36 62
20 20 0 41 59
30 28 667 495 76
40 38 5 69 115
50 47 6 112 143
10 10 0 36 60
20 20 0 45 59
30 295 167 48 71
40 38 5 67 112
50 48 4 108 136
Uji Kontrol denganPerubahan Set Point
Pengujian AlatUji Kontrol denganGangguan
Gangguan Konsentrasi Terukur () Error ()
50 ml Aquades 9 10
150 ml Aquades 10 0
300 ml Aquades 10 0
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
bull Sensor kapasitif yang telah dirancang dapat menghasilkan nilai kapasitansi
yang berbeda untuk sampel larutan yang berbeda sebagai fungsi
konstanta dielektrik relatif (εr)
bull Peningkatan nilai TDS (total dissolved substance) aquades sebagai pelarut
menyebabkan penurunan frekuensi osilator sensor sebesar 1200Hz pada
ΔTDS sebesar 01ppm
bull Penambahan etanol 96pada aquades tidak menaikkan TDS larutan
secara signifikan karena tidak terjadi penambahan mineral atau senyawa
logam
Kesimpulan
bull Algoritma pencacah frekuensi yang dirancang mampu mendeteksi
perubahan frekuensi sebesar 1Hz dengan error maksimum 06
bull Konstanta PID berdasarkan Ziegler Nichols 1 untuk pompa etanol
adalah 74(Kp) 045(Ki) dan 055(Kd) untuk pompa aquades adalah
563(Kp) 017(Ki) dan 145(Kd)
bull Sistem kontrol yang dirancang mampu menghasilkan dan menjaga
konsentrasi larutan etanol dengan error hingga 10 pada tingkat
konsentrasi uji 0-50
Saran
bull Penggunaan Gas Chromatography sebagai penyedia data
karakterisasi sensor terhadap pelbagai kadar etanol diluar
penggunaan hidrometer
bull Penggunaan motor pengaduk dengan kecepatan putar yang lebih
tinggi untuk mempercepat homogenisasi larutan
Dokumentasi
bull Pembuatan Etanol 10MOV
bull Pengujian Sistem Kontrol KadarMOV
bull Pembandingan DataMOV
TE 091399
TERIMA KASIH
Pengujian Alat Pengaruh pH
Set point ()Konsentrasi
Terukur ()
Error
()pH [H+]
Konduktivitas
(uS)
10
10 0 696 10-696 3472
10 0 696 10-696 3484
9 10 689 10-689 3484
20
20 0 691 10-693 3355
21 5 695 10-695 3333
20 0 69 10-690 3367
30
30 0 687 10-687 3164
30 0 688 10-688 3164
30 0 686 10-686 3164
40
40 0 665 10-665 2777
41 5 672 10-672 2762
40 0 663 10-663 2777
- 2210100136-presentation
-
Algortima f to Etanol
Hasil Konversi Kadar Etanol (Etanol)
Hasil Pencacahan Frekuensi setelahKompensasi TDS Pelarut
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel aquades dan aquabides dengan pelbagai nilai TDS
No TDS (ppm) Frekuensi (kHz)ΔTDS (ppm) Δf (kHz)
1 042 134615
2 049 133705 007 -0910
3 059 132336 010 -1369
4 070 131039 011 -1297
5 071 130879 001 -0660
6 081 129658 010 -1221
7 090 128137 009 -1121
8 245 108421 155 -19716
9 251 107583 006 -0838
10 255 107081 004 -0502
11 315 106247 006 -0834
12 513 81437 198 -24810
13 514 81283 001 -0154
14 515 81123 001 -0160
15 515 81117 0 -0006
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Jenis Sampel TDS Larutan (ppm)
Aquades 04
10 Etanol 04
20 Etanol 04
30 Etanol 04
40 Etanol 042
50 Etanol 042
60 Etanol 042
70 Etanol 043
80 Etanol 043
90 Etanol 043
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Diagram Blok Sistem
KONTROLER PID
Algortima Kontroler PID
Diagram Blok
Tuning PID
Tuning konstanta PID dilakukan dengan menggunakan metodeziegler nichols 1 dengan dua jenis respon 0Et-10Et dan 20Et-10Et
Tuning PID 0Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 6182 0 0
PID 7418 0455 0550
Tuning PID 20Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 4689 0 0
PID 5628 0172 1450
Tuning PID Pengujian
Kad
ar E
tan
ol(
)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Waktu (s)
Waktu (s)
PENGUJIAN ALAT
Pengujian Alat
Kondisi
Konsentrasi TerukurSistem ()
Konsentrasi TerukurHidrometer ()
Replikasi ke- Replikasi ke-
I II III IV I II III IV
Tidak Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Tidak Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 007 024 0 0 0 0
Sampel Aquades
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer ()Error ()
Rise Time (s)
Settling Time (s)
10
10 0 38 67
10 0 35 62
10 0 37 65
20
20 0 71 137
20 0 75 141
20 0 68 133
30
30 0 126 238
29 333 113 221
30 0 132 240
40
40 0 178 421
40 0 181 422
42 5 194 439
Uji Kontrol Normal
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer()Error () Rise Time (s)
Settling Time(s)
10 9 10 24 45
20 18 10 415 59
30 28 667 42 72
40 375 625 66 109
50 47 6 104 135
10 10 0 36 62
20 20 0 41 59
30 28 667 495 76
40 38 5 69 115
50 47 6 112 143
10 10 0 36 60
20 20 0 45 59
30 295 167 48 71
40 38 5 67 112
50 48 4 108 136
Uji Kontrol denganPerubahan Set Point
Pengujian AlatUji Kontrol denganGangguan
Gangguan Konsentrasi Terukur () Error ()
50 ml Aquades 9 10
150 ml Aquades 10 0
300 ml Aquades 10 0
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
bull Sensor kapasitif yang telah dirancang dapat menghasilkan nilai kapasitansi
yang berbeda untuk sampel larutan yang berbeda sebagai fungsi
konstanta dielektrik relatif (εr)
bull Peningkatan nilai TDS (total dissolved substance) aquades sebagai pelarut
menyebabkan penurunan frekuensi osilator sensor sebesar 1200Hz pada
ΔTDS sebesar 01ppm
bull Penambahan etanol 96pada aquades tidak menaikkan TDS larutan
secara signifikan karena tidak terjadi penambahan mineral atau senyawa
logam
Kesimpulan
bull Algoritma pencacah frekuensi yang dirancang mampu mendeteksi
perubahan frekuensi sebesar 1Hz dengan error maksimum 06
bull Konstanta PID berdasarkan Ziegler Nichols 1 untuk pompa etanol
adalah 74(Kp) 045(Ki) dan 055(Kd) untuk pompa aquades adalah
563(Kp) 017(Ki) dan 145(Kd)
bull Sistem kontrol yang dirancang mampu menghasilkan dan menjaga
konsentrasi larutan etanol dengan error hingga 10 pada tingkat
konsentrasi uji 0-50
Saran
bull Penggunaan Gas Chromatography sebagai penyedia data
karakterisasi sensor terhadap pelbagai kadar etanol diluar
penggunaan hidrometer
bull Penggunaan motor pengaduk dengan kecepatan putar yang lebih
tinggi untuk mempercepat homogenisasi larutan
Dokumentasi
bull Pembuatan Etanol 10MOV
bull Pengujian Sistem Kontrol KadarMOV
bull Pembandingan DataMOV
TE 091399
TERIMA KASIH
Pengujian Alat Pengaruh pH
Set point ()Konsentrasi
Terukur ()
Error
()pH [H+]
Konduktivitas
(uS)
10
10 0 696 10-696 3472
10 0 696 10-696 3484
9 10 689 10-689 3484
20
20 0 691 10-693 3355
21 5 695 10-695 3333
20 0 69 10-690 3367
30
30 0 687 10-687 3164
30 0 688 10-688 3164
30 0 686 10-686 3164
40
40 0 665 10-665 2777
41 5 672 10-672 2762
40 0 663 10-663 2777
- 2210100136-presentation
-
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel aquades dan aquabides dengan pelbagai nilai TDS
No TDS (ppm) Frekuensi (kHz)ΔTDS (ppm) Δf (kHz)
1 042 134615
2 049 133705 007 -0910
3 059 132336 010 -1369
4 070 131039 011 -1297
5 071 130879 001 -0660
6 081 129658 010 -1221
7 090 128137 009 -1121
8 245 108421 155 -19716
9 251 107583 006 -0838
10 255 107081 004 -0502
11 315 106247 006 -0834
12 513 81437 198 -24810
13 514 81283 001 -0154
14 515 81123 001 -0160
15 515 81117 0 -0006
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Jenis Sampel TDS Larutan (ppm)
Aquades 04
10 Etanol 04
20 Etanol 04
30 Etanol 04
40 Etanol 042
50 Etanol 042
60 Etanol 042
70 Etanol 043
80 Etanol 043
90 Etanol 043
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Diagram Blok Sistem
KONTROLER PID
Algortima Kontroler PID
Diagram Blok
Tuning PID
Tuning konstanta PID dilakukan dengan menggunakan metodeziegler nichols 1 dengan dua jenis respon 0Et-10Et dan 20Et-10Et
Tuning PID 0Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 6182 0 0
PID 7418 0455 0550
Tuning PID 20Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 4689 0 0
