Rancang-bangun Pengendali On/Off Nebulizer Berbasis Sensor ...

Jurnal Penelitian Sains Volume 20 Nomor 1 Januari 2018

© 2018 JPS MIPA UNSRI 20102-10

Rancang-bangun Pengendali On/Off Nebulizer Berbasis Sensor Fotodioda, Komparator, dan Relay

Arta Bayti Bonita, Amir Supriyanto, dan Arif Surtono

Jurusan Fisika FMIPA Universitas Lampung Jl.Soemantri Brojonegoro Bandar Lampung

Intisari: Telah direalisasikan alat nebulizer kompresor untuk pengobatan asma. Alat ini menggunakan fotodi-oda, LED, komparator dan relay sebagai pengendali on/off nebulizer. Alat berhenti bekerja ketika sensor men-deteksi cairan obat asma habis. Relay akan bekerja ketika mendapat tegangan masukan 3 V (high) dari rang-kian komparator yang digunakan untuk mengendalikan kompresor. Tegangan referensi dari komparator ada-lah 2,98 V.

Kata kunci: nebulizer, sensor fotodioda, komparator, relay

Abstract: Nebulizer compressor has been realized. It utilizes photodiode, LED, comparator, and relay as a control on/off nebulizer. It stops working if the sensor detect asthma drug liquid running out. Relay will work if it get input voltage 3 V (high) of comparator circuit which is used to control compressor. Reference voltage of comparator is 2.98 V.

Keywords: nebulizer, photodiode sensor, comparator, relay

Email: [email protected]; [email protected]

1 PENDAHULUAN

ebulizer adalah alat yang mengubah partikel obat dari cair menjadi gas agar efek dari obat

lebih cepat bekerja (Anggela, 2002). Nebulizer dite-mukan Dr. Sales Girons (1958) di Prancis. Pada mu-lanya sederhana dan belum menggunakan listrik. Kemudian Dr. Coolter (1930) menciptakan nebulizer listrik yang disebut pnemuostat yang mengubah cai-ran menjadi aerosol dengan kompresor listrik. Hal ini menjadi cikal bakal nebulizer kompresor. Seiring kemajuan teknologi, semakin mengarah pada sistem otomatis yang efisien, diantaranya dilakukan Ra-madhani (2008) membuat nebulizer kompresor ber-basis mikrokontroler. Sumiati (2009) merealisasikan nebulizer kompresor dengan pengaturan waktu de-lay memanfaatkan rangkaian komparator. Fernando dkk (2016) merancangan nebulizer kompresor dengan sensor deteksi berupa kawat tembaga ber-basis mikrokontroler dilengkapi fungsi timer .

Sensor sangat berperan dalam kemajuan bidang otomatis seperti fotodioda yang dapat mengonversi cahaya menjadi arus listrik (Fraden, 2004). Gusri-zam dan Wildan (2012) membuat dispenser otoma-tis dengan tegangan keluaran fotodioda digunakan untuk menggerakkan motor dc yang akan membuka keran. Hafizur dan Wildian (2015) merancang sistem otomatisasi wastafel dengan rangkaian fotodioda mendeteksi tangan pengguna ketika menggunakan air berbasis mikrokontroler. Selanjutnya sistem infus

otomatis oleh Nuryanto (2015) menggunakan sensor fotodioda dan led untuk pembacaan cairan infus dan habisnya cairan infus. Pemanfataan sensor foto-dioda diaplikasikan dalam merealisasikan berbagai instrumentasi khususnya di bidang alat ukur. Anjar-sari (2015) memanfaatkan fotodioda untuk mengu-kur massa jenis pada zat cair dengan teori Archi-medes.

