19
PENENTUAN KONFIGURASI SENSOR TANAH LONGSOR BERBASIS FIBER OPTIK KACA MODEL GABUNGAN BEBERAPA TITIK TARIK Disusun Oleh: IMAM GHOSSAN ASMAWAN M0210035 SKRIPSI PROGRAM STUDI FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA November, 2015

PENENTUAN KONFIGURASI SENSOR TANAH LONGSOR … · terbentuk diberi penekanan yang mengakibatkan perubahan intensitas cahaya keluaran pada fiber optik. ... Dari macam-macam konfigurasi

  • Upload
    vuthuan

  • View
    223

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: PENENTUAN KONFIGURASI SENSOR TANAH LONGSOR … · terbentuk diberi penekanan yang mengakibatkan perubahan intensitas cahaya keluaran pada fiber optik. ... Dari macam-macam konfigurasi

PENENTUAN KONFIGURASI SENSOR TANAH LONGSOR

BERBASIS FIBER OPTIK KACA MODEL GABUNGAN

BEBERAPA TITIK TARIK

Disusun Oleh:

IMAM GHOSSAN ASMAWAN

M0210035

SKRIPSI

PROGRAM STUDI FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

November, 2015

Page 2: PENENTUAN KONFIGURASI SENSOR TANAH LONGSOR … · terbentuk diberi penekanan yang mengakibatkan perubahan intensitas cahaya keluaran pada fiber optik. ... Dari macam-macam konfigurasi

i

PENENTUAN KONFIGURASI SENSOR TANAH LONGSOR

BERBASIS FIBER OPTIK KACA MODEL GABUNGAN

BEBERAPA TITIK TARIK

Disusun oleh:

IMAM GHOSSAN ASMAWAN

M0210035

SKRIPSI

Diajukan untuk memenuhi sebagian

persyaratan mendapatkan gelar Sarjana Sains

PROGRAM STUDI FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

November, 2015

Page 3: PENENTUAN KONFIGURASI SENSOR TANAH LONGSOR … · terbentuk diberi penekanan yang mengakibatkan perubahan intensitas cahaya keluaran pada fiber optik. ... Dari macam-macam konfigurasi

ii

HALAMAN PERSETUJUAN

SKRIPSI

Penentuan Konfigurasi Sensor Tanah Longsor Berbasis Fiber Optik Kaca

Model Gabungan Beberapa Titik Tarik

Oleh

IMAM GHOSSAN ASMAWAN

M0210035

Telah disetujui oleh

Page 4: PENENTUAN KONFIGURASI SENSOR TANAH LONGSOR … · terbentuk diberi penekanan yang mengakibatkan perubahan intensitas cahaya keluaran pada fiber optik. ... Dari macam-macam konfigurasi

iii

HALAMAN PENGESAHAN

Skripsi dengan judul: Penentuan Konfigurasi Sensor Tanah Longsor Berbasis

Fiber Optik Kaca Model Gabungan Beberapa Titik Tarik

Yang ditulis oleh :

Nama : Imam Ghossan Asmawan

NIM : M0210035

Telah diuji di depan dewan penguji pada

Hari : Kamis

Tanggal : 19 November 2015

Dewan Penguji:

1. Mohtar Yunianto, S.Si., M.Si

NIP. 19800630200501 1 001

2. Dr. Fahru Nurosyid, S.Si., M.Si

NIP. 19721013200003 1 002

3. Ahmad Marzuki, S.Si., Ph.D

NIP . 19680508 199702 1 001

4. Sorja Koesuma, S.Si., M.Si

NIP . 19720801 200003 1 001

Page 5: PENENTUAN KONFIGURASI SENSOR TANAH LONGSOR … · terbentuk diberi penekanan yang mengakibatkan perubahan intensitas cahaya keluaran pada fiber optik. ... Dari macam-macam konfigurasi

iv

PERNYATAAN

Dengan ini saya menyatakan bahwa isi intelektual Skripsi saya yang

berjudul “PENENTUAN KONFIGURASI SENSOR TANAH LONGSOR

BERBASIS FIBER OPTIK KACA MODEL GABUNGAN BEBERAPA TITIK

TARIK“ adalah hasil kerja saya dan sepengetahuan saya hingga saat ini isi Skripsi

tidak berisi materi yang telah dipublikasikan atau ditulis oleh orang lain atau

materi yang telah diajukan untuk mendapatkan gelar kesarjanaan di Universitas

Sebelas Maret atau di Perguruan Tinggi lainnya kecuali telah dituliskan di daftar

pustaka Skripsi ini dan segala bentuk bantuan dari semua pihak telah ditulis di

bagian ucapan terimakasih. Isi Skripsi ini boleh dirujuk atau diphotocopy secara

bebas tanpa harus memberitahu penulis.

Surakarta, 1 November 2015

IMAM GHOSSAN ASMAWAN

Page 6: PENENTUAN KONFIGURASI SENSOR TANAH LONGSOR … · terbentuk diberi penekanan yang mengakibatkan perubahan intensitas cahaya keluaran pada fiber optik. ... Dari macam-macam konfigurasi

v

MOTTO

“If you can’t explain it simply, you don’t understand it well enough.”

(Albert Einstein)

“Whatever you’re, be a good one”

(Abraham Lincoln)

“You don’t have to be a genius or a visionary or even a college graduate to be

successful. You just need a framework and a dream.”

(Michael Dell)

“Try not to become a man of success, but rather try to become a man of value.”

(Albert Einstein)

“Just follow your heart and go for what you love.”

(Steve Angello)

“If something is important enough you should try, even if the probable outcome is

failure.”

(Elon Musk)

“Failure is an option here, if thing are not failing, you are not innovating

enough.”

(Elon Musk)

Page 7: PENENTUAN KONFIGURASI SENSOR TANAH LONGSOR … · terbentuk diberi penekanan yang mengakibatkan perubahan intensitas cahaya keluaran pada fiber optik. ... Dari macam-macam konfigurasi

vi

PERSEMBAHAN

Karya ini kupersembahkan kepada:

Ibu dan Bapak Tercinta

Adik-adikku Tersayang

Sahabat-sahabatku

Almamaterku

Tanah Airku

Page 8: PENENTUAN KONFIGURASI SENSOR TANAH LONGSOR … · terbentuk diberi penekanan yang mengakibatkan perubahan intensitas cahaya keluaran pada fiber optik. ... Dari macam-macam konfigurasi

vii

Penentuan Konfigurasi Sensor Tanah Longsor Berbasis Fiber Optik

Kaca Model Gabungan Beberapa Titik Tarik

IMAM GHOSSAN ASMAWAN

Jurusan Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam,

Universitas Sebelas Maret

ABSTRAK

Skripsi ini berisikan tentang penelitian mengenai penentuan konfigurasi

sensor tanah longsor berbasis fiber optik kaca model gabungan beberapa titik

tarik. Sistem sensor yang dikembangkan menggunakan prinsip modulasi intensitas

macrobending loss. Bagian utama dari sensor ini terdiri dari sensor pergerseran

fiber, piranti linier mekanis, dan juga piranti SMS gateway yang dilengkapi

dengan piranti alarm. Dengan terintegrasi terhadap teknologi SMS gateway

sehingga dapat mengirimkan sinyal ketika tercapai kondisi kritis. Pengambilan

data dilakukan dengan melilitkan fiber optik dalam rubber silicon dengan variasi

diameter yaitu 1 cm; 1,