bab iii pemodelan sistem
TRANSCRIPT
Laporan Tugas Akhir BAB III
STT Telematika Telkom Purwokerto D309020
43
BAB III
PEMODELAN SISTEM
3.1. PERANCANGAN SISTEM
Pada bab III ini membahas tentang model dan perancangan sistem pengujian
loading coil pada kabel tembaga. Dalam pengukuran ini menggunakan kabel
tembaga sepanjang 100 meter dengan menggunakan 2 urat kabel tembaga yang
berdiameter 0.6 milimeter, yang kemudian kabel ini dialiri oleh nilai frekuensi
tertentu yaitu 10260 Hz. Kabel ini kemudian diukur dengan menggunakan
osiloskop digital untuk melihat grafik yang dihasilkan dari aliran frekuensi yang
dihasilkan oleh frequency generator. Setelah nilai redaman kabel didapat kemudian
ditambahkan loading coil pada urat kabel untuk mengetahui efek dari loading coil
tersebut.
3.1.1. Sistem Kerja Pengiriman Frekuensi
Gambar 3.1 Diagram Blok Pengiriman Frekuensi tanpa Loading Coil
Gambar 3.1 menunjukkan frekuensi dikirimkan dari frequency
generator melalui media transmisi dalam hal ini kabel tembaga kemudian
diterima oleh osiloskop. Frequency generator mengirimkan sebuah sinyal
dengan nilai frekuensi tertentu yang melewati media transmisi. Di dalam
media transmisi sinyal tersebut akan dilewatkan menuju osiloskop. Pada
osiloskop hasil yang diterima berupa grafik yang dari grafik tersebut
didapatkan nilai redaman dikarenakan redaman yang didapat dari media
transmisi.
Frequency
GeneratorOsiloskop
Media
Transmisi
44
Laporan Tugas Akhir BAB III
STT Telematika Telkom Purwokerto D309009
Gambar 3.2 Diagram Blok Pengiriman Frekuensi dengan Loading Coil
Gambar 3.2 menunjukkan dengan rangkaian yang sama tetapi dalam
diagram ini ditambahkan loading coil pada media transmisi sehingga nilai
redaman yang didapat diketahui apakah nilainya berkurang ataupun tidak.
Gambar 3.3 Rangkaian Equivalen Percobaan
3.2. TEMPAT DAN WAKTU PENGAMBILAN DATA
Pada Tugas Akhir ini, dilakukan pengambil data di laboratorium Teknik
Elektro dan Teknik Digital kampus STT Telematika Telkom Purwokerto yang
beralamat di jalan D.I. Panjaitan 128 Purwokerto selama bulan Juni – Agustus.
3.3. TAHAPAN PENELITIAN
Penelitian yang dilakukan bersifat analisis untuk mengetahui apakah loading
coil dapat mempengaruhi kualitas hasil redaman dan nilai induktansi pada suatu
kabel tembaga. Dan apabila berpengaruh, parameter apa saja yang mempengaruhi
dari perubahan nilai redaman pada satu kabel. Tahapan penelitian yang dilakukan
adalah sebagai berikut :
Frequency
GeneratorOsiloskop
Media
Transmisi
Loading
Coil
Osiloskop
Loading
Coil
AB A
B
100
Meter
Kabel
Tembaga
Frequency
Generator
45
Laporan Tugas Akhir BAB III
STT Telematika Telkom Purwokerto D309009
1. Tahap Persiapan
Dalam tahap ini, dilakukan persiapan penyusunan Tugas Akhir
dengan cara mengumpulan data – data dan bahan yang diperlukan dalam
penelitian untuk memperoleh hasil yang penulis harapkan. Pada tahap ini
juga mempelajari kembali mata kuliah Saluran Transmisi dan mempelajari
buku-buku yang berkaitan dengan saluran transmisi disertai pencarian
referensi-referensi lain di internet.
2. Tahapan Pengumpulan Data
Dalam tahap ini dilakukan pengambilan data dengan cara melakukan
penelitian terhadap sebuah saluran kabel tembaga dengan panjang 100
meter yang akan penulis berikan loading coil pada saluran tersebut.
