BELANJA ONLINE DAN LAYANAN ANTAR SOSIS NUGGET DLL

DAFTAR HARGA MAKANAN BEKU MAKNAN BEKU SAAT ERAT HUBUNGANNNYA DENGAN PROSES MENGGORENG PERHATIKAN KONDISI MINYAK GORENG ANDA SAAT MENGGORENG,

]

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Masalah

Mayoritas masyarakat Indonesia tak pernah lepas dalam menggunakan minyak goreng, seperti yang dilakukan dalam mengolah berbagai macam bahan makanan. Namun banyak pendapat tentang minyak goreng yang masih belum jelas kebenarannya. Beberapa pendapat mengatakan, bahwa minyak goreng adalah susuatu yang harus dihindari, karena tidak baik bagi kesehatan. Akan tetapi, sebagian masyarakat berpendapat lain, seperti bahwa minyak goreng merupakan salah satu zat gizi yang dibutuhkan oleh masyarakat dan tidak perlu dihindari.

 Sesuai SNI 7709:1012, minyak goreng diIndonesia diharus mengandung vitamin A, yang berfungsi sebagai kekebalan tubuh mencegah kematian pada bayi, mencegah kebutaan,  dan sebagai antioksidan tubuh. Kandungan vitamin A dalam minyak goreng dapat diserap tubuh, ketika pengunaan minyak goreng dilakukan secara benar yaitu pada suhu 168-196⁰C. Namun kebiasaan mengorengan yang kurang benar akan menyebabkan timbulnya berbagai penyakit. Penelitian mengungkapkan bahwa, menggorengan bila suhu pemanasan lebih tinggi dari proses suhu normal (168-196⁰C) akan terjadi percepatan proses degradasi dan oksidasi minyak goreng, yang dapat menimbulkan rasa gatal pada tenggorakan, diabetes melitus, stroke, membentuk sel agresif penyebab kanker (Sartika, 2009).

Mengingat dampak yang begitu merugikan bagi kesehatan, maka diperlu suatu sistem pengukuran suhu minyak goreng, untuk menghindari kerusakan minyak goreng karena suhu tinggi. Sistem pengukuran yang biasa digunakan beberapa restoran ternama di Indonesia yaitu deep fryer thermometer, dengan jangkauan suhu pengukurannya dari 10⁰C sampai 400⁰C, dengan tampilan suhu analog.

Penggunaan sensor suhu thermokopel lebih tetap digunakan karena selain jangkauan suhunya yang tinggi, sensor ini juga lebih handal di bandingkan dengan sensor suhu yang lain  dan merupakan sensor aktif. Pada penelitian ini akan dibuat sistem pengukuran minyak goreng, dengan jangkauan pengukuran 0⁰C sampai 250⁰C, menggunakan display LCD yang menampilkan nilai suhu minyak goreng, berbasiskan mikrokontroler ATMega8, dengan sensor suhu termokopel tipe K.

1.2  Rumusan  Masalah

Berdasarkan latar belakang yang telah diuraikan, maka dapat dirumuskan permasalahan sebagai berikut:

1.      Bagaimanakah membuat seperangkat sistem pengukuran suhu minyak goreng berbasis sensor suhu termokopel tipe K.

2.      Bagaimanakah karakteristik alat ukur suhu berbasis termokopel tipe K yang akan dibuat, agar dapat digunakan sebagai alat ukur suhu minyak goreng ?

1.3  Batasan Penelitian  

Berdasarkan rumusan masalah diatas, maka penelitian ini dibatasi pada hal-hal berikut:

1.      Sensor yang digunakan dalam penelitian ini adalah sensor suhu termokopel tipe K produksi Digi Ware, dengan jangkauan 0⁰C sampai 250⁰C.

2.      Sistem yang akan dibuat berbasis mikrokontroler ATMega8 yang berfungsi mengatur seluruh kegiatan sistem.

3.      Hasil pengukuran suhu minyak goreng akan ditampilkan melalui LCD (Liquid  Cristal Display) berupa nilai besaran dalam celcius.

4.      Sampel yang digunakan dalam penelitian ini menggunakan minyak goreng sawit merk Bimoli

1.4  Tujuan Penelitian

Adapun tujuan dari penelitian yang akan dilakukan, diantaranya:

1.      Membuat suatu perangkat sistem pengukuran suhu minyak goreng berbasis sensor suhu termokopel tipe K

2.      Mengkarakterisasi sistem pengukuran suhu minyak goreng, dengan menggunakan sensor suhu termokopel tipe K, agar dapat digunakan sebagai alat pengukur suhu minyak goreng.

 1.5  Manfaat  Penelitian

Adapun tujuan penelitian ini adalah sebagai berikut:

1.      Penelitian ini menawarkan perangkat sistem aplikatif pengukuran suhu minyak goreng yang dirancang secara nyaman (ergonomic).

2.      Mengurangi kesalahan pemanasan minyak goreng, saat proses penggorengan.

3.      Memberikan informasi kepada masyarakat, dari dampak negatif yang ditimbulkan oleh rusaknya minyak goreng, akibat suhu tinggi.

1.6  Keaslian Penelitian

Dengan ini penulis menyatakan bahwa skripsi ini tidak terdapat karya yang pernah  diajukan  untuk  memperoleh  gelar  kesarjanaan  di  suatu  Perguruan Tinggi,  dan  sepanjang  pengetahuan  saya  juga  tidak  terdapat  karya  atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan orang lain, kecuali yang secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Tinjauan Pustaka

Zulkarnain Edwar (2011): Pengaruh pemanasan terhadap kajenuhan asam lemak minyak goreng sawit dan minyak goreng jagung, Penelitian ini memperlihatkan pengaruh suhu dan lama pemanasan terhadap asam lemak tidak jenuh pada minyak goreng sawit. Kesimpulan dari penelitian ini adalah minyak goreng sawit mengalami percepatan proses degradasi dan oksidasi minyak goreng, setelah 20 menit pada suhu 200⁰C dan pada minyak jagung mengalaminya setelah 10 menit pada suhu 200⁰C.

