Tachometer.doc

LAPORAN PRAKTIKUM INSTRUMENTASI “Mengukur Kecepatan Rotasi pada Ban Sepeda Motor dan Bor Listrik Menggunakan Tachometer”

Dosen Pembimbing : Dedy Eko Rahmanto,S.TP,MSi Kelompok 2 : 1. Ma’rifah

(B42120132)

2. Asrorin Safira Zata Lini

(B42120143)

3. Erma Damawiyah

(B42120184)

4. Yopi Prayoga

(B42120186)

5. Linda Maharo

(B42120210)

6. Silfia Juliana Ingi Kollyn (B42120211)

PROGRAM STUDI TEKNIK ENERGI TERBARUKAN JURUSAN TEKNOLOGI PERTANIAN POLITEKNIK NEGERI JEMBER 2013

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Ilmu pengetahuan dan teknologi terutama dalam bidang elektronika dan komputerisasi berkembang sangat pesat pada masa ini. Penggunaan teknologi komputer dalam mengendalikan sesuatu agar dapat berjalan otomatis sudah banyak dilakukan, ditambah lagi dengan adanya penemuan komponen-komponen elektronika yang mempunyai bentuk dan kemampuan yang dapat memberikan banyak pilihan serta dengan perkembangan perangkat lunak sekarang ini yang semakin pesat juga sehingga telah banyak menghasilkan rancang bangun suatu alat yang aplikatif dalam penggunaannya. Sebagai contoh pengukuran besaran memanfaatkan berbagai macam sensor yang dihubungkan dengan mikrokontroler sebagai pengolah data besaran tersebut dan kemudian data pengukuran ditampilkan ke dalam monitor komputer saat ini mulai banyak dikembangkan. Pengukuran besaran putaran per menit atau sering disebut dengan rotation per minute (RPM) biasanya menggunakan alat ukur RPM analog yang dapat dibeli di pasaran yakni Tachometer, fungsi utama sebuah Tachometer umumnya berguna untuk memantau kinerja mesin mobil atau motor. Secara sederhana, tachometer merupakan instrumen yang digunakan untuk mengukur kecepatan perangkat berputar. Instrumen ini bekerja dengan menghitung banyaknya rotation per minute (RPM) atau putaran per menit. Penggunaan paling umum tachometer adalah untuk menentukan kecepatan dari poros berputar yang digerakkan oleh sebuah motor penggerak. Tachometer yang umum dijual di pasaran saat ini adalah Tachometer analog yang terdiri dari jarum yang menunjukkan pembacaan disertai indikator apakah putaran motor penggerak masih dalam taraf aman atau sudah mulai membahayakan. Selain tachometer analog, terdapat pula tachometer digital yang sudah mulai menggantikan jenis analog. Pada tachometer digital, hasil pengukuran langsung disajikan dalam bentuk angka sehingga mempermudah pembacaan. Kelemahan dari tachometer analog maupun digital adalah sekedar

dapat melakukan pembacaan saja tanpa dapat melakukan pengontrolan dan pencatatan data secara otomatis, dengan pertimbangan tersebut untuk sebuah pengukuran putaran motor per menit atau RPM dibutuhkan peralatan ukur yang lebih efektif dan efisien dalam pengukuran serta dapat dilakukan pengontrolan terhadap kecepatan putaran motor DC secara terintegrasi dalam satu sistem, dalam hal ini komputer dijadikan sebagai pengolah serta penampil data untuk kemudian dilakukan pengendalian terhadap motor DC. Aplikasi pemrograman komputer dapat dimanfaatkan sebagai visualisasi untuk menampilkan data RPM, sehingga mampu memberikan kemudahan kepada pemakai serta memiliki daya guna yang tinggi dalam mengikuti perkembangan teknologi komputer saat ini. 1.2 Tujuan Praktikum 1) Agar mahasiswa/i mengertahui bagaimana prinsip kerja Tachometer. 2) Agar mahasiswa bisa menggunakan Tachometer dengan baik dan benar. 3) Agar mahasiswa/i mengetahui fungsi Tachometer. 1.3 Rumusan Masalah 1) Jelaskan pengertian dari Tachometer ! 2) Jelaskan fungsi dari Tachometer ! 3) Berapa daya dari ban sepeda motor dan motor bor (bor listrik) ! 4) Bagaimana cara mengoperasikan Tachometer ?

