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.