Rita Manurung (1999): Pembuatan Alat Ukur Digital Dengan Tranduser Termokopel Tembaga Dan Besi, Kesimpulan dari penelitian ini adalah, tembaga dan besi dapat digunakan untuk mengukur suhu, hubungan antara suhu dan tegangan pada termokopel tembaga dan besi adalah linear pada suhu 0⁰C sampai 225⁰C, hasil uji dengan membandingkan skala suhu termokopel digital dengan termokopel tembaga dan besi pada benda ukur yang sama adalah senilai ralat sekitar 1%, waktu tanggap dengan perbandingan Tipe K dan Tipe J diperoleh lebih cepat 10 detk.

Penelitian yang akan dilakukan oleh penulis menggabungkan dari penelitian sebelumnya. Penulis akan membuat sistem pengukuran minyak goreng dari proses penggorengan. Kelebihan dari sistem ini yaitu memberikan hasil ukur suhu minyak goreng dari proses penggorengan dalam satuan celcius, yang ditampilkan melalui LCD 2x16 karakter. Selain itu, sistem ini dikarakterisasi secara statis meliputi: sensitifitas, jangkauan pengukuran, dan repeatabilitas sehingga hasil dari rancangan alat ini bisa diuji kelayakannya. Sistem pengukuran ini bersifat portable dan ergonomic sehingga bisa dibawa kemana saja karena dilengkapi baterai.

2.2 Landasan Teori

  2.2.1 Minyak Goreng

Minyak dan lemak dalam bahan pangan secara umum dikelompokkan dalam dua golongan, yaitu (1) lemak yang siap dikomsumsi langsung, seperti mentega, margarin, dan (2) lemak yang dimasak bersama bahan pangan misalnya minyak goreng (kateren, 1986).

Reaksi penting pada minyak dan lemak adalah reaksi hidrolisis, oksidasi, polimerisasi, dan perubahan warna (lawson,1995). Perubahan sifat kimia yang terjadi menyebabkan kenaikan kandungan asam lemak bebas hasil reaksi hidrolisis, penurunan asam lemak tak jenuh, dan kenaikan bilangan peroksida yang berhubungan dengan kerusakan minyak. (Choe dan Min, 2007), selama  proses  pemanasan  reaksi  hidrolisis,  oksidasi,  polimerisasi  akan menyebabkan minyak berasap, berbusa, dan meninggalkan warna coklat serta flovor yang tidak disukai.

Perubahan  sifat  fisik  minyak  yang  terjadi  selama  pemanasan menyebabkan  kenaikan  indeks  bias,  viskositas,  warna,  dan  penurunan  titik asap. Viskositas yang  meningkat  selama pemanasan disebabkan peningkatan komponen hasil degradasi minyak. Komponen nonvolatil yang memiliki berat molekul  tinggi  hasil  reaksi  polimerisasi  meningkatkan  viskositas  minyak selama  proses  penggorengan.  Indeks  bias  merupakan  perbandingan perbandingan kecepatan cahaya di udara  dengan  kecepatan cahaya di dalam medium  tertentu.  Indeks  bias  pada  minyak  meningkat  dengan  semakin panjang rantai karbon, jumlah ikatan  rangkap, dan  meningkatnya kekentalan hasil reaksi polimerisasi (Wan, 2000). Warna minyak yang terbentuk selama proses  penggorengan  merupakan  hasil  degradasi  warna  alami  minyak  atau komponen bahan pangan yang digoreng (Akoh dan Min, 2002). 

Reaksi hidrolisis dapat terjadi pada proses penggorengan suhu tinggi. Bahan pangan yang digoreng akan menghasilkan air dan uap air. Air dan uap air akan menghidrolisis trigliserida pada suhu tinggi sehingga menghasilkan monogliserida, digliserida, gliserol, dan asam lemak bebas.  Reaksi  ini akan mengakibatkan ketengikan hidrolisa yang menghasilkan flavor dan bau tengik pada minyak tersebut. Gliserida akan terevaporasi sebagian pada suhu 150^oC. Peningkatan asam lemak bebas dan produk asam lemak yang memiliki bobot molekul rendah hasil oksidasi lemak dapat memicu reaksi hidrolisis dengan adanya uap selama proses penggorengan (Warner, 2002).

Jumlah asam lemak bebas semakin meningkat dengan lama waktu proses penggorengan. Asam lemak yang terkandung dalam minyak goreng digunakan sebagai  salah  satu  indikasi  kualitas  minyak  goreng.  Reaksi  hidrolisis  lebih mudah terjadi pada  minyak yang  mengandung komponen asam lemak rantai pendek dan tak jenuh dari pada asam lemak rantai panjang dan jenuh karena asam  lemak  rantai  pendek  dan  tak  jenuh  bersifat  lebih  larut  dalam  air. Penambahan  minyak  baru  pada  proses  penggorengan  akan  memperlambat terjadinya reaksi hidrolisis. Asam lemak bebas yang terkandung dalam minyak goreng maksimum sebesar 0.05 – 0.08% (Choe dan Min, 2007).

