APLIKASI KAPASITANSI METER MENGGUNAKAN ARDUINO UNO UNTUK UJI TINGKAT KEMATANGAN BUAH TOMAT

Abstract

Pengukuran bertujuan untuk memperoleh informasi tentang sifat fisik, kimia, maupun biologis dari suatu benda atau kondisi tertentu yang pada umumnya sulit diketahui oleh indera manusia. Pengukuran pada komponen-komponen elektronika berperan penting karena komponen elektronika memiliki karakteristik dan fungsi berbeda dengan lainnya, salah satunya adalah kapasitor. Kapasitor adalah komponen elektronika dengan struktur sederhana yang terdiri atas dua konduktor dan dipisahkan oleh dielektrik serta memiliki fungsi sebagai penyimpan muatan listrik. Kemampuan kapasitor dalam menyimpan muatan listrik dinyatakan kapasitansi. Pengukuran kapasitansi pada bahan pangan memberikan arti penting pada sifat dielektrik bahan tersebut. Pengukuran dielektrik berfungsi untuk mengetahui sifat fisis bahan, yaitu kadar air, kandungan ionik, dan komposisi kimia. Selain itu, pengukuran dielektrik dapat dijadikan sebagai salah satu metode penentuan tingkat kematangan buah. Oleh karena itu, penelitian ini dilakukan untuk mengetahui nilai dielektrik pada buah menggunakan sistem alat kapasitansi meter. Alat ukur yang dibuat memanfaatkan rangkaian sensor kapasitor, Arduino Uno, dan LCD. Arduino Uno digunakan sebagai pengendali kerja sistem alat secara keseluruhan dengan dihubungkan pada sensor kapasitor dan LCD yang berfungsi sebagai media penampil data. Objek penelitian yang digunakan adalah buah tomat dengan jumlah 40 sampel dan dalam kondisi belum matang dan matang yang didapatkan dari hasil uji organoleptik dengan masing-masing sebanyak 20 sampel buah. Buah tomat adalah salah satu komoditas pertanian yang memiliki cita rasa khas dan bermanfaat dalam menunjang ketersediaan pangan dan kecukupan gizi untuk kesehatan serta memiliki nilai ekonomi tinggi. Selama masa kematangan, proses metabolisme tomat terus berlangsung. Hal ini mengakibatkan terjadinya perubahan warna, kadar air cenderung meningkat dan perubahan tekstur lainnya. Prinsip pengukuran pada alat ukur yang dibuat pada penelitian ini adalah proses pengisian dan pengosongan muatan kapasitor. Ketika sensor kapasitor diberikan tegangan dari Arduino, proses pengisian muatan berlangsung. Saat tegangan kapasitor penuh sistem alat akan membaca berapa tegangan kapasitor tersebut dan berapa lama waktu pengisian muatan terssebut. Data tersebut selanjutnya diolah oleh Arduino secara program hingga didapatkan data besar kapasitansi dan dielektrik. Dari hasil pengujian, dapat dikatakan bahwa telah berhasil dibuat suatu sistem alat kapasitansi meter yang dapat berfungsi dengan baik dan layak untuk diaplikasikan pada pengukuran dielektrik tomat. Nilai dielektrik adalah nilai karakteristik kelistrikan suatu bahan akibat pengaruh medan listrik luar dan dipengaruhi oleh bahan penyusun yang ada pada bahan dielektrik tersebut. Hasil pengukuran dielektrik, didapatkan data bahwa selama pengamatan nilai dielektrik tomat pada kondisi belum matang lebih kecil daripada nilai dielektrik tomat pada kondisi sudah matang. Rentang nilai dielektrik tomat kondisi belum matang didapatkan antara (10,796 + 0,102) sampai (13,121 + 0,023). Untuk tomat pada kondisi sudah matang didapatkan nilai dielektrik dengan besar mulai dari (20,870 + 0,032) sampai (24,414 + 0,023). Lebih besarnya nilai dielektrik tomat pada kondisi sudah matang dimungkinkan kadar air buah yang lebih tinggi dari keadaan pada tomat kondisi belum matang, yang dipengaruhi oleh proses metabolisme. Selain itu, tomat dengan nilai dielektrik tinggi menunjukkan bahwa kemampuan yang lebih besar dalam menyimpan energi listrik yang dimilikinya.