Laporan Praktik Kerja Lapangan PDF

Preview

Summary

LAPORAN PRAKTIK KERJA LAPANGAN Judul : INSTRUMENTASI DAN REKAYASA PERALATAN GEOFISIKA DI INSTANSI BADAN METEOROLOGI KLIMATOLOGI DAN GEOFISIKA Disusun oleh : ILHAM DWI CHRISTANTO NIM : 1313010027 PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRONIKA INDUSTRI JURUSAN TEKNIK ELEKTRO POLITEKNIK NEGERI JAKARTA TAHUN 2015 LEM...

Description

LAPORAN PRAKTIK KERJA LAPANGAN

Judul : INSTRUMENTASI DAN REKAYASA PERALATAN GEOFISIKA DI INSTANSI BADAN METEOROLOGI KLIMATOLOGI DAN GEOFISIKA

Disusun oleh : ILHAM DWI CHRISTANTO

NIM : 1313010027

PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRONIKA INDUSTRI JURUSAN TEKNIK ELEKTRO POLITEKNIK NEGERI JAKARTA TAHUN 2015

LEMBAR PENGESAHAN

ii

KATA PENGANTAR

Dengan mengucapkan syukur ke hadirat Tuhan YME, sehingga saya dapat menyelesaikan laporan kerja praktek di Bidang Geofisika sub bidang intrumentasi rekayasa di BMKG. Laporan ini ditulis berdasarkan pada apa yang saya peroleh selama melaksanakan kerja praktek di Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika yang dilaksanakan mulai tanggal 8 Juli 2014 – 21 Agustus 2014. Banyak sekali manfaat yang di peroleh dari kerja praktek ini, di antaranya dapat diperoleh tanbahan ilmu pengetahuan yang tidak kita dapatkan di bangku kuliah, memperluas wawasan dan cakrawala berpikir kita tentang dunia elektronik khususnya yang terdapat pada Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika, serta memperkenalkan kita pada dunia kerja yang nyata. Penyusunan laporan ini terselesaikan tidak terlepas dari bantuan semua pihak yang turut serta memberikan bantuan, baik secara langsung maupun tidak langsung. Oleh karena itu, pada kesempatan ini, saya ingin mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu, terutama kepada : 

Bapak Yohannes Tasar selaku Kepala Bidang Instrumentasi Rekayasa dan Kalibrasi Peralatan Geofisika.



Bapak

Ahmad

Kadarisman,ST.

selaku

Kepala

Sub.

Bidang

Instrumentasi dan Rekayasa Peralatan Geofisika. 

Bapak Andi Suhandi,S.Kom., Bapak Eko Priyatno,A.Md, Bapak Zamroni, A.Md, Bapak Muh. Sanusi,S.Si. selaku Pembimbing KP (Kerja Praktek) Bidang Instrumentasi dan Rekayasa Peralatan Geofisika.



Seluruh staff dan karyawan Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika bidang instrumentasi rekayasa Geofisika.



Bapak Iwa Sudradjat,ST.MT. selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro, Politeknik Negeri Jakarta



Ibu Rika Novita,ST.MT. selaku Ketua Program Studi Teknik Elektronika Industri, Politeknik Negeri Jakarta.



Bapak Supomo,ST.MT. selaku Dosen Pembimbing kerja praktek. iii



Bapak Drs. Djoko Santoso TSB selaku Pembimbing Akademik.



Seluruh staff dan karyawan progam studi Teknik Elektro.



Kedua orang tua atas doa, bantuan serta dorongannya.



Hendra Suhaenda, Maulana Ibrahim, dan M.Azharrudin Lubis yang telah membantu penulis dan motivasi dalam menyelesaikan laporan.



Teman – teman Teknik Elektronika Industri terutama Angkatan 2013 dan juga teman – teman Teknik Elektro yang lain.



Semua pihak yang telah membantu penulis, baik doa dan materi. Terima kasih.

