RANCANG BANGUN ALAT UKUR COS φ METER DIGITAL …

7
RANCANG BANGUN ALAT UKUR COS φ METER DIGITAL BERBASIS INTERNET OF THINGS Istiyo Winarno, ST., M.T. 1) Achmad Ali Izzudin 2) Jurusan Teknik Elektro, Universitas Hang Tuah Surabaya Jalan Arief Rachman Hakim No. 150, Keputih, Sukolilo, Kota Surabaya, Jawa Timur 60111 Email : [email protected], [email protected] AbstractPerkembangan industri 4.0 memiliki 2 point untuk menghadapi era ini. Pertama, “ Internet of Things” saat komputer komputer yang ada di pabrik itu tersambung ke internet, saat setiap masalah yang ada di lini produksi bisa langsung diketahui saat itu juga oleh pemilik pabrik. Kedua, kemajuan teknologi juga menciptakan 1001 sensor baru. Untuk menjawab tantangan pada industry 4.0 maka di rancang alat pengukuran Cos φ meter berbasis internet of things, agar pemilik pabrik mengetahui factor daya tanpa harus datang ke pabriknya. Mikrokontroller AT Mega 16 digunakan sebagai prosesor dalam mengontrol nilai masukkan dari sensor arus ACS 712 dan sensor tegangan yang kemudian di olah pada perturb and observe. Keluaran dari mikrokontroller berupa penampilan nilai tegangan, arus cos φ dan daya yang di tampilkan di lcd dan aplikasi monitoring cos φ. Hasil pengujian yang di dapat melalui pengukuran arus menggunakan sensor arus 712 error sebesar 2.036 %, pengukuran tegangan menggunakan sensor tegangan error sebesar 2.4873 % dan pengukuran cos φ menggunakan perturb and observe pada mikrokontroller error sebesar 4.380 %. Aplikasi android untuk monitoring jarak jauh telah bisa diakses dengan baik. Kata Kunci : Power Factor, Perturb And Observe, Cos φ Meter, Internet Of Things I. PENDAHULUAN Karena pentingnya nilai faktor daya maka dibutuhkan suatu alat untuk melakukan pengukuran yang tepat guna untuk mengetahui kualitas daya sehingga dapat meningkatkan efisiensi tenaga listrik. Sejauh ini pengukuran faktor daya menggunakan alat ukur cos φ yang masih berbentuk analog, sehingga masih didapatkan angka ketelitian yang belum akurat dikarenakan faktor human error atau faktor kesalahan manusia pada saat pembacaan hasil pengukuran [1]. Pada penelitian sebelumnya sudah dapat menampilkan nilai cos phi pada PC menggunakan komunikasi serial Universal Asynchronous Receiver-Transmitter mikrokontroler dengan program Delphi 7.0. serta library comport 4.0 [2]. Namamun pengggunaan komputer dimasa datang mampu mendominasi pekerjaan manusia dan mengalahkan kemampuan komputasi manusia seperti mengontrol ataupun memonitoring peralatan elektronik dari jarak jauh menggunakan media internet, Internet Of Things memungkinkan pengguna untuk mengelola dan mengoptimalkan elektronik dan peralatan listrik yang menggunakan internet. Hal ini berspekulasi bahwa disebagian waktu dekat komunikasi antara komputer dan peralatan elektronik mampu bertukar informasi diantara mereka sehingga mengurangi interaksi manusia. Hal ini juga akan membuat pengguna internet semangkin meningkat dengan berbagai fasilitas dan layanan internet [3]. Dengan adanya masalah tersebut, maka penilitian ini dikembangkan monitoring cos phi meter menggunakan Internet of Things, sehingga untuk pembacaan cos phi dapat dilakukan pada jarak jauh. Hal ini sangat efektif dan bermanfaat bagi penggunaan saat ini. II. DASAR TEORI A. Faktor Daya Daya ialah banyaknya perubahan energi terhadap waktu dalam besaran tegangan dan arus [4]. Daya listrik dapat dibagi menjadi 3 yaitu daya nyata (P), daya reaktif (Q), dan daya semu (S). 1. Daya nyata P merupakan daya sebenarnya yang dibutuhkan oleh beban-beban/peralatan rumah tangga. Satuan daya nyata adalah watt (W) [4] 2. Daya reaktif Q adalah daya yang timbul karena adanya pembentukan medan magnet pada beban- beban induktif. Satuan dari daya reaktif adalah volt ampere reaktif (VAR) [4]. 3. Daya semu merupakan resultan antara daya nyata dan daya reaktif. Satuan dari daya semu adalah volt ampere (VA) [4]. 4. Faktor daya (Cos φ) merupakan suatu konstanta pengali dengan nilai 0 sampai 1, yang menunjukkan seberapa besar daya nyata yang diserap oleh beban resistif dari daya semu yang ada pada suatu beban total [4]. B. Segitiga Daya Gambar 1. Segitiga daya. (a) karakteristik beban kapasitif. (b) karakteristik beban induktif. Daya semu (S) merupakan resultan dari dua komponen, yaitu daya nyata (P) dan komponen daya reaktif (Q). Hubungan ini disebut dengan segitiga daya dan dalam bentuk vektor dapat digambarkan [4]. P = V . I Cos (1) CITEE 2019 Yogyakarta, 24-25 Juli 2019 ISSN: 2085-6350 Departemen Teknik Elektro dan Teknologi Informasi, FT UGM 145