BAB II TINJAUAN PUSTAKA Salah satu parameter yang paling sering di monitor pada sebuah mesin adalah RPM (Rotation Per Minute), yaitu jumlah putaran yang terjadi dalam satu menit, misal pada elektro motor, pompa, mixer dll. Ada bermacam cara untuk mengukur kecepatan putar suatu system secara continue, misalnya dengan magnetic pick-up atau tachogenerator dan yang paling sederhana adalah dengan menggunakan proximityswitch dan pulsa meter. RPM = f X aRPM = f X 60/N Dimana : •

RPM

: kecepatan putaran (RPM)

•

F

: frekuensi pulsa (Hz)

•

N

: Jumlah pulsa dalam satu putaran

•

a

: nilai skala yang terdiri dari mantisa dan exponent.

2.1 Mengukur Kecepatan Putaran Kecepatan putaran motor sama dengan jumlah putaran motor dalam periode tertentu, misalnya putaran per menit (Rpm) atau kecepatan per detik (Rps). Alat ukur yang digunakan adalah indikator kecepatan sering disebut tachometer. Tachometer ditempelkan langsung pada poros sebuah motor dan dibaca putarannya pada skala yang ada. Tachometer yang modern menggunakan prinsip sinar laser, bekerjanya lebih sederhana, yaitu berkas sinar laser ditembakkan pada poros dan display digital akan menunjukkan putaran poros motor. Kecepatan motor diukur dengan alat tachometer, pengukuran dilakukan pada poros rotor. Ada tachometer analog dan tachometer digital. 2.2 Jenis Tachometer Tachometer kontak Pulsa/ Rate Meter terdapat berbagai merk dan type, untuk kali ini mempergunakan MP5-W Serries dari Autonics. Unit ini mempunyai banyak fungsi yang salah satunya adalah untuk pengukuran RPM (mode : F1). Mempunyai dua input (IN A dn IN B), banyak pilihan tipe mulai sebagai

indicator dan sebagai controller dengan bermacam output. Display terdiri dari 5 digit dan dilengkapi keypad pemrograman. Sedangkan sensor yang dipergunakan adalah sebuah proximity sensor PR30-10DN dengan spesifikasisupply 12 ~ 24 VDC, output NPN, dan jarak sensing 10 mm (pernah di coba sampai4500 RPM dan stabil). Pemasangan sensor pada unit display, untuk kabel supply dihubungkan ke terminal 6 dan 7 (perhatikan polaritasnya) sedangkan output sensor di terminal 1 (IN A), sementara IN B di ambangkan saja. Power supply MP5 diterminal 8 dan 9. Jika menggunakan option output sambungkan sesuai dengan type outputnya. Struktur program MP5 serries mempunyai 4 parameter grup yangterpisah. Paramenter grup 0 sampai parmeter grup 3, tetapi untuk aplikasi tachometer hanya diperlukan beberapa Setting parameter. Yang penting diketahui adalah untuk berpindah ke tiap tiap parameter adalah dengan menekan tombol “MD” sel ama beberapa detik. Jika MP5 dipergunakan sebagai controller, setting level output berada pada parameter