Akhir kata, penulis berharap Tuhan Yang Maha Esa berkenan membalas segala kebaikan semua pihak yang telah membantu. Semoga laporan Praktik Kerja Lapangan ini membawa manfaat bagi pengembangan ilmu. Penulis,

Ilham Dwi Christanto (NIM. 1313010027)

iv

DAFTAR ISI

JUDUL.................................................................................................................... i LEMBAR PENGESAHAN .................................................................................. ii KATA PENGANTAR.......................................................................................... iii DAFTAR ISI.......................................................................................................... v DAFTAR GAMBAR........................................................................................... vii DAFTAR TABEL ............................................................................................... vii DAFTAR LAMPIRAN ....................................................................................... vii BAB I PENDAHULUAN...................................................................................... 1 1.1

Latar Belakang ......................................................................................... 1

1.2

Ruang Lingkup Kegiatan.......................................................................... 1

1.3

Waktu dan Tempat Pelaksanaan............................................................... 2

1.4

Tujuan Kerja Praktek................................................................................ 2

1.4.1

Umum................................................................................................ 2

1.4.2

Khusus............................................................................................... 2

BAB II TINJAUAN PUSTAKA........................................................................... 3 2.1 Mikrokontroller ............................................................................................. 3 2.1.1 Jenis – Jenis Mikrokontroller.................................................................. 4 2.2 Pengkondisi Sinyal ........................................................................................ 6 2.2.1 Pendahuluan............................................................................................ 6 2.2.2 Prinsip – prinsip Pengkondisi Sinyal Analog ......................................... 6 2.3

Operational Amplifier ............................................................................. 10

2.3.1

Karakteristik Op Amp ..................................................................... 11

2.3.2

Spesifikasi Op Amp ........................................................................ 17

2.4

ADC (Analog Digital Converter)........................................................... 18

2.4.1. Pengertian ADC :................................................................................. 18 2.4.2. Prinsip kerja ADC:............................................................................... 19 2.4.3. Jenis-jenis dari ADC dan fungsi dari masing-masing jenisnya ........... 21 2.5

Real-Time Clock (RTC)DS1307............................................................. 22

2.6 Global Positioning System (GPS) ............................................................... 23

v

BAB III HASIL PELAKSANAAN PKL........................................................... 27 3.1

Unit Kerja PKL ...................................................................................... 27

3.2 Uraian Praktik Kerja Lapangan ................................................................... 28 3.3

Pembahasan Hasil PKL .......................................................................... 29

3.3.1

Intensitymeter.................................................................................. 29

3.3.2

Spesifikasi Intensitymeter ............................................................... 32

3.3.3. Skala MMI (Modified Mercalli Intensity) ........................................... 33 3.4

Identifikasi Masalah ............................................................................... 35

3.4.1

Kendala yang Dihadapi ................................................................... 35

3.4.2. Cara Menghadapi Masalah .................................................................. 35 BAB IV PENUTUP ............................................................................................. 36 4.1. Simpulan..................................................................................................... 36 DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................... 37

vi

DAFTAR GAMBAR Gbr 2.1 Contoh transduser nonlinier....................................................................... 8 Gbr 2.2 Contoh transduser linear ............................................................................ 9 Gbr 2.3 Op amp. (a) Simbol. (b) Karakteristik ideal dari sebuah op amp ........... 12 Gbr 2.4 Amplifier inverting .................................................................................. 14 Gbr 2.5 Tipe-tipe efek nonideal dalam analisis op amp dan rangkaian ................ 15 Gbr 2.6 ADC 0804 ................................................................................................ 18 Gbr 2.7 Rangkaian Dasar ADC Dengan ADC IC 0804........................................ 22 Gbr 2.8 Diagram DS1307 pin RTC (Data Sheet IC Real-Time Clock DS1307 .. 23 Gbr 2.9. Cara Kerja GPS....................................................................................... 24 Gbr 2.10 Manfaat atau Fungsi Global Positioning System (GPS) ........................ 25 Gbr 3.2 Intensitymeter .......................................................................................... 29 Gbr 3.3 Diagram Alur ........................................................................................... 31 Gbr 3.4 Diagram Blok........................................................................................... 32