PID 5628 0172 1450
Tuning PID Pengujian
Kad
ar E
tan
ol(
)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Waktu (s)
Waktu (s)
PENGUJIAN ALAT
Pengujian Alat
Kondisi
Konsentrasi TerukurSistem ()
Konsentrasi TerukurHidrometer ()
Replikasi ke- Replikasi ke-
I II III IV I II III IV
Tidak Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Tidak Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 007 024 0 0 0 0
Sampel Aquades
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer ()Error ()
Rise Time (s)
Settling Time (s)
10
10 0 38 67
10 0 35 62
10 0 37 65
20
20 0 71 137
20 0 75 141
20 0 68 133
30
30 0 126 238
29 333 113 221
30 0 132 240
40
40 0 178 421
40 0 181 422
42 5 194 439
Uji Kontrol Normal
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer()Error () Rise Time (s)
Settling Time(s)
10 9 10 24 45
20 18 10 415 59
30 28 667 42 72
40 375 625 66 109
50 47 6 104 135
10 10 0 36 62
20 20 0 41 59
30 28 667 495 76
40 38 5 69 115
50 47 6 112 143
10 10 0 36 60
20 20 0 45 59
30 295 167 48 71
40 38 5 67 112
50 48 4 108 136
Uji Kontrol denganPerubahan Set Point
Pengujian AlatUji Kontrol denganGangguan
Gangguan Konsentrasi Terukur () Error ()
50 ml Aquades 9 10
150 ml Aquades 10 0
300 ml Aquades 10 0
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
bull Sensor kapasitif yang telah dirancang dapat menghasilkan nilai kapasitansi
yang berbeda untuk sampel larutan yang berbeda sebagai fungsi
konstanta dielektrik relatif (εr)
bull Peningkatan nilai TDS (total dissolved substance) aquades sebagai pelarut
menyebabkan penurunan frekuensi osilator sensor sebesar 1200Hz pada
ΔTDS sebesar 01ppm
bull Penambahan etanol 96pada aquades tidak menaikkan TDS larutan
secara signifikan karena tidak terjadi penambahan mineral atau senyawa
logam
Kesimpulan
bull Algoritma pencacah frekuensi yang dirancang mampu mendeteksi
perubahan frekuensi sebesar 1Hz dengan error maksimum 06
bull Konstanta PID berdasarkan Ziegler Nichols 1 untuk pompa etanol
adalah 74(Kp) 045(Ki) dan 055(Kd) untuk pompa aquades adalah
563(Kp) 017(Ki) dan 145(Kd)
bull Sistem kontrol yang dirancang mampu menghasilkan dan menjaga
konsentrasi larutan etanol dengan error hingga 10 pada tingkat
konsentrasi uji 0-50
Saran
bull Penggunaan Gas Chromatography sebagai penyedia data
karakterisasi sensor terhadap pelbagai kadar etanol diluar
penggunaan hidrometer
bull Penggunaan motor pengaduk dengan kecepatan putar yang lebih
tinggi untuk mempercepat homogenisasi larutan
Dokumentasi
bull Pembuatan Etanol 10MOV
bull Pengujian Sistem Kontrol KadarMOV
bull Pembandingan DataMOV
TE 091399
TERIMA KASIH
Pengujian Alat Pengaruh pH
Set point ()Konsentrasi
Terukur ()
Error
()pH [H+]
Konduktivitas
(uS)
10
10 0 696 10-696 3472
10 0 696 10-696 3484
9 10 689 10-689 3484
20
20 0 691 10-693 3355
21 5 695 10-695 3333
20 0 69 10-690 3367
30
30 0 687 10-687 3164
30 0 688 10-688 3164
30 0 686 10-686 3164
40
40 0 665 10-665 2777
41 5 672 10-672 2762
40 0 663 10-663 2777
- 2210100136-presentation
-
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Jenis Sampel TDS Larutan (ppm)
Aquades 04
10 Etanol 04
20 Etanol 04
30 Etanol 04
40 Etanol 042
50 Etanol 042
60 Etanol 042
70 Etanol 043
80 Etanol 043
90 Etanol 043
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Diagram Blok Sistem
KONTROLER PID
Algortima Kontroler PID
Diagram Blok
Tuning PID
Tuning konstanta PID dilakukan dengan menggunakan metodeziegler nichols 1 dengan dua jenis respon 0Et-10Et dan 20Et-10Et
Tuning PID 0Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 6182 0 0
PID 7418 0455 0550
Tuning PID 20Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 4689 0 0
PID 5628 0172 1450
Tuning PID Pengujian
Kad
ar E
tan
ol(
)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Waktu (s)
Waktu (s)
PENGUJIAN ALAT
Pengujian Alat
Kondisi
Konsentrasi TerukurSistem ()
Konsentrasi TerukurHidrometer ()
Replikasi ke- Replikasi ke-
I II III IV I II III IV
Tidak Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Tidak Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 007 024 0 0 0 0
Sampel Aquades
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer ()Error ()
Rise Time (s)
Settling Time (s)
10
10 0 38 67
10 0 35 62
10 0 37 65
20
20 0 71 137
20 0 75 141
20 0 68 133
30
30 0 126 238
29 333 113 221
30 0 132 240
40
40 0 178 421
40 0 181 422
42 5 194 439
Uji Kontrol Normal
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer()Error () Rise Time (s)
Settling Time(s)
10 9 10 24 45
20 18 10 415 59
30 28 667 42 72
40 375 625 66 109
50 47 6 104 135
10 10 0 36 62
20 20 0 41 59
30 28 667 495 76
40 38 5 69 115
50 47 6 112 143
10 10 0 36 60
20 20 0 45 59
30 295 167 48 71
40 38 5 67 112
50 48 4 108 136
Uji Kontrol denganPerubahan Set Point
Pengujian AlatUji Kontrol denganGangguan
Gangguan Konsentrasi Terukur () Error ()
50 ml Aquades 9 10
150 ml Aquades 10 0
300 ml Aquades 10 0
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
bull Sensor kapasitif yang telah dirancang dapat menghasilkan nilai kapasitansi
yang berbeda untuk sampel larutan yang berbeda sebagai fungsi
konstanta dielektrik relatif (εr)
bull Peningkatan nilai TDS (total dissolved substance) aquades sebagai pelarut
menyebabkan penurunan frekuensi osilator sensor sebesar 1200Hz pada
ΔTDS sebesar 01ppm
bull Penambahan etanol 96pada aquades tidak menaikkan TDS larutan
secara signifikan karena tidak terjadi penambahan mineral atau senyawa
logam
Kesimpulan
bull Algoritma pencacah frekuensi yang dirancang mampu mendeteksi
perubahan frekuensi sebesar 1Hz dengan error maksimum 06
bull Konstanta PID berdasarkan Ziegler Nichols 1 untuk pompa etanol
adalah 74(Kp) 045(Ki) dan 055(Kd) untuk pompa aquades adalah
563(Kp) 017(Ki) dan 145(Kd)
bull Sistem kontrol yang dirancang mampu menghasilkan dan menjaga
konsentrasi larutan etanol dengan error hingga 10 pada tingkat
konsentrasi uji 0-50
Saran
bull Penggunaan Gas Chromatography sebagai penyedia data
karakterisasi sensor terhadap pelbagai kadar etanol diluar
penggunaan hidrometer
bull Penggunaan motor pengaduk dengan kecepatan putar yang lebih
tinggi untuk mempercepat homogenisasi larutan
Dokumentasi
bull Pembuatan Etanol 10MOV
bull Pengujian Sistem Kontrol KadarMOV
bull Pembandingan DataMOV
TE 091399
TERIMA KASIH
Pengujian Alat Pengaruh pH
Set point ()Konsentrasi
Terukur ()
Error
()pH [H+]
Konduktivitas
(uS)
10
10 0 696 10-696 3472
10 0 696 10-696 3484
9 10 689 10-689 3484
20
20 0 691 10-693 3355
21 5 695 10-695 3333
20 0 69 10-690 3367
30
30 0 687 10-687 3164
30 0 688 10-688 3164
30 0 686 10-686 3164
40
40 0 665 10-665 2777
41 5 672 10-672 2762
40 0 663 10-663 2777
- 2210100136-presentation
-
Pengaruh TDS Terhadap Sensor Kapasitif
Dilakukan percobaan pengukuran frekuensi osilator menggunakansampel larutan etanol dengan pelbagai kadar
Diagram Blok Sistem
KONTROLER PID
Algortima Kontroler PID
Diagram Blok
Tuning PID
Tuning konstanta PID dilakukan dengan menggunakan metodeziegler nichols 1 dengan dua jenis respon 0Et-10Et dan 20Et-10Et
Tuning PID 0Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 6182 0 0
PID 7418 0455 0550
Tuning PID 20Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 4689 0 0
PID 5628 0172 1450
Tuning PID Pengujian
Kad
ar E
tan
ol(
)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Waktu (s)
Waktu (s)
PENGUJIAN ALAT
Pengujian Alat
Kondisi
Konsentrasi TerukurSistem ()
Konsentrasi TerukurHidrometer ()
Replikasi ke- Replikasi ke-