Gambar 2.2. Reaksi hidrolisis yang terjadi pada minyak goreng   

(Dewanti, 2009)

2.2.2 Sensor

Dalam kaitannya dengan sistem elektronis, sensor dapat dipandang sebagai sebuah perangkat atau device yang berfungsi mengubah suatu besaran fisik menjadi besaran listrik, sehingga keluarannya dapat diolah dengan rangkaian listrik atau sistem digital. Dewasa ini, hampir seluruh peralatan modern memiliki sensor di dalamnya. Terkait dengan perkembangan teknologi yang begitu luar biasa, pada saat ini, banyak sensor telah dipabrikasi dengan ukuran sangat kecil hingga orde nanometer sehingga menjadikan sensor sangat mudah digunakan dan dihemat energinya (Setiawan, 2009).

Jacob Fraden (2003) mendefinisikan sensor sebagai “peranti yang menerima sebuah stimulus dan meresponnya dengan sebuah sinyal listrik”. Lebih jauh Fraden mendefinisikan stimulus, atau rangsangan, sebagai kuantitas, sifat, atau kondisi tertentu yang dapat dirasakan dan diubah menjadi sinyal listrik. Tujuan dari sebuah sensor adalah merespon sejenis masukan dan mengubah masukan tersebut menjadi sinyal listrik. Keluaran (output) dari sensor dapat berupa arus atau beda potensial. Setiap sensor pada prinsipnya adalah pengubah energi (energy converter).

Sedangkan D Sharon, dkk (1982), mengatakan sensor adalah suatu peralatan yang berfungsi untuk mendeteksi gejala-gejala atau sinyal-sinyal yang berasal dari perubahan suatu energi seperti energi listrik, energi fisika, energi kimia, energi biologi, energi mekanik dan sebagainya. Alur kerja fungsi sensor / tranduser dapat dilihat pada Gambar 2.1.

Gambar 2.3 Blok fungsional sensor/transduser (Setiawan, 2009)

Berdasarkan variabel yang diindranya, sensor dikatagorikan kedalam dua jenis : sensor fisika dan sensor kimia. Sensor fisika merupakan jenis sensor yang mendeteksi suatu besaran berdasarkan hukum-hukum fisika, yaitu seperti sensor cahaya, suara, gaya, kecepatan, percepatan, maupun sensor suhu. Sedangkan jenis sensor kimia merupakan sensor yang mendeteksi jumlah suatu zar kimia dengan jalan mengubah besaran kimia menjadi besaran listrik dimana di dalamnya dilibatkan beberapa reaksi kimia (Setiawan, 2009).  

2.2.3. Sensor Termokopel

Pada pada tahun 1822, Seebeck melakukan percobaan dengan menghubungkan plat bismuth diantara kawat-kawat tembaga.  Hubungan (sambungan) tersebut diberi suhu yang berbeda. Ternyata pada  rangkaian tersebut akan muncul arus listrik. Munculnya arus listrik mengindikasikan adanya beda potensial antara ujung-ujung kedua sambungan.

Dari percobaan Seebeck tersebut dapat diambil kesimpulan bahwa  adanya perbedaan suhu antara kedua sambungan logam tersebut akan  menyebabkan munculnya gaya gerak listrik antara ujung-ujung sambungan. Gaya gerak listrik yang muncul ini disebut dengan gaya gerak listrik termo dan sumbernya disebut dengan elemen termo ( termokopel ).

Termokopel adalah sensor temperatur yang paling banyak digunakan dalam industri disebabkan kesederhanaan dan  kehandalannya. Keluaran dari termokopel bisa lansung diukur dengan voltmeter dengan nilai yang sangat kecil, Termokopel terdiri dari dua konduktor atau “termoelemen” yang berbeda, dihubungkan menjadi satu rangkaian seperti yang terlihat pada gambar 2.1

Gambar 2.1.RangkaianTtermokopel (Ade ,2011)

Prinsip kejra termokopel adalah mengukur perbedaan temperatur antara 2 titik, seperti jika sebuah batang logam dipanaskan pada salah satu ujungnya maka pada ujung tersebut elektron-elektron dalam logam akan bergerak semakin aktif, elektron-elektron saling berdesakan dan bergerak kearah ujung, batang yang dipanaskan akan terjadi muatan positif. Kerapatan elektron  untuk setiap logam berbeda, tergantung dari jenis logamnya.       

Tipe-Tipe Termokopel

Tersedia beberapa jenis termokopel, tergantung aplikasi penggunaannya:

      Tipe E (Chromel / Constantan (Cu-Ni alloy))

      Tipe E memiliki output yang besar (68 µV/°C) membuatnya cocok digunakan pada temperatur rendah. Properti lainnya tipe E adalah tipe non magnetik.

      Tipe J (Iron / Constantan) Rentangnya terbatas (−40 hingga +750 °C) membuatnya kurang populer dibanding tipe K

Tipe J memiliki sensitivitas sekitar ~52 µV/°C

      Tipe N (Nicrosil (Ni-Cr-Si alloy) / Nisil (Ni-Si alloy)) Stabil dan tahanan yang tinggi terhadap oksidasi membuat tipe N cocok untuk pengukuran suhu yang tinggi tanpa platinum. Dapat mengukur suhu di atas 1200 °C. Sensitifitasnya sekitar 39 µV/°C pada 900°C, sedikit di bawah tipe K. Tipe N merupakan perbaikan tipe K

      Termokopel tipe B, R, dan S adalah termokopel logam mulia yang memiliki karakteristik yang hampir sama. Mereka adalah termokopel yang paling stabil, tetapi karena sensitifitasnya rendah (sekitar 10 µV/°C) mereka biasanya hanya digunakan untuk mengukur temperatur tinggi (>300 °C).