Transcript of RANCANG BANGUN ALAT UKUR COS φ METER DIGITAL …

Page 1: RANCANG BANGUN ALAT UKUR COS φ METER DIGITAL …

RANCANG BANGUN ALAT UKUR COS φ METER DIGITAL

BERBASIS INTERNET OF THINGS

Istiyo Winarno, ST., M.T.1) Achmad Ali Izzudin2)

Jurusan Teknik Elektro, Universitas Hang Tuah Surabaya

Jalan Arief Rachman Hakim No. 150, Keputih, Sukolilo, Kota Surabaya, Jawa Timur 60111

Email : [email protected], [email protected]

Abstract— Perkembangan industri 4.0 memiliki 2 point

untuk menghadapi era ini. Pertama, “ Internet of Things”

saat komputer – komputer yang ada di pabrik itu

tersambung ke internet, saat setiap masalah yang ada di lini

produksi bisa langsung diketahui saat itu juga oleh pemilik

pabrik. Kedua, kemajuan teknologi juga menciptakan 1001

sensor baru. Untuk menjawab tantangan pada industry 4.0

maka di rancang alat pengukuran Cos φ meter berbasis

internet of things, agar pemilik pabrik mengetahui factor

daya tanpa harus datang ke pabriknya. Mikrokontroller

AT Mega 16 digunakan sebagai prosesor dalam mengontrol

nilai masukkan dari sensor arus ACS 712 dan sensor

tegangan yang kemudian di olah pada perturb and observe.

Keluaran dari mikrokontroller berupa penampilan nilai

tegangan, arus cos φ dan daya yang di tampilkan di lcd dan

aplikasi monitoring cos φ. Hasil pengujian yang di dapat

melalui pengukuran arus menggunakan sensor arus 712

error sebesar 2.036 %, pengukuran tegangan menggunakan

sensor tegangan error sebesar 2.4873 % dan pengukuran

cos φ menggunakan perturb and observe pada

mikrokontroller error sebesar 4.380 %. Aplikasi android

untuk monitoring jarak jauh telah bisa diakses dengan

baik.

Kata Kunci : Power Factor, Perturb And Observe, Cos φ

Meter, Internet Of Things

I. PENDAHULUAN

Karena pentingnya nilai faktor daya maka dibutuhkan suatu alat untuk melakukan pengukuran yang tepat guna

untuk mengetahui kualitas daya sehingga dapat

meningkatkan efisiensi tenaga listrik. Sejauh ini

pengukuran faktor daya menggunakan alat ukur cos φ

yang masih berbentuk analog, sehingga masih didapatkan

angka ketelitian yang belum akurat dikarenakan faktor

human error atau faktor kesalahan manusia pada saat

pembacaan hasil pengukuran [1]. Pada penelitian

sebelumnya sudah dapat menampilkan nilai cos phi pada

PC menggunakan komunikasi serial Universal

Asynchronous Receiver-Transmitter mikrokontroler

dengan program Delphi 7.0. serta library comport 4.0 [2]. Namamun pengggunaan komputer dimasa datang mampu