grup 0.Terdapat 4 level output yaitu HH,

H,L dan LL namun ini untuk seri controller. Sedangkan pada aplikasi display tidak diperlukan dan langsung ke parameter 1 dengan menekan MD selama 3 detik. Di parameter grup 1 setting node diF1 ( Frequency), In-A (jenis output sensor: NPN ) set ke nPnhF dan Auto.A ( autozero time ) ke 10.Kemudian dilanjutkan parameter grup 2 dengan cara menekan MD selama kuranglebih 4 detik. Jika MP5 hanya indicator setting dilakukan pada PSC.AH (nilai mantisanilai default adalah 6), PSC.AY (eksponen dengan default 10^1) dan dISP.t (siklusdisplay, sebaiknya diisi 1 agar tidak terlihat berkedip). Sedangkan untuk controller diperlukan setting batas atas dan batas bawah. Nilai skala dan mantisa harus dihitungsesuai dengan jumlah pulsa per putarannya.Sebenarnya mode F1 adalah fungsi pembacaan frekuensi (pulsa per detik dengan satuan Hz). Jika dipergunakan untuk pembacaan RPM ( Rotation Per Minute ) maka harus dikalikan 60 (1 menit sama dengan 60 detik).

2.2.1 Tachometer non-kontak

Gambar 1.Tachometer non-kontak

Pada dasarnya Tachometer Non-kontak ini sama kerjanya/fungsinya dengan Tachometer biasa yang di pergunakan untuk mengetahui kecepatan Suatu putaran motor hanya saja berbeda sedikit pada saat Tachometer ini di hubungkan dengan personal komputer. Dengan dikoneksikan ke personal komputer kita akan dapat mengetahui nilai error dan grafik dari kecepatan motor tersebut. Alat yang lebih canggih dan aman untuk mengukur kecepatan adalah alat tanpa kontak, seperti tachometer non-kontak. Tachometer non- kontak menggunakan sumber sinar cahaya yang dapat disinkronisasi dengan setiap kecepatan dan pengulangan gerakan sehingga benda yang berpindah sangat cepat terlihat tidak bergerak atau berpindah perlahan. Untuk menggambarkan prinsip ini, diambil sebuah contoh berikut: Diasumsikan sebuah disket putih dengan titik hitam terpasang pada as dari motor 1800 rpm. Bila disket berputar pada 1800 rpm; tidak mungkin untuk mata orang untuk

melihat gambaran

tunggal

dan

titik

akan

tampak

menjadi

lingkaran kabur . Bila diterangi oleh sinar cahaya tachometer non-kontak, disinkronkan pada cahaya untuk setiap putaran disket (bila titik berada pada jam tiga, sebagai contoh), titik akan terlihat pada posisi ini – dan hanya pada posisi ini – pada kecepatan 1800 kali untuk setiap menit. Oleh karena itu, titik akan nampak membeku atau berdiri diam Jika laju sinar dari tachometer non-kontak diperlambat menjadi 1799 sinar per menit, titik akan teriluminasi pada posisi

cahaya

yang berbeda,

setiap

kali

piringan

berputar,

dan

titik

akan

tampak berpindah. Perlahan dalam arah putaran 360° dan tiba pada posisi sebenarnya 1 menit kemudian. Perpindahan yang sama, tetapi di arah yang berlawanan rotasi dari titik, akandiobservasi jika laju sinar dari tachometer non-kontak ditingkatkan menjadi

1801 fpm.Jika diinginkan, laju perpindahan yang tampak dapat

dipercepat dengan meningkatkanatau menurunkan laju sinar pada tachometer nonkontak. Bila bayangan dihentikan, lajusinar strobo setara dengan kecepatan perpindahan obyek. Karena laju sinar diketahui, maka kecepatan obyek juga diketahui. Oleh karena itu tachometer non-kontak mempunyai

dua

tujuan

yaitu

mengukur kecepatan dan pengamatan penurunan yangnampak pada kecepatan makin perlahan atau pemberhentian gerakan cepat. Hal yangcukup berarti dari efek gerakan lambat adalah karena gerakan ini merupakan copy/salinanyang tepat dari gerakan kecepatan tinggi, maka semua ketidak teraturan (getaran, torsi,suarasuara, loncatan) yang ada pada gerakan kecepatan tinggi dapat dipelajari. Untuk studi audit pada umumnya digunakan jenis kontak tachometer karena alat tersebut sudah siap tersedia. 2.3 Macam – Macam Tachometer 2.3.1 Tachometer optik

Gambar 2. Tachometer Optik

Tachometer optik

adalah sebuah alat untuk mengukur kecepatan sudut

putar dengan besaran rpm. Tachometer optik terdiri dari jalur atau garis (stripe) yang terdapat di dalam batang lalu terdapat sebuah atau lebih photosensor yang menghadap pada batang tersebut.