      Type B (Platinum-Rhodium/Pt-Rh) Cocok mengukur suhu di atas 1800 °C. Tipe B memberi output yang sama pada suhu 0°C hingga 42°C sehingga tidak dapat dipakai di bawah suhu 50°C.

      Type R (Platinum /Platinum with 7% Rhodium) Cocok mengukur suhu di atas 1600 °C. sensitivitas rendah (10 µV/°C) dan biaya tinggi membuat mereka tidak cocok dipakai untuk tujuan umum.

      Type S (Platinum /Platinum with 10% Rhodium) Cocok mengukur suhu di atas 1600 °C. sensitivitas rendah (10 µV/°C) dan biaya tinggi membuat mereka tidak cocok dipakai untuk tujuan umum. Karena stabilitasnya yang tinggi Tipe S digunakan untuk standar pengukuran titik leleh emas (1064.43 °C).

      Type T (Copper / Constantan) Cocok untuk pengukuran antara −200 to 350 °C. Konduktor positif terbuat dari tembaga, dan yang negatif terbuat dari constantan. Sering dipakai sebagai alat pengukur alternatif sejak penelitian kawat tembaga. Type T memiliki sensitifitas ~43 µV/°C (frida, 2009)

Untuk Termokopel tipe K pada umumnya jangkauannya suhunya berkisaran antara -200⁰C sampai 1250⁰C. Pada sistem pengukuran suhu minyak goreng dalam penelitian ini sensor suhu yang dibutuhkan adalah sensor yang dapat mengukur suhu 0⁰C sampai 250⁰C sesuai dengan jangkauan suhu minyak goreng, sedangkan dipasaran terdapat  sensor suhu termokopel tipe K yang jangkauan suhunya lebih sempit yaitu antara 0⁰C sampai 400⁰C. Termokopel tipe K ini terbuat dari dua konduktor yaitu Cromel pada konduktor positif dan Alumel pada konduktor negatif.

Pada termokopel tipe K yang ditawarkan oleh Digi-Ware ini mempunyai panjang kabel 1 meter dengan lebar kawat 6,35 mm, mempunyai pelindung luar dari stainless steel braiding. Pada sensor termokopel tipe k ini mempunyai dimensi unjung sensor 12,7 mm, dengan berat sensor keseluruhannya adalah 20g. Gambar sensor termokopel tipe K dapat dilihat pada gambar 2.4 berikut ini.

Gambar 2.5  Termokopel tipe K (Data Sheet thermokopel tipe K Digi-Ware)

2.2.4 Modul Termokopel Kit DS 760

Modul termokopel kit DS 2760 merupakan suatu modul untuk komuniksi sensor suhu termokopel dengan mikrokontroler. Keluaran tegangan dari termokopel terlalu kecil sehingga dengan Modul Termokopel Kit DS 2760 ini tegangan dari termokopel yang terlalu kecil tersebut dapat terbaca oleh mikrokontreoler.

Data IO

Vdd

Vss

Gambar 2.5a Modul Termokopel Kit DS 2760

Gambar 2.5b Skema modul Termokopel DS 2760

(Data Sheet DS 2760)

2. 2.5 Karakteristik Sensor

Karakterisasi sensor dilakukan untuk mengetahui kinerja sistem sensor yang telah dirancang (Fraden, 2003). Karakteristik sensor dalam penelitian ditentukan oleh hubungan antara sinyal keluaran dan masukan. Karakteristik sensor dibagi menjadi dua yaitu karakteristik statik dan dinamik. Karakteristik statis adalah sifat sensor yang perubahan responnya tidak berubah terhadap waktu. Karakteristik statis sensor meliputi fungsi transfer, linearitas, jangkauan pengukuran, sensitivitas, akurasi, repeatabilitas dan lain-lain. Sedangkan karekteristik dinamis adalah sifat sensor yang perubahan responnya akan berubah terhadap waktu contohnya kalibrasi dan lain-lain. Berikut adalah penjelasan dari beberapa contoh dari karakteristik statis:

1.    Iinieritas

Pengukuran yang baik adalah jika masukan pengukuran (nilai sesungguhnya) memberikan keluaran (nilai yang ditunjukkan alat ukur) yang sebanding lurus. Linieritas merupakan kemampuan sensor untuk membentuk hubungan keluaran (output) dan masukan (input) yang diwujudkan dalam persamaan  garis  lurus.

 

Grafik 2.1 (a). Grafik linieritas, (b) grafik nonlinieritas (Morris,  2001)

Variabel bebas (independent variable) adalah variabel yang nilai–nilainya tidak tergantung pada variabel lainnya, biasanya disimbolkan dengan  X. Variabel ini digunakan untuk meramalkan atau menerangkan nilai dari variabel yang lain. Sedangkan variabel terikat (dependent variable)  adalah  variabel yang nilai-nilainya  bergantung pada variabel lainnya, biasanya disimbolkan dengan Y. Variabel ini merupakan variabel yang diramalkan atau diterangkan nilainya (Fraden, 2003).

Koefisien korelasi linier  menggambarkan ukuran kekuatan atau keeratan hubungan (korelasi)  antara dua variabel. Koefisien korelasi dinotasikan dengan r,  sering juga disebut  dengan korelasi  pearson  atau pearson product moment. Sehingga pengujian korelasi linier dilakukan sebelum menganalisa regresi, hal ini bertujuan untuk mengetahui kuat tidaknya hubungan antara varibel X dan Y yang akan dianalisis. Untuk menentukan koefisien korelasi linier (r) berdasarkan sekumpulan data (X_iY_i) berukuran n dapat menggunakan persamaan berikut ini.