DAFTAR TABEL Tabel 1. Ranges of ground motions for Modified Mercalli Intensities................. 30

DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1 Lampiran 2 Lampiran 3 Lampiran 4

Surat Keterangan dari Perusahaan Daftar Kegiatan selama PKL di Perusahaan Profil Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika Daftar kegiatan Bimbingan di PNJ dan Dokumentasi PKL

vii

BAB I PENDAHULUAN 1.1

Latar Belakang

Perkembangan teknologi telah menghantarkan kita ke zaman dimana semua pengetahuan maupun keingintahuan telah terjawab dengan adanya teknologi.Sebagai contoh gejala bumi, gejala alam maupun prediksi cuaca dapat kita ketahui dengan adanya kemajuan teknologi. BMKG merupakan instansi yang pengukuran dan menginformasikan output-output dari hasil pengukuran tersebut sebagai informasi untuk masyarakat dan instansi lain yang membutuhkan. BMKG meliputi mengukur dan meneliti di bidang Meteorologi, Klimatologi, dan Geofisika. Setiap bidang memiliki parameter masingmasing dan output yang di gunakan secara berbeda-beda. Setiap alat ukur memiliki dua type yaitu konvensional dan digital. Parameter yang diukur oleh BMKG tentang cuaca, iklim, curah hujan, dan gempa bumi. Pada kesempatan ini penulis akan membahas mengenai bidang Geofisika dan alat pengukur intensitas gempa. Khususnya membahas tentang keilmuan bumi. Di Geofisika itu sendiri memiliki 3 alat, yaitu: Seismograf, Accelerograf, dan intensitimeter. Laporan ini akan membahas alat intensiti meter. Yang mana alat ini digunakan untuk mengetahui seberapa besar intensitas gempa bumi.

1.2

Ruang Lingkup Kegiatan

Karena lingkup pembahasan dan analisa cara kerja dari peralatan alat ukur geofisika terlalu luas. Maka penulis membatasi pembahasan pada pembuatan intensitimeter.

1

2

1.3

Waktu dan Tempat Pelaksanaan

Pelaksanaan kerja praktek adalah sebagai berikut :

1.4

Waktu

: 8 Juli – 21 Agustus 2015

Tempat

: JL. Angkasa I No. 2, Kemayoran, Jakarta Pusat 10720

Tujuan Kerja Praktek

1.4.1 Umum

a. Memenuhi salah satu mata kuliah jurusan Teknik Elektro yang juga merupakan prasyarat kelulusan bagi setiap mahasiswa. b. Mengamati secara langsung aplikasi dari teori – teori yang telah dipelajari selama proses perkuliahan. c. Memperluas wawasan dan pengalaman mengenai kondisi kerja di dunia industri sebagai bekal untuk terjun ke dunia kerja nantinya. d. Mendapatkan kesempatan untuk menganalisa setiap permasalahan yang mungkin terjadi di lapangan dan mengetahui tindakan penanganan yang tepat.

1.4.2 Khusus

a. Mampu memahami teori dasar tentang Geofisika b. Mampu mengoperasikan alat Intensitimeter c. Memperoleh gambaran nyata tentang lingkungan kerja di BMKG d. Mengetahui cara pembuatan alat Intensitimeter