Komparator adalah rangkaian pembanding te-gangan masukan dan satu tegangan keluaran (Zhu, et al, 2012). Keluaran high dan low dengan dua ma-sukan yang terdiri dari tegangan referensi, tegangan masukan (Langi, dkk, 2014). Penggunaannya seperti pembacaan sensor garis pada robot dengan tegan-gan referensi diberikan pada masukan pembalik komparator sedangkan tegangan sinyal dari sensor diberikan masukan tak membalik (Amri, 2010). Pe-manfaatan lain komparator misalnya untuk menen-tukan level air tangki dengan sistem kendali. Jika permukaan air menyentuh kabel sebagai sensor maka sistem akan menangkap adanya perubahan. Perubahan dijadikan masukan dan dibandingkan dengan nilai referensi. Saat kabel tidak tersentuh oleh air maka sistem akan mengaktifkan pompa yang kemudian mengisi air ke dalam tangki (Ach-mat dan Umraeni, 2011). Komparator dapat dirang-kai dengan relay untuk kendali catu daya.

Rangkaian yang berperan dalam pengembangan sistem otomatis yaitu relay. Bintoro dan Wildan (2014) memanfaatkan relay untuk memutus dan

N

mailto:[email protected]

Arta B. B., dkk./Rancang Bangun Pengendali On/Off … JPS Vol. 20 No. 1 Jan. 2018

20102-11

menyambung aliran listrik. Rozaq dan Setyaningsih (2017) merancang relay sebagai pengganti mikro-kontroler diharapkan mampu mengendalikan lampu untuk menyala berdasarkan masukan dari LDR dan receiver remote. Penelitian ini bertujuan untuk men-deteksi cairan obat saat habis berdasarkan sensor fotodioda, rangkaian komparator, dan rangkaian relay sebagai pengendali on/off nebulizer.

2 METODE PENELITIAN

Gambar 1 menunjukkan diagram blok rancang ban-gun pengendali on/off nebulizer berbasis fotodioda, komparator, dan relay. Pada penelitian ini dilakukan tiga macam pengujian rangkaian yaitu pengujian rangkaian sensor fotodioda, rangkaian komparator, dan rangkaian relay. Setelah pengujian dilakukan seluruh rangkaian digabungkan untuk membentuk sistem pengendali on/off nebulizer.

Gambar 1. Rancangan On/Off Nebulizer Diagram blok (b)Sistem sensor

Pada Gambar 1(a) menggunakan kompresor Omron tipe NE-C30 dengan daya sebesar 192 VA menghasilkan tekanan udara 700 – 1,060 hPa. Catu daya nebulizer kompresor berasal dari listrik PLN 220 V sedangkan rangkaian sensor, komparator, dan relay berasal dari baterai Lithium 10.000 mAh den-gan output tegangan sebesar 5 VDC dan arus sebe-sar 1 A. Gambar 1(b) adalah tabung nebulizer Omron tipe NE-C30 yang menampung obat maksi-mum 7 ml dan menghasilkan kabut dengan diame-ter sebesar 3.0 µm. Light Emitting Diode (LED) dan

sensor fotodioda diletakkan secara berdampingan di leher tabung hirup guna mendeteksi cairan obat asma yang keluar.

Gambar 2. Rangkaian Keseluruhan

Pengujian rangkaian sensor fotodioda bertujuan untuk mengetahui tanggapan sensor fotodioda ter-hadap perubahan intensitas cahaya pancaran LED akibat perubahan volume cairan obat asma hasil nebulizer yang melewati leher tabung hirup. Rang-kaian sensor fotodioda disusun dalam bentuk pem-bagi tegangan. Keluaran sensor memenuhi persa-maan:

𝑉𝑜𝑢𝑡 = 𝑅𝑓

𝑅𝑓 + 22.000 Ω × 𝑉𝑖𝑛

dengan Vout adalah tegangan keluaran (V), 𝑅𝑓 ada-

lah resistansi dari fotodioda (Ω) dan Vin adalah te-gangan masukan pada rangkaian sensor fotodioda (V) (Bishop, 2004). Pengujian rangkaian sensor dila-kukan dengan mengukur tegangan keluaran pada titik A Gambar 2 menggunakan voltmeter dimana nebulizer kompresor dalam keadaan mati sampai cairan obat asma habis. Menggunakan variasi vo-lume awal obat asma 2 ml, 3 ml, 4 ml, dan 5 ml.