mendominasi pekerjaan manusia dan mengalahkan

kemampuan komputasi manusia seperti mengontrol

ataupun memonitoring peralatan elektronik dari jarak jauh

menggunakan media internet, Internet Of Things

memungkinkan pengguna untuk mengelola dan

mengoptimalkan elektronik dan peralatan listrik yang

menggunakan internet. Hal ini berspekulasi bahwa

disebagian waktu dekat komunikasi antara komputer dan

peralatan elektronik mampu bertukar informasi diantara

mereka sehingga mengurangi interaksi manusia. Hal ini

juga akan membuat pengguna internet semangkin meningkat dengan berbagai fasilitas dan layanan internet

[3]. Dengan adanya masalah tersebut, maka penilitian ini

dikembangkan monitoring cos phi meter menggunakan

Internet of Things, sehingga untuk pembacaan cos phi

dapat dilakukan pada jarak jauh. Hal ini sangat efektif dan

bermanfaat bagi penggunaan saat ini.

II. DASAR TEORI

A. Faktor Daya

Daya ialah banyaknya perubahan energi terhadap

waktu dalam besaran tegangan dan arus [4]. Daya listrik

dapat dibagi menjadi 3 yaitu daya nyata (P), daya reaktif (Q), dan daya semu (S).

1. Daya nyata P merupakan daya sebenarnya yang

dibutuhkan oleh beban-beban/peralatan rumah

tangga. Satuan daya nyata adalah watt (W) [4]

2. Daya reaktif Q adalah daya yang timbul karena

adanya pembentukan medan magnet pada beban-

beban induktif. Satuan dari daya reaktif adalah volt

ampere reaktif (VAR) [4].

3. Daya semu merupakan resultan antara daya nyata

dan daya reaktif. Satuan dari daya semu adalah volt

ampere (VA) [4].

4. Faktor daya (Cos φ) merupakan suatu konstanta pengali dengan nilai 0 sampai 1, yang menunjukkan

seberapa besar daya nyata yang diserap oleh beban

resistif dari daya semu yang ada pada suatu beban

total [4].

B. Segitiga Daya

Gambar 1. Segitiga daya. (a) karakteristik beban kapasitif. (b)

karakteristik beban induktif.

Daya semu (S) merupakan resultan dari dua

komponen, yaitu daya nyata (P) dan komponen daya

reaktif (Q). Hubungan ini disebut dengan segitiga daya

dan dalam bentuk vektor dapat digambarkan [4].

P = V . I Cos (1)

CITEE 2019 Yogyakarta, 24-25 Juli 2019 ISSN: 2085-6350

Departemen Teknik Elektro dan Teknologi Informasi, FT UGM 145

Page 2: RANCANG BANGUN ALAT UKUR COS φ METER DIGITAL …

Q = V . I Sin (2)

S = 22

QP atau S = V . I (3)

Faktor Daya = DayaSemu

DayaNyata = Cos (4)

C. Mikrokontroler ATMEGA 168

Mikrokontroler merupakan otak dari penelitian ini.

Komponen ini berfungsi mengolah input untuk di jadikan

acuan output yang harus di keluarkan kesistem lain [5].

Atmega 168 mempunyai memori flash 16 Kilobytes,

memori EEPOM 515 bytes, RAM 1 Kilobytes, dan 2 buah

instruction word/vectorv. Selain itu Atmega 168 memiliki

5 buah channel Analog to Digital Converter (ADC) [5].

D. HTML

HTML (Hyper Text Markup Language) adalah suatu

bahasa yang dikenali web browser untuk menampilkan

informasi dengan lebih menarik dibandingkan dengan

tulisan teks biasa”. Sedangkan web browser adalah

program komputer yang digunakan untuk membaca

HTML, kemudian menerjemahkan dan dan menampilkan

hasilnya secara visual ke layar komputer. Contoh

program web browser antara lain seperti Mozila Firefox,

Google Chrome, Internet Explore, Microsoft Edge, dan

sebagainya [7].