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Mikrokontroller Mikrokontroler adalah sebuah chip terintegrasi terdiri dari CPU, Memory, I/O port dan timer seperti sebuah komputer standar yang biasanya menjadi bagian dari sebuah embedded system (sistem yang didesain untuk melakukan satu atau lebih fungsi khusus yang real time), tetapi karena didesain hanya untuk menjalankan satu fungsi yang spesifik dalam mengatur sebuah sistem, mikrokontroler ini bentuknya sangat kecil dan sederhana dan mencakup semua fungsi yang diperlukan pada sebuah chip tunggal. (Budiharto, 2011). Mikrokontroler berbeda dengan mikroprosesor, yang merupakan sebuah chip untuk tujuan umum yang digunakan untuk membuat sebuah komputer multi fungsi atau perangkat yang membutuhkan beberapa chip untuk menangani berbagai tugas. Mikrokontroler dimaksudkan untuk menjadi mandiri dan independent, dan berfungsi sebagai komputer khusus yang kecil. Keuntungan besar dari mikrokontroler dibandingkan dengan menggunakan mikroprosesor yang lebih besar, adalah bahwa jumlah komponen dan biaya desain dari item yang dikendalikan dapat ditekan seminimum mungkin. Mikrokontroler biasanya didesain menggunakan teknologi CMOS (Complemantary Metal Oxide Semiconductor), sebuah teknologi pembuatan chip terintegrasi (IC) efisien yang menggunakan daya kecil dan lebih kebal terhadap lonjakan listrik dibandingkan teknik yang lain. Ada beberapa arsitektur yang digunakan, tetapi yang dominan adalah CISC (Complex Instruction Set Computer), yang memungkinkan mikrokontroler untuk memiliki banyak instruksi pengaturan yang dapat dijalankan dengan sebuah instruksi makro. Beberapa menggunakan arsitektur RISC (Reduced Instruction Set Computer),

yang

menggunakan

sedikit

instruksi,

tetapi

kesederhanaan yang lebih besar dan konsumsi daya yang rendah.

3

memberikan

4

Mikrokontroler sudah menjadi umum untuk digunakan pada berbagai area, dan dapat ditemukan pada peralatan rumah tangga, perangkat komputer dan peralatan instrumentasi. Mikrokontroler juga banyak digunakan di dalam kendaraan bermotor, banyak industri yang menggunakannya, dan telah menjadi bagian sentral dari robotika industri. Karena biasa digunakan untuk mengendalikan sebuah proses tunggal dan menjalankan instruksi yang sederhana, mikrokontroler tidak memerlukan daya pemrosesan yang besar. Pasar

otomotif

telah

menjadi

pendorong

utama

perkembangan

mikrokontroler, banyak yang telah dikembangkan untuk keperluan aplikasi otomotif. Karena mikrokontroler yang digunakan pada otomotif harus menghadapi kondisi lingkungan yang keras, mereka harus menjadi sangat handal dan tahan banting. Namun demikian, mikrokontroler otomotif, seperti juga mikrokontroler yang lain, merupakan produk yang sangat murah dan dapat memberikan fitur canggih, yang tanpa dorongan dari perkembangan industri mungkin akan menjadi hal yang tidak mungkin atau akan menjadi sangat mahal untuk diimplementasikan. 2.1.1 Jenis – Jenis Mikrokontroller Secara umum mikrokontroler terbagi menjadi 3 keluarga besar yang ada di pasaran. Setiap keluarga memepunyai cirri khas dan karekteriktik sendiri sendiri, berikut pembagian keluarga dalam mikrokontroler: 1. Keluarga MCS51 Mikrokonktroler ini termasuk dalam keluarga mikrokonktroler CISC. Sebagian besar instruksinya dieksekusi dalam 12 siklus clock. Mikrokontroler ini berdasarkan arsitektur Harvard dan meskipun awalnya dirancang untuk aplikasi mikrokontroler chip tunggal, sebuah mode perluasan telah mengizinkan sebuah ROM luar 64KB dan RAM luar 64KB diberikan alamat dengan cara jalur pemilihan chip yang terpisah untuk akses program dan memori data. Salah satu kemampuan dari mikrokontroler 8051 adalah pemasukan sebuah mesin pemroses boolean yang mengijikan operasi logika boolean tingkatan-bit dapat

