PENGGULUNG BENANG OTOMATIS BERBASIS SENSOR OPTIK

DESAIN DAN ANALISIS OTOMATISASI ALAT PENGGULUNG BENANG OTOMATIS BERBASIS SENSOR OPTIK

Santi Susilowati¹, Akhmad Dzakwat², Sri Wahyu Suciyanti³, Randi Setiawan⁴

Jurusan fisika FMIPA, Universitas Lampung

Jl. Prof. Dr. Soemantri BrojonegoroNo. 1 Gedung Meneng Bandar Lampung 35145

ABSTRAK.

Telah di lakukan penelitian untuk membuat sebuah alat penggulung benang secara otomatis yang mbekerja menggunakan motor DC yang di kendalikakan oleh sistem sensor cahay (LDR). Alat ini bekerja berdasarkan sistem kerja pada lampung jalan. Jika ada cahaya yang di terima oleh LDR maka alat penggulung benang ini tidak akan bekerja, sebaliknya apabila sensor LDR tidak menerima cahaya maka lampung dapat bekerja. Sensor LDR di pasang dengan menggunakan metode pembagi tegangan (voltage divider), sedangkan pada rangkaian pengkondisi sinyal memanfaatkan prinsip Op-Amp sebagai komparator.

Kata kunci : Sensor Cahaya (LDR), Alat penggulung benang, Motor DC.

PENDAHULUAN

Perkembangan teknologi sekarang ini sudah sangat canggih dengan banyak di temukan berbagai macam alat elelktronik, baik yang bekerja secara otomatis maupun manual. Teknologi tresebut meliputi, skala industri hingga skala rumah tangga. Dengan adanya alat-alat elektronik yang bekerja secara otomatis dapat meningkatkan laju produksi, kualitas produksi, menurunnya biaya produksi dan meniadakan pekerjaan-pekerjaan rutin yang harus dilakukan setiap hari. Begitupun dengan industri tekstil yang saat ini perkembangannya sangat pesat karena kebutuhan manusia yang meningkat, sehingga diperlukan suatu elemen penting yang dapat mengkonversikan suatu variabel fisis yang akan diukur kedalam bentuk sinyal elektrik, seperti sensor. Karena akan menjadi besaran non listrik menjadi besaran listrik, sehingga proses pengendalian dalam dilakukan secara elektronik.

Pada umumnya, sensor terdiri dari dua janis yaitu sensor kimia dan sensor fisika. Sensor cahaya merupakan salah satu contoh dari sensor fisika yang dapat digunakan untuk merubah besaran cahaya menjadi besaran listrik. Sensor sebagai elemen instrumentasi dan pengendaliannya secara elektronik, memerlukan sebuah rangkaian penguatan yang dapat menguatkan sinyal masukan ke dalam suatu format tertentu, seperti rangkaian Op-Amp. Rangkaian penguat yang umumnya digunakan sebagai rangkaian pembanding tegangan adalah rangkaian penguat yang dapat menguatkan sinyal ke dalam suatu format tertentu, seperti rangkaian Op-Amp. Rangkaian penguat yang umuumnya digunakan sebagai rangkaian pembanding tegangan adalah rangkaian penguat komporator. Atas dasar beberapa pertimbangan diatas, maka akan dilakukan penelitian mengenai Analisis dan desain alat penggulung benang menggunakan sensor LDR (Light Dependent Resistor).

METODE PENELITIAN

Dalam perancangan penggulung benang otomatis ini dilakukan beberapa tahap penelitian diantara sebagai berikut.

Diagram Alir Penelitian

Diagram alir penelitian merupakan proses dari langkah kerja yang dilakukan pada penelitian ini. Diagram alir penelitian dapat di lihat pada Gambar 1.

Gambar 1.  Diagram alir penelitian

Penelitian ini menggunakan sensor peka cahaya yaitu LDR (light dependent resistor). Sensor LDR di pasang dengan metode pembagian tenaga (volage divider). Dengan memanfaatkan potensiometer dapat di tentukan seberapa besar kesensitifan alat terhadap perubahan intensitas cahaya, sehingga dapat mengirim sinyal kerelay sehingga motor DC bergerak memutar. Gambar 2. Merupakan diagram blok rangkaian penggulung benang.

Gambar 2. Diagram blok rangkaian penggulung benang

Tempat proses penggulungan benang

Berikut ini gambar rangkaian tempat pennggulungan benang

Gambar 3. Tempat proses penggulungan benang

Gambar 3 diatas dapat dijelas tempat penggulung benang yang terbuat dari bahan fiber dan pipa plastik, dipasang sejajar dengan alat penggulung, yang terletak diantara LED dan LDR. Kemudian alat ini digunakan sebagai tempat terjadi penggulungan benang antara benang yang satu dengan yang lain.