                                  (2.1)
Keterangan,

r                                               : koefisien korelasi linier

n                                              : jumlah data

                                              : jumlah data variabel X

                                                      : jumlah data variabel Y

2.      Sensitifitas

Sensitifitas menunjukan seberapa jauh kepekaan sensor atau respon sensor suatu instrumen terhadap kuantitas yang diukur Fraden (2003).  Sensitifitas sering juga dinyatakan dengan bilangan yang menunjukan perubahan keluaran dibandingkan unit perubahan masukan. Linearitas sensor juga mempengaruhi sensitivitas dari sensor. Apabila tanggapan linier, maka sensitivitasnya juga akan sama untuk jangka pengukuan keseluruhan.

Untuk mengukur sensitivitas thermokopel tipe K produksi Digi-Ware maka sebagai perubahan masukan (X_i) adalah panas minyak goreng (⁰C) yang di dapat dari sensor deep fryer thermometer dan sebagai perubahan keluaran (Y_i) adalah tegangan yang terukur (Volt). Untuk fungsi transfer yang linier, sensitivitas sensor dapat diperoleh dari slope grafik. Fungsi transfer adalah karakteristik sensor yang menggambarkan perbandingan antara keluaran yang dihasilkan (Y_i) terhadap stimulus yang diberikan (X_i). Fungsi transfer tersebut dapat digambarkan dalam bentuk tabel, grafik atau persamaan matematis.

Analisa regresi yang digunakan untuk mengetahui pola hubungan antara dua variabel dengan menggunakan analisa regresi linier sederhana (Simple Analisis Regression). Regresi linier sederhana merupakan suatu prosedur untuk menunjukkan dua hubungan matematis dalam bentuk persamaan antara dua variabel, yaitu variabel bebas (X) dan variabel terikat (Y).

Bentuk umum persamaan linier sederhana dapat terlihat pada persamaan 2.4.

                                                                                       (2.2)

Keterangan,

Y_i            : variabel terikat (tanggapan/respon)

𝑎          : intersep (garis potong kurva terhadap sumbu Y / zero off    set)

b          : slope (koefisien regresi/kemiringan kurva linier)

X_i            : variabel bebas (rangsangan/stimulus)

Untuk menentukan nilai slope (b) dapat menggunakan persamaan 2.11.

                                                                               (2.3)

Sedangkan untuk mencari nilai intersep (a) dapat menggunakan persamaan 2.4,

                                                                                     (2.4)

atau dapat juga dengan menggunakan persamaan 2.5.

                                                                                          (2.5) 

3.     Jangkauan Pengukuran (Range)  

           Menyatakan nilai maksimum dan nilai minimum yang dapat diukur oleh suatu alat. Jangkauan pengukuran dapat dibedakan menjadi dua bagian yaitu jangkauan pengukuran masukan dan keluaran. Jangkuan pengukuran masukan merupakan daerah dimana sensor masih dapat mengubah stimulus (masukan) yang diberikan, sedangkan jangkauanpengukuruan keluaran merupakan perbedaan antara sinyal keluaran yang diukur terhadap stimulus (masukan) maksimum dan minimum.

4.     Repeatabilitas (Repeatability)  

           Presisi merupakan kemampuan sensor dari sistem pengukuran untuk menghasilkan nilai yang sama pada kondisi yang sama berulang-ulang.  Presisi dibagi menjadi dua macam, yaitu repeatabilitas dan reprodusibilitas.  Repeatabilitas  merupakan pengukuran berulang yang dilakukan  dengan metode sama, oleh pengamat yang sama,  dan menghasilkan nilai yang sama. Sedangkan  reprodusibilitas  merupakan pengukuran berulang dilakukan dengan metode berbeda, oleh pengamat berbeda, tapi menghasilkan nilai yang sama..

Besarnya nilai repeatability bisa diperoleh dengan menggunakan persamaan 2.17.

                            (2.6)

Sedangkan besarnya nilai repeatability error dapat diperoleh dengan menggunakan persamaan 2.18.

                                                              (2.7)

Keterangan,

δ          : Repeatability Error

Δ          : Nilai Maximum – Nilai Mininimum

           FS        : Full Scale (skala terjauh)

       Grafik untuk menentukan error repeatability sensor disajikan pada Grafik 2.2

Grafik.2.2 Grafik penentuan error repeatability (Fraden: 2003)

Besarnya repeatability error dapat dituliskan dalam persamaan 2.6.

2.2.6 Mikrokontroler ATMega8

ATMega8 merupakan seri mikrokontroler 8-bit buatan Atmel, bebasis arsitektur RISC (Reduce Instrumen Set Computer). Hampir semua instruksi dieksekusi dalam satu siklus clock. AVR mempunyai 32 register general-purpose, time/counter, fleksibel dengan metode compare, interrupt internal dan eksternal, serial UART (Universal  Asynchronous Receiver  Transmitter ) , PWT (Programmable  Watchdog  Timer) dan  mode power saving, ADC(Analog  to  Digital  Converter) dan PWM (Pulse-width  modulation) internal. Keluarga  AVR  juga  mempunyai  In System Programmable Flash on-chip  yang mengijinkan memori program untuk diprogram ulang  dalam sistem menggunakan hubungan serial SPI (Serial Programmable Interface). Mikrokontroler Atmega8 memiliki 28 Pin  dengan  internal  ADC  (Analog  to  Digital  Converter). Konfigurasi PIN ATmega8 dapat diperlihatkan pada gambar 2.9 berikut ini:

Gambar 2.12.Konfigurasi pin Mikrokontroler ATMega8 (Data Sheet ATMega8)