5

dilakukan secara langsung dan secara efisien dalam register internal dan RAM. Karena itulah MCS51 digunakan dalam rancangan awal PLC (programmable Logic Control). 2. AVR Mikrokonktroler Alv and Vegard’s Risc processor atau sering disingkat AVR merupakan mikrokonktroler RISC 8 bit. Karena RISC inilah sebagian besar kode instruksinya dikemas dalam satu siklus clock. AVR adalah jenis mikrokontroler yang paling sering dipakai dalam bidang elektronika dan instrumentasi. (Winoto, 2008).Secara umum, AVR dapat dikelompokkan dalam 4 kelas. Pada dasarnya yang membedakan masing-masing kelas adalah memori, peripheral dan fungsinya. Keempat kelas tersebut adalah keluarga ATTiny, keluarga AT90Sxx, keluarga ATMega dan AT86RFxx. 3. PIC PIC ialah keluarga mikrokontroler tipe RISC buatan Microchip Technology. Bersumber dari PIC1650 yang dibuat oleh Divisi Mikroelektronika General Instruments.

Teknologi

Microchip

tidak

menggunakan

PIC

sebagai

akronim,melainkan nama brandnya ialah PICmicro. Hal ini karena PIC singkatan dari Peripheral Interface Controller, tetapi General Instruments mempunyai akronim PIC1650 sebagai Programmabel Intelligent Computer. PIC pada awalnya dibuat menggunakan teknologi General Instruments 16 bit CPU yaitu CP1600. (* bit PIC dibuat pertama kali 1975 untuk meningkatkan performa sistem peningkatan pada I/). Saat ini PIC telah dilengkapi dengan EPROM dan komunikasi serial, UAT, kernel kontrol motor dll serta memori program dari 512 word hingga 32 word. 1 Word disini sama dengan 1 instruki bahasa assembly yang bervariasi dari 12 hingga 16 bit, tergantung dari tipe PICmicro tersebut. Pada awalnya, PIC merupakan kependekan dari Programmable Interface Controller. Tetapi pada perkembangannya berubah menjadi Programmable

6

Intelligent Computer. PIC termasuk keluarga mikrokonktroler berarsitektur Harvard yang dibuat oleh Microchip Technology. Awalnya dikembangkan oleh Divisi Mikroelektronik General Instruments dengan nama PIC1640. Sekarang Microhip telah mengumumkan pembuatan PIC-nya yang keenam. PIC cukup popular digunakan oleh para developer dan para penghobi ngoprek karena biayanya yang rendah, ketersediaan dan penggunaan yang luas, database aplikasi yang besar, serta pemrograman (dan pemrograman ulang) melalui hubungan port serial yang terdapat pada komputer. 2.2 Pengkondisi Sinyal 2.2.1 Pendahuluan Bermacam-macam

transduser

yang

diperlukan

untuk

mentransformasi bermacam-macam variabel dinamik dalam sistem kontrol proses ke listrik analog menghasilkan bermacam-macam karakteristik sinyal resultan. Pengkondisi sinyal digunakan untuk mengkonversinya ke bentuk yang susuai dengan interface dengan elemen-elemen yang lain dalam loop kontrol proses. Dalam sub bab ini difokuskan pada konversi analog, dimana output dikondisikan pada sinyal analog. 2.2.2 Prinsip – prinsip Pengkondisi Sinyal Analog Sebuah transduser mengukur suatu variabel dinamik dengan mengkonversinya

kedalam

sinyal

elektrik.

Untuk

mengembangkan

transduser seperti ini, banyak dipengaruhi oleh kondisi alam sehingga hanya ada beberapa tipe yang dapat digunakan untuk mendapatkan hasil yang sesuai. Efek pengkondisi sinyal sering dinyatakan dengan fungsi alihnya (transfer function). Dengan istilah ini kita menghubungkan efek yang ditimbulkan dengan sinyal input. Jadi, sebuah amplifier sederhana mempunyai fungsi alih dari beberapa konstanta yang, ketika dikalikan dengan tegangan input, memberikan tegangan output. (Malvino, PrinsipPrinsip Kerja Elektronika, 2000)

7

2.2.2.1 ...