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: [email protected]

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 fungsi logaritmik dan eksponensial dan pada tahun

2005, Putra melakukan penelitian untuk mengamati nilai

kerentanan (suseptometer) listrik untuk bahan anisotrop

(Alumunium, besi, kayu dan air) dengan menggunakan

prinsip kerja kapasitor keping sejajar [5]. Secara struktur prinsip kapasitor terdiri dari dua buah

plat konduktor yang berlawanan muatan, masing-masing

mempunyai luas permukaan A, dan mempunyai muatan

persatuan luas σ. Konduktor yang dipisahkan oleh sebuah

zat dielektrik yang bersifat isolator sejauh d. Zat inilah yang

nantinya akan memerangkap elektron bebas. Muatan berada

pada permukaan konduktor yang jumlah totalnya adalah nol.

Hal ini disebabkan jumlah muatan negatif dan positif sama

besar. Bahan dielektrik adalah bahan yang jika tidak

terdapat medan listrik bersifat isolator, namun jika ada

medan listrik yang melewatinya, maka akan terbentuk

dipole-dipol listrik, yang arah medan magnetnya melawan

listrik semula.

Gambar 1. Proses yang terjadi dalam kapasitor saat

diberikan beda potensial

Kapasitor mempunyai bentuk dan jenis yang beragam.

Namun secara umum dapat dibedakan menjadi kapasitor

polar dan nonpolar. Kapasitor polar identik mempunyai dua

kaki yang masing-masing mempunyai kutub positif dan

negatif serta memiliki cairan elektrolit dan biasanya

berbentuk tabung. Sedangkan kapasitor nonpolar

kebanyakan mempunyai nilai kapasitansi yang lebih rendah,

tidak mempunyai kutub positif atau negatif pada kakinya,

bentuknya bulat pipih berwarna coklat, merah, hijau dan

lainnya.

D. Dielektrik

Dielektrik adalah suatu bahan yang memiliki daya hantar

arus yang sangat kecil atau bahkan hampir tidak ada. Bahan

dielektrik dapat berwujud padat, cair dan gas. Tidak seperti

konduktor, pada bahan dielektrik tidak terdapat elektron-

elektron konduksi yang bebas bergerak di seluruh bahan

oleh pengaruh medan listrik. Medan listrik tidak akan

menghasilkan pergerakan muatan dalam bahan dielektrik.

Sifat inilah yang menyebabkan bahan dielektrik itu

merupakan isolator yang baik. Dalam bahan dielektrik,

semua elektron-elektron terikat dengan kuat pada intinya

sehingga terbentuk suatu struktur regangan (lattices) benda

padat, atau dalam hal cairan atau gas, bagian-bagian positif

dan negatifnya terikat bersama-sama sehingga tiap aliran

massa tidak merupakan perpindahan dari muatan. Karena

itu, jika suatu dielektrik diberi muatan listrik, muatan ini

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

3

akan tinggal terlokalisir di daerah di mana muatan tadi

ditempatkan.

E. Karakteristik Sensor

Karakteristik sensor menunjukkan seberapa baik kinerja

sensor dalam mengukur suatu stimulus. Secara umum,

karakteristik sensor dikelompokkan menjadi dua macam,

yaitu karakteristik statik dan karakteristik

dinamik.Pengelompokan ini ditentukan oleh sifat perubahan

stimulus yang diukur.Karakteristik statik mengacu kepada

kinerja sensor saat mengukur stimulus yang tidak berubah

terhadap waktu atau berubah secara lambat sedangkan

karakteristik dinamik mengacu kepada kinerja sensor saat

mengukur stimulus dengan perubahan yang cepat terhadap

waktu. Karakteristisasi sensor dilakukan dengan melihat

hubungan antara sinyal keluaran dan sinyal masukan tanpa

memperhatikan proses yang terjadi di dalam sensor .

Karakteristik statik sensor meliputi fungsi transfer,

kalibrasi, jangkauan pengukuran, sensitivitas, dan saturasi.

a. Fungsi transfer

Fungsi transfer menyatakan hubungan yang ideal antara

stimulus dengan keluaran dari sensor. Fungsi transfer dapat

berbentuk persamaan linear atau persamaan nonlinear.

Contoh fungsi transfer, misalnya fungsi transfer linear

unidimensional, secara umum dinyatakan oleh persamaan:

(1)

Dengan S adalah keluaran sensor, s adalah stimulus, a

merupakan keluaran sensor saat sinyal inputan nol

(intercept), dan b adalah kemiringan (slope) atau disebut

juga sensitivitas.

b. Kalibrasi

Kalibrasi merupakan penentuan variabel-variabel khusus

yang menggambarkan fungsi transfer secara keseluruhan.