Pengujian rangakaian komparator dilakukan un-tuk melihat bagaimana rangkaian komparator beker-ja membandingkan tegangan masukan dengan te-gangan referensi. Komponen penyusun rangkaian komparator terdiri dari IC Op-amp 741 dan resistor variabel sebagai pengatur besar tegangan referensi. Mengunakan komparator non inverting (tidak mem-balik). Pengujian rangkaian komparator dilakukan dengan mengatur tegangan referensi menggunakan resistor variabel, kemudian memberi tegangan ma-sukan yang bervariasi pada titik B di Gambar 2 dan mengukur tegangan di titik B, C, dan D mengguna-kan voltmeter.

Rangkaian relay terdiri dari transistor PNP A733, resistor 330 Ohm dan 1500 Ohm, dioda 1N4007, kapasitor 100 nF dan relay. Pengujian rangkaian re-lay berfungsi mengetahui respon rangkaian terhadap


20102-12

tegangan yang diberikan ke titik E pada Gambar 2. Tipe rangkaian relay yang digunakan yaitu high input artinya rangkaian relay bekerja jika diberikan tegan-gan masukan high.

3 HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil pengujian sensor keseluruhan ditunjukan pada Gambar 3.

Gambar 3. Pengujian rangkaian sensor fotodioda pada penggunaan volume cairan obat asma sebanyak (a)2 ml

(b)2 ml (c)4 ml (d)5 ml (e)5 ml

Cahaya LED yang terpantul oleh cairan obat as-ma dibaca sensor fotodioda sehingga menghasilkan perubahan arus. Perubahan arus disebabkan perbe-daan jarak antara sensor fotodioda dengan permu-kaan cairan obat asma. Perubahan jarak menyebab-kan perbedaaan banyaknya kabut yang menghalangi cahaya dari LED ke fotodioda. Semakin banyaknya kabut yang dihasilkan maka jumlah energi foton se-makin sedikit, sehingga dihasilkan arus yang kecil. Hal ini menyebabkan perubahan tegangan keluaran sensor fotodioda. Diketahui tegangan maksimum terjadi pada volume 2 ml dan terendah 4 ml. Se-dangkan waktu maksimum ketika cairan habis pada volume 5 ml dan terendah 2 ml. Hubungan volume berbanding lurus terhadap waktu. Diperoleh waktu caran habis rata-rata 722 detik yang dijelaskan pada Tabel 1.

Tabel 1. Pengujian sensor

Volume Cairan (ml) Vmax (V) t caitan habis (s)

2 3,00 450

3 2,98 680

4 2,96 900

5 2,99 1430

Rata-rata 2,98 722

Rata-rata tegangan maksimum sensor fotodioda mulai dari volume 2 ml sampai 5 ml yaitu sebesar 2,98 V yang dijadikan Vref pada rangkaian kompara-tor.

Tabel 2. Pengujian komparator

No Vin (V) Vout (V)

1 2,90 0 2 2,92 0 3 2,94 0 4 2,96 0 5 2,98 3 6 3,00 3 7 3,02 3 8 3,04 3

Hasil pengujian Tabel 2 diketahui, tegangan di atas 2,98 V menghasilkan keluaran 3 V. Sedangkan tegangan di bawah 2,98 V menghasilkan keluaran 0 V. Sehingga alat nebulizer kompresor akan berhenti bekerja (off) ketika tegangan rendah. Tegangan yang dihasilkan oleh komparator akan diteruskan ke rangkaian relay.

Keluaran rangkaian komparator dapat mengen-dalikan relay. Hasil pengujian Tabel 3 menunjukan apabila rangkian diberi tegangan masukan low 0 V maka relay mati. Sedangkan apabila diberi tegangan masukan high 3 V maka relay menyala. Kaki NC


20102-13

(Normally Closed) relay terhubung ke aliran listrik nebulizer kompresor.