E. MySQL

MySQL (My Structure Query Language) adalah

sebuah perangkat lunak sistem manajemen basis data

SQL (Database Management System) atau DBMS”. Dari

sekian banyak DBMS seperti Oracle, MS SQL, Postagre

SQL, dan lain-lain, MySQL merupakan DBMS yang

multithread, multi-user yang bersifat gratis di bawah

lisensi GNU General Public Licence (GPL) [7].

F. PHP

PHP (Personal Home Page) adalah pemrograman

(interpreter) adalah proses penerjemahan baris sumber menjadi kode mesin yang dimengerti komputer secara

langsung pada saat baris kode dijalankan [7].

G. HTTP

HTTP adalah singkatan dari Hypertext Transfer

Protocol yang merupakan protokol untuk mengatur

komunikasi antar client dan server. Protokol HTTP

dipilih karena merupakan protokol sederhana yang telah

banyak digunakan, sehingga didukung oleh banyak

perangkat. Sedangkan untuk menyelesaikan masalah

keamanan, digunakan mekanisme autentikasi dan

otorisasi menggunakan JWT (JSON Web Token) [14].

H. Internet of Things

Internet of Things (IoT) merujuk pada suatu jaringan

yang menghubungkan perangkat fisik di berbagai

jaringan menggunakan berbagai protokol berbeda [11].

IoT bertujuan untuk memperluas manfaat dari

konektivitas internet dengan menjadikan benda-benda

disekitar kita dapat terhubung ke internet, sehingga dapat

dikontrol mengumpulkan dan mengirimkan data dari

jarak jauh. Namun, perangkat dalam IoT seringkali

merupakan perangkat kecil yang didistribusikan secara

luas dan memiliki keterbatasan dalam hal kapasitas

penyimpanan dan kemampuan komputasi. Hal tersebut

menciptakan kekhawatiran dalam hal keandalan, kinerja,

keamanan, dan privasi pada layanan yang akan dibangun

[12]. Untuk mengatasi kekhawatiran tersebut, perangkat IoT dapat diintegrasikan dengan sistem lain yang

menawarkan kapasitas penyimpanan dan kemampuan

komputasi yang lebih baik. Salah satunya adalah sistem

komputasi berbasis cloud. Cloud computing merupakan

model komputasi baru di mana sumber daya komputasi

dapat dikonfigurasi sesuai kebutuhan pengguna dengan

mudah melalui internet [13]. Integrasi antara IoT dan

cloud computing menciptakan paradigma teknologi baru

yang disebut CloudIoT untuk internet dimasa depan [12].

III. METODE PENELITIAN

Sistem dimulai dengan pendeteksian sinyal oleh sensor. Sensor tegangan berfungsi untuk mengambil

sinyal sinusoida tegangan sebesar 2.1 volt dari sinyal

sinusoida tegangan 220 volt. Sensor arus berfungi

mengkonversi sinyal sinusoida arus menjadi sinyal

sinusoida tegangan yang linier dengan perubahan nilai

arusnya. Sinyal keluaran sensor tegangan dan arus masuk

ke rangkaian zero crossing. Rangkaian zero crossing

berfungi untuk mengkonversi sinyal sinusoida tegangan

dan arus menjadi sinyal step tegangan dan arus. Kemudian

sinyal step tegangan dan arus masuk ke mikrokontroler

AT Mega16 untuk mencari nilai faktor dayanya [6].

Kemudian mikrokontroler mencari jaringan wifi

untuk proses peng-upload data. Proses dimulai apabila

wireless fidelity (wifi) tidak ditemukan, maka LED warna

merah menyala, tetapi apabila wifi ditemukan, tetapi tidak

dapat menyambuungkan ke wifi, maka akan kembali ke

proses pencarian wifi, apabila wifi ditemukan dan dapat

tersambung, maka selanjutnya adalah mengecek jaringan

internet, apabila wifi terhubung ke jaringan internet maka

LED hijau menyala, dan proses selanjutnya adalah

mengecek kestabilan koneksi wifi, apabila koneksi wifi

stabil, maka proses pengiriman data ke DBMS dijalankan

[3].