I II III IV I II III IV
Tidak Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Tidak Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 007 024 0 0 0 0
Sampel Aquades
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer ()Error ()
Rise Time (s)
Settling Time (s)
10
10 0 38 67
10 0 35 62
10 0 37 65
20
20 0 71 137
20 0 75 141
20 0 68 133
30
30 0 126 238
29 333 113 221
30 0 132 240
40
40 0 178 421
40 0 181 422
42 5 194 439
Uji Kontrol Normal
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer()Error () Rise Time (s)
Settling Time(s)
10 9 10 24 45
20 18 10 415 59
30 28 667 42 72
40 375 625 66 109
50 47 6 104 135
10 10 0 36 62
20 20 0 41 59
30 28 667 495 76
40 38 5 69 115
50 47 6 112 143
10 10 0 36 60
20 20 0 45 59
30 295 167 48 71
40 38 5 67 112
50 48 4 108 136
Uji Kontrol denganPerubahan Set Point
Pengujian AlatUji Kontrol denganGangguan
Gangguan Konsentrasi Terukur () Error ()
50 ml Aquades 9 10
150 ml Aquades 10 0
300 ml Aquades 10 0
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
bull Sensor kapasitif yang telah dirancang dapat menghasilkan nilai kapasitansi
yang berbeda untuk sampel larutan yang berbeda sebagai fungsi
konstanta dielektrik relatif (εr)
bull Peningkatan nilai TDS (total dissolved substance) aquades sebagai pelarut
menyebabkan penurunan frekuensi osilator sensor sebesar 1200Hz pada
ΔTDS sebesar 01ppm
bull Penambahan etanol 96pada aquades tidak menaikkan TDS larutan
secara signifikan karena tidak terjadi penambahan mineral atau senyawa
logam
Kesimpulan
bull Algoritma pencacah frekuensi yang dirancang mampu mendeteksi
perubahan frekuensi sebesar 1Hz dengan error maksimum 06
bull Konstanta PID berdasarkan Ziegler Nichols 1 untuk pompa etanol
adalah 74(Kp) 045(Ki) dan 055(Kd) untuk pompa aquades adalah
563(Kp) 017(Ki) dan 145(Kd)
bull Sistem kontrol yang dirancang mampu menghasilkan dan menjaga
konsentrasi larutan etanol dengan error hingga 10 pada tingkat
konsentrasi uji 0-50
Saran
bull Penggunaan Gas Chromatography sebagai penyedia data
karakterisasi sensor terhadap pelbagai kadar etanol diluar
penggunaan hidrometer
bull Penggunaan motor pengaduk dengan kecepatan putar yang lebih
tinggi untuk mempercepat homogenisasi larutan
Dokumentasi
bull Pembuatan Etanol 10MOV
bull Pengujian Sistem Kontrol KadarMOV
bull Pembandingan DataMOV
TE 091399
TERIMA KASIH
Pengujian Alat Pengaruh pH
Set point ()Konsentrasi
Terukur ()
Error
()pH [H+]
Konduktivitas
(uS)
10
10 0 696 10-696 3472
10 0 696 10-696 3484
9 10 689 10-689 3484
20
20 0 691 10-693 3355
21 5 695 10-695 3333
20 0 69 10-690 3367
30
30 0 687 10-687 3164
30 0 688 10-688 3164
30 0 686 10-686 3164
40
40 0 665 10-665 2777
41 5 672 10-672 2762
40 0 663 10-663 2777
- 2210100136-presentation
-
Diagram Blok Sistem
KONTROLER PID
Algortima Kontroler PID
Diagram Blok
Tuning PID
Tuning konstanta PID dilakukan dengan menggunakan metodeziegler nichols 1 dengan dua jenis respon 0Et-10Et dan 20Et-10Et
Tuning PID 0Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 6182 0 0
PID 7418 0455 0550
Tuning PID 20Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 4689 0 0
PID 5628 0172 1450
Tuning PID Pengujian
Kad
ar E
tan
ol(
)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Waktu (s)
Waktu (s)
PENGUJIAN ALAT
Pengujian Alat
Kondisi
Konsentrasi TerukurSistem ()
Konsentrasi TerukurHidrometer ()
Replikasi ke- Replikasi ke-
I II III IV I II III IV
Tidak Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Tidak Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 007 024 0 0 0 0
Sampel Aquades
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer ()Error ()
Rise Time (s)
Settling Time (s)
10
10 0 38 67
10 0 35 62
10 0 37 65
20
20 0 71 137
20 0 75 141
20 0 68 133
30
30 0 126 238
29 333 113 221
30 0 132 240
40
40 0 178 421
40 0 181 422
42 5 194 439
Uji Kontrol Normal
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer()Error () Rise Time (s)
Settling Time(s)
10 9 10 24 45
20 18 10 415 59
30 28 667 42 72
40 375 625 66 109
50 47 6 104 135
10 10 0 36 62
20 20 0 41 59
30 28 667 495 76
40 38 5 69 115
50 47 6 112 143
10 10 0 36 60
20 20 0 45 59
30 295 167 48 71
40 38 5 67 112
50 48 4 108 136
Uji Kontrol denganPerubahan Set Point
Pengujian AlatUji Kontrol denganGangguan
Gangguan Konsentrasi Terukur () Error ()
50 ml Aquades 9 10
150 ml Aquades 10 0
300 ml Aquades 10 0
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
bull Sensor kapasitif yang telah dirancang dapat menghasilkan nilai kapasitansi
yang berbeda untuk sampel larutan yang berbeda sebagai fungsi
konstanta dielektrik relatif (εr)
bull Peningkatan nilai TDS (total dissolved substance) aquades sebagai pelarut
menyebabkan penurunan frekuensi osilator sensor sebesar 1200Hz pada
ΔTDS sebesar 01ppm
bull Penambahan etanol 96pada aquades tidak menaikkan TDS larutan
secara signifikan karena tidak terjadi penambahan mineral atau senyawa
logam
Kesimpulan
bull Algoritma pencacah frekuensi yang dirancang mampu mendeteksi
perubahan frekuensi sebesar 1Hz dengan error maksimum 06
bull Konstanta PID berdasarkan Ziegler Nichols 1 untuk pompa etanol
adalah 74(Kp) 045(Ki) dan 055(Kd) untuk pompa aquades adalah
563(Kp) 017(Ki) dan 145(Kd)
bull Sistem kontrol yang dirancang mampu menghasilkan dan menjaga
konsentrasi larutan etanol dengan error hingga 10 pada tingkat
konsentrasi uji 0-50
Saran
bull Penggunaan Gas Chromatography sebagai penyedia data
karakterisasi sensor terhadap pelbagai kadar etanol diluar
penggunaan hidrometer
bull Penggunaan motor pengaduk dengan kecepatan putar yang lebih
tinggi untuk mempercepat homogenisasi larutan
Dokumentasi
bull Pembuatan Etanol 10MOV
bull Pengujian Sistem Kontrol KadarMOV
bull Pembandingan DataMOV
TE 091399
TERIMA KASIH
Pengujian Alat Pengaruh pH
Set point ()Konsentrasi
Terukur ()
Error
()pH [H+]
Konduktivitas
(uS)
10
10 0 696 10-696 3472
10 0 696 10-696 3484
9 10 689 10-689 3484
20
20 0 691 10-693 3355
21 5 695 10-695 3333
20 0 69 10-690 3367
30
30 0 687 10-687 3164
30 0 688 10-688 3164
30 0 686 10-686 3164
40
40 0 665 10-665 2777
41 5 672 10-672 2762
40 0 663 10-663 2777
- 2210100136-presentation
-
KONTROLER PID
Algortima Kontroler PID
Diagram Blok
Tuning PID
Tuning konstanta PID dilakukan dengan menggunakan metodeziegler nichols 1 dengan dua jenis respon 0Et-10Et dan 20Et-10Et
Tuning PID 0Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 6182 0 0
PID 7418 0455 0550
Tuning PID 20Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 4689 0 0
PID 5628 0172 1450
Tuning PID Pengujian
Kad
ar E
tan
ol(
)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Waktu (s)
Waktu (s)
PENGUJIAN ALAT
Pengujian Alat
Kondisi
Konsentrasi TerukurSistem ()
Konsentrasi TerukurHidrometer ()
Replikasi ke- Replikasi ke-
I II III IV I II III IV
Tidak Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Tidak Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 007 024 0 0 0 0
Sampel Aquades
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer ()Error ()
Rise Time (s)
Settling Time (s)
10
10 0 38 67
10 0 35 62
10 0 37 65
20
20 0 71 137
20 0 75 141
20 0 68 133
30
30 0 126 238
29 333 113 221
30 0 132 240
40
40 0 178 421
40 0 181 422
42 5 194 439
Uji Kontrol Normal
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer()Error () Rise Time (s)
Settling Time(s)
10 9 10 24 45
20 18 10 415 59
30 28 667 42 72
40 375 625 66 109
50 47 6 104 135
10 10 0 36 62
20 20 0 41 59
30 28 667 495 76
40 38 5 69 115
50 47 6 112 143
10 10 0 36 60
20 20 0 45 59
