📚 Eksplorasi & Komparasi Topik Dokumen
Pencarian topik
Hasil Dokumen
Ditemukan: 8 dokumenPERANCANGAN SISTEM PENGHANTAR TURUN UNTUK PROTEKSI PETIR PADA TOWER TRANSMISI TEGANGAN TINGGI
Indonesia merupakan salah satu negara dengan tingkat aktivitas petir tertinggi di dunia, dengan kerapatan sambaran mencapai 224 sambaran per kilometer persegi per tahun. Kondisi ini menyebabkan sambaran langsung pada menara Saluran Udara Tegangan Tinggi (SUTT) 150 kV menjadi ancaman utama keandalan sistem transmisi, di mana data Unit Pelaksana Transmisi Tanjung Karang mencatat 42% gangguan transmisi disebabkan oleh sambaran petir yang berpotensi mengakibatkan backflashover (BFO). Penelitian ini bertujuan menganalisis distribusi arus pada struktur menara akibat sambaran langsung dan merancang pemasangan paralel down conductor sebagai solusi proteksi petir untuk mereduksi arus surja yang mengalir melalui struktur baja menara. Pemodelan dan simulasi dilakukan secara numerik menggunakan Metode Momen (MoM) melalui perangkat lunak dengan eksitasi gelombang arus petir fungsi Heidler berparameter 10/350 ?s pada menara tipe AA+0 setinggi 35,4 meter. Dua konfigurasi pemasangan down conductor dari material bare copper dianalisis, yaitu jalur tengah menara dan jalur tepi menara, dengan variasi radius konduktor dan resistansi pentanahan untuk menguji kestabilan performa masing-masing konfigurasi terhadap ketidakpastian parameter lapangan. Hasil simulasi menunjukkan bahwa tanpa down conductor, arus surja sebesar 37.750,7 A mengalir sepenuhnya melalui struktur baja menara. Pemasangan down conductor jalur tengah menghasilkan penurunan arus pada struktur menara sebesar 8% secara konsisten pada seluruh variasi parameter, menunjukkan karakteristik yang stabil namun kurang responsif terhadap penambahan radius. Sementara itu, konfigurasi jalur tepi menunjukkan sensitivitas tinggi terhadap radius konduktor dengan penurunan mencapai 16% pada radius 2 cm, akibat penguatan kopling induktif mutual antara konduktor tembaga dan kaki baja menara yang letaknya berdekatan. Konfigurasi jalur tepi dengan radius memadai terbukti paling efektif berkat kombinasi penurunan impedansi surja dan penguatan kopling induktif tersebut, sehingga direkomendasikan sebagai konfigurasi optimal untuk sistem proteksi petir pada menara transmisi 150 kV di lingkungan petir tropis Indonesia.
DESIGN AND PROTOTYPING OF A DATA ACQUISITION SYSTEM FOR MEASURING WHEEL-RAIL CONTACT FORCES IN A 1:5 SCALED ROLLER RIG
In railway operations, wheel-rail contact force plays a critical role in determining the performance and safety of trains. It serves as a key parameter for evaluating various aspects such as safety, stability, and smooth running of the railway system. In Indonesia, there are currently no equipment available to obtain wheel-rail contact force readings. However, the Bandung Institute of Technology has a 1:5 scaled roller rig that does not have instrumentation at the time of writing this undergraduate thesis. This undergraduate thesis aims to implement proper instrumentation on the roller rig. This undergraduate thesis focuses on designing and prototyping a data acquisition system that can measure vertical wheel-rail contact force in the roller rig. A new roller design will be manufactured, which can mount sensors. The data acquisition components will then be assembled to enable reading and displaying sensor readings using LabVIEW. Then, static calibration will be done using sample and test loads to convert the sensor readings into vertical wheel-rail contact force. The prototype system was successfully implemented on the 1:5 roller rig and displayed vertical wheel-rail contact force. Calibration showed errors from actual loads mostly below 7%, with a maximum of 10.1%. The system also exhibited hysteresis of up to 6.4% of the force span. While functional, improvements in load application, strain gauge bonding, and electrical stability are needed to reduce these errors.