Keseluruhan yang dimaksud meliputi seluruh rangkaian,

termasuk sensor, rangkaian antarmuka, dan analog to digital

converter (ADC). Sebelum melakukan kalibrasi, model

matematis dari sensor harus diketahui terlebih dahulu. Suatu

sensor dengan model matematis linear, misalnya , dengan dan berturut-turut adalah variabel keluaran

dan masukan sedangkan dan konstanta maka kalibrasi

dilakukan untuk menentukan nilai dari konstanta dan .

Gambar 2. Kesalahan kalibrasi

Dalam melakukan kalibrasi dapat terjadi kesalahan

yang dinamakan kesalahan kalibrasi. Kesalahan kalibrasi

merupakan ketidak akuratan yang diijinkan oleh produsen

saat sensor dikalibrasi di pabrik.

Kesalahan kalibrasi ditunjukkan oleh kesalahan pada

intercept dan kemiringan. Kesalahan pada intercept,

dinyatakan dengan persamaan:

(2)

Sedangkan kesalahan pada kemiringan dituliskan dalam

persamaan:

(3)

c. Jangkauan Pengukuran (Span)

Jangkauan pengukuran merupakan variasi maksimum

pada masukan atau keluaran sensor. Jangkauan masukan

adalah daerah dimana sensor masih dapat mengubah

stimulus yang diberikan kepadanya sedangkan jangkauan

pengukuran keluaran merupakan perbedaan antara sinyal

keluaran yang diukur pada stimulus maksimum dan

minimum.

d. Sensitivitas

Sensitivitas dinyatakan dengan perbandingan perubahan

keluaran sensor terhadap perubahan masukannya. Pada

fungsi transfer linear, misalnya seperti persamaan (1),

sensitivitas sensor ditunjukkan oleh b. Jika adalah

perubahan keluaran sensor dan adalah perubahan

masukan sensor maka b dinyatakan dengan:

(4)

Apabila fungsi transfer tidak linear maka sensitivitas

sensor tidak memiliki nilai yang tetap. Sensitivitas sensor di

setiap titik masukan dinyatakan dengan persamaan:

(5)

e. Saturasi

Setiap sensor mempunyai batas operasi, termasuk sensor

yang mempunyai linieritas tinggi. Sensor mengalami titik

saturasi ketika sensor tidak lagi memberikan perubahan

keluaran ketika diberikan stimulus.

F. LCR Meter

LCR meter adalah sebuah perangkat elektronik yang

digunakan untuk mengukur induktansi (L), kapasitansi (C),

dan resistansi (R) dari suatu komponen. Sebenarnya prinsip

kerja dari alat ini nilai sebenarnya dari beberapa jenis

pengukuran tidak diukur, melainkan yang diukur adalah

impedansi, impedansi diukur secara internal dan

dikonversikan ke layar penampil pengukuran yang

dikonversikan ke kapasitansi atau nilai induktansi yang

sesuai. Pembacaan akan cukup akurat jika kapasitor atau

induktor perangkat yang diuji tidak memiliki impedansi

komponen resistif yang signifikan. Selain itu alat ini dapat

digunakan untuk pengukuran induktansi atau kapasitansi,

dan juga resistansi seri yang sama dari kapasitor dan faktor

Q dari komponen induktif.

III. METODOLOGI PENELITIAN

Pada bab ini menjelaskan tentang semua kegiatan yang

telah dilakukan pada penelitian ini, baik perancangan dan

pengujian untuk pengukuran.

A. Metodologi Umum

Perancangan sensor untuk mengetahui kelembaban

beras dipilih sistem dua plat sejajar yang mengapit sejumlah

volume beras. Secara umum metodologi perancangan

penelitian ini adalah sebagai berikut.

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

4

Gambar 3. Diagram alir penelitian

B. Pembuatan Rangkaian Kapasitif ke Tegangan

Perancangan sistem sensor kelembaban beras

dilakukan seperti pada Gambar 3.5. Pada rangkaian

kapasitansi ke tegangan ini digunakan IC 2907. Rangkaian

yang terdiri dari sebuah wadah berbentuk balok akrilik yang

bagian dinding sampingnya dipasang plat konduktor berupa

Printed Circuit Board (PCB) polos yang diisi beras dan

dihungkan ke sumber tegangan DC.

Gambar 4. Rangkaian kapasitansimeter menggunakan IC 2907

C. Cara Pengujian

Pengujian mula-mula dilakukan dengan mengisi beras

pada balok akrilik yang sudah terpasang plat konduktor.