(Sumber: Atmel-2486-8-bit-AVR-microcontroller-ATmega8_L_datasheet)

Mikrokontroler  ATmega8  sebagaimana  diperlihatkan  pada gambar 2.7 memiliki feature sebagai berikut

1.      Kecepatan beroperasi mulai dari 0 Hz -16 MHz

2.      Memori:  8  Kb  flash  memory,  512  bytes  EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory) , 1 Kb internal SRAM (Static Random-Access Memory)

3.      Time/Counter

Ø  Dua buah 8 bit timer/counter,

Ø  Satu buah 16 bit timer/counter,

4.      ADC (Analog to Digital Converter) internal dengan spesifikasi:

Ø  Delapan kanal yang dapat digunakan secara bergantian,

Ø  Tersedia 2,56 V tegangan referensi internal.

5.      Tegangan operasi mulai 4.5 volt sampai 5.5 volt

Deskripsi dan fungsi dasar dari pin-pin mikrokontroler ATmega8 adalah

sebagai berikut:

1)        V_CC (Common-Collector Voltage)

Berfungsi  sebagai  penyuplai  tegangan  digital.  Besarnya  tegangan berkisar antara 4,5V – 5,5V

2)        GND

Ground, sebagai referensi nol suplai tegangan digital.

3)        PORT B (PB7 sampai dengan PB0)

PORTB adalah port I/O dua-arah (bidirectional) 8-bit dengan resistor pull-up internal yang dapat dipilih. Buffer keluaran port ini memiliki karakteristik  yang simetrik ketika digunakan sebagai source ataupun sink.  Ketika  digunakan  sebagai  input,  pin  yang  dipull-low  secara eksternal akan memancarkan arus jika resistor pull-up-nya diaktifkan. Pin-pin  PORTB  akan  berada  pada  kondisi  tri-state  ketika  RESET aktif, meskipun clock tidak running.

4)        PORT C (PC5 sampai dengan  PC0)

PORTC adalah  port I/O dua-arah (bidirectional) 7-bit dengan resistor pull-up internal yang dapat dipilih. Buffer keluaran port ini memiliki karakteristik  yang simetrik ketika digunakan sebagai source ataupun sink. Ketika  digunakan  sebagai  input,  pin  yang  dipull-low  secara eksternal akan memancarkan arus jika resistor pull-up-nya diaktifkan. Pin-pin  PORTC  akan  berada  pada  kondisi  tri-state  ketika  RESET aktif, meskipun clock tidak running

5)        PC6 / RESET

Jika  Fuse  RSTDISBL  (Reset  Disable)  diprogram,  maka  PC6 berfungsi  sebagai  pin  I/O  akan  tetapi  dengan  karakteristik  yang berbeda  dengan  PC5  sampai  dengan  PC0.  Jika  fuse  RSTDISBL (Reset  Disable)  tidak  diprogram,  maka  PC6  berfungsi  sebagai masukan  reset.  Sinyal  low pada  pin ini  dengan lebar  minimum  1,5 mikrodetik  akan  membawa mikrokontroler  ke  kondisi  reset, meskipun clock tidak running.

6)        PORT D (PD7 sampai dengan PD0)

PORTD adalah port I/O dua-arah  (bidirectional) 8-bit dengan resistor pull-up internal yang dapat dipilih. Buffer keluaran port ini memiliki karakteristik yang simetrik ketika digunakan sebagai source ataupun sink. Ketika  digunakan  sebagai  input,  pin  yang  dipull-low  secara eksternal akan memancarkan arus jika resistor pull-up-nya diaktifkan. Pin-pin  PORTD  akan  berada  pada  kondisi  tri-state  ketika  RESET aktif, meskipun clock tidak running.

7)        RESET

Berfungsi sebagai pin masukan reset. Sinyal low pada pin ini dengan lebar  minimum  1,5  mikrodetik  akan  membawa  mikrokontroler  ke kondisi reset,  meskipun  clock  tidak  running.  Sinyal  dengan  lebar kurang dari 1,5 mikrodetik tidak menjamin terjadinya kondisi reset

8)        AV_CC  (Analog Common-Collector Voltage)

AV_CC adalah pin suplai tegangan untuk ADC, PC3, PC0, dan ADC7 sampai  dengan  ADC6.  Pin  ini  harus  dihubungkan  dengan  V_CC, meskipun  ADC  tidak  digunakan.  Jika  ADC  digunakan,  V_CC  harus dihubungkan  ke  AV_CC  melalui  low-pass  filter  untuk  mengurangi noise.

9)        AREF (Analog Reference)

Berfungsi sebagai pin analog reference untuk ADC.

10)    ADC7 sampai dengan ADC6

Berfungsi sebagai analog input ADC.

2.2.6.1 CPU (Central Processing Unit)

Bagian  ini  berfungsi  mengendalikan  seluruh  operasi  pada mikrokontroler.  Unit  ini  terbagi  atas  dua  bagian,  yaitu  unit pengendali  atau  CU  (Control  Unit)  dan  unit  aritmatika  dan logika  atau  ALU  (Aritmetic  Logic  Unit)  Fungsi  utama  unit pengendali  adalah  mengambil  instruksi  dari  memori  (fetch) kemudian  menterjemahkan  susunan  instruksi  tersebut  menjadi kumpulan  proses  kerja  sederhana  (decode),  dan  melaksanakan urutan  instruksi  sesuai  dengan  langkah-langkah  yang  telah ditentukan  program  (execute).  Unit  aritmatika  dan  logika merupakan  bagian  yang  berurusan  dengan  operasi  aritmatika seperti penjumlahan, pengurangan, serta manipulasi data secara logika seperti operasi AND, OR, dan perbandingan