PARAMETRIC EVALUATION FOR THRUSTER DESIGN OF CLASS II ROV (REMOTELY OPERATED UNDERWATER VEHICLE)
ROVs (Remotely Operated Underwater Vehicle) are used to investigate underwater areas that are too deep for human to dive safely. An ROV that is currently being produced at PT Robomarine Indonesia (RMI) is the Tulamben ROV. This Class II ROV is an omnidirectional ROV, meaning it can move to any direction freely. The analysis was carried out by creating three design variations based of the existing thruster duct, which were then simulated under identical flow conditions using SOLIDWORKS Flow Simulation. Each simulation was conducted with a uniform inlet flow speed of 3 knots, and the resulting thrust and torque values were recorded for each design. The simulation results from this study show that changes in duct geometry significantly affect the thruster’s propulsive characteristics, as one of the three design variation outperforms the existing one, having as high as 14% increase in efficiency. That design was then identified as the most efficient configuration, having the optimal balance between thrust output and torque generated. From there, the effect of changes in duct shape and size of the ROV’s thruster was analyzed, where it was found that increasing the duct length contributes to an increase in thruster efficiency, whereas an increase in duct diameter leads to minor efficiency losses. Therefore, to optimize the thruster’s performance, its duct diameter should be maximized while minimizing the duct length.
PERANCANGAN DAN IMPLEMENTASI SISTEM DAYA DAN ANTARMUKA PADA SISTEM POMPA SIMULASI ALIRAN DARAH BERPULSASI TEKANAN
Pelatihan medis dan pengujian perangkat kedokteran invasif seperti kateter, sensor tekanan, dan pompa darah seringkali masih mengandalkan penggunaan hewan atau kadaver. Pendekatan ini memiliki berbagai kekurangan, seperti biaya tinggi, keterbatasan etis, serta kurangnya keberlanjutan dan fleksibilitas skenario. Oleh karena itu, dikembangkan sistem simulasi aliran darah berpulsasi yang mampu mereplikasi denyut jantung manusia secara realistis. Tugas akhir ini berkontribusi dalam empat aspek utama sistem: subsistem antarmuka pengguna (user interface), subsistem catu daya, integrasi firmware, dan integrasi perangkat keras (PCB). Pada subsistem antarmuka, dirancang aplikasi Android menggunakan Flutter untuk menampilkan tekanan cairan, laju aliran (flowrate), dan parameter gelombang denyut secara real-time. Aplikasi juga memungkinkan pengguna mengatur parameter denyut sesuai kebutuhan simulasi. Komunikasi antara aplikasi dan mikrokontroler ESP32 dilakukan melalui Bluetooth dengan protokol event-driven, di mana perintah hanya dikirim saat dibutuhkan, sementara data sensor dikirim secara berkala setiap 10?ms. Pada sisi catu daya, dilakukan pemetaan kebutuhan tegangan dan arus dari masing-masing komponen. Sistem memerlukan suplai 12?V untuk pompa, 5?V untuk sensor tekanan, dan 3.3?V untuk ESP32 serta sensor flowrate. Untuk efisiensi dan stabilitas, digunakan kombinasi regulator switching (buck converter 12?V ke 5?V) dan LDO (NCP1117 5?V ke 3.3?V). Firmware ESP32 diatur menggunakan FreeRTOS dengan pembagian task ke dua inti prosesor (dual-core): satu inti khusus untuk kendali pompa (PWM dan pembacaan tekanan) dan satu inti untuk task lain seperti Bluetooth, sensor flowrate (interrupt), dan pencatatan SD card. Profiling dengan xthal_get_ccount() menunjukkan