3. Tahapan Pengolahan Data
Dalam tahap ini, proses pengolahan data dari penelitian loading coil
yang telah dilakukan. Dari penelitian saluran kabel dengan loading coil,
dapat diketahui dengan mengukur redaman saluran kabel sebelum
menggunakan lilitan pada kabel tembaga kemudian membandingkan
nilainya dengan nilai yang didapat saat mengukur saluran kabel yang telah
dipasang lilitan.
4. Tahapan Analisis Data
Pada tahap ini, dilakukan penganalisisan data yang sudah
didapatkan dengan membandingkan hasil redaman yang didapat dari
penelitian yang penulis lakukan. Dari hasil analisis tersebut, dapat ditarik
kesimpulan apakah redaman kabel setelah diberikan loading coil terjadi
perubahan seperti nilai redaman akan menjadi semakin kecil atau malah
sebaliknya.
5. Tahapan Akhir
Tahap ini merupakan tahap paling akhir dari penyusunan Tugas
Akhir yaitu penulisan laporan Tugas Akhir dan sidang Tugas Akhir.
3.4. PERANCANGAN PENGUJIAN LOADING COIL
Pada pengujian loading coil ini digunakan 2 urat kabel tembaga dengan
panjang 100 meter dengan diameter uratnya 0.6 mm. Untuk mendapatkan kabel
46
Laporan Tugas Akhir BAB III
STT Telematika Telkom Purwokerto D309009
tembaga dengan panjang yang diinginkan maka digunakan kabel yang berasal dari
gudang kabel kampus STT Telematika Telkom yang terletak di bagian belakang
kampus di dekat ruang klub musik. Karena tidak dapat menemukan kabel tembaga
dengan panjang yang diinginkan, maka untuk mendapat kabel tembaga dengan
panjang tersebut dilakukan dengan cara menyambung beberapa urat kabel menjadi
satu agar mencapai panjang yang diinginkan yaitu 100 meter.
Gambar 3.4 Kabel Tembaga
Kabel tembaga yang dipakai merupakan kabel udara yang berisi 5 quad yang
terdiri dari 10 pair urat kabel yang terdiri dari warna biru putih untuk pair pertama,
kemudian merah hitam untuk pair ke dua, orange putih untuk pair ke tiga lalu
merah hitam untuk pair ke empat, hijau putih untuk pair ke lima lalu merah hitam
untuk air ke enam, cokelat putih untuk pair ke tujuh merah hitam untuk pair ke
delapan, dan abu – abu putih untuk pair ke sembilan merah hitam untuk pair ke
sepuluh. Dapat dilihat untuk pair yang di urutan genap hanya berwarna merah hitam
dan untuk pair yang bernomor ganjil memiliki warna dengan urutan biru, orange,
hijau, cokelat, abu – abu dan masing – masing warna tersebut memiliki pasangan
berwarna putih.
Kabel udara yang dipakai ternyata hanya memiliki panjang yaitu 14.8 meter
sehingga diperlukan penyambungan urat – urat kabel sebanyak 7 buah sehingga
dapat mencapai panjang 100 meter. Dan pada tiap sambungan ditutup oleh isolasi
untuk mencegah interferensi dari luar. Kabel tembaga yang dibuat ada 2 buah kabel
dikarenakan salah satunya akan dibuat untuk menjadi grounding. Untuk urat A
47
Laporan Tugas Akhir BAB III
STT Telematika Telkom Purwokerto D309009
sebagai urat primer atau urat utama dan urat B sebagai urat grounding. Setelah kabel
tembaga selesai dibuat, lalu yang dilakukan selanjutnya ialah mencari nilai
hambatan atau resistansi dari kabel tembaga tersebut dengan menggunakan
multimeter digital.
Gambar 3.5 Kabel Utama dan Kabel Grounding
Pertama - tama yang dilakukan ialah mengkalibrasi dahulu multimeter digital
yang akan dipakai.