2.2.6.2 Bagian Masukan/Keluaran (I/O)

Bagian ini berfungsi sebagai alat komunikasi serpih tunggal dengan peranti di luar sistem. Ada dua macam peranti I/O yang digunakan,  yaitu  peranti  untuk  hubungan  serial  UART (Universal  Asynchronous  Receiver  Transmitter)  dan  peranti untuk hubungan paralel yang disebut dengan PIO (Paralel Input Output)

2.2.6.3 Special Function Register (SFR)

Mikrokontroler  mempunyai  sebuah  peta  memori  yang disebut sebagai Special Function Register (SFR) . Port 0 berada di  alamat 80h,  port  1 90h, port  2  A0h  dan  P3 di alamat  B0h.  Sedangkan SBUF (Serial Buffer) untuk komunikasi serial berada pada alamat 99h.

2.2.7    Liquid Crystal Display  (LCD)

Liquid Crystal Display  (LCD) merupakan modul penampil yang banyak digunakan untuk menampilkan tulisan baik angka maupun huruf. LCD yang digunakan tampilan 2 baris x 16 kolom dengan konsumsi daya yang rendah. LCD memiliki memori internal  yang  berisi definisi karakter sesuai dengan standar ASCII (CGROM–Character Generator ROM) dan memori sementara (RAM) yang bisa digunakan bila memerlukan karakter khusus (berkapasitas 8 karakter). RAM ini juga berfungsi untuk menyimpan karakter yang ingin ditampilkan di LCD.  LCD karakter yang digunakan sebagai tampilan data, dikendalikan oleh mikrokontroler ATmega8. Pin DB₀–DB₇ dihubungkan dengan port mikrokontroler yang telah diset sebagai jalur data. Cara menampilkan data pada LCD yaitu menentukan koordinat (X, Y) tampilan melalui pemograman mikrokontroler. Mikrokontroler hanya memberikan perintah yang kemudian diterjemahkan oleh driver yang ada dalam LCD. 

Gambar 2.13 Rangkaian LCD (www.delta-electronic.com) 

Deskripsi singkat pin yang ada pada Gambar 2.12 rangkaian LCD di atas yaitu: 

Ø  Pin 1 dihubungkan dengan ground

Ø  Pin 2 dihubungkan dengan sumber teganan

Ø  Pin 3 dihubungkan ke pin tengah pada sebuah Variabel Resistor sebesar 5KΩ yang berfungsi sebagai pengatur kontras LCD. 

Ø  Pin 4 digunakan untuk memberitahukan kepada LCD bahwa data yang akan dikirim berupa data atau berupa kode pengaturan. 

Ø  Pin 5 berfungsi untuk menentukan arah data. 

Ø  Pin 6 adalah pin untuk mengaktifkan (enable). 

Ø  Pin 7 hingga 14 adalah jalur data. 

Ø  Pin 15 dan 16 adalah pin untuk menyalakan lampu LCD

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1  Waktu dan Tempat penelitian

Waktu penelitian           : Bulan februari sampai dengan Agustus 2013

Tempat penelitian          : Laboratorium Terpadu Universitas Islam Negeri       Sunan Kalijaga Yogyakarta

3.2  Alat dan Bahan

3.2.1.  Alat

Peralatan yang digunakan pada penelitian ini diperlihatkan oleh Tabel 3.1.

Tabel 3.1 Peralatan penelitian

No.	Nama alat	Jumlah / Keterangan
1	Personal Computer (PC)	1 Unit
2	Multitester	1 Buah
3	Solder	1 Buah
4	Bor	1 Buah
5	Gergaji besi	1 Buah
6	Setrika	1 Buah
7	Tang potong	1 Buah
8	Tang jepit	1 Buah
9	Obeng	1 Buah
10	Wadah pengaduk/pelarut	1 Buah
11	Spidol permanen	1 Buah
12	Penyedot timah solder (sucker)	1 Buah
13	Amplas	1 Buah
14	Gunting	1 Buah
15	Pisau pemotong	1 Buah
16	Pinset	1 Buah
17	CodeVision AVR software	Versi 2.04.9
18	ISP Downloader	1 buah
19	Proteus software	Versi 5.10
20	Wajan pengorengan	1 Buah
21	Kompor gas	1 Buah

                         

3.2.2.  Bahan

Bahan yang digunakan pada penelitian ini diperlihatkan oleh Tabel 3.2.

Tabel 3.2 Bahan penelitian

No.	Nama bahan	Jumlah / Keterangan
1	Sensor suhu Termokopel tipe K	1 Buah
2	Mikrokontroler ATMega8	1 Buah
3	Modul thermokopel kit DS2760	1 buah
4	LCD 2x16 karakter	5 Buah
5	PCB polos single layer	1 Buah
6	Larutan feri chloride   (FeCl3)	Secukupnya
7	Baterai Rechargeable 9V-200mAh	2 Buah
8	Tenol	1 Gulung
9	Soket ATMega8	1 Buah
10	Kapasitor 22 PF 35 Volt	2 Buah
11	Resistor 4K7	1 Buah
12	Pin head	1 Buah
13	Kabel jumper	Secukupnya
14	Dioda IN4001	1 Buah
15	Potensiometer 10 k	1 Buah
16	Resistor 330 k	1 Buah
17	Cristal  12 MHZ	1 Buah
22	Kabel Pelangi 20 pin	2 Meter
23	Srotel wajan	1 buah

3.3  Prosedur Kerja Penelitian

Prosedur  kerja pada penelitian ini dilakukan dalam beberapa tahapan. Tahapan yang dilakukan meliputi pembuatan sistem pengukuran,  pembuatan

biogas dan implementasi sistem pengukuran, karekterisasi sistem sensor, analisis data, dan kesimpulan.  Prosedur penelitian dibuat dalam sebuah

skema kerja yang menggambarkan alur pengerjaan penelitian. Prosedur langkah- langkah  kerja penelitian secara umum ditampilkan pada gambar 3.1.