Sehingga rangkaian akan mempunyai sistem yang sama

dengan sebuah kapasitor. Pada sistem tersebut beras

berperan sebagai bahan dielektrik. Kemudian beras dalam

balok akrilik diukur nilai kelembabannya dengan

menggunakan moisturemeter MC-100. Prinsip dari alat ukur

tersebut adalah dengan mengindra kondisi kelembaban

udara bahan dengan menggunakan frekuensi tinggi. Data

yang bisa dibaca pada piranti display dari alat ukur adalah

kelembaban bahan antara 0-100%. Data yang didapat dari

pengukuran menggunakan MC-100 ini pada nantinya

digunakan sebagai referensi nilai kelembaban sensor

kelembaban yang dirancang.

Beras juga diukur nilai kapasitansinya dengan

menggunakan LCR meter PM-6303A. pengukuran

kapasitansi tersebut dilakukan pada waktu yang sama

dengan pengukuran kelembaban beras. Sehingga didapatkan

data nilai kelembaban dan kapasitansi beras seperti yang

ditunjukkan pada Gambar 5.

Gambar 5. Pengukuran kelembaban beras menggunakan

moisturemeter MC-100

Kemudian beras dinaikkan tingkat kelembabannya

dengan cara menambahkan air menggunakan sprayer.

Ketika air sudah tercampur dalam beras secara merata, beras

diukur lagi tingkat kelembaban dan nilai kapasitansinya.

Sehingga akan didapatkan perubahan tingkat kelembaban

dan nilai kapasitansinya. Hal ini dilakukan untuk

menyesuaikan nilai ukur parameter komponen lain yang

berguna pada rangkaian konversi kapasitif ke tegangan.

Setelah pengukuran kapasitansi dan tegangan

dilakukan pengukuran antara kelembaban beras dengan

tegangan keluaran dari rangkaian konversi kapasitansi ke

tegangan menggunakan multimeter. Pada tahap ini air juga

ditambahkan untuk menaikkan tingkat kelembaban beras.

setiap penambahan air diamati perubahan tingkat

kelembaban beras. Dari pengamatan tingkat kelembaban

beras yang diukur, diamati perubahan nilai tegangan

keluaran rangkaian konversi tegangan ke kelembabannya.

Kemudian fungsi transfer dicari dari hubungan tingkat

kelembaban dan tegangan keluaran rangkaian.

Fungsi transfer hubungan kelembaban dan tegangan

keluaran rangkaian digunakan untuk pengonversi nilai

kelembaban ke nilai tegangan dalam proses pemrograman

pada mikrokontroller. Bahasa pemrograman yang dilakukan

adalah Basic Compiler. Kemudian nilai tegangan keluaran

dari rangkaian kapasitansi ke tegangan diubah menjadi %

kelembaban menggunakan kebalikan dari fungsi transfer

yang didapatkan. Hasil baca sensor yang dirancang

kemudian ditampilkan dalam LCD 16x2.

D. Pengujian Sensor

Sensor kelembaban yang telah dirancang kemudian

diuji karakteristiknya. Pengujian tersebut adalah

perbandingan hasil baca sensor yang dirancang dengan

sensor kelembaban moisturemeter MC-100.

Dalam pengujian ini dilakukan pengukuran tingkat

kelembaban beras dengan menggunakan sensor yang

dirancang dan dengan menggunakan moisturemeter MC-

100. Pengukuran dilakukan dengan dua kondisi berbeda.

Kondisi pertama adalah dengan kenaikan tingkat

kelembaban dan yang kedua adalah dengan kondisi

kelembaban tetap seperti yang ditunjukkan pada Gambar 6.

Pada kondisi kelembaban berbeda, beras dalam balok

akrilik diukur tingkat kelembabannya. Kemudian diberikan

penambahan air untuk menaikkan tingkat kelembaban beras.

setiap kenaikkan kelembaban beras diamati pembacaan

kelembaban pada sensor kelembaban moisturemeter MC-

100 dan pada sensor yang dirancang.

Pada kondisi kelembaban tetap, dilakukan pengukuran

tanpa kenaikan tingkat kelembaban. Diamati pembacaan

tingkat kelembaban beras pada sensor moisturemeter MC-

100 dan pada sensor yang dibuat.