semua task berjalan aktif dan efisien tanpa konflik atau watchdog reset, dengan nilai siklus sesuai tingkat kompleksitasnya. Integrasi perangkat keras dilakukan melalui desain dan fabrikasi PCB dua lapis untuk menyatukan seluruh subsistem ke dalam satu papan. Desain mempertimbangkan kebutuhan arus dan interferensi sinyal, dengan lebar jalur disesuaikan: 0.8?mm untuk jalur 12?V pompa, 0.5?mm untuk jalur 5?V dan 3.3?V, serta 0.35?mm untuk sinyal komunikasi. PCB berhasil menghubungkan semua komponen secara elektrik dan berfungsi dengan baik. Hasil pengujian menunjukkan bahwa seluruh spesifikasi berhasil dipenuhi. Aplikasi Android dapat menampilkan parameter denyut jantung, flowrate, dan grafik tekanan secara real-time, serta mengatur status sistem. Komunikasi Bluetooth dua arah dengan ESP32 berjalan stabil. Pengujian firmware menunjukkan semua task aktif, berjalan tanpa konflik atau watchdog reset, dengan profil siklus yang wajar. Sistem catu daya mampu menyuplai tegangan dan arus yang stabil ke seluruh komponen. PCB berhasil mengintegrasikan semua subsistem, memastikan koneksi dan fungsi sistem berjalan dengan baik. Sistem ini dapat menjadi solusi hemat, portabel, dan realistis untuk pelatihan medis serta pengujian perangkat invasif, menggantikan ketergantungan pada metode konvensional berbasis hewan atau kadaver. Tugas akhir ini juga memberikan pengalaman berharga dalam pengembangan sistem tertanam yang kompleks, termasuk komunikasi Bluetooth, desain aplikasi, manajemen daya, desain PCB, serta multitasking di platform mikrokontroler modern
DESAIN DAN IMPLEMENTASI SENSOR DAN REGULATOR DAYA PADA SISTEM VERIFIKASI PCB ASSEMBLY OTOMATIS
Proses verifikasi PCB Assembly (PCBA) secara manual yang dilakukan di PT Nicslab Global Industri memiliki keterbatasan dari segi konsistensi hasil, efisiensi waktu, dan potensi terjadinya human error. Oleh karena itu, dikembangkan sebuah sistem verifikasi PCBA otomatis yang dapat membantu engineer dalam melakukan pengujian tegangan dan kontinuitas serta mengatur pemberian daya pada unit yang diuji. Tugas akhir ini berfokus pada desain dan implementasi subsistem sensor dan regulator daya. Subsistem sensor bertugas melakukan akuisisi data dari titik-titik uji pada PCBA, termasuk pengukuran tegangan dan resistansi menggunakan metode 4-wire untuk meningkatkan akurasi pembacaan. Subsistem ini terdiri dari ADC eksternal (ADS8689), multiplexer (TMUX4051), dan sistem relay switching untuk mengatur kondisi pengukuran. Hasil pengukuran dikirim ke mikrokontroler ESP32 untuk diolah dan ditampilkan. Sementara itu, subsistem regulator daya mengatur suplai ±12VDC dan 5VDC untuk PCBA dan komponen internal alat dengan memanfaatkan konverter AC-DC dan DC-DC. Pengujian sistem menunjukkan bahwa alat mampu mengukur tegangan dengan error rata-rata sebesar 0,0194V dan confidence interval 95% sebesar 0,0194 ± 0,0171V. Sementara itu, pengukuran resistansi menghasilkan error rata-rata sebesar 1,17? dengan confidence interval 1,17 ± 0,62? pada rentang resistansi 10–1997?. Selain itu, sistem juga berhasil mengatur pemberian daya dengan error tegangan maksimum sebesar 0,06V (0,5%). Proses verifikasi satu unit dapat diselesaikan dalam waktu rata-rata dua menit. Dengan demikian, alat verifikasi otomatis yang dirancang telah memenuhi seluruh spesifikasi teknis, meningkatkan efisiensi proses verifikasi, dan mengurangi beban kerja manual pada engineer.