Tabel 3. Pengujian Relay

Vin (V) Kondisi Relay Normaly Close

0,00 OFF

3,00 ON

4 SIMPULAN DAN SARAN

Sensor fotodioda dapat mendeteksi penurunan vo-lume cairan obat asma dengan menghasilkan tegan-gan. Rata-rata tegangan maksimum keluaran sensor fotodioda sebelum cairan habis yaitu sebesar 2,98 V sebagai Vref.

Penelitian selanjutnya diharapkan menambahkan rangkaian penguat catu daya dan IC 741 pada sen-sor agar diperoleh tegangan sensor yang maksimal.

REFERENSI _____________________________

[1] Anggela, Abidin. 2002. Mengenal, Mencegah, dan Mengatasi Asma Pada Anak Plus Panduan Senam Asma. Jakarta. Puspa Swara.

[2] Ramadhani, C. 2008. Nebulizer Kompresor Berbasis Mikrokontroler AT89S51. Skripsi. Politeknik Kesehatan Jakarta.

[3] Sumiati. 2009. Alat Nebululizer dengan Pengaturan Waktu. Skripsi. Politeknik Kesehatan Jakarta.

[4] Fernando, A., Surapati, A., and Hadi, F. 2016. Modifikasi Nebulizer Kompresor dengan Menambahkan Pengaturan Timer dan Detektor Cairan Obat sebagai Batasan Waktu Terapi Pemberian Obat pada Penderita Asma. Teknosia. Vol 2 No 17, Pp 1–11.

[5] Fraden, J. 2004. Handbook of Modern Sensor Physics, Design and Application. Springer-Verlag. New York.

[6] Gusrizam, Daniel dan Wildian. 2012. Otomatisasi Ke-ran Dispenser Berbasis Mikrokontroler AT89S52 Menggunakan Sensor Fotodioda dan Sensor Ultraso-nik Ping. Jurnal Fisika Unand. Vol 1 No 1 . ISSN No.2302-8491. Pp 60-65.

[7] Hafizur, Riski dan Wildian. 2015. Rancang Bangun Sistem Westafel Otomatis Berbasis Mikrokontroler ATMega8535 dengan menggunakan Sensor Fotodi-oda. Jurnal Fisika Unand. Vol 4 No 2. ISSN No.2302-8491. Pp 106-112.

[8] Nuryanto, M. Sherwin, R.U.A. Sompie. Reynold, F.R. 2015. Rancang Bangun Otomatis Sistem Infus Pasien. E-Journal Teknik Elektro dan Komputer. Vol 4 No 4. ISSN No.2301-8402. Pp 12-22.

[9] Anjarsari, L. A., Arif S dan Amir S. 2015. Desain dan Realisasi Alat Ukur Masa Jenis Zat Cair Berdasarkan Hukum Archimedes Menggunakan Sensor Fotodioda. Jurnal Teori dan Aplikasi Fisika. Vol 3 No. 2. Pp 123-129.

[10] Zhu, Z. Yu, G. Wu, H. Zhang, Y and Yang, Y. 2013. A High Speed Latched Comparator With Low Offset Voltage And Low Dissipation. Analog Integr Circ Sig Process. Vol.7 No.4. Pp 467-471.

[11] Langi, S.I. Wuwung , J.O. dan Lumenta, A.S.M. 2014. Kipas Angin Otomatis dengan Menggunakan Sensor Suhu. E-Journal Teknik Elektro dan Komputer. ISSN : 2301-8402. Pp 41-48.

[12] Amri, Djulil. 2010. Komparasi Rangkaian Sensor Garis dengan LM 741 dan TLC 247 pada Robot Mobil Pengi-kut Garis (Line Follower) dengan Menggunakan Mi-krokontroler ATMega 8535. Jurnal Rekayasa Sriwijaya. Vol 19 No. 1. Pp 39-44.