Perancangan alat penggulung benang

Berikut ini adalah gambar perancangan alat penggulung benang, yang terdiri dari LED, Fiber, LDR, motor DC, pada gambar 4 dijelaskan proses atau cara kerja dari alat penggulungan benang. Apabila LDR terkena cahaya maka proses penggulung benang tersebut tidak dapat bekerja dan sebaliknya apabila LDR tersebut tidak terkena cahaya (cahaya tersebut terhalang oleh plastik fiber yang berwarna gelap) maka alat penggulung tersebut akan bekerja

Gambar 4. Perancangan alat penggulung benang

HASIL DAN PEMBAHASAN

Adapun hasil penelitian yang telah dilakukan sebagai berikut:

No	Intensitas Cahaya (Watt/)	Jarak (m)
1	40,2	0,10
2	36,1	0,09
3	31,5	0,08
4	29,3	0,07
5	24,6	0,06
6	21,9	0,05
7	21,3	0,04
8	18,1	0,03
9	16,4	0,02
10	08,3	0,01

Tabel 1. Perubahan jarak terhadap intensitas cahaya

No	Intensitas Cahaya (Watt/)	Resistansi (kOhm)
1	40,2	6,7
2	36,1	8,0
3	31,5	12,4
4	29,3	13,3
5	24,6	16,7
6	21,9	17,7
7	21,3	19,5
8	18,1	20,1
9	16,4	21,3
10	08,3	22,6

Tabel 1. Perubahan intensitas cahaya terhadap resistansi

No	Intensitas Cahaya (Watt/)	Resistansi (kOhm)
1	0,01	6,7
2	0,02	8,0
3	0,03	12,4
4	0,04	13,3
5	0,05	16,7
6	0,06	17,7
7	0,07	19,5
8	0,08	20,1
9	0,09	21,3
10	0,10	22,6

Tabel 1. Perubahan jarak terhadap resistansi

No	Intensitas Cahaya (Watt/)	Resistansi (kOhm)
1	20	14,30
2	19	12,70
3	18	11,60
4	17	10,98
5	16	9,45
6	15	8,66
7	14	8,00
8	13	7,20
9	12	6,25
10	11	5,75

Tabel 1. Hubungan antara perubahan penjang benang dengan waktu

Pembahasan

Pada penelitian ini digunakan lux meter sebagai alat pengukur intensitas cahaya, berikut tabel pengukuran yang telah dilakukan

Grafik 1. Grafik hubungan perubahan jarak terhadap intensitas cahaya

Pengukuraan yang pertama ini yaitu pengukuran jarak tehadap intesitas cahaya atau kuat penerangan, dengan cara memvariasikan jarak antara LED dengan LED dengan range antara 1 cm sampai 10 cm. Maka diperoleh persamaan intensitas cahaya seperti berikut.

dan persamaan intensitas cahaya

setelah di subttusikan maka di dapatkan persamaan berikut.

Dapat dilihat bahwa hubungan jarak antara intensitas cahaya adalah berbanding lurus, semakin besar jarak antara LED dengan LDR maka intensitas cahayanya akan semakin besar.

Grafik 2. Grafik hubungan perubahan resistansi terhadap intensitas cahaya

Pengukuran kedua dilakukan dengan cara mengukur intensitas cahaya dengan menggunakan lux meter, dengan memvariasikan jarak antara 1 cm sampai 10 cm, sehingga di peroleh grafik hubungan intensitas cahaya berbanding terbalik dengan resistansi, semakin besar intensitascahaya maka akan semakin kecil nilai resistansi tersebut

Gambar 3. Grafik hubungan perubahan resistansi terhadap intensitas cahaya

Pengukuran ketiga yaitu pengukuran jarak terhadap resistansi dengan cara memvariasikan jarak antara LED dengan LDR dengan range 1 cm sampai 10 cm. Maka diperoleh hubungan antara jarak berbanding lurus dengan resistansi. Bahwa semakin besar jarak antara LED dengan LDR maka nilai resistansinya akan semakin besar.

Grafik 4. Grafik hubungan antara prubahan panjang benang terhadap waktu

Pengukuran  keempat yaitu pengukuran kecepatan penggulung benang dengan mevariasikan lintasan panjang benang terhadap waktu range 1 cm. Sehingga diperoleh grafik hubungan antara perubahan panjang benang berbanding lurus terhadap waktu, semakin besar panjang benang maka waktunya akan semakin besar.

KESIMPULAN

Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan dapat direalisasikan sebuah alat penggulung benang otomatis menggunakan sensor LDR dan motor DC. Berdasarkan hasil penelitian diatas dapat di proleh kesimpulan sebagai berikut:

1.     Perubahan jarak berbanding lurus terhadap intensitas cahaya. Dengan persamaan y= -314,36 x +42,06 dan = 0,9725

2.     Nilai resistansi LDR berbanding terbalik terhadap intensitas cahaya. Dengan persamaan y= -0,5584+29,662 dan = 0,9522

3.     Perubahan jarak berbanding lurus terhadap resistansi. Dengan persamaan y= 178,36 + 6,02 =0,956

4.     Panjang benang hasil gulunggan berbanding lurus terhadap terhadap waktu. Dengan persamaan y= x + 10 dan =1

UCAPAN TERIMAKASIH

Puji syukur penulis panjatkan kepada kehadirat Allah SWT, Rabb pencipta alam semesta yang telah memberikan kesempatan bagi penulis untuk mengucapkan terimakasih kepada bapak Akhmad Dzakwan, S.Si selaku pembimbing ata kesediaanya memberikan arahan, bimbingan, ide dan saran dalam penyelesaian jurnal ini.

DAFTAR PUSTAKA

Areny, R.P. and Webster, J.G. 1991. Sensor and sinyal Conditioning. John Wiley & Sons. Inc. Canada.

Roberston, J. B. 2003. Keterampilan Tehnik Listrik Praktis. Yrama Widya. Bandung.

Sutrisno. 1986. Elektronika Teori dan Penerapannya                                   Jilid I. ITB. Bandung.