30 295 167 48 71
40 38 5 67 112
50 48 4 108 136
Uji Kontrol denganPerubahan Set Point
Pengujian AlatUji Kontrol denganGangguan
Gangguan Konsentrasi Terukur () Error ()
50 ml Aquades 9 10
150 ml Aquades 10 0
300 ml Aquades 10 0
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
bull Sensor kapasitif yang telah dirancang dapat menghasilkan nilai kapasitansi
yang berbeda untuk sampel larutan yang berbeda sebagai fungsi
konstanta dielektrik relatif (εr)
bull Peningkatan nilai TDS (total dissolved substance) aquades sebagai pelarut
menyebabkan penurunan frekuensi osilator sensor sebesar 1200Hz pada
ΔTDS sebesar 01ppm
bull Penambahan etanol 96pada aquades tidak menaikkan TDS larutan
secara signifikan karena tidak terjadi penambahan mineral atau senyawa
logam
Kesimpulan
bull Algoritma pencacah frekuensi yang dirancang mampu mendeteksi
perubahan frekuensi sebesar 1Hz dengan error maksimum 06
bull Konstanta PID berdasarkan Ziegler Nichols 1 untuk pompa etanol
adalah 74(Kp) 045(Ki) dan 055(Kd) untuk pompa aquades adalah
563(Kp) 017(Ki) dan 145(Kd)
bull Sistem kontrol yang dirancang mampu menghasilkan dan menjaga
konsentrasi larutan etanol dengan error hingga 10 pada tingkat
konsentrasi uji 0-50
Saran
bull Penggunaan Gas Chromatography sebagai penyedia data
karakterisasi sensor terhadap pelbagai kadar etanol diluar
penggunaan hidrometer
bull Penggunaan motor pengaduk dengan kecepatan putar yang lebih
tinggi untuk mempercepat homogenisasi larutan
Dokumentasi
bull Pembuatan Etanol 10MOV
bull Pengujian Sistem Kontrol KadarMOV
bull Pembandingan DataMOV
TE 091399
TERIMA KASIH
Pengujian Alat Pengaruh pH
Set point ()Konsentrasi
Terukur ()
Error
()pH [H+]
Konduktivitas
(uS)
10
10 0 696 10-696 3472
10 0 696 10-696 3484
9 10 689 10-689 3484
20
20 0 691 10-693 3355
21 5 695 10-695 3333
20 0 69 10-690 3367
30
30 0 687 10-687 3164
30 0 688 10-688 3164
30 0 686 10-686 3164
40
40 0 665 10-665 2777
41 5 672 10-672 2762
40 0 663 10-663 2777
- 2210100136-presentation
-
Algortima Kontroler PID
Diagram Blok
Tuning PID
Tuning konstanta PID dilakukan dengan menggunakan metodeziegler nichols 1 dengan dua jenis respon 0Et-10Et dan 20Et-10Et
Tuning PID 0Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 6182 0 0
PID 7418 0455 0550
Tuning PID 20Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 4689 0 0
PID 5628 0172 1450
Tuning PID Pengujian
Kad
ar E
tan
ol(
)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Waktu (s)
Waktu (s)
PENGUJIAN ALAT
Pengujian Alat
Kondisi
Konsentrasi TerukurSistem ()
Konsentrasi TerukurHidrometer ()
Replikasi ke- Replikasi ke-
I II III IV I II III IV
Tidak Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Tidak Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 007 024 0 0 0 0
Sampel Aquades
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer ()Error ()
Rise Time (s)
Settling Time (s)
10
10 0 38 67
10 0 35 62
10 0 37 65
20
20 0 71 137
20 0 75 141
20 0 68 133
30
30 0 126 238
29 333 113 221
30 0 132 240
40
40 0 178 421
40 0 181 422
42 5 194 439
Uji Kontrol Normal
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer()Error () Rise Time (s)
Settling Time(s)
10 9 10 24 45
20 18 10 415 59
30 28 667 42 72
40 375 625 66 109
50 47 6 104 135
10 10 0 36 62
20 20 0 41 59
30 28 667 495 76
40 38 5 69 115
50 47 6 112 143
10 10 0 36 60
20 20 0 45 59
30 295 167 48 71
40 38 5 67 112
50 48 4 108 136
Uji Kontrol denganPerubahan Set Point
Pengujian AlatUji Kontrol denganGangguan
Gangguan Konsentrasi Terukur () Error ()
50 ml Aquades 9 10
150 ml Aquades 10 0
300 ml Aquades 10 0
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
bull Sensor kapasitif yang telah dirancang dapat menghasilkan nilai kapasitansi
yang berbeda untuk sampel larutan yang berbeda sebagai fungsi
konstanta dielektrik relatif (εr)
bull Peningkatan nilai TDS (total dissolved substance) aquades sebagai pelarut
menyebabkan penurunan frekuensi osilator sensor sebesar 1200Hz pada
ΔTDS sebesar 01ppm
bull Penambahan etanol 96pada aquades tidak menaikkan TDS larutan
secara signifikan karena tidak terjadi penambahan mineral atau senyawa
logam
Kesimpulan
bull Algoritma pencacah frekuensi yang dirancang mampu mendeteksi
perubahan frekuensi sebesar 1Hz dengan error maksimum 06
bull Konstanta PID berdasarkan Ziegler Nichols 1 untuk pompa etanol
adalah 74(Kp) 045(Ki) dan 055(Kd) untuk pompa aquades adalah
563(Kp) 017(Ki) dan 145(Kd)
bull Sistem kontrol yang dirancang mampu menghasilkan dan menjaga
konsentrasi larutan etanol dengan error hingga 10 pada tingkat
konsentrasi uji 0-50
Saran
bull Penggunaan Gas Chromatography sebagai penyedia data
karakterisasi sensor terhadap pelbagai kadar etanol diluar
penggunaan hidrometer
bull Penggunaan motor pengaduk dengan kecepatan putar yang lebih
tinggi untuk mempercepat homogenisasi larutan
Dokumentasi
bull Pembuatan Etanol 10MOV
bull Pengujian Sistem Kontrol KadarMOV
bull Pembandingan DataMOV
TE 091399
TERIMA KASIH
Pengujian Alat Pengaruh pH
Set point ()Konsentrasi
Terukur ()
Error
()pH [H+]
Konduktivitas
(uS)
10
10 0 696 10-696 3472
10 0 696 10-696 3484
9 10 689 10-689 3484
20
20 0 691 10-693 3355
21 5 695 10-695 3333
20 0 69 10-690 3367
30
30 0 687 10-687 3164
30 0 688 10-688 3164
30 0 686 10-686 3164
40
40 0 665 10-665 2777
41 5 672 10-672 2762
40 0 663 10-663 2777
- 2210100136-presentation
-
Tuning PID
Tuning konstanta PID dilakukan dengan menggunakan metodeziegler nichols 1 dengan dua jenis respon 0Et-10Et dan 20Et-10Et
Tuning PID 0Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 6182 0 0
PID 7418 0455 0550
Tuning PID 20Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 4689 0 0
PID 5628 0172 1450
Tuning PID Pengujian
Kad
ar E
tan
ol(
)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Waktu (s)
Waktu (s)
PENGUJIAN ALAT
Pengujian Alat
Kondisi
Konsentrasi TerukurSistem ()
Konsentrasi TerukurHidrometer ()
Replikasi ke- Replikasi ke-
I II III IV I II III IV
Tidak Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Tidak Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 007 024 0 0 0 0
Sampel Aquades
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer ()Error ()
Rise Time (s)
Settling Time (s)
10
10 0 38 67
10 0 35 62
10 0 37 65
20
20 0 71 137
20 0 75 141
20 0 68 133
30
30 0 126 238
29 333 113 221
30 0 132 240
40
40 0 178 421
40 0 181 422
42 5 194 439
Uji Kontrol Normal
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer()Error () Rise Time (s)
Settling Time(s)
10 9 10 24 45
20 18 10 415 59
30 28 667 42 72
40 375 625 66 109
50 47 6 104 135
10 10 0 36 62
20 20 0 41 59
30 28 667 495 76
40 38 5 69 115
50 47 6 112 143
10 10 0 36 60
20 20 0 45 59
30 295 167 48 71
40 38 5 67 112
50 48 4 108 136
Uji Kontrol denganPerubahan Set Point
Pengujian AlatUji Kontrol denganGangguan
Gangguan Konsentrasi Terukur () Error ()
50 ml Aquades 9 10
150 ml Aquades 10 0
300 ml Aquades 10 0
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
bull Sensor kapasitif yang telah dirancang dapat menghasilkan nilai kapasitansi
yang berbeda untuk sampel larutan yang berbeda sebagai fungsi
konstanta dielektrik relatif (εr)
bull Peningkatan nilai TDS (total dissolved substance) aquades sebagai pelarut
menyebabkan penurunan frekuensi osilator sensor sebesar 1200Hz pada
ΔTDS sebesar 01ppm
bull Penambahan etanol 96pada aquades tidak menaikkan TDS larutan
secara signifikan karena tidak terjadi penambahan mineral atau senyawa
logam
Kesimpulan
bull Algoritma pencacah frekuensi yang dirancang mampu mendeteksi