Gambar 3.6 Kalibrasi Multimeter Digital
48
Laporan Tugas Akhir BAB III
STT Telematika Telkom Purwokerto D309009
Kalibrasi dilakukan dengan men-shortkan antara probe positif dan probe negatif /
grounding. Untuk kalibrasi hanya dapat dilakukan dalam mengukur resistansi
karena biasanya dalam multimeter itu sendiri juga memiliki resistansi sehingga nilai
yang didapat tidak murni. Harus dikurangi dahulu dengan resistansi dalam
multimeter tersebut agar mendapat nilai resistansi sebenarnya. Nilai yang didapat
pada saat kalibrasi yaitu 0.2 ohm sehingga nilai yang tertera pada layar multimeter
akan dikurangi nilai 0.2 ohm untuk mendapat nilai yang sebenarnya pada saat
mengukur resistansi.
Kemudian mencari nilai resistansi dari kabel tembaga panjang 100 meter
yang telah dibuat untuk parameter yang akan digunakan dalam perhitungan nanti.
Probe positif akan masuk dari salah satu ujung urat dan probe grounding di ujung
satunya.
Gambar 3.7 Mengukur Resistansi Kabel Tembaga
Nilai yang didapat yaitu 6.6 ohm pada multimeter digital. Nilai tersebut harus
dikurangi nilai kalibrasi sebesar 0.2 ohm sehingga nilai resistansi sebenarnya
sebesar 6.4 ohm.
49
Laporan Tugas Akhir BAB III
STT Telematika Telkom Purwokerto D309009
Lalu setelah kabel tembaga sudah siap dilanjutkan dengan pengukuran
redaman kabel tembaga menggunakan osiloskop dan frequency generator. Pertama
yang dilakukan yaitu menentukan nilai output dari frequency generator
menggunakan osiloskop.
Gambar 3.8 Pengukuran Output Frequency Generator
Gambar 3.9 Nilai Frekuesi Output
50
Laporan Tugas Akhir BAB III
STT Telematika Telkom Purwokerto D309009
Frekuensi yang dipakai dalam pengukuran kabel tembaga ini menggunakan
frekuensi sebesar 10260 Hz. Dapat dilihat pada gambar 3.14 bahwa nilai frekuensi
output senilai 10.26 dan memiliki satuan KHz sehingga jika memakai satuan Hz
menjadi 10260 Hz. Untuk mengecek apakah benar output frekuensi memiliki nilai
10260 Hz maka diukur juga dengan menggunakan multimeter digital.
Gambar 3.10 Nilai Output Frekuensi pada Multimeter Digital
Setelah nilai output diketahui lalu ditambahkan kabel tembaga sebagai media
transmisi untuk mengetahui nilai redaman dari kabel tembaga tersebut yang akan
ditampilkan pada osiloskop. Pada output frequency generator dipasangkan probe
dimana probe ini memiliki dua buah konektor. Satu sebagai penghantar sinyal
dalam hal ini disebut konektor primer dan satu lagi sebagai ground. Kemudia kabel
A dipasangkan ke konektor primer dan kabel B dihubungkan ke konektor ground.
Hal ini dilakukan untuk menstabilkan nilai sinyal yang akan ditampilkan pada
osiloskop. Sebab jika tidak dipasangkan pada konelktor ground, hasil yang
ditampilkan juga tidak jelas sehingga hasil yang didapat tidak valid. Pada osiloskop
juga dipasangkan probe yang juga menggunakan dua buah konektor. Kabel A
masuk ke konektor A sedangkan kabel B masuk pada konektor ground.
51
Laporan Tugas Akhir BAB III
STT Telematika Telkom Purwokerto D309009
Gambar 3.11 Pengukuran Redaman Saluran Kabel Tembaga
Setelah menemukan nilai redaman kabel tembaga lalu sekarang akan pada
kabel tembaga ditambahkan loading coil sebagai media yang akan digunakan untuk
mengurangi nilai redaman.
Gambar 3.12 Loading Coil
52
Laporan Tugas Akhir BAB III
STT Telematika Telkom Purwokerto D309009
Dapat dilihat pada gambar 3.18 di atas untuk loading coil yang dipakai
memiliki lilitan sejumlah 2 x 600 kali, yang artinya memiliki dua buah lilitan dalam
satu buah loading coil, berdiameter kawat 0.6 milimeter, kawat yang dipakai ialah
kabel tembaga dan memiliki resistansi 18 ohm. Untuk membuktikan bahwa loading
coil yang penulis pakai memiliki resistansi sebesar 18 ohm, dilakukan pengukuran
dengan menggunakan multimeter digital. Loading coil yang dipakai pada saat
percobaan memiliki tiga buah kaki di mana pada salah satu kaki tersebut akan
dipasangkan dengan kabel A dan di salah satunya akan dipasangkan dengan kabel
B.