Cara kerjanya setiap batang tersebut berputar maka photosensor akan mendeteksi jumlah stripe yang melewatinya. Kemudian akan menghasilkan output yang akan berbentuk pulsa. Pada gelombang pulsa tersebut periode ≈ kebalikan dari kecepatan angular. Dapat diukur dengan menggunakan rangkaian counter seperti yang digambarkan pada encoder batang optik. Keunggulan tachometer optic ialah memiliki photosensor sehingga dapat mendeteksi setiap garis yang melewatinya, sedangkan kelemahannya tidak dapat merasakan posisi dan jarak, namun dapat diatasi dengan memasang 2 buah photosensor. 2.3.2 Tachometer Rotor

Gambar 3.Tachometer Rotor

Tachometer Rotor bergigi terdiri dari sebuah sensor tetap dan sebuah pemutar gerigi, roda, dan bahan besi. Ada 2 jenis sensor yang digunakan : a. Variable reluctance sensor b. Hall effect sensor c. Terdapat magnet yang menggantung sebagai sensornya Cara kerjanya adalah rotor berputar, kemudian bagian rotor bergigi yang akan diukur. Sensor yang berupa magnet akan mendeteksi setiap gerigi tersebut yang melewatinya. Setiap gerigi melewatinya maka medan magnet akan bertambah dan menginduksi tegangan pada belitan kawat sehingga akan dihasilkan pulsa. Pulsa tersebut akan dikonversi menjadi sebuah gelombang kotak yang bersih dengan rangkaian ambang detector. Keunggulan tachometer gerigi ini ialah Memberikan sebuah pulsa setiap waktu apabila gigi besi melewatinya dan menghasilkan pulsa yang berupa sinyal kotak yang jernih.

2.3.3 Tachometer DC

Gambar 4.Tachometer DC

Tachometer DC adalah sebuah generator DC yang memproduksi tegangan keluaran DC yang proporsional dengan kecepatan batang. Terdiri dari magnet permanen dan bagian yang beputar yang terbuat dari koil, dan juga terjadi konversi langsung. Prinsip kerjanya adalah terjadinya proses konversi langsung antara kecepatan dan tegangan. Tachometer inilah yang digunakan dalam praktikum instrumentasi kelautan dalam kesempatan kali ini. Keunggulan tachometer DC ini ialah untuk menjaga inersia turun dapat diatasi dengan penggunaan sikat sedangkan kelemahan sendiri yaitu penggunaan sikat untuk menjaga inersia dapat aus.

BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Alat dan Bahan 1) Ban Sepeda Motor 2) Motor Bor (Bor Listrik) 3) Tachometer 4) Sticker 3.2 Tabel Data Pengamatan No. Objek 1 Ban Sepeda

RPM − 20 : 154,1 − 20 : 171 − 40 : 337

2

Motor Bor

Daya (watt)

6900 watt

− 40 : 343 − 656 − 656 − 980 (di ujung mata bor)