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

5

Gambar 6. Pengukuran kelembaban dengan menggunakan

moisturemeter MC-100 dan sensor yang dirancang

IV. HASIL DAN DISKUSI

A. Kondisi Awal Sensor

Pengujian ini dilakukan dengan menggunakan sensor

yang dibuat berupa dua buah plat konduktor sejajar dalam

kondisi tanpa diisi beras. Pada pengujian dengan variasi

lebar gap (d) ditunjukkan pada gambar 7.

Gambar 7. Grafik Pengukuran nilai kapasitansi dengan

variasi panjang gap (d)

B. Hasil Perbandingan Pengukuran Kelembaban Antara

Moisturemeter dan Alat Yang Dirancang

Pada pengukuran Kelembaban dan Tegangan keluaran,

didapatkan fungsi transfer . Dimana y

adalah tegangan dalam Volt dan x adalah kelembaban dalam

%. Dengan konstanta dalam volt dan

dalam (1/%).

Perbandingan pengukuran dilakukan dengan melihat dan

mencatat nilai kelembaban pada alat yang telah dibuat dan

nilai kelembaban pada moisturemeter MC-100.

Perbandingan ini dilakukan sengan dua kondisi, yakni pada

tingkat kelembaban yang berbeda dan pada tingkat

kelembaban tetap. Hasil perbandingan pengukuran sensor

ditunjukkan pada Gambar 8 dan Gambar 9.

Gambar 8. Grafik perbandingan pengukuran pada

kelembaban berbeda

Gambar 9. Grafik perbandingan pengukuran pada tingkat

kelembaban yang tetap

Error perbandingan ditunjukkan oleh ketidak

tepatan pada titik pengukuran alat dan moisturemeter

yang telah didapatkan. Oleh karena itu error

perbandingan dapat dihitung melalui persamaan

Error = | |

= | |

= 0.68 %

Nilai error dilakukan pada setiap data pengukuran dan

pembacaan, maka didapatkan secara keseluruhan

pengukuran kalibrasi Pada Perbandingan pada kelembaban

berbeda mempunyai error perbandingan total sebesar 3.24

%.

Pada perbandingan pengukuran dengan kelembaban

tetap. Error pengukuran didapatkan dari ketidak tepatan

pengukuran dari alat yang dibuat dengan moisturemeter

MC-100. Error pengukuran tersebut dapat dihitung dengan

menggunakan standar deviasi yang mempunyai persamaan

Standar deviasi (σ) = √∑( )

= 0.53

Seperti pada pengukuran standar deviasi yang didapatkan

dari pengukuran 10 data pada tingkat kelembaban yang

sama adalah 2.42. Keseksamaan data pengukuran dapat

dicari dari hasil nilai standar deviasi yang didapatkan

dengan menggunakan persamaan

Keseksamaan = (

)

= (

)

=

Pada hasil data pengukuran didapatkan nilai keseksamaan

sebesar 99.06 %.Sehingga nilai error pengukurannya adalah

0.94 %.

V. KESIMPULAN

Sensor kelembaban beras dengan menggunakan banyak

prinsip berbeda sudah banyak sekali terdapat dipasaran.

Pada penelitian yang berjudul “Perancangan Sensor

Kelembaban Beras Berbasis Kapasitor” ini suatu sistem

sensor kelembaban beras dapat dirancang dengan

menggunakan prinsip kerja kapasitor. Yaitu dengan mengisi

beras diantara kedua plat sejajarnya dan menganalisa

perubahan nilai kapasitansi terhadap perubahan

kelembabannya. Dengan sistem sensor kelembaban beras

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

6

berbasis kapasitor ini memungkinkan perancangan sensor

kelembaban beras yang lebih murah dalam hal biaya

produksinya.

DAFTAR PUSTAKA

[1] Fuch. Anton, Michael J. Moser, H. Zangl, T. Betterklieber. 2009.

Using Capacitive Sensing to Determine The Moisture Content of

Wood Pellets-Investigations and Application. International Journal On

Smart Sensing and Intelligent System. [2] Prabowo, Sulistyo. 2006. Pengolahan dan Pengaruhnya Terhadap

Sifat Fisik dan Kimia Serta Kualitas Beras. Samarinda: Universitas

Mulawarman. [3] Frick, Heinz. 2007. Dasar-dasar Arsitektur Ekologis, Seri Eko

Arsitektur. Yogyakarta: Kanisius.. [4] Sudarmadji, S.B. Haryono dan Suhardi. 2003. Analisa Bahan

Makanan dan Pertanian. Liberty: Yogyakarta.

[5] S. W. Suciati, A. Dzakwan. 2009. Analisis Jembatan Schering Sebagai Pengondisi Sinyal Sensor Kapasitansi Dielektrrik Suatu

Kapasitor. FMIPA UNILA