[13] Achmad, A dan A. Ejah Umraeni. 2011. Penentuan Level Air Tangki dengan Sistem Kendali. Jurnal Ilmiah Elektrikal Enjiniring. Vol 9 No. 2. Pp 78-82.

[14] Bintoro, M.H. dan Wildian. 2014. Sistem Otomatisasi Pengisian dan Penghitungan Jumlah Galon Pada De-pot Air Isi Ulang Berbasis Mikrokontroller ATmega 8535. Jurnal Fisika Unand. Vol.3 No.3 ISSN 2302-8491. Pp 148-151.

[15] Rozaq, I. A., dan Noor, Y. D. S. 2017. Efisiensi Energi Smart Home (Rumah Pintar) Berbasis Remote Relay dan LDR (Light Dipendent Resistant). Jurnal SIMETRIS. Vol 8 No 1. ISSN : 2252-4983. Pp 363-368.

[16] Bishop, Owen. 2004. Dasar-Dasar Elektronika. Jakarta. Erlangga. _______________________________________

Perancangan Alat Ukur Kadar Gula pada Produk PanganMenggunakan Sensor Kapasitor Keping Sejajar Berbasis

Mikrokontroler ATMega8535

Hardaniyus Sanjaya∗, Amir Supriyanto dan Gurum Ahmad Pauzi

Jurusan Fisika FMIPA Universitas LampungJl. Prof. Dr. Soemantri Brojonegoro No.1 Gedung Meneng Bandar Lampung 35145

email: [email protected]

ABSTRACTIt has been realizeda instrument measuring of sugar content using sensor chip capasitors parallelbased on microcontroller ATMega8535. The research objective design and realize a detectorsugar in food product. The design of study was conducted by placing the sensor chip capasitorsparallel as input voltage, then the signal will be condition by the Wheatstone Bridge whichwill be forwarded to the microcontrollel ATMega8535 and displayed on the LCD. The result ofmeasurements performed on the percentage of food product with sugar content of the flour by4,77%, tapioca starch 33,33%, flour maizeaku 40,69%, tepung ketan putih 32,74%, tepung berasputih 36,96%, sagu 49,46% and beras merah 20,32%. The data were analyzed and obtained thestandard deviation by the change of voltage.

Keywords: Chip capasitor parallel, wheatstone, ATMega8535

PENDAHULUAN

Karbohidrat merupakan suatu senyawaorganik yang terdiri atas unsur karbon,hidrogen, dan oksigen. Karbohidrat inibanyak terdapat pada tumbuh-tumbuhanseperti nasi/beras, jagung, singkong, gan-dum, sagu, kentang, dan buah-buahan yangmemiliki kandungan karbohidrat.

Gula merupakan sebutan pada karbo-hidrat jenis sukrosa yang biasa digunakansebagai pemanis. Gula bukanlah suatubahan yang akan mempengaruhi tingkatkeasaman suatu produk apabila diberi de-ngan konsentrasi atau jumlah yang berbeda.Oleh karena itu, perlakuan penambahangula tidak mempengaruhi tingkat keasamanpada suatu bahan berkarbohidrat (Hadiwi-jaya, 2013).

Pada dasarnya gula bisa berupa pa-datan dan larutan, dimana larutan terbagiterbagiatas larutan elektrolit dan larutannon elektrolit. Seperti yang di kemukakanoleh Arrhenius tentang teori ionik untuklarutan elektrolit bahwa larutan elektrolitmengandung suatu campuran antara bagian"aktif" (elektrolit) dan bagian "tidak ak-tif" (non elektrolit). Larutan elektrolityang diencerkan jumlah bagian yang aktifmeningkat, dengan kata lain disosiasi elek-trolitik meningkat jika larutan diencerkan.Teori ini juga menjelaskan bahwa ion-ionlahyang membawa arus listrik dalam larutan.Dalam ilmu Kimia, gula merupakan laru-tan non elektrolit yang tidak dilarutkan kedalam air tidak terurai menjadi ion (tidakterionisasi). Dalam larutan, gula tetapmolekul yang tidak bermuatan listrik. Halini dapat diterapkan pada penelitian yang

∗Penulias korespondensi

83

84 H. Sanjaya et al.: Perancangan Alat Ukur Kadar Gula pada Produk Pangan

akan dilakukan dengan menggunakan kap-asitor keping sejajar (Chang, 2003).

