Laporkan Masalah

PERANCANGAN ALAT UKUR KADAR AIR BIJIAN BERBASIS SENSOR KAPASITANSI DAN MIKROKONTROLER ARDUINO UNO

BAYU KUNCORO, Prof. Dr. Ir. Bambang Purwantana, M.Agr;Dr. Radi, STP., M.Eng

2018 | Skripsi | S1 TEKNIK PERTANIAN

Pengukuran kadar air bijian yang cepat dan akurat sangat penting dilakukan untuk memperkirakan tahap optimum pemanenan, jangka waktu penyimpanan, memutuskan harga, serta untuk tujuan penelitian dan pengembangan. Selama ini pengukuran masih dilakukan secara konvensional, sehingga diperlukan alat ukur kadar air bijian yang dapat mengukur kadar air secara cepat. Penelitian ini bertujuan untuk merancang alat ukur kadar air bijian berbasis sensor kapasitansi dan mikrokontroler, dilanjutkan kalibrasi dan uji kinerja alat. Penelitian menggunakan lima jenis sampel berdasarkan variasi ukuran, kerapatan, dan kemampuan dalam menyimpan air yaitu: gabah, beras, kacang hijau, jagung, dan kedelai. Rancangan alat memiliki komponen utama yaitu sensor kadar air yang dibuat dengan plat tembaga berbentuk plat keping sejajar berdimensi 5x10 cm, dengan jarak antar plat 3 cm. Sensor merespon perubahan kadar air bijian melalui perubahan nilai kapasitansi yang dikonversi ke dalam frekuensi oleh rangkaian multivibrator astabil. Perubahan sinyal analog frekuensi dari rangkaian tersebut kemudian diubah menjadi sinyal digital oleh mikrokontroler dan ditampilkan pada penampil LCD. Instrumen tersebut dikalibrasi untuk 5 jenis bijian dan dilakukan uji kinerja alat. Hasil menunjukkan bahwa nilai standar error terkecil dicapai oleh sampel gabah dengan nilai 0,12%, dengan rata-rata penyimpangan pembacaan sebesar 0,49%. Sedangkan standar error terbesar dicapai oleh sampel kedelai dengan nilai 0,33%, dengan rata-rata penyimpangan pembacaan sebesar 1,02%. Rentang pengukuran kadar air sensor bijian berdasarkan kalibrasi yaitu, jagung: 11,46%-32,60%, gabah: 9,42%-25,96%, kacang hijau: 14,04%-40,00%, beras: 10,32%-28,00%, dan kedelai: 20,32%-48,31%, dengan nilai ketidakakuratan pembacaan mencapai 5%.

Measuring of grain moisture content rapidly and accurately is very important to estimate the optimum stage of harvesting, grain storage periods, deciding the price, and for research and development purposes. Since it is measured conventionally, a quickly grain moisture meter is necessary. The aim of this research is to design a grain moisture meter based on capacitance sensor and arduino uno microcontroller, followed by calibration and validation process. The research uses five different samples based on variations of size, density, and grain ability to keep water i.e. paddy, rice, mung bean, corn, and soybeans. The instrument is designed with the main component of sensor probe from copper constructed in parallel plate capacitance with dimension of 5x10 cm, width of 3 cm. The sensor responds the grain moisture in the changes of capacitance that is converted into a frequency signal by astable multivibrator circuit, and then it is converted to a digital signal by a microcontroller and displayed on the LCD. The instrument is calibrated for all samples and tested. The result shows that the minimum standard error is found in paddy sample with the value of 0,12% with standard deviation of 0.49%. While the maximum standard error is found in soybeans sample with the value of 0.33% with standard deviation of 1.02%. The measurement range of water content of the instrument for each grains based on the calibration are, for corn: 11.46%-32.60%, paddy: 9,42%-25,96%, mung bean: 14,04%-40,00%, rice: 10,32%-28,00%, and soybean: 20,32%-48,31%, with average of inaccuracy 5%.

Kata Kunci : alat ukur, kadar air bijian, mikrokontroler, sensor kapasitansi.


    Tidak tersedia file untuk ditampilkan ke publik.