Setelah sistem koneksi wifi tersambung dan dapat

terhubung ke jaringan internet, maka proses pengiriman

data ke server dimulai, apabila data terkirim maka LED

warna hijau ON, dan apabila proses pengiriman data

tidak terkirim, maka proses akan kembali ke proses

pengecekan koneksi wifi [3].

Data yang telah di upload pada DBMS, akan di

tampilkan pada interface. Interface yang terdiri dari PHP

dan HTML [8]. Interface berupa laman web dan aplikasi

android. Untuk mengakses data cos phi secara berkala.

ISSN: 2085-6350 Yogyakarta, 24-25 Juli 2019 CITEE 2019

146 Departemen Teknik Elektro dan Teknologi Informasi, FT UGM

Page 3: RANCANG BANGUN ALAT UKUR COS φ METER DIGITAL …

A. Perancangan Sensor Tegangan

Sensor tegangan berfungsi untuk mengambil sinyal

sinusoida tegangan sebesar 2.1 volt dari sistem 220 volt.

Sensor tegangan menggunakan prinsip pembagi tegangan

seperti gambar 2 [6], disini sensor tegangan

menggunakan trafo sebagai pengiriman tegangan dari

220 volt ke 12 volt. Dari trafo barulah masuk ke pembagi

tegangan agar mikrokontroler tidak terbakar. Karena

batas maksimum dari mikrokontroler adalah 5 volt.

2.1 volt =

2

1*

1RR

RVin (5)

Ditentukan 2R = 10000

2.1 volt =

100001

1*12

R

Rvolt (6)

Maka nilai TopR = 2200 ,agar tegangan output dari

sensor tegangan sesuai yang di butuhkan.

Gambar 2. Rangkaian Sensor Tegangan

B. Perancagan Rangkaian Sensor Arus

Y =

N

ixi

N

2)(

1 (7)

Dimana :

Y = Nilai data efektif

N = Banyaknya data pengukura

X = Data pengukuran

Persamaan di atas digunakan untuk melakukan perhitungan terhadap sampling yang dilakukan sebanyak N kali atau dalam waktu 1 detik. . Maka data ADC sensor arus selama 1 detik akan dibaca dan ADC tersebut dikonversikan kedalam pembacaan tegangan DC. Sensor arus ACS712 mengeluarkan sinyal analog hasil pembacaan oleh sensor secara langsung dan diterima mikrokontroler melalui pin ADC [10]. Nilai data efektif adalah akar dari nilai rata – rata dari sutau fungsi yang dikuadratkan

Gambar 3. Rangkaian Sensor Arus

C. Perancangan Rangkain Zero Crossing

Rangkaian Zero crossing berfungsi untuk

mengkonversi sinyal sinusoida arus dan tegangan

menjadi sinyal step. IC Op-Amp LM339 sebagai

komparator [4] seperti pada gambar 4.

Gambar 4. Rangkaian zero crossing

D. Perancangan Perangkat Lunak Cos phi

Gambar 5. Bentuk gelombang sinyal beda fasa hasil dari

perbandingan sinyal step arus dan tegangan.

Pendeteksian nilai beda fasa yang dilakukan oleh

mikrokontroler dengan membaca keluaran sinyal step

sensor arus dan tegangan 1 atau 0. Sinyal tersebut dibaca

lebar pulsa logika 1 nya kemudian dikonversi ke nilai

derajat setelah itu dikonversi ke nilai faktor daya [4].

Cos φ =

ox

msperiode

msontCos 360

)(

)( (8)

E. Perancangan Komponen Komunikasi

Perancangan komponen komunikasi menggambarkan alur komunikasi antara tiga entitas yaitu perangkat IoT,

perangkat lunak IoT cloud platform, dan aplikasi

pengguna. Alur komunikasi antar entitas dibagi menjadi

dua yakni pengiriman data dari perangkat IoT ke IoT

cloud platform dan aplikasi pengguna kepada IoT cloud

platform dalam mengakses data sensor dan

memanajemen perangkat [14]. Kedua alur

komunikasi pada sistem yang dikembangkan dapat dilihat

pada berikut :

Gambar 6. Alur Komunikasi Antar Entitas

CITEE 2019 Yogyakarta, 24-25 Juli 2019 ISSN: 2085-6350

Departemen Teknik Elektro dan Teknologi Informasi, FT UGM 147

Page 4: RANCANG BANGUN ALAT UKUR COS φ METER DIGITAL …

F. Perancangan Komponen Manajemen Data

a. Perancangan Data Model

Pada perancangan data model digambarkan mengenai

skema basis data untuk menyimpan informasi mengenai

pengguna, data sensor, dan perangkat IoT [12].