Kapasitor keping sejajar merupakansuatu komponen elektronika yang dapatmenyimpan muatan listrik. Kapasitor terdiriatas dua plat metal yang dipisahkan oleh su-atu bahan dielektrik. Bahan dielektrik inidiselipkan diantara kedua plat kapasitor ini.Bahan dielektrik berupa bahan isolator yangmampu untuk menampung muatan elek-tron untuk level tegangan tertentu.

Oleh Karena itu, saat ini alat ukurkadar gula pada bahan pangan masih meng-gunakan larutan sebagai medianya. Beber-apa metode atau alat yang biasa digunakantersebut adalah analisis menggunakan re-fraktometer ataupun dengan memanfaatkanrefraksi cahaya.

Untuk dapat mengukur kadar gulayang berupa padatan dan pastaperlu dibuatsebuah alat ukur menggunakan kapasitorkeping sejajar berbasis mikrokontroler AT-Mega 8535 dengan keluaran tampilan LCD.Diharapkan keberadaan alat ini dapat mem-bantu masyarakat dalam memastikan kadargula yang tepat suatu produk panganyang diindikasikan mengandung gula yangberedar dipasaran dalam waktu yang relatifsingkat dan hasil yang mendekati akurat.

METODE PENELITIAN

Sistem pengukuran ini terdiri dari bagianelektris dengan keluaran LCD. Bagian elek-tris berupa sensor kapasitor keping sejajaryang dirangkai dengan rangkaian pengukurtegangan dan catu daya. Sistem pengukuranini memiliki keluaran berupa tegangan yangdikonversi dengan persentase gula yang ditampilkan pada LCD.

Perancangan alat ukur kadar gulapada penelitian ini secara umum dilakukanbeberapa tahap seperti dijelaskan dalam di-

agram alir Gambar 1.Rancangan alat ukur yang dibuat pada

penelitian ini dapat dijelaskan pada Gambar2. Rancangan alat terdiri dari catu daya pelatkapasitor terbuat dari tembaga yang teriso-lasi, Rangkaian pengkondisi sinyal JembatanWheatstone, Mikrokontroler dan penampilinformasi LCD. Bagian elektris berupa sen-sor kapasitor keping sejajar yang dirangkaidengan rangkaian pengukur tegangan dancatu daya. Sistem Pengukuran ini memilikikeluaran berupa tegangan yang dikonversidengan persentase gula yang ditampilkanpada LCD. Rangkaian ini menggunakan se-buah catu daya yang digunakan untuk men-catu semua rangkaian. Rangkaian catu dayaini menggunakan LM 7805 yang berfungsisebagai regulator atau penstabil tegangandengan kapasitas arus maksimal 500 mA.Oleh karena itu, keluaran tegangan dari catudaya ini sebesar 5 Vdc. Dimana tegangan 5V ini digunakan untuk mencatu sensor ka-pasitor keping sejajar, rangkaian mikrokon-troler dan sebagai pencatu LCD. Rangkaiancatu daya pada penelitian ini dapat dilihatpada Gambar 3.