PERANCANGAN DAN IMPLEMENTASI ANALISIS SINYAL ECG SERTA SISTEM EMBEDDED UNTUK PERANGKAT ECG PORTABEL
Penyakit kardiovaskular (CVD) merupakan peringkat pertama dari penyebab utama kematian. Salah satu intervensi paling awal untuk penyakit kardiovaskular yaitu melakukan pendeteksian dini menggunakan tes electrocardiogram atau ECG namun pada kondisi saat ini aksesibilitas dari tes ECG masih tergolong sulit karena hanya dapat diakses di fasilitas kesehatan tingkat 2 dan tingkat 3 serta penggunaannya yang memerlukan bantuan tenaga medis. Salah satu solusi untuk masalah ini yaitu sebuah perangkat ECG portabel yang dapat melakukan pengukuran sinyal ECG dengan relatif mudah serta dapat menampilkan hasil sinyal ECG serta parameter kondisi jantung sehingga penyakit jantung dapat dilakukan pendeteksian secara dini. Pada tugas akhir ini, didesain perangkat ECG portabel yang memiliki subsistem data akusisi yang bertujuan untuk membaca sinyal ECG dan mengubah menjadi sinyal digital, subsitem kontrol untuk mengontrol perangkat ECG dan mengirimkan hasilnya pada smartphone, subsistem data processing untuk melakukan filtering dari sinyal ECG, dan subsistem data analysis untuk melakukan kalkulasi parameter dari sinyal ECG dan mendapatkan nilai parameter jantung. Implementasi dari subsistem data akusisi dilakukan dengan menggunakan chip ADS1293 untuk melakukan filter analog dari sinyal ECG serta mengubah sinyal analog ECG menjadi sinyal digital dengan frekuensi sampling sebesar 320 Hz. Kemudian pada subsistem kontrol diimplementasikan dengan menggunakan mikrokontroller nRF52840 dengan subsistem kontrol sendiri dimodelkan dengan state diagram yang memiliki tiga buah state yaitu Idle Mode, Sleep Mode, dan BLE Connected. Pada state Idle mode, perangkat akan membaca tegangan baterai dan memberikan sinyal outputnya pada subsistem user I/O. Kemudian pada state sleep mode, perangkat dibuat berada pada sleep mode sehingga arus yang ditarik dari baterai mengecil. Terakhir state BLE Connected perangkat akan mengirimkan data sinyal ECG secara wireless menggunakan protokol Bluetooth Low Energy setiap 40 sampel sekali. Untuk implementasi dari subsistem data processing dilakukan dengan menggunakan FIR filter bandpass dengan frekuensi cutoff pada 0.67 Hz hingga 45 Hz. Subsistem data analysis diimplementasikan dalam bahasa java script dengan algoritma yang digunakan yaitu pendeteksian R wave dan pendeteksian QST wave pada sinyal ECG. Dari hasil implementasi didapatkan data akusisi berhasil mengukur sinyal ECG dari tubuh pengguna dengan noise yang cukup tinggi namun gelombang PQRST pada ECG masih dapat terlihat. Pada subsistem kontrol, state idle mode berhasil mengeluarkan sinyal yang sesuai kepada subsistem user I/O berdasarkan kapasitas dari baterai. Selain itu pada state sleep mode arus yang ditarik oleh perangkat mengecil dari semula 4.8 mA menjadi 3.2 mA serta pada state BLE Connected, bluetooth dari perangkat dapat dideteksi oleh smartphone dan data sinyal ECG berhasil dikirimkan setiap 40 sampel. Hasil implementasi data processing menunjukkan sinyal ECG dengan noise yang sudah teredam sehingga bentuk gelombang PQRST dari ECG dapat terlihat dengan jelas dan pada subsistem data analysis, algoritma yang digunakan berhasil mengalkulasi parameter jantung berdasarkan sinyal ECG yang dibaca serta hasil kalkulasi telah teruji menggunakan alat ECG simulator. Berdasarkan keseluruhan hasil tersebut permasalahan yang ada yaitu aksesibilitas dari tes ECG yang terbatas dapat terpecahkan dengan adanya perangkat ini. Adanya perangkat ini memungkinkan pengukuran ECG dapat dilakukan secara portabel dengan baterai yang dapat bertahan relatif cukup lama. Selain itu, permasalahan penggunaan alat ECG yang memerlukan bantuan tenaga medis dapat diselesaikan dengan alat ECG portabel yang telah didesain karena penggunaan alatnya yang relatif sederhana hanya dengan menempelkan tangan kanan, tangan kiri, dan kaki kiri pada elektroda kemudian hasilnya ditampilkan pada smartphone pengguna.