Perancangan disesuaikan dengan sistem basis data

MySQL yang berorientasi dokumen. Pada tahap ini

diidentifikasi dokumen, field beserta tipe data disetiap

dokumen. Untuk menekan redudansi data, diidentifikasi

juga hubungan antar dokumen menggunakan reference dari satu dokumen ke dokumen lainnya. Skema basis data

yang memuat field dan relasi antar dokumen [14].

b. Perancangan Data Access

Perancangan data access digunakan untuk

mendefinisikan aturan dalam mengirimkan HTTP

request ketika mengakses data sensor. Dalam IoT cloud platform yang dikembangkan ini, peneliti

menyediakan API berupa web service untuk

mengakses data sensor yang ada di cloud [14].

G. Perancangan Komponen Antarmuka (Interface)

Perancangan komponen interface menjelaskan

mengenai rancangan tampilan web atau aplikasi untuk

memanajemen perangkat dan melihat data sensor.

Perancangan interface menggunakan PHP HTML, agar

sistem dapat menampilkan tampilan yang bagus.

IV. HASIL PENGUJIAN DAN ANALISIS DATA

Pengujian alat tersebut terdiri dari pengujian secara open loop dan close loop. Bab ini juga berisi mengenai analisa dari hasil pengujian yang telah dilakukan. Tujuan dari pengujian ini adalah untuk mengetahui apakah setiap bagian dari sistem dan juga sistem secara keseluruhan telah bekerja sesuai dengan bab metode penelitian.

A. Pengujian Nilai Tegangan

Pengujian sensor tegangan AC pada alat monitoring ini, dilakukan dengan membandingkan pengukuran tegangan antara yang terbaca oleh alat monitoring dibandingkan dengan pembacaan oleh voltmeter yang terstandar kalibrasi. Hasil yang didapatkan pada perbandingan pembacaan tegangan yang dilakukan oleh alat monitoring dengan voltmeter, dapat dilihat pada berikut

Tabel 1. Hasil Pengamatan Tegangan AC

No

Tegangan yang Diamati(V)

Error(%) Sensor

AC Voltmeter

1 215.10 213.5 0.0074 %

2 222.35 213.7 4 %

3 215.44 213.8 0.007 %

4 222.75 213.6 4.2 %

5 222.66 213.6 4.2 %

6 222.09 213.5 4.02 %

7 222.09 213.4 4.07 %

8 214.10 213.8 0.14 %

9 218.10 213.6 2.106%

10 218.34 213.8 2.123 %

Erro Rata – Rata (%) 2.4873 %

Berikut gambar perbandingan sistem cos phi dengan votlmeter.

Gambar 7. Perbandingan Pembacaan Sistem vs Voltmeter

B. Pengujian Nilai Arus

Berikut adalah hasil pengujian dari pembacaan

sensor arus alat monitoring menggunakan ACS712

dengan menggunakan beban yang berbeda-beda.

Pembacaan sensor dibandingkan dengan alat ukur

ISSN: 2085-6350 Yogyakarta, 24-25 Juli 2019 CITEE 2019

148 Departemen Teknik Elektro dan Teknologi Informasi, FT UGM

Page 5: RANCANG BANGUN ALAT UKUR COS φ METER DIGITAL …

Amperemeter yang terstandar kalibrasi untuk dilihat

seberapa besar penyimpangan pembacaan arus yang

dilakukan oleh alat monitoring tersebut.

Tabel 2. Hasil Pengujian Sensor ACS712

No Beban

Data Arus Teramati (A)

Error

ACS712 Amperemeter

1 Tanpa

Beban 0 0 5 %

2 Gerinda 0.71 0.76 3.658 %

3 Bor 0.56 0.58 3.448 %

4 Trimer 0.78 0.79 1.265 %

5 Mesin Serut 1.36 1.36 5 %

6

Mesin

Pemotong

Besi

2.55 2.56 0.390 %

7

Mesin

Potong

Aluminium

1.58 1.59 0.628 %

8

Mesin

Circular

Saw

2.03 2.05 0.975 %

Error Rata - Rata

2.036 %

Berikut gambar perbandingan sistem cos phi dengan amperemeter.