Rancangan alat secara keseluruhanseperti yang ditunjukan pada Gambar 4.Sensor yang digunakan dalam penelitian inimenggunakan pelat kapasitor sebagai pen-deteksi tegangan yang diberikan oleh bahanpangan yang akan diteruskan ke pengkon-disi sinyal dan selanjutnya diproses melaluimikrokontroler dan ditampilkan di LCD.Sensor pelat kapasitor yang telah diberi te-gangan akan mempengaruhi tegangan padabahan pangan yang selanjutnya akan diubaholeh ADC yang telah terintegrasi dalamMikrokontroler ATMega 8535 menjadi sinyaldigital yang akan ditampilkan ke LCD.

Jurnal Teori dan Aplikasi Fisika, Vol. 5, No. 1, 2017: 83-89 85

Gambar 1: Diagram alir perancangan alat pengukur kadar gula.

Gambar 2: Blok sistem pengukuran konsentrasi kadar gula.


Gambar 3: Rangkaian Catu Daya.

Gambar 4: Rancangan Alat pengukuran kadar gula pada produk pangan. a = Catu daya, b= Pelat kapasitor, c = Baterai 9V, d = Rangkaian pengkondisi sinyal (Jembatan wheatstone),R1, R4 = 100 Ohm, dan R3 = 10 Ohm, e = Mikrokontroler, f = LCD.


HASIL DAN DISKUSI

Perangkat terdiri atas perangkat keras danperangkat lunak di mana perangkat kerasterdiri atas catu daya, sistem minimummikrokontroler ATMega 8535, rangkaiansensor dantampilan LCD. Sementara, untukperangkat lunak menggunakan program CVAVR.

Terdapat dua pelat yang digunakandalam penelitian ini, pertama pelat kapa-sitor yang digunakan sebagai sensor dalampenelitian ini berupa tembaga dengan uku-ran panjang 11,5 cm dan lebar 10 cm de-ngan pelat tembaga terisolasi, sedangkanyang kedua berukuran lebih kecil yang di-gunakan sebagai pengukuran perubahanhasil tegangan pada produk pangan denganukuran 8 cm dan lebar 5 cm. Pelat dima-sukan dalam wadah akrilik yang digunakansebagai tempat produk pangan yang akandiukur yang berukuran panjang 11 cm, lebar9 cm, dan tinggi 4 cm.

Analisis pengukuran kalibrasi di-lakuka nuntuk mengetahui bagaimana hu-bungan antara mass apada bahan pangandan penambahan gula terhada teganganyang dihasilkan. Perbedaan massa tepungterigu dan penambahan gul aaka nmenye-babkan perubahan nilai tegangan. Semakinbesa rpenambahan gula atau persentasegula yang diberikan maka semakin besarnilai tegangan yang dihasilkan. Grafikhubungan persentase gula dan teganganseperti Gambar 5.

Analisis lainnya juga dilakukan de-ngan alat handrefraktometer dengan ke-mampuan alat membaca 0 - 90 Brix danAbbe refraktometer 0 - 100 Brix. Sampelyang digunakan hanya larutan gula dengankonsentrasi 50% gula. Hasil menunjukanKonsetrasi gul amenggunakan hand refrak-tometer berkisar 49 Brix, sedangkan dengan

menggunakan Abbe refraktometer konsen-trasi larutan gula berkisar 49,5 Brix. Selisihpengukuran dengan alat yang telah dibuatdengan konsentrasi gula 50% sebesar 1% -0,5%.

Hasil pengukuran kadar gula padaproduk pangan yang berbeda, menunjukanbahwa nilai kadar gula tepung terigu 4,77%,tepung tapioka 33,33%, tepung maizena40,69%, tepung ketan putih 32,74%, tepungberas putih 36,96%, beras merah 20,32% dansagu 49,46%. Sampel memiliki kandungankadar gula yang berbeda-beda dan memi-liki tekstur bahan pangan berbeda-beda.Grafik pengukuran setiap produk panganditampilkan seperti Gambar 6.

Pada grafik pada Gambar 6 disajikanbahwa sagu memiliki nilai yang palingtinggi dibandingkan dengan produk pan-gan yang lain. Tepung terigu memiliki kadargula yang paling rendah dibandingkan pro-duk pangan lainnya.