perubahan frekuensi sebesar 1Hz dengan error maksimum 06
bull Konstanta PID berdasarkan Ziegler Nichols 1 untuk pompa etanol
adalah 74(Kp) 045(Ki) dan 055(Kd) untuk pompa aquades adalah
563(Kp) 017(Ki) dan 145(Kd)
bull Sistem kontrol yang dirancang mampu menghasilkan dan menjaga
konsentrasi larutan etanol dengan error hingga 10 pada tingkat
konsentrasi uji 0-50
Saran
bull Penggunaan Gas Chromatography sebagai penyedia data
karakterisasi sensor terhadap pelbagai kadar etanol diluar
penggunaan hidrometer
bull Penggunaan motor pengaduk dengan kecepatan putar yang lebih
tinggi untuk mempercepat homogenisasi larutan
Dokumentasi
bull Pembuatan Etanol 10MOV
bull Pengujian Sistem Kontrol KadarMOV
bull Pembandingan DataMOV
TE 091399
TERIMA KASIH
Pengujian Alat Pengaruh pH
Set point ()Konsentrasi
Terukur ()
Error
()pH [H+]
Konduktivitas
(uS)
10
10 0 696 10-696 3472
10 0 696 10-696 3484
9 10 689 10-689 3484
20
20 0 691 10-693 3355
21 5 695 10-695 3333
20 0 69 10-690 3367
30
30 0 687 10-687 3164
30 0 688 10-688 3164
30 0 686 10-686 3164
40
40 0 665 10-665 2777
41 5 672 10-672 2762
40 0 663 10-663 2777
- 2210100136-presentation
-
Tuning PID 0Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 6182 0 0
PID 7418 0455 0550
Tuning PID 20Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 4689 0 0
PID 5628 0172 1450
Tuning PID Pengujian
Kad
ar E
tan
ol(
)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Waktu (s)
Waktu (s)
PENGUJIAN ALAT
Pengujian Alat
Kondisi
Konsentrasi TerukurSistem ()
Konsentrasi TerukurHidrometer ()
Replikasi ke- Replikasi ke-
I II III IV I II III IV
Tidak Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Tidak Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 007 024 0 0 0 0
Sampel Aquades
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer ()Error ()
Rise Time (s)
Settling Time (s)
10
10 0 38 67
10 0 35 62
10 0 37 65
20
20 0 71 137
20 0 75 141
20 0 68 133
30
30 0 126 238
29 333 113 221
30 0 132 240
40
40 0 178 421
40 0 181 422
42 5 194 439
Uji Kontrol Normal
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer()Error () Rise Time (s)
Settling Time(s)
10 9 10 24 45
20 18 10 415 59
30 28 667 42 72
40 375 625 66 109
50 47 6 104 135
10 10 0 36 62
20 20 0 41 59
30 28 667 495 76
40 38 5 69 115
50 47 6 112 143
10 10 0 36 60
20 20 0 45 59
30 295 167 48 71
40 38 5 67 112
50 48 4 108 136
Uji Kontrol denganPerubahan Set Point
Pengujian AlatUji Kontrol denganGangguan
Gangguan Konsentrasi Terukur () Error ()
50 ml Aquades 9 10
150 ml Aquades 10 0
300 ml Aquades 10 0
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
bull Sensor kapasitif yang telah dirancang dapat menghasilkan nilai kapasitansi
yang berbeda untuk sampel larutan yang berbeda sebagai fungsi
konstanta dielektrik relatif (εr)
bull Peningkatan nilai TDS (total dissolved substance) aquades sebagai pelarut
menyebabkan penurunan frekuensi osilator sensor sebesar 1200Hz pada
ΔTDS sebesar 01ppm
bull Penambahan etanol 96pada aquades tidak menaikkan TDS larutan
secara signifikan karena tidak terjadi penambahan mineral atau senyawa
logam
Kesimpulan
bull Algoritma pencacah frekuensi yang dirancang mampu mendeteksi
perubahan frekuensi sebesar 1Hz dengan error maksimum 06
bull Konstanta PID berdasarkan Ziegler Nichols 1 untuk pompa etanol
adalah 74(Kp) 045(Ki) dan 055(Kd) untuk pompa aquades adalah
563(Kp) 017(Ki) dan 145(Kd)
bull Sistem kontrol yang dirancang mampu menghasilkan dan menjaga
konsentrasi larutan etanol dengan error hingga 10 pada tingkat
konsentrasi uji 0-50
Saran
bull Penggunaan Gas Chromatography sebagai penyedia data
karakterisasi sensor terhadap pelbagai kadar etanol diluar
penggunaan hidrometer
bull Penggunaan motor pengaduk dengan kecepatan putar yang lebih
tinggi untuk mempercepat homogenisasi larutan
Dokumentasi
bull Pembuatan Etanol 10MOV
bull Pengujian Sistem Kontrol KadarMOV
bull Pembandingan DataMOV
TE 091399
TERIMA KASIH
Pengujian Alat Pengaruh pH
Set point ()Konsentrasi
Terukur ()
Error
()pH [H+]
Konduktivitas
(uS)
10
10 0 696 10-696 3472
10 0 696 10-696 3484
9 10 689 10-689 3484
20
20 0 691 10-693 3355
21 5 695 10-695 3333
20 0 69 10-690 3367
30
30 0 687 10-687 3164
30 0 688 10-688 3164
30 0 686 10-686 3164
40
40 0 665 10-665 2777
41 5 672 10-672 2762
40 0 663 10-663 2777
- 2210100136-presentation
-
Tuning PID 20Et-10Et
Respon Step
Respon Plant
Garis Singgung
Inflection Point
Garis Bantu
Waktu (s)
Kad
ar E
tan
ol(
Et
)
GRAFIK RESPON PLANT
Jenis Kontroler Kp Ki Kd
P 4689 0 0
PID 5628 0172 1450
Tuning PID Pengujian
Kad
ar E
tan
ol(
)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Waktu (s)
Waktu (s)
PENGUJIAN ALAT
Pengujian Alat
Kondisi
Konsentrasi TerukurSistem ()
Konsentrasi TerukurHidrometer ()
Replikasi ke- Replikasi ke-
I II III IV I II III IV
Tidak Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Tidak Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 007 024 0 0 0 0
Sampel Aquades
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer ()Error ()
Rise Time (s)
Settling Time (s)
10
10 0 38 67
10 0 35 62
10 0 37 65
20
20 0 71 137
20 0 75 141
20 0 68 133
30
30 0 126 238
29 333 113 221
30 0 132 240
40
40 0 178 421
40 0 181 422
42 5 194 439
Uji Kontrol Normal
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer()Error () Rise Time (s)
Settling Time(s)
10 9 10 24 45
20 18 10 415 59
30 28 667 42 72
40 375 625 66 109
50 47 6 104 135
10 10 0 36 62
20 20 0 41 59
30 28 667 495 76
40 38 5 69 115
50 47 6 112 143
10 10 0 36 60
20 20 0 45 59
30 295 167 48 71
40 38 5 67 112
50 48 4 108 136
Uji Kontrol denganPerubahan Set Point
Pengujian AlatUji Kontrol denganGangguan
Gangguan Konsentrasi Terukur () Error ()
50 ml Aquades 9 10
150 ml Aquades 10 0
300 ml Aquades 10 0
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
bull Sensor kapasitif yang telah dirancang dapat menghasilkan nilai kapasitansi
yang berbeda untuk sampel larutan yang berbeda sebagai fungsi
konstanta dielektrik relatif (εr)
bull Peningkatan nilai TDS (total dissolved substance) aquades sebagai pelarut
menyebabkan penurunan frekuensi osilator sensor sebesar 1200Hz pada
ΔTDS sebesar 01ppm
bull Penambahan etanol 96pada aquades tidak menaikkan TDS larutan
secara signifikan karena tidak terjadi penambahan mineral atau senyawa
logam
Kesimpulan
bull Algoritma pencacah frekuensi yang dirancang mampu mendeteksi
perubahan frekuensi sebesar 1Hz dengan error maksimum 06
bull Konstanta PID berdasarkan Ziegler Nichols 1 untuk pompa etanol
adalah 74(Kp) 045(Ki) dan 055(Kd) untuk pompa aquades adalah
563(Kp) 017(Ki) dan 145(Kd)
bull Sistem kontrol yang dirancang mampu menghasilkan dan menjaga
konsentrasi larutan etanol dengan error hingga 10 pada tingkat
konsentrasi uji 0-50
Saran
bull Penggunaan Gas Chromatography sebagai penyedia data
karakterisasi sensor terhadap pelbagai kadar etanol diluar
penggunaan hidrometer
bull Penggunaan motor pengaduk dengan kecepatan putar yang lebih
tinggi untuk mempercepat homogenisasi larutan
Dokumentasi
bull Pembuatan Etanol 10MOV
bull Pengujian Sistem Kontrol KadarMOV
bull Pembandingan DataMOV
TE 091399
TERIMA KASIH
Pengujian Alat Pengaruh pH
Set point ()Konsentrasi
Terukur ()
Error
()pH [H+]
Konduktivitas
(uS)
10
10 0 696 10-696 3472
10 0 696 10-696 3484
9 10 689 10-689 3484
20
20 0 691 10-693 3355
21 5 695 10-695 3333
20 0 69 10-690 3367
30
30 0 687 10-687 3164
30 0 688 10-688 3164
30 0 686 10-686 3164
40
40 0 665 10-665 2777
41 5 672 10-672 2762