Perangkat keras

Perangkat lunak

Analisis data

I Pembuatan sistem pengukuran

II Implementasi sistem pengukuran

III Karakteristik sistem sensor

kesimpulan

Proses penggorengan

Suhu minyak goreng

Pengambilan data

 

Tabel  3.3 Langkah-langkah digram alir prosedur penelitian secara umum

Penelitian dilakukan berdasarkan tahapan yang telah disusun pada tabel 3.1 di atas.  Langkah  penelitian masing-masing akan dibahas dalam sub bab berikutnya secara lebih rinci.

3.3.1 Pembuatan Sistem Pengukuran

Pembuatan sistem  pengukuran  ini  meliputi dua tahapan, yakni tahap pembuatan perangkat keras dan perangkat lunak. Prosedur masing-masing tahapan dilakukan dengan beberapa langkah, sebagai berikut: 

1. Pembuatan perangkat keras

Pembuatan perangkat keras alat ukur ini adalah prosedur pembuatan sistem elektronik dan mekanik pengukuran. Sistem elektronik pada dasarnya adalah mengintegrasikan sensor dengan pengondisi sinyal. Sinyal yang telah dikondisikan kemudian dimasukan ke dalam mikrokontroler untuk diolah. Prosedur pembuatan sistem pengukuran minyak goreng dapat diperlihatkan pada Gambar 3.2.

Persiapan             Alat dan Bahan

Desain skema rangkaian

Playoutan PCB

Pelarutan PCB

Pengeboran PCB

Pemasangan Komponen

Penyolderan

Pengecekan Rangkaian

 

Gambar 3.2 Diagram alir prosedur pembuatan perangkat keras

2. Pembuatan perangkat lunak

Pembuatan perangkat lunak adalah tahapan setelah pembuatan

perangkat keras. Algoritma pemograman dituliskan dengan bahasa C, tetapi harus decompile  ke  dalam kode  hexadecimal  sebelum dilakukan pemograman ke IC mikrokontroler. Semua langkah tersebut dilakukan dalam  software  Code  Vision  AVR versi 2.04. Prosedur pembuatan perangkat lunak diperlihatkan di Gambar 3.3

 Gambar 3.3 Diagram alir prosedur pembuatan perangkat lunak

3.4.1 Implementasi sistem pengukuran

Implementasi sistem pengukuran pada minyak goreng yakni pengukuran nilai suhu minyak goreng pada proses penggorengan. Prosedur pengukuran dilakukan dengan beberapa langkah,sebagai berikut:

Prosedur pengukuran nilai suhu minyak goreng

Mulai

Saklar Dihidupkan

Prosedur pengukuran dilakukan saat proses pemanasan minyak goreng. Nilai suhu minyak goreng yang dihasilkan saat pemanasan diukur dengan menempatkan sistem pengukuran pada minyak goreng. prosedur kerja sistem pengukuran diperlihatkan pada gambar 3.4

Baca Suhu terpantau

    

Hasil Data Dicatat

Saklar Dimatikan

Selesai

Tampilkan nilai suhu (0c)

Ambil data lagi ?

 

Gambar 3.4 digram alir prosedur kerja sistem pengukuran

3.4.3 Karakterisasi sensor

 1. Linieritas

Linieritas sensor diperoleh dengan cara membuat grafik hubungan antara tegangan keluaran sensor dengan konsentrasi  gas. Sensor yang memiliki tanggapan tidak linier bisa dilakukan linierisasi dengan cara memotong daerah pengukuran liniernya saja. Cara ini menyebabkan jangkuan pengukuran sensor menjadi berkurang.  Untuk mencarikoefisien korelasi antara kedua variabel, yaitu variabel bebas (X) dan variabel terikat (Y) dapat ditentukan dengan cara:

                                    (3.8)

Nilai korelasi menyatakan kekuatan hubungan antara kedua variabel. Jika hasilnya mendekati 1 maka hubungannya sangat kuat.

  2. Sensitivitas

Untuk fungsi transfer yang linier, sensitivitas sensor dapat diperoleh dari slope grafik. Fungsi transfer ini menggambarkan hubungan keluaran yang dihasilkan (Yi) terhadap stimulus yang diberikan (Xi). 

Persamaan regresi linier  sederhana, dapat ditentukan dengan persamaan 3.9. 

                                                                       (3.9)

     Untuk menentukan nilai slope (b) dan intersep (a) dapat ditentukan dengan persamaan berikut:

                                                                (2.10)

                                                      (3.11)

                                                                (3.12)

3.  Jangkauan Pengukuran

Jangkuan pengukuran pada penelitian ini adalah seberapa besar konsentrasi suhu minyak goreng saat proses penggorengan  yang masih dapat dideteksi dan diukur oleh sensor. 

4. Repeatabilitas

 Repeatabilitas diperoleh dengan membaca grafik yang terbentuk dari pengulangan proses analisis data pada waktu yang berbeda. Sehingga besarnya  error repeatability  dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan berikut:

                                                              (3.13)

Keterangan,

δ          : Repeatability Error

Δ          : Nilai Maximum – Nilai Mininimum

FS        : Full Scale (skala terjauh)