Rangkaian secara keseluruhan men-jelaskan bahwa keluaran dari pengkon-disi sinyal sebagai masukan mikrokontrolerpada pin A0. Tegangan yang dihasilkan dariperunbahan jenis bahan pangan yang diukurakan merubah nilai ADC sehingga kadargula yang terukur yang ditampilkan LCDakan berubah.

Tegangan yang masuk ke pelat akanditeruskan menjadi masukan pengkondisisinyal. Tegangan keluaran dari pengkondisisinyal ini akan diteruskan ke mikrokontrolerdan selanjutnya ditampilkan ke LCD.

Nilai yang ditampilkan pada alatmerupakan hasil dari proses persaman hu-bungan antara tegangan dan gula yang telahdilakukan pada pengkalibrasian sebelum di-lakukannya pengkuran pada bahan panganlainnya.

Hasil persamaan dalam kalibrasi di-masukan ke dalam program sehingga per-


Gambar 5: Grafik pengukuran nilai kadar gula pada produk pangan.

Gambar 6: Grafik Hubungan persentase gula terhadap tegangan.


samaan itu bisa di proses untuk digunakanpada pengukuran pada bahan pangan lain-nya. Pembuatan sampel berupa tepungyang dicampurkan air sehingga menjadiadonan ditempatkan pada wadah yang ter-buat dari akrilik sehingga pelat bekeja de-ngan maksimal. Massa bahan pangan yangdibuat pada wadah ini yaitu 100 g sehinggapembacaan dengan berat massa bahan pan-gan diatas 100 g tidak menujukan hasil yangtidak sesuai.

KESIMPULAN

Berdasarkan hasil penelitian dan analisisyang telah dilakukan diperoleh kesimpu-lan bahwa alat ukur kadar gula berhasildibuat dengan menggunakan sensor kap-asitor keping sejajar berbasis mikrokontolerAtmega 8535 yang mampu mengukur kadargula pada produk pangan berdasarka nnilaiperubahan tegangan dengan nilai ketelitian0,04 V.

Hasil analisis pengukuran pada pro-

duk pangan menunjukan bahwa semakintinggi tegangan pada produk pangan makasemakin rendah nilai kadar gula pada pro-duk pangan sebaliknya, semakin rendah te-gangan pada produk pangan maka semakintinggi nilai kadar gula pada produk pangantersebut.

Hasil pengukuran sampel pada pro-duk pangan dengan nilai kadar gula tinggiterdapat pada sagu sebesar 49,46%, sedan-gkan nilai kadar gula rendah terdapat padatepung terigu sebesar 4,77%.

REFERENSI

Chang R. 2003. Kimia Dasar Jilid 2. Pen-erjemah: Suminar Setiati Achmadi. Er-langga. Jakarta.

Hadiwijaya H. 2013. Pengaruh PerbedaanPenambahan Gula Terhadap KarakteristikSirup Buah Naga Merah. Jurnal Ilmu danTeknologi Hasil Pertanian. Vol. 1. No. 2. pp7-16.

JURNAL Teori dan Aplikasi Fisika Vol. 01, No. 01, Januari 2013

Realisasi Alat Ukur Konsentrasi Karbon Monoksida (CO) pada Gas Buang Kendaraan Bermotor Berbasis Sensor Gas TGS

2201 dan Mikrokontroler ATMega8535

Abstrak.

Kata Kunci:

PENDAHULUAN

METODE PENELITIAN

Gambar 1

Gambar 1

Gambar 2

Gambar 2

HASIL DAN PEMBAHASAN

Gambar 3


Gambar 3

Tabel 1

Tabel 1

Analisis Perangkat Keras

Analisis Keseluruhan

Tabel 1

Gambar 4


Gambar 5

Gambar 6

KESIMPULAN

DAFTAR PUSTAKA

Rancang-bangun Pengendali On/Off Nebulizer Berbasis Sensor ...

Documents