40 0 663 10-663 2777
- 2210100136-presentation
-
Tuning PID Pengujian
Kad
ar E
tan
ol(
)
Kad
ar E
tan
ol(
)
Waktu (s)
Waktu (s)
PENGUJIAN ALAT
Pengujian Alat
Kondisi
Konsentrasi TerukurSistem ()
Konsentrasi TerukurHidrometer ()
Replikasi ke- Replikasi ke-
I II III IV I II III IV
Tidak Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Tidak Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 007 024 0 0 0 0
Sampel Aquades
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer ()Error ()
Rise Time (s)
Settling Time (s)
10
10 0 38 67
10 0 35 62
10 0 37 65
20
20 0 71 137
20 0 75 141
20 0 68 133
30
30 0 126 238
29 333 113 221
30 0 132 240
40
40 0 178 421
40 0 181 422
42 5 194 439
Uji Kontrol Normal
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer()Error () Rise Time (s)
Settling Time(s)
10 9 10 24 45
20 18 10 415 59
30 28 667 42 72
40 375 625 66 109
50 47 6 104 135
10 10 0 36 62
20 20 0 41 59
30 28 667 495 76
40 38 5 69 115
50 47 6 112 143
10 10 0 36 60
20 20 0 45 59
30 295 167 48 71
40 38 5 67 112
50 48 4 108 136
Uji Kontrol denganPerubahan Set Point
Pengujian AlatUji Kontrol denganGangguan
Gangguan Konsentrasi Terukur () Error ()
50 ml Aquades 9 10
150 ml Aquades 10 0
300 ml Aquades 10 0
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
bull Sensor kapasitif yang telah dirancang dapat menghasilkan nilai kapasitansi
yang berbeda untuk sampel larutan yang berbeda sebagai fungsi
konstanta dielektrik relatif (εr)
bull Peningkatan nilai TDS (total dissolved substance) aquades sebagai pelarut
menyebabkan penurunan frekuensi osilator sensor sebesar 1200Hz pada
ΔTDS sebesar 01ppm
bull Penambahan etanol 96pada aquades tidak menaikkan TDS larutan
secara signifikan karena tidak terjadi penambahan mineral atau senyawa
logam
Kesimpulan
bull Algoritma pencacah frekuensi yang dirancang mampu mendeteksi
perubahan frekuensi sebesar 1Hz dengan error maksimum 06
bull Konstanta PID berdasarkan Ziegler Nichols 1 untuk pompa etanol
adalah 74(Kp) 045(Ki) dan 055(Kd) untuk pompa aquades adalah
563(Kp) 017(Ki) dan 145(Kd)
bull Sistem kontrol yang dirancang mampu menghasilkan dan menjaga
konsentrasi larutan etanol dengan error hingga 10 pada tingkat
konsentrasi uji 0-50
Saran
bull Penggunaan Gas Chromatography sebagai penyedia data
karakterisasi sensor terhadap pelbagai kadar etanol diluar
penggunaan hidrometer
bull Penggunaan motor pengaduk dengan kecepatan putar yang lebih
tinggi untuk mempercepat homogenisasi larutan
Dokumentasi
bull Pembuatan Etanol 10MOV
bull Pengujian Sistem Kontrol KadarMOV
bull Pembandingan DataMOV
TE 091399
TERIMA KASIH
Pengujian Alat Pengaruh pH
Set point ()Konsentrasi
Terukur ()
Error
()pH [H+]
Konduktivitas
(uS)
10
10 0 696 10-696 3472
10 0 696 10-696 3484
9 10 689 10-689 3484
20
20 0 691 10-693 3355
21 5 695 10-695 3333
20 0 69 10-690 3367
30
30 0 687 10-687 3164
30 0 688 10-688 3164
30 0 686 10-686 3164
40
40 0 665 10-665 2777
41 5 672 10-672 2762
40 0 663 10-663 2777
- 2210100136-presentation
-
PENGUJIAN ALAT
Pengujian Alat
Kondisi
Konsentrasi TerukurSistem ()
Konsentrasi TerukurHidrometer ()
Replikasi ke- Replikasi ke-
I II III IV I II III IV
Tidak Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Tidak Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 007 024 0 0 0 0
Sampel Aquades
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer ()Error ()
Rise Time (s)
Settling Time (s)
10
10 0 38 67
10 0 35 62
10 0 37 65
20
20 0 71 137
20 0 75 141
20 0 68 133
30
30 0 126 238
29 333 113 221
30 0 132 240
40
40 0 178 421
40 0 181 422
42 5 194 439
Uji Kontrol Normal
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer()Error () Rise Time (s)
Settling Time(s)
10 9 10 24 45
20 18 10 415 59
30 28 667 42 72
40 375 625 66 109
50 47 6 104 135
10 10 0 36 62
20 20 0 41 59
30 28 667 495 76
40 38 5 69 115
50 47 6 112 143
10 10 0 36 60
20 20 0 45 59
30 295 167 48 71
40 38 5 67 112
50 48 4 108 136
Uji Kontrol denganPerubahan Set Point
Pengujian AlatUji Kontrol denganGangguan
Gangguan Konsentrasi Terukur () Error ()
50 ml Aquades 9 10
150 ml Aquades 10 0
300 ml Aquades 10 0
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
bull Sensor kapasitif yang telah dirancang dapat menghasilkan nilai kapasitansi
yang berbeda untuk sampel larutan yang berbeda sebagai fungsi
konstanta dielektrik relatif (εr)
bull Peningkatan nilai TDS (total dissolved substance) aquades sebagai pelarut
menyebabkan penurunan frekuensi osilator sensor sebesar 1200Hz pada
ΔTDS sebesar 01ppm
bull Penambahan etanol 96pada aquades tidak menaikkan TDS larutan
secara signifikan karena tidak terjadi penambahan mineral atau senyawa
logam
Kesimpulan
bull Algoritma pencacah frekuensi yang dirancang mampu mendeteksi
perubahan frekuensi sebesar 1Hz dengan error maksimum 06
bull Konstanta PID berdasarkan Ziegler Nichols 1 untuk pompa etanol
adalah 74(Kp) 045(Ki) dan 055(Kd) untuk pompa aquades adalah
563(Kp) 017(Ki) dan 145(Kd)
bull Sistem kontrol yang dirancang mampu menghasilkan dan menjaga
konsentrasi larutan etanol dengan error hingga 10 pada tingkat
konsentrasi uji 0-50
Saran
bull Penggunaan Gas Chromatography sebagai penyedia data
karakterisasi sensor terhadap pelbagai kadar etanol diluar
penggunaan hidrometer
bull Penggunaan motor pengaduk dengan kecepatan putar yang lebih
tinggi untuk mempercepat homogenisasi larutan
Dokumentasi
bull Pembuatan Etanol 10MOV
bull Pengujian Sistem Kontrol KadarMOV
bull Pembandingan DataMOV
TE 091399
TERIMA KASIH
Pengujian Alat Pengaruh pH
Set point ()Konsentrasi
Terukur ()
Error
()pH [H+]
Konduktivitas
(uS)
10
10 0 696 10-696 3472
10 0 696 10-696 3484
9 10 689 10-689 3484
20
20 0 691 10-693 3355
21 5 695 10-695 3333
20 0 69 10-690 3367
30
30 0 687 10-687 3164
30 0 688 10-688 3164
30 0 686 10-686 3164
40
40 0 665 10-665 2777
41 5 672 10-672 2762
40 0 663 10-663 2777
- 2210100136-presentation
-
Pengujian Alat
Kondisi
Konsentrasi TerukurSistem ()
Konsentrasi TerukurHidrometer ()
Replikasi ke- Replikasi ke-
I II III IV I II III IV
Tidak Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Sebelum Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Tidak Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 0 0 0 0 0 0
Diaduk Setelah Pencampuran Etanol
0 0 007 024 0 0 0 0
Sampel Aquades
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer ()Error ()
Rise Time (s)
Settling Time (s)
10
10 0 38 67
10 0 35 62
10 0 37 65
20
20 0 71 137
20 0 75 141
20 0 68 133
30
30 0 126 238
29 333 113 221
30 0 132 240
40
40 0 178 421
40 0 181 422
42 5 194 439
Uji Kontrol Normal
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer()Error () Rise Time (s)
Settling Time(s)
10 9 10 24 45
20 18 10 415 59
30 28 667 42 72
40 375 625 66 109
50 47 6 104 135
10 10 0 36 62
20 20 0 41 59
30 28 667 495 76
40 38 5 69 115
50 47 6 112 143
10 10 0 36 60
20 20 0 45 59
30 295 167 48 71
40 38 5 67 112
50 48 4 108 136
Uji Kontrol denganPerubahan Set Point
Pengujian AlatUji Kontrol denganGangguan
Gangguan Konsentrasi Terukur () Error ()
50 ml Aquades 9 10
150 ml Aquades 10 0
300 ml Aquades 10 0
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
bull Sensor kapasitif yang telah dirancang dapat menghasilkan nilai kapasitansi
yang berbeda untuk sampel larutan yang berbeda sebagai fungsi
konstanta dielektrik relatif (εr)
bull Peningkatan nilai TDS (total dissolved substance) aquades sebagai pelarut
menyebabkan penurunan frekuensi osilator sensor sebesar 1200Hz pada
ΔTDS sebesar 01ppm