DESIGN OF POWER SUPPLY, CASING, AND SOFTWARE TO IMPROVE THE USER FRIENDLINESS OF AN ARDUINO BASED PLC
Programmable Logic Controller (PLC) is a digital-based control monitoring technology used in industry automation to control variety of Mechanical Systems. In the Dynamics Laboratory, an Arduino based PLC was created for use in a practicum environment. Its purpose is for future Mechanical Engineers to be able to gain hands on experience and understanding of PLC technology that will be influential to the future of automation technology in Industry 4.0. To develop the PLC, this research is focused on improving the user friendliness of the PLC. It is hoped that the output of this research can improve ease of use, thereby accelerating learning experience for students. Furthermore, the ability to design a high quality and market ready PLC can push Indonesia’s independence to produce locally made products. . Through careful observation and study of the PLC, this research is focused on designing the following: single input to dual output power supply, casing that can protect the hardware from contact damage, and standalone file that can access the MATLAB based PLC programming software without needing to download MATLAB on the computer. With that, the design requirements and objectives (DR&O) was formulated. After this, the design and testing process can be conducted. If all the design prototypes fulfill the DR&O, then the research can be finalized. Through testing, it was found that the power supply produces 5 V and 24 V DC output from 220 VAC grid, the casing has good mobility and able to be handled with ease, and the standalone was able to function as it would in the MATLAB environment and produce a correctly converted ladder diagram program to Arduino Sketch file.
PERANCANGAN SISTEM KONTROL FUZZY-PID PADA SISTEM ELEKTRO-PNEUMATIK SOFT ROBOTIC GLOVES UNTUK REHABILITASI TANGAN
Soft robotic gloves dikembangkan sebagai salah satu solusi untuk membantu rehabilitasi tangan yang saat ini terkendala oleh ketersediaan tenaga profesional. Akan tetapi, soft robotic gloves yang tersedia secara komersial masih menggunakan sistem kontrol on/off sehingga belum mampu mengakomodasi kebutuhan rehabilitasi untuk mengontrol sudut fleksi-ekstensi pada jari tangan serta besarnya tekanan pneumatik yang digunakan. Oleh karena itu, tujuan dari penelitian ini adalah untuk merancang suatu sistem kontrol yang mampu mengontrol tekanan dan sudut fleksi-ekstensi jari tangan sesuai kebutuhan rehabilitasi. Sistem elektro-pneumatik pada soft robotic gloves ini terdiri dari soft pneumatic actuator (SPA) bertipe bellows dengan tekanan pneumatik yang bersumber dari pompa udara DC. Mikrokontroler Arduino digunakan sebagai komponen pengontrol dengan umpan balik berupa sensor tekanan dan sensor flex. Sistem kontrol Fuzzy¬-PID yang dapat menyesuaikan parameter PID secara online kemudian diimplementasikan karena dinilai dapat memberikan respon yang cukup baik untuk sistem seperti soft robotic gloves. Untuk itu, dilakukan pengujian pada tiap komponen soft robotic gloves, identifikasi respon statik dan dinamik sistem, perancangan, implementasi, hingga evaluasi sistem kontrol Fuzzy-PID. Respon statik dan dinamik tekanan dan sudut dari sistem elektro-pneumatik ini telah berhasil diidentifikasi. Sistem kontrol Fuzzy-PID telah berhasil dirancang dan dievaluasi dengan beberapa pengujian untuk mengontrol tekanan dan sudut soft robotic gloves, dengan sistem kontrol PID sebagai pembanding. Kedua sistem kontrol telah berhasil mengontrol sudut fleksi-ekstensi jari tangan serta tekanan pneumatik yang digunakan. Performa kedua sistem kontrol pun hampir serupa, seperti pada skenario setpoint tekanan ramp 10 detik, PID memberikan nilai RMSE 9,1364 sementara Fuzzy-PID 10,4371 dan untuk skenario sudut ramp 10 detik, PID memberikan nilai RMSE 8,9209 sementara Fuzzy-PID 8,8570. Kata kunci: soft robotic gloves, sistem kontrol elektro-pneumatik, Fuzzy-PID, rehabilitasi tangan??