12 Bab III Metodologi Penelitian III.1 Sistematika Rangkaian Pada penelitian ini, prototipe dibuat dari beberapa komponen elektronika, seperti sensor 49E, mikrokontroler Arduino nano, tombol, dan layar OLED. Rangkaian akan bekerja bila arduino diberikan tegangan masukkan. Tegangan tersebut bersumber dari portable power bank, sehingga memudahkan dibawa dan disesuaikan dengan tempat pengukuran. Dalam skema rangkaian digunakan tombol untuk kalibrasi alat dari medan magnet sekitar. Tombol ini akan menolkan nilai yang tertera pada layar OLED (Natural Light Emitting Diode). Karena saat pertama kali alat dinyalakan, sensor akan membaca fluks medan magnet sekitar. Fitur ini juga didukung oleh penyesuaian karakteristik sensor di dalam pemrograman Arduino. Gambar III.1 Skema rangkaian prototipe Gaussmeter 13 III.2 Tahapan Penelitian Mulai Studi literatur dan perumusan masalah Perancangan model objek penelitian: magnet permanen dan kawat melingkar Pengambilan data dengan prototipe alat: Variasi jarak, arus, dan lilitan pada kawat melingkar Persiapan, perancangan alat, dan uji coba sensor dengan multimeter Pengambilan data dengan Gaussmeter dan Keuwlsoft Sesuai Sesuai Perakitan dan pembuatan alat Pengujian dan kalibrasi sensor Sesuai Sesuai Analisis data dan plot grafik Pembuatan laporan Selesai Gambar III.2 Diagram alir penelitian Ya Ya Ya Tidak Ya Tidak Tidak Tidak 14 III.2.1 Tahapan Perancangan Penelitian Pada tahap perancangan, diawali dengan penentuan dan pembuatan objek penelitian, yaitu magnet cincin permanen tidak teridentifikasi, berdiameter luar 10 cm, diameter dalam 5 cm, dan ketebalan 1.5 cm dan kawat melingkar yang terbuat dari kawat email tembaga berdiameter 0.09 m. Kemudian, kawat dililit menjadi bentuk lingkaran dengan 9 lilitan. Setelah merancang objek penelitian, selanjutnya mendesain dudukan objek. Dudukan tersebut dibuat dari bahan akrilik, yang harapannya menimalisir proses pengukuran dari pengaruh benda logam di sekitar ruang penelitian. Kegiatan pengukuran kuat medan magnet pada magnet permanen dan kawat melingkar berarus, diawali dengan alat ukur magnetometer Keuwlsoft dan Gaussmeter terstandarisasi. Bila hasil pengukuran mendekati literatur. Maka hasil tersebut dapat dijadikan acuan pengukuran, untuk prototipe alat ukur medan magnet berbasis mikrokontroler arduino. III.2.2 Tahapan Pengujian Alat Pada tahap pengujian prototipe adalah merangkainya dalam protoboard, untuk menguji sensitifitas sensor dengan mempelajari karakteristik sensor. Karakterisitik sensor sebesar 1.9 mV/Gauss (± 0.2mV/Gauss). Sensor analog ini diuji magnet permanen dan dengan objek kawat yang dialiri arus DC (Directing Current) atau arus searah. Kemudian mengukur sinyal analog keluaran sensor. Menganalisis perubahan beda potensial pada multimeter. Kemudian, membuat program komunikasi serial antara mikrokontroler dengan sensor dengan menggunakan bahasa C pada arduino. Besaran kuat medan magnet yang tertera pada layar OLED merupakan hasil iterasi selama 5 sekon di pemrograman Arduino. Besaran tersebut merupakan hasil konversi sinyal analog menggunakan sistem ADC mikrokontroler dengan input catu daya sebesar 5 V. 15 III.2.3 Tahap Kalibrasi Sensor 49E Pada penelitian ini, sensor 49E dikalibrasi dengan cara membandingkan besar kuat medan magnet yang terukur oleh sensor 49E dengan Gaussmeter Lutron GU-3001 dan magnetometer pada aplikasi smartphone yaitu, Keuwlsoft. Pengukuran dilakukan dengan teknik yang sama, dimulai dari penempatan, objek penelitian, jarak kawat dengan pengamat, arus yang digunakan. Kemudian, hasil pengukuran oleh sensor 49E dan smartphone, dibandingkan dengan hasil pengukuran oleh Gaussmeter merek Lutron GU-3001. Lalu, didapatkan galat dari pengukuran. III.2.4 Tahap Pengujian oleh Smartphone dan Gaussmeter Magnetometer Keuwlsoft merupakan alat ukur medan magnet berbasis android. Smartphone merk Samsung A6 2018, memiliki fitur sensor YAS53, ter-install aplikasi Gaussmeter (Keuwlsoft). Smartphone yang digunakan pada eksperimen ini memiliki dimensi 14.99 x 7.08 x 0,77 m dengan massa 159 gr, dan memiliki sistem operasi android 8.0. Aplikasi ini rilis pada 30 Desember 2014, memiliki rating 4,4, reviwers sebanyak 4000 orang, sudang terunduh sebanyak lebih dari 1.000.000 kali. Gauss Meter Lutron GU-3001 merupakan sebuah alat digital untuk mengukur medan magnet yang dihasilkan oleh aliran listrik tegangan tinggi. Pada umumnya Electromagnetic Field (EMF atau medan elektromagnetik). Alat ini berdimensi 17.3 x 6.8 x 4.2 m dengan ketelitian ± (2% + 2 mG). Sebelum melakukan eksperimen, terlebih dahulu ditentukan posisi sensor magnet pada smartphone dengan melakukan pemetaan terhadap besar medan magnet yang dihasilkan oleh magnet permanen berbahan neodymium berukuran 3 x 1 x 3 m dan Gaussmeter Lutron. 16 (a) (b) Gambar III.3 (a) posisi sensor magnet, (b) tampilan gaussmeter Keuwlsoft Pengukuran dengan smartphone dilakukan untuk seluruh objek yang akan diukur dengan cara yang sama dengan Gaussmeter terstandarisasi dan prototipe alat.