bull Penambahan etanol 96pada aquades tidak menaikkan TDS larutan
secara signifikan karena tidak terjadi penambahan mineral atau senyawa
logam
Kesimpulan
bull Algoritma pencacah frekuensi yang dirancang mampu mendeteksi
perubahan frekuensi sebesar 1Hz dengan error maksimum 06
bull Konstanta PID berdasarkan Ziegler Nichols 1 untuk pompa etanol
adalah 74(Kp) 045(Ki) dan 055(Kd) untuk pompa aquades adalah
563(Kp) 017(Ki) dan 145(Kd)
bull Sistem kontrol yang dirancang mampu menghasilkan dan menjaga
konsentrasi larutan etanol dengan error hingga 10 pada tingkat
konsentrasi uji 0-50
Saran
bull Penggunaan Gas Chromatography sebagai penyedia data
karakterisasi sensor terhadap pelbagai kadar etanol diluar
penggunaan hidrometer
bull Penggunaan motor pengaduk dengan kecepatan putar yang lebih
tinggi untuk mempercepat homogenisasi larutan
Dokumentasi
bull Pembuatan Etanol 10MOV
bull Pengujian Sistem Kontrol KadarMOV
bull Pembandingan DataMOV
TE 091399
TERIMA KASIH
Pengujian Alat Pengaruh pH
Set point ()Konsentrasi
Terukur ()
Error
()pH [H+]
Konduktivitas
(uS)
10
10 0 696 10-696 3472
10 0 696 10-696 3484
9 10 689 10-689 3484
20
20 0 691 10-693 3355
21 5 695 10-695 3333
20 0 69 10-690 3367
30
30 0 687 10-687 3164
30 0 688 10-688 3164
30 0 686 10-686 3164
40
40 0 665 10-665 2777
41 5 672 10-672 2762
40 0 663 10-663 2777
- 2210100136-presentation
-
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer ()Error ()
Rise Time (s)
Settling Time (s)
10
10 0 38 67
10 0 35 62
10 0 37 65
20
20 0 71 137
20 0 75 141
20 0 68 133
30
30 0 126 238
29 333 113 221
30 0 132 240
40
40 0 178 421
40 0 181 422
42 5 194 439
Uji Kontrol Normal
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer()Error () Rise Time (s)
Settling Time(s)
10 9 10 24 45
20 18 10 415 59
30 28 667 42 72
40 375 625 66 109
50 47 6 104 135
10 10 0 36 62
20 20 0 41 59
30 28 667 495 76
40 38 5 69 115
50 47 6 112 143
10 10 0 36 60
20 20 0 45 59
30 295 167 48 71
40 38 5 67 112
50 48 4 108 136
Uji Kontrol denganPerubahan Set Point
Pengujian AlatUji Kontrol denganGangguan
Gangguan Konsentrasi Terukur () Error ()
50 ml Aquades 9 10
150 ml Aquades 10 0
300 ml Aquades 10 0
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
bull Sensor kapasitif yang telah dirancang dapat menghasilkan nilai kapasitansi
yang berbeda untuk sampel larutan yang berbeda sebagai fungsi
konstanta dielektrik relatif (εr)
bull Peningkatan nilai TDS (total dissolved substance) aquades sebagai pelarut
menyebabkan penurunan frekuensi osilator sensor sebesar 1200Hz pada
ΔTDS sebesar 01ppm
bull Penambahan etanol 96pada aquades tidak menaikkan TDS larutan
secara signifikan karena tidak terjadi penambahan mineral atau senyawa
logam
Kesimpulan
bull Algoritma pencacah frekuensi yang dirancang mampu mendeteksi
perubahan frekuensi sebesar 1Hz dengan error maksimum 06
bull Konstanta PID berdasarkan Ziegler Nichols 1 untuk pompa etanol
adalah 74(Kp) 045(Ki) dan 055(Kd) untuk pompa aquades adalah
563(Kp) 017(Ki) dan 145(Kd)
bull Sistem kontrol yang dirancang mampu menghasilkan dan menjaga
konsentrasi larutan etanol dengan error hingga 10 pada tingkat
konsentrasi uji 0-50
Saran
bull Penggunaan Gas Chromatography sebagai penyedia data
karakterisasi sensor terhadap pelbagai kadar etanol diluar
penggunaan hidrometer
bull Penggunaan motor pengaduk dengan kecepatan putar yang lebih
tinggi untuk mempercepat homogenisasi larutan
Dokumentasi
bull Pembuatan Etanol 10MOV
bull Pengujian Sistem Kontrol KadarMOV
bull Pembandingan DataMOV
TE 091399
TERIMA KASIH
Pengujian Alat Pengaruh pH
Set point ()Konsentrasi
Terukur ()
Error
()pH [H+]
Konduktivitas
(uS)
10
10 0 696 10-696 3472
10 0 696 10-696 3484
9 10 689 10-689 3484
20
20 0 691 10-693 3355
21 5 695 10-695 3333
20 0 69 10-690 3367
30
30 0 687 10-687 3164
30 0 688 10-688 3164
30 0 686 10-686 3164
40
40 0 665 10-665 2777
41 5 672 10-672 2762
40 0 663 10-663 2777
- 2210100136-presentation
-
Pengujian Alat
Set point ()Konsentrasi Terukur
Hidrometer()Error () Rise Time (s)
Settling Time(s)
10 9 10 24 45
20 18 10 415 59
30 28 667 42 72
40 375 625 66 109
50 47 6 104 135
10 10 0 36 62
20 20 0 41 59
30 28 667 495 76
40 38 5 69 115
50 47 6 112 143
10 10 0 36 60
20 20 0 45 59
30 295 167 48 71
40 38 5 67 112
50 48 4 108 136
Uji Kontrol denganPerubahan Set Point
Pengujian AlatUji Kontrol denganGangguan
Gangguan Konsentrasi Terukur () Error ()
50 ml Aquades 9 10
150 ml Aquades 10 0
300 ml Aquades 10 0
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
bull Sensor kapasitif yang telah dirancang dapat menghasilkan nilai kapasitansi
yang berbeda untuk sampel larutan yang berbeda sebagai fungsi
konstanta dielektrik relatif (εr)
bull Peningkatan nilai TDS (total dissolved substance) aquades sebagai pelarut
menyebabkan penurunan frekuensi osilator sensor sebesar 1200Hz pada
ΔTDS sebesar 01ppm
bull Penambahan etanol 96pada aquades tidak menaikkan TDS larutan
secara signifikan karena tidak terjadi penambahan mineral atau senyawa
logam
Kesimpulan
bull Algoritma pencacah frekuensi yang dirancang mampu mendeteksi
perubahan frekuensi sebesar 1Hz dengan error maksimum 06
bull Konstanta PID berdasarkan Ziegler Nichols 1 untuk pompa etanol
adalah 74(Kp) 045(Ki) dan 055(Kd) untuk pompa aquades adalah
563(Kp) 017(Ki) dan 145(Kd)
bull Sistem kontrol yang dirancang mampu menghasilkan dan menjaga
konsentrasi larutan etanol dengan error hingga 10 pada tingkat
konsentrasi uji 0-50
Saran
bull Penggunaan Gas Chromatography sebagai penyedia data
karakterisasi sensor terhadap pelbagai kadar etanol diluar
penggunaan hidrometer
bull Penggunaan motor pengaduk dengan kecepatan putar yang lebih
tinggi untuk mempercepat homogenisasi larutan
Dokumentasi
bull Pembuatan Etanol 10MOV
bull Pengujian Sistem Kontrol KadarMOV
bull Pembandingan DataMOV
TE 091399
TERIMA KASIH
Pengujian Alat Pengaruh pH
Set point ()Konsentrasi
Terukur ()
Error
()pH [H+]
Konduktivitas
(uS)
10
10 0 696 10-696 3472
10 0 696 10-696 3484
9 10 689 10-689 3484
20
20 0 691 10-693 3355
21 5 695 10-695 3333
20 0 69 10-690 3367
30
30 0 687 10-687 3164
30 0 688 10-688 3164
30 0 686 10-686 3164
40
40 0 665 10-665 2777
41 5 672 10-672 2762
40 0 663 10-663 2777
- 2210100136-presentation
-
Pengujian AlatUji Kontrol denganGangguan
Gangguan Konsentrasi Terukur () Error ()
50 ml Aquades 9 10
150 ml Aquades 10 0
300 ml Aquades 10 0
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
bull Sensor kapasitif yang telah dirancang dapat menghasilkan nilai kapasitansi
yang berbeda untuk sampel larutan yang berbeda sebagai fungsi
konstanta dielektrik relatif (εr)
bull Peningkatan nilai TDS (total dissolved substance) aquades sebagai pelarut
menyebabkan penurunan frekuensi osilator sensor sebesar 1200Hz pada
ΔTDS sebesar 01ppm
bull Penambahan etanol 96pada aquades tidak menaikkan TDS larutan
secara signifikan karena tidak terjadi penambahan mineral atau senyawa
logam
Kesimpulan
bull Algoritma pencacah frekuensi yang dirancang mampu mendeteksi
perubahan frekuensi sebesar 1Hz dengan error maksimum 06
bull Konstanta PID berdasarkan Ziegler Nichols 1 untuk pompa etanol
adalah 74(Kp) 045(Ki) dan 055(Kd) untuk pompa aquades adalah
563(Kp) 017(Ki) dan 145(Kd)
bull Sistem kontrol yang dirancang mampu menghasilkan dan menjaga
konsentrasi larutan etanol dengan error hingga 10 pada tingkat
konsentrasi uji 0-50
Saran
bull Penggunaan Gas Chromatography sebagai penyedia data
karakterisasi sensor terhadap pelbagai kadar etanol diluar
