RANCANG BANGUN SISTEM PENGUKURAN TINGGI MUKA AIR (TMA) PADA SALURAN TERBUKA BERBASIS SENSOR ULTRASONIK

Abstract

Pengukuran TMA sering kali masih dilakukan secara konvensional dengan menggunakan meteran atau pelampung. Metode pengukuran aliran dan TMA pada saluran terbuka (saluran irigasi atau sungai), yang umum dipakai di Indonesia adalah dengan menggunakan pelampung dan counter-balance. Dengan sistem ini, waktu yang dibutuhkan sejak proses pencacahan sampai data dapat diinterpretasikan menjadi informasi yang berguna bagi para pengambil keputusan masih relatif lama. Alternatif pemecahan masalah tersebut adalah dengan mengembangkan suatu sistem telemetering data yang didukung oleh seperangkat alat ukur digital, sehingga secara otomatis mampu memberikan informasi tentang status variabel terkait dengan fenomena alam tersebut. Sistem ini diharapkan mampu memberikan informasi yang cepat, akurat dan tepat, yang berguna untuk membantu proses pengambilan keputusan. Sistem digital tersebut yang sudah banyak dikembangkan adalah menggunakan prinsip ultrasonik. Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan desain sistem digital untuk pengukuran tinggi muka air pada saluran terbuka berbasis sensor ultrasonik dengan menggunakan mikrokontroler AT89S52. Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Elektronika dan Instrumentasi Jurusan Fisika Fakultas Metematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Jember pada bulan April sampai November tahun 2008. Penelitian ini diawali dengan menyusun perlengkapan penelitian. Pertama dimulai dengan menggambar rangkaian mikrokontroler dan LCD yang akan digunakan untuk PCB, sedangkan untuk modul sensor telah siap pakai. Kemudian dilanjutkan dengan memasang komponen elektronik pada PCB, sehingga terwujud sebuah alat pengukur TMA. Rangkaian mikrokontroler dan LCD digambar menggunakan software ExpressPCB sedangkan penulisan program mikrokontroler menggunakan BASCOM8051 © dan untuk mendownload program ke mikrokontroler menggunakan ISP-Flash Programmer. Dari hasil kalibrasi didapatkan persamaan xy 0173,0= , dimana y adalah jarak dan x adalah timer0 pada mikrokontroler. Persamaan linier ini yang digunakan untuk perhitungan yang disimpan di dalam mikrokontroler. Pengujian alat dilakukan pada ketinggian 200 cm dan 100 cm dengan pengulangan sebanyak tiga kali pada bak air dengan kedalaman 70 cm. Sampel diambil mulai dari kedalaman 20 cm sampai kedalaman 65 cm dengan selisih kedalaman 5 cm. Dari hasil penelitian untuk ketinggian 200 cm ketelitian alat terendah pada TMA 30 cm dengan ketelitian alat 99,40% dan ketelitian tertinggi pada TMA 35 cm dengan ketelitian alat 99,91%. Rata-rata ketelitian alat adalah 99,67%. Sementara untuk ketinggian 100 cm ketelitian alat terendah pada TMA 20 cm dengan ketelitian alat 98,99% dan ketelitian tertinggi pada TMA 50 cm dengan ketelitian alat 99,90%. Rata-rata ketelitian alat adalah 99,55%. Dari data yang didapatkan dapat disimpulkan semakin jauh jarak alat ukur dengan permukaan semakin besar kesalahan pengukuran dan pengukuran terbaik didapatkan pada ketinggian 200 cm dari dasar.