350 watt

BAB IV PEMBAHASAN 4.1 Pengertian Tachometer Tachometer adalah sebuah instrumen atau alat yang mampu untuk mengukur kecepatan putaran dari poros engkol atau piringan, seperti yang terdapat pada sebuah motor atau mesin lainnya. Alat ini biasanya menampilkan revolutions per minute (RPM) pada sebuah pengukur skala analog, namun yang versi tampilan digital juga. Dalam aplikasi kendaraan bermotor, pemasangan

tachometer

dengan

tujuan agar pengendara dapat menggunakan mesin secara efisien. Tachometer yang terdapat pada mobil, pesawat terbang dan kendaraan-kendaraan lainnya biasanya menunjukan tingkat rotasi/perputaran pada poros engkol mesin, dan secara tipikal sudah menandakan indikasi jangkauan keselamatan dari perputaran mesin. Hal ini mampu menolong pengemudi dalam menyeleksi akselerasi yang pas dan pengaturan rotasi mesin untuk segala macam kondisi pengendaraan. Tachometer

akan

memberikan

peringatan

kepada

pengemudi

apabila

tingkat putaran mesin sudah pada tahap "maksimum". Tachometer dikendalikan oleh putaran kabel dari sebuah unit pengendali yang dimasukkan kedalam mesin (biasanya pada poros engkol) juga adabiasanya pada sistem mesin diesel sederhana yang menggunakan basis sistem elektris ataupun tanpa sistem elektrik. Pada sistem manajemen mesin yang umumnya terdapat pada kendaraankendaraan moderen, sinyal untuk tachometer biasanya dihasilkan dari sebuah mesin ECU yang menghantarkan informasi baik dari sensor kecepatan putaran yang terdapat pada poros engkol. 4.2 Fungsi Tachometer Fungsi Tachometer adalah alat untuk mengukur putaran

mesin,

khususnya jumlah putaran yang dilakukan oleh sebuah poros dalam satu satuan

waktu dan sering digunakan pada peralatan kendaraan bermotor. Biasanya memiliki layar yang menunjukkan kecepatan putaran per menitnya. 4.3 Cara Pengoperasian Tachometer Pada jenis kontak tachometer , roda tachometer dikontakkan dengan badan yang berputar. Karena adanya gesekan diantara keduanya, setelah beberapa detik kecepatan roda tachometer sama dengan kecepatan badan berputar. Kecepatan ini ditampilkan pada panel sebagai putaran per menit (rpm). Tachometer non-kontak digital merupakan sumber cahaya yang digunakan untuk

mengukur

kecepatan

obyek

yang

bergerak

cepat

atau

untuk

menghasilkan efek optik menghentikan atau memperlambat gerakan kecepatan tinggi untuk keperluan pengamatan, analisis atau fotografi. Prinsip kerjanya, menghitung jarak tempuh roda belakang (keliling roda belakang) dikali putaran roda belakang yang berhubungan dengan putaran mesin. 4.4 Potensi Porsi yang dihasilkan oleh Objek 4.4.1 Ban Sepeda Motor • Daya Ban Sepeda Motor = 6900 watt

•

•

•

•

4.4.2 Motor Bor (Bor Listrik) • Daya Motor Bor = 350 watt

•

•

BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan Tachometer adalah sebuah instrumen atau alat yang mampu untuk mengukur kecepatan putaran dari poros engkol atau piringan, seperti yang terdapat pada sebuah motor atau mesin lainnya. Fungsi Tachometer adalah alat untuk mengukur putaran mesin, khususnya jumlah putaran yang dilakukan oleh sebuah poros dalam satu satuan waktu dan sering digunakan pada peralatan kendaraan bermotor. Biasanya memiliki layar yang menunjukkan kecepatan putaran per menitnya. Ada beberapa macam dari tachometer yaitu: •

Tachometer optik

•

Tachometer rotor

•

Tachometer DC

DAFTAR PUSTAKA Erjavec, Jack, 2005. Automotive Technology Az Zahra, Aulia, 2012. Prinsip Kerja Tachometer. http://simplefisika.blogspot.com/2012/02/prinsip-kerja-tachometer.html Fiametu, Eghie. 2011. Prinsip Kerja Tachometer Terhadap Mesin Kendaraan. http://xgooooo.blogspot.com/2011/10/v-behaviorurldefaultvmlo.html