penggunaan hidrometer
bull Penggunaan motor pengaduk dengan kecepatan putar yang lebih
tinggi untuk mempercepat homogenisasi larutan
Dokumentasi
bull Pembuatan Etanol 10MOV
bull Pengujian Sistem Kontrol KadarMOV
bull Pembandingan DataMOV
TE 091399
TERIMA KASIH
Pengujian Alat Pengaruh pH
Set point ()Konsentrasi
Terukur ()
Error
()pH [H+]
Konduktivitas
(uS)
10
10 0 696 10-696 3472
10 0 696 10-696 3484
9 10 689 10-689 3484
20
20 0 691 10-693 3355
21 5 695 10-695 3333
20 0 69 10-690 3367
30
30 0 687 10-687 3164
30 0 688 10-688 3164
30 0 686 10-686 3164
40
40 0 665 10-665 2777
41 5 672 10-672 2762
40 0 663 10-663 2777
- 2210100136-presentation
-
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
bull Sensor kapasitif yang telah dirancang dapat menghasilkan nilai kapasitansi
yang berbeda untuk sampel larutan yang berbeda sebagai fungsi
konstanta dielektrik relatif (εr)
bull Peningkatan nilai TDS (total dissolved substance) aquades sebagai pelarut
menyebabkan penurunan frekuensi osilator sensor sebesar 1200Hz pada
ΔTDS sebesar 01ppm
bull Penambahan etanol 96pada aquades tidak menaikkan TDS larutan
secara signifikan karena tidak terjadi penambahan mineral atau senyawa
logam
Kesimpulan
bull Algoritma pencacah frekuensi yang dirancang mampu mendeteksi
perubahan frekuensi sebesar 1Hz dengan error maksimum 06
bull Konstanta PID berdasarkan Ziegler Nichols 1 untuk pompa etanol
adalah 74(Kp) 045(Ki) dan 055(Kd) untuk pompa aquades adalah
563(Kp) 017(Ki) dan 145(Kd)
bull Sistem kontrol yang dirancang mampu menghasilkan dan menjaga
konsentrasi larutan etanol dengan error hingga 10 pada tingkat
konsentrasi uji 0-50
Saran
bull Penggunaan Gas Chromatography sebagai penyedia data
karakterisasi sensor terhadap pelbagai kadar etanol diluar
penggunaan hidrometer
bull Penggunaan motor pengaduk dengan kecepatan putar yang lebih
tinggi untuk mempercepat homogenisasi larutan
Dokumentasi
bull Pembuatan Etanol 10MOV
bull Pengujian Sistem Kontrol KadarMOV
bull Pembandingan DataMOV
TE 091399
TERIMA KASIH
Pengujian Alat Pengaruh pH
Set point ()Konsentrasi
Terukur ()
Error
()pH [H+]
Konduktivitas
(uS)
10
10 0 696 10-696 3472
10 0 696 10-696 3484
9 10 689 10-689 3484
20
20 0 691 10-693 3355
21 5 695 10-695 3333
20 0 69 10-690 3367
30
30 0 687 10-687 3164
30 0 688 10-688 3164
30 0 686 10-686 3164
40
40 0 665 10-665 2777
41 5 672 10-672 2762
40 0 663 10-663 2777
- 2210100136-presentation
-
Kesimpulan
bull Sensor kapasitif yang telah dirancang dapat menghasilkan nilai kapasitansi
yang berbeda untuk sampel larutan yang berbeda sebagai fungsi
konstanta dielektrik relatif (εr)
bull Peningkatan nilai TDS (total dissolved substance) aquades sebagai pelarut
menyebabkan penurunan frekuensi osilator sensor sebesar 1200Hz pada
ΔTDS sebesar 01ppm
bull Penambahan etanol 96pada aquades tidak menaikkan TDS larutan
secara signifikan karena tidak terjadi penambahan mineral atau senyawa
logam
Kesimpulan
bull Algoritma pencacah frekuensi yang dirancang mampu mendeteksi
perubahan frekuensi sebesar 1Hz dengan error maksimum 06
bull Konstanta PID berdasarkan Ziegler Nichols 1 untuk pompa etanol
adalah 74(Kp) 045(Ki) dan 055(Kd) untuk pompa aquades adalah
563(Kp) 017(Ki) dan 145(Kd)
bull Sistem kontrol yang dirancang mampu menghasilkan dan menjaga
konsentrasi larutan etanol dengan error hingga 10 pada tingkat
konsentrasi uji 0-50
Saran
bull Penggunaan Gas Chromatography sebagai penyedia data
karakterisasi sensor terhadap pelbagai kadar etanol diluar
penggunaan hidrometer
bull Penggunaan motor pengaduk dengan kecepatan putar yang lebih
tinggi untuk mempercepat homogenisasi larutan
Dokumentasi
bull Pembuatan Etanol 10MOV
bull Pengujian Sistem Kontrol KadarMOV
bull Pembandingan DataMOV
TE 091399
TERIMA KASIH
Pengujian Alat Pengaruh pH
Set point ()Konsentrasi
Terukur ()
Error
()pH [H+]
Konduktivitas
(uS)
10
10 0 696 10-696 3472
10 0 696 10-696 3484
9 10 689 10-689 3484
20
20 0 691 10-693 3355
21 5 695 10-695 3333
20 0 69 10-690 3367
30
30 0 687 10-687 3164
30 0 688 10-688 3164
30 0 686 10-686 3164
40
40 0 665 10-665 2777
41 5 672 10-672 2762
40 0 663 10-663 2777
- 2210100136-presentation
-
Kesimpulan
bull Algoritma pencacah frekuensi yang dirancang mampu mendeteksi
perubahan frekuensi sebesar 1Hz dengan error maksimum 06
bull Konstanta PID berdasarkan Ziegler Nichols 1 untuk pompa etanol
adalah 74(Kp) 045(Ki) dan 055(Kd) untuk pompa aquades adalah
563(Kp) 017(Ki) dan 145(Kd)
bull Sistem kontrol yang dirancang mampu menghasilkan dan menjaga
konsentrasi larutan etanol dengan error hingga 10 pada tingkat
konsentrasi uji 0-50
Saran
bull Penggunaan Gas Chromatography sebagai penyedia data
karakterisasi sensor terhadap pelbagai kadar etanol diluar
penggunaan hidrometer
bull Penggunaan motor pengaduk dengan kecepatan putar yang lebih
tinggi untuk mempercepat homogenisasi larutan
Dokumentasi
bull Pembuatan Etanol 10MOV
bull Pengujian Sistem Kontrol KadarMOV
bull Pembandingan DataMOV
TE 091399
TERIMA KASIH
Pengujian Alat Pengaruh pH
Set point ()Konsentrasi
Terukur ()
Error
()pH [H+]
Konduktivitas
(uS)
10
10 0 696 10-696 3472
10 0 696 10-696 3484
9 10 689 10-689 3484
20
20 0 691 10-693 3355
21 5 695 10-695 3333
20 0 69 10-690 3367
30
30 0 687 10-687 3164
30 0 688 10-688 3164
30 0 686 10-686 3164
40
40 0 665 10-665 2777
41 5 672 10-672 2762
40 0 663 10-663 2777
- 2210100136-presentation
-
Saran
bull Penggunaan Gas Chromatography sebagai penyedia data
karakterisasi sensor terhadap pelbagai kadar etanol diluar
penggunaan hidrometer
bull Penggunaan motor pengaduk dengan kecepatan putar yang lebih
tinggi untuk mempercepat homogenisasi larutan
Dokumentasi
bull Pembuatan Etanol 10MOV
bull Pengujian Sistem Kontrol KadarMOV
bull Pembandingan DataMOV
TE 091399
TERIMA KASIH
Pengujian Alat Pengaruh pH
Set point ()Konsentrasi
Terukur ()
Error
()pH [H+]
Konduktivitas
(uS)
10
10 0 696 10-696 3472
10 0 696 10-696 3484
9 10 689 10-689 3484
20
20 0 691 10-693 3355
21 5 695 10-695 3333
20 0 69 10-690 3367
30
30 0 687 10-687 3164
30 0 688 10-688 3164
30 0 686 10-686 3164
40
40 0 665 10-665 2777
41 5 672 10-672 2762
40 0 663 10-663 2777
- 2210100136-presentation
-
Dokumentasi
bull Pembuatan Etanol 10MOV
bull Pengujian Sistem Kontrol KadarMOV
bull Pembandingan DataMOV
TE 091399
TERIMA KASIH
Pengujian Alat Pengaruh pH
Set point ()Konsentrasi
Terukur ()
Error
()pH [H+]
Konduktivitas
(uS)
10
10 0 696 10-696 3472
10 0 696 10-696 3484
9 10 689 10-689 3484
20
20 0 691 10-693 3355
21 5 695 10-695 3333
20 0 69 10-690 3367
30
30 0 687 10-687 3164
30 0 688 10-688 3164
30 0 686 10-686 3164
40
40 0 665 10-665 2777
41 5 672 10-672 2762
40 0 663 10-663 2777
- 2210100136-presentation
-
TE 091399
TERIMA KASIH
Pengujian Alat Pengaruh pH
Set point ()Konsentrasi
Terukur ()
Error
()pH [H+]
Konduktivitas
(uS)
10
10 0 696 10-696 3472
10 0 696 10-696 3484
9 10 689 10-689 3484
20
20 0 691 10-693 3355
21 5 695 10-695 3333
20 0 69 10-690 3367
30
30 0 687 10-687 3164
30 0 688 10-688 3164
30 0 686 10-686 3164
40
40 0 665 10-665 2777
41 5 672 10-672 2762
40 0 663 10-663 2777
- 2210100136-presentation
-
Pengujian Alat Pengaruh pH
Set point ()Konsentrasi
Terukur ()
Error
()pH [H+]
Konduktivitas
(uS)
10
10 0 696 10-696 3472
10 0 696 10-696 3484
9 10 689 10-689 3484
20
20 0 691 10-693 3355
21 5 695 10-695 3333
20 0 69 10-690 3367
30
30 0 687 10-687 3164
30 0 688 10-688 3164
30 0 686 10-686 3164
40
40 0 665 10-665 2777
41 5 672 10-672 2762
40 0 663 10-663 2777
- 2210100136-presentation
-