Home >Documents >Perancangan sensor kelembaban beras berbasis .mempengaruhi nilai kapasitansi dari kapasitor tesebut

Perancangan sensor kelembaban beras berbasis .mempengaruhi nilai kapasitansi dari kapasitor tesebut

Date post:25-Jun-2018
Category:
View:225 times
Download:3 times
Share this document with a friend
Transcript:
  • JURNAL SAINS DAN SENI POMITS Vol. 1, No. 1, (2013) 1-6

    1

    Abstrak Telah dilakukan penelitian perancangan sistem sensor kelembaban beras dengan menggunakan prinsip

    kerja dua buah plat yang dipasang secara sejajar. Dengan

    menggunakan beras sebagai pengisi ruang diantara kedua plat,

    sistem akan mempunyai sifat yang sama dengan kapasitor.

    Sehingga akan mempunyai nilai kapasitif tertentu tergantung

    kelembaban bahan dielektrikum yang digunakan. Dari

    hubungan tersebut dapat dirancang sensor kelembaban beras

    dengan cara menganalisa nilai kapasitif sistem sensor. Dalam

    tugas akhir ini, sensor kelembaban MC-100 digunakan sebagai

    referensi sensor yang dirancang. Dari hasil penelitian yang

    dilakukan, perbandingan pengukuran kelembaban beras

    menggunakan sensor yang dirancang dengan moisturemeter

    MC-100 pada tingkat kelembaban tetap memiliki selisih

    pengukuran sebesar 2%. Sedangkan pada pengukuran dengan

    tingkat kelembaban berbeda sensor yang dirancang memiliki

    error sebesar 3.53%.

    Kata kunci: kapasitor, dielektrikum, kapasitif, moisturemeter

    MC-100

    I. PENDAHULUAN

    i Indonesia, beras sudah menjadi makanan pokok bagi

    seluruh lapisan masyarakat. Meskipun beras dapat

    disubtitusi dengan bahan makanan lain, tetapi karena

    sudah terbiasa mengkonsumsinya, beras tetap menjadi

    pilihan utama dalam memenuhi kebutuhan pangan sehari-

    hari. Hal tersebut memperlihatkan betapa pentingnya

    peranan beras bagi masyarakat Indonesia. Sehingga

    diperlukan kehati-hatian dalam memilih dan merawat beras

    yang dikonsumsi. Mulai dari cara penanaman, pemanenan,

    penyimpanan dan pengolahannya. Sehingga terdapat banyak

    faktor yang mempengaruhi kualitas beras.

    Dalam menentukan kualitas beras, salah satu hal yang

    bisa dilakukan adalah dengan mengukur tingkat kandungan

    air atau kelembaban beras. karena jika terlalu lembab beras

    bisa mengalami penggumpalan, pembusukan dan

    pengrusakan. Pengukuran kelembaban dalam beras ini bisa

    dilakukan dengan berbagai cara, antara lain dengan

    menggunakan metode oven drying, Electrical Time Domain

    Reflectometry (ETDR), neutron moisture gauges, infrared

    dan laser light absorption spectroscopy, dan lain-lain[1].

    Tetapi dengan metode-metode tersebut ini selain

    membutuhkan waktu yang lama juga dapat merusak kondisi

    bahan uji. Sehingga dibutuhkan metode yang mudah dan

    murah dalam pengaplikasiannya. Salah satunya adalah

    dengan mengukur kelembaban beras dengan menggunakan

    prinsip kerja kapasitor. Kapasitor adalah salah satu

    komponen pada rangkaian listrik yang dapat menyimpan

    dan melepaskan energi listrik dalam bentuk muatan-muatan

    listrik. Kapasitor umumnya terbuat dari dua buah konduktor

    yang diantara konduktor tersebut terdapat bahan dielektrik

    yang mempunyai konstanta dielektrik berbeda-beda

    tergantung dari bahan yang digunakan. Ketika beras

    digunakan sebagai bahan dielektik, maka konstanta

    dielektrik beras yang mengandung air dan tidak akan

    memiliki nilai yang berbeda. Hal ini dikarenakan nilai

    konstanta dielektrikum beras dan air mempunyai perbedaan

    nilai yang cukup besar.

    Dari prinsip di atas bisa dirancang suatu sensor

    kelembaban beras yang menggunakan prinsip kerja

    kapasitor. Hal ini dilakukan untuk mengetahui berat netto

    atau tingkat kemurnian suatu produk. Air tidak mempunyai

    nilai ekonomis tetapi ikut menambah berat produk. Untuk

    itu dalam penelitian ini dilakukan untuk merancang sensor

    kelembaban beras dengan cara mengukur nilai kapasitansi

    beras.

    II. TINJAUAN PUSTAKA

    A. Beras

    Beras adalah hasil utama yang diperoleh dari proses

    penggilingan gabah hasil tanaman padi (Oryza sativa L.)

    yang seluruh lapisan sekamnya terkelupas dan seluruh atau

    sebagian lembaga dan lapisan bekatulnya telah dipisahkan

    (SNI 6128, 2008). Beras menyediakan sekitar 20% total

    energy perkapita dan 13% protein bagi penduduk dunia. Di

    Asia beras menyumbangkan 35% energy dan 28% protein,

    di Amerika selatan 12% energy dan 9% protein[2]. Di

    beberapa Negara berkembang beras menjadi makanan

    pokok masyarakatnya. Seperti halnya di Indonesia.

    Kebiasaan ini sudah terbentuk melalui sejarah yang panjang.

    Beras dipilih menjadi makanan pokok karena sumber daya

    alam lingkungan mendukung penyediaannya dalam jumlah

    yang cukup dan cepat pengolahannya.