Gambar 3.13 Pengukuran Redaman Loading Coil
Dapat dilihat bahwa hasil dari pengukuran resistansi / tahanan loading coil ialah
20.4 ohm namun hasil tersebut belum murni karena belum dikurangi oleh nilai dari
resistansi alat sehingga harus dikurangi dengan 0.2 ohm menjadi 4.5 ohm. Loading
coil kemudian dipasang pada terminal akhir kabel tembaga yaitu di titik 100 meter
pada urat A sebelum masuk ke dalam osiloskop. Untuk probe dari osiloskop sendiri
bahwa probe osiloskop tersambung dengan urat A dan probe grounding juga
tersambung dengan urat grounding.
53
Laporan Tugas Akhir BAB III
STT Telematika Telkom Purwokerto D309009
Gambar 3.14 Pengukuran Saluran Kabel Menggunakan Loading Coil
Setelah nilai dari kedua pengukuran yang telah dilakukan diketahui.
Kemudian nilai – nilai tersebut dihitung untuk mendapatkan nilai redaman yang
diinginkan. Nilai – nilai tersebut kemudian dibandingkan untuk mencari hasil yang
diharapkan pada\ proses percobaan pengukuran saluran kabel tembaga.
54
Laporan Tugas Akhir BAB III
STT Telematika Telkom Purwokerto D309009
3.5. DIAGRAM ALUR PROSES PENGERJAAN
Gambar 3.15 Diagram Alur Proses Kerja
Diagram alur ini menjelaskan langkah kerja dari awal. Pertama ialah
mengumpulkan data – data mengenai saluran transmisi. Lalu mempersiapkan alat dan
bahan yang digunakan dalam proses pengujian loading coil pada kabel tembaga. Alat
Pengumpulan Data
Persiapan Alat dan Bahan
Pengukuran Saluran Kabel
Sebelum Menggunakan
Loading Coil
Pemasangan Loading Coil
Analisis Hasil Pengukuran
Saluran Kabel Sebelum
Menggunakan Loading Coil
Pengukuran Saluran Kabel
Setelah Menggunakan
Loading Coil
Analisis Hasil Pengukuran
Saluran Kabel Setelah
Menggunakan Loading Coil
Analisis Hasil Perbandingan
Kedua Pengukuran
55
Laporan Tugas Akhir BAB III
STT Telematika Telkom Purwokerto D309009
yang digunakan di antaranya ialah gergaji besi, cutter, tang potong dan selotip. Untuk
bahan yang dipakai dalam pengujian ini adalah 2 utas urat kabel dengan panjang 100
meter. Salah satu urat kabel tersebut akan dipakai menjadi grounding sedang urat
lainnya akan menjadi saluran primer. Lalu menggunakan juga lilitan kawat email.
Lilitan kawat email inilah yang disebut dengan loading coil.
Setelah melakukan persiapan maka yang dilakukan selanjutnya adalah
merangkai saluran kabel tersebut. Lalu dilaksanakan pengujian saluran kabel tembaga
tanpa menggunakan loading coil dahulu. Pada proses ini yang akan dicari adalah nilai
redaman kabel yang dihasilkan oleh saluran kabel tanpa ditambahkan loading coil.
Nilai redaman ini didapat setelah dilakukan perhitungan dengan nilai tegangan masuk
dengan tegangan keluar. Lalu nilai redaman tersebut akan penulis analisis untuk
mengetahui dari mana nilai tersebut berasal. Kemudian penulis melakukan pengujian
kabel tembaga yang telah diberi loading coil dan mencari nilai redaman yang
dihasilkan. Sama seperti pada pengukuran sebelumnya, penulis juga melakukan
perhitungan dengan menggunakan parameter tegangan masukan dan tegangan
keluaran. Nilai tersebut akan dibandingkan dengan nilai dari pengujian sebelumnya
lalu dari hasil tersebut akan dianalisis untuk mengetahui apakah loading coil benar –
benar dapat dapat mengurangi redaman kabel tembaga atau tidak.