Gambar 8. Perbandingan Pembacaan Sistem vs Amperemeter

C. Pengujian Nilai Cos φ

Berikut adalah hasil pengujian dari pembacaan sistem

perturb and observe cos φ dengan menggunakan beban

yang berbeda-beda. Pembacaan sensor dibandingkan

dengan alat ukur yang terstandar kalibrasi untuk dilihat

seberapa besar penyimpangan pembacaan cos phi yang

dilakukan oleh alat monitoring tersebut.

Tabel 3. Hasil Pengujian perturb and observe cos φ

No Beban

Data Cos φ Teramati

Error Sistem

Cos phi Cos phi Meter

1 Tanpa

Beban 0.6 0.6 5 %

2 Gerinda 0.85 0.98 13.26 %

3 Bor 0.85 0.98 13.26 %

4 Trimer 0.94 0.98 4.081 %

5 Mesin Serut 0.99 0.98 1.02 %

6

Mesin

Pemotong

Besi

0.93 0.97 4.123 %

7

Mesin

Potong

Aluminium

1.00 0.98 2.04 %

8

Mesin

Circular

Saw

0.99 0.98 1.02 %

Error Rata – Rata

4.380 %

Berikut gambar perbandingan sistem cos phi dengan amperemeter.

CITEE 2019 Yogyakarta, 24-25 Juli 2019 ISSN: 2085-6350

Departemen Teknik Elektro dan Teknologi Informasi, FT UGM 149

Page 6: RANCANG BANGUN ALAT UKUR COS φ METER DIGITAL …

Gambar 9. Perbandingan Pembacaan Sistem vs Cos phi Meter

D. Pengujian Perfoma IoT

Pengujian performa dilakukan untuk mengetahui

kinerja dari IoT cloud platform yang diajukan. Pengujian dilakukan dengan mengamati proses

komunikasi antar entitas menggunakan beberapa

nilai parameter yang ditentukan seperti skalabilitas,

latency dan error rate. Fitur yang dilakukan pengujian performa merupakan fitur utama dari IoT cloud platform

yang diajukan, yakni: fitur mengakses interface aplikasi.

Pada gambar 10. Pengujian Internet Of Things (IoT)

berhasil ditampilkan pada aplikasi monitoring cos φ

tetapi untuk mengakses aplikasi cos phi meter sangat

dipengaruhi oleh jaringan internet yang digunakan dan

untuk hasil grafik dari memonitoring ada data yang delay

Gambar 10. Interface Aplikasi Sistem Cos φ

KESIMPULAN

Setelah melalui tahap perancangan dan pengujian,

maka hasil yang di dapat memiliki beberapa kesimpulan

sebegai berikut :

1. Perancangan alat monitoring cos phi meter

berbasis iot dapat berjalan dengan baik dan

dapat mnenjalankan instruksi yang telah

diprogram.

2. Sensor tegangan AC bekerja dengan baik dalam

membaca tegangan AC dari PLN. Error

pembacaan senssor AC berkisar 2.4873 % yang

masih tahap baik.

3. Sensor Arus efektif membaca arus beban yang digunakan dengan maksimal pembacaan sebesar 5A.

Pada pengujian yang telah dilakukan sensor ini masih memiliki penyimpngan pembacaan data atau error arus sebesar 2.036 %.

4. Pembacaan cos phi yang dilakukan sistem memiliki tingkat error 4.308%, tingkat error tersebut masih dalam ambang batas wajar

DAFTAR PUSTAKA

[1] Yudistira Herdiawan, Perancangan dan Implementasi Alat Ukur

Cos Phi Meter Digital Berbasis Mikrokontroler ATMEGA 328,

Universitas Lampung, Indonesia, 2016.

[2] Sulistiyo Agus Prasetio, Dedi Ary dan Supardi Agus, KWH Meter

Digital Terkoneksi Personal Computer (PC) Berbasis Mikrokontroler ATMEGA16, Universitas Muhammadiyah

Surakarta, Indonesia, 2012.