    Persyaratan mutu beras yang ditentukan oleh bulog dapat

    dikelompokkan menjadi dua, yaitu persyaratan kualitatif dan

    persyaratan kuantitatif. Persyratan kualitatif ditentukan

    secara subyektif yang meliputi bau, suhu, hama penyakit

    dan bahan kimia. Persyaratan tersebut tidak dapat ditentukan

    dalam satu satuan, tetapi dinyatakan dengan

    membandingkan dengan terhadap contoh. Bau beras yang

    tidak disenangi adalah bau apek dan bau alkoholik. Bau

    apek terutama disebabkan oleh hasil perusahaan minyak,

    bau asam dan alkoholik disebabkan oleh hasil fermentasi

    gula. Pengujian bau dilakukan dengan membandingkan

    terhadap contoh yang ditetapkan atau pembanding lainnya.

    Diisyaratkan bahwa pada semua tingkatan mutu,

    sampel tidak boleh mengandung tanda-tanda keberadaan

    hama atau penyakit hidup, telur, kepompong, atau jamur

    Perancangan Sensor Kelembaban Beras

    Berbasis Kapasitor

    Saifudin Mujib dan Melania Suweni Muntini

    Jurusan Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Teknologi Sepuluh

    Nopember (ITS)

    Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111

    E-mail: melania@physics.its.ac.id

    D

  • JURNAL SAINS DAN SENI POMITS Vol. 1, No. 1, (2013) 1-6

    2

    baik dalam bentuk spora maupun miselia. Pengamatan dapat

    dilakukan secara langsung atau dengan kaca pembesar. Pada

    ketentuan mengenai mutu beras juga dipersyaratkan bahwa

    beras tidak boleh mengandung sisa-sisa obat anti serangga

    atau obat anti jamur serta bahan kimia lainnya. Keberadaan

    bahan kimia ini dapat ditentukan dengan cara membau

    produk tersebut. Jika ingin memilih beras sesuai dengan

    jenis yang diinginkan, harus diperhatikan ciri-ciri beras

    sesuai dengan jenisnya. Setiap jenis beras memiliki ciri-ciri

    khusus yang dapat anda perhatikan.

    B. Kelembaban

    Kelembaban adalah konsentrasi uap air diudara atau

    pada bahan, kandungan uap air dapat berubah tergantung

    pada temperatur, tekanan dan iklim. Pada bahan,

    kelembaban merupakan ukuran banyaknya air yang

    terkandung dalam suatu bahan [3]. Banyaknya air dalam

    suatu bahan dapat disebabkan oleh beberapa faktor, antara

    lain [4]:

    Air yang meresap melalui celah kapiler.

    Embun pada saat malam hari.

    Air hujan yang tersapu oleh angin. air dalam suatu bahan makanan terdapat dalam berbagai

    bentuk, yaitu:

    Air bebas, terdapat dalam ruang-ruang antar sel dan inter granular dan pori-pori yang terdapat dalam

    bahan.

    Air yang terikat secara lemah karena terserap pada permukaan koloid makromolekuler seperti protein,

    pectin pati, selulosa. Selain itu air juga terdispersi

    diantara koloid tersebut dan merupakan pelarut zat-

    zat yang ada dalam sel. Air yang ada dalam bentuk

    ini masih tetap mempunyai sifat air bebas dan dapat

    dikristalkan pada proses pembekuan. Ikatan antara

    air dengan koloid tersebut merupakan ikatan

    hydrogen.

    Air dalam keadaan terikat kuat yaitu membentuk hidrat. Ikatannya bersifat ionik sehingga relative

    sukar dihilangkan atau diuapkan. Air ini tidak

    membeku meskipun pada 0oF.

    Kelembaban menjadi bahan pertimbangan penting dalam

    bidang pangan. Karena kelembaban berhubungan dengan

    aktivitas air (aw) bebas didalam pangan yang dapat

    digunakan oleh mikroba untuk pertumbuhannya. Mikroba

    mempunyai kebutuhan aw minimal yang berbeda-beda

    untuk pertumbuhannya. Di bawah aw minimal tersebut

    mikroba tidak dapat tumbuh atau berkembang biak.

    Sehingga salah satu cara untuk mengawetkan makanan dan

    menjaga mutu pangan adalah dengan menurunkan aw bahan

    tersebut.

    C. Kapasitor

    Kapasitor (pada awalnya disebut kondensator) yang dalam rangkaian elektronika dilambangkan dengan huruf

    "C" adalah suatu alat yang dapat menyimpan energi/muatan

    listrik di dalam medan listrik. Kapasitor adalah piranti

    elektronika yang mampu menyimpan muatan listrik

    (kapasitansi). Umumnya, nilai kapasitansi sebuah kapasitor

    ditentukan oleh bahan dielektrik yang digunakan. Bahan

    dielektrik bisa apa saja, termasuk biji-bijian yang apabila

    diletakkan di antara kedua plat kapasitor keping sejajar akan

    mempengaruhi nilai kapasitansi dari kapasitor tesebut.

    Bahan dielektrik bisa apa saja, termasuk biji-bijian yang

    apabila diletakkan di antara kedua plat kapasitor keping

    sejajar akan mempengaruhi nilai kapasitansi dari kapasitor

    tesebut. Hal tersebut telah dibuktikan oleh para ilmuwan

    yang telah melakukan penelitian di bidang ini, antara lain

    Hartana dkk pada tahun 2001 melakukan penelitian untuk

    mengamati karakteristik sifat-sifat dielektrik beras dengan

    menggunakan kapasitor plat sejajar yang terbuat dari

    tembaga yang disusun secara paralel dengan rangkaian RC

    sebagai sumber arus persegi. Pada tahun 2004, Arustiarso

    dkk membuat alat ukur kadar air biji padi dan kedelai dalam

    bentuk fun

Embed Size (px)
Recommended