[3] Samudera Dody dan Sugiarto Ari, Sistem Pengeritangan dan

Penanganan Kebocoran Gas Flammable dan Kebakaran Berbasis Internet Of Thing, Universitas Teknologi Yogyakarta, Indonesia,

2018.

[4] Graincer John J. And Stevenson Wiliam D, JR., Power Sistem

Analysis, McGraw-Hill Book Company, New York, pp 10 - 11, 1994.

[5] Wulandari Bekti, M.Pd, Pelatihan:Pemograman Mikrontroler Tipe AVR Bagi Guru – Guru SMK, Universitas Negeri Yogyakarta,

Indonesia, 2015.

[6] Hartono Temmy Nanda, Shidiq Mahfudz dan Santoso Heri,

Perancangan Alat Perbaikan Faktor Daya Beban Rumah Tangga dengan Menggunakan Switching Kapasitor dan Induktor Otomatis,

Universitas Brawijaya, Indonesia, 2014.

[7] Anhar, Panduan Menguasai PHP & MySQL Secara Otodidak,

Mediakita, Indonesia, pp 2 – 49, 2010.

[8] Anwar Syaiful dan Irawan Fahrizal, Rancangan Bangun Sistem

Informasi Pengajuan Pengadaan Suku Cadang Mobil Pada PT.Andalan Chrisdeco Berbasis Web, AMIK BSI Jakarta,

Indonesia, 2017.

[9] Allegromicro, ACS712, Fully Integrated, Half Effect – Based

Linear Current Sensor IC with 2.1 kiloVolt/RMS Isolation and Low-Resistance Current Conductor. Massachusetts :

Allegromicro. 2006.

[10] Akbar Rizal, Rancang Bangun Alat Monitoring Tegangan, Arus,

Daya, kWh, Serta Estimasi Biaya Pemakaian Peralatan Listrik Pada Rumah Tangga, Universitas Islam Indonesia Yogyakarta,

Indonesia, 2018.

[11] Guoqiang,S., Yanming,C., Chao, Z., & Yanxu, Z., Design and

Implementation of Smart IoT Gateway. Green Computing and Communications (GreenCom), 2013 IEEE and Internet of Thing

(iThings/CPSCom), IEEE International Conference on and IEEE Cyber, Physical and Social Computing, 2013.

[12] Botta, A., De Donato, W., Persico, V., & Prescapé, A., Integration of Cloud computing and Internet of Things, Elsevier Science

Publisher, The Netherlands, 2016.

[13] Zhang Q., Lu, C., & Raouf, B., Cloud computing: state –of-the –

art and research challenges, Journal of internet servies and application, The Journal of the Brazilian Computer Society

(JBCS), 2010.

[14] Pratama Ocki P., Bhawiyuga Adhitya, & Amron Kasyful,

Pengembangan Perangkat Lunak IoT Cloud Platform Berbasis Protokol Komunikasi HTTP, Universitas Brawijaya, Indonesia,

2018.

ISSN: 2085-6350 Yogyakarta, 24-25 Juli 2019 CITEE 2019

150 Departemen Teknik Elektro dan Teknologi Informasi, FT UGM

Page 7: RANCANG BANGUN ALAT UKUR COS φ METER DIGITAL …

BIODATA PENULIS

Penulis dilahirkan di Tuban pada

tanggal 31 Mei 1995 dengan

nama Achmad Ali Izzudin putra

kedua dari pasangan Samsudin

dan Zulaicha Saf’i. Lulus dari

SDN Menanggal II Surabaya

tahun 2008, melanjutkan ke SMP

Islam Jiwa Nala lulus tahun 2011, kemudian melanjutkan

ke SMAN 17 Surabaya lulus tahun 2014. Melalui jalur

TES, Penulis dapat melanjutkan studinya ke Teknik

Elektro, Universitas Hang Tuah Surabaya.

Penulis dapat dihubungi melalui Email : [email protected]

CITEE 2019 Yogyakarta, 24-25 Juli 2019 ISSN: 2085-6350

Departemen Teknik Elektro dan Teknologi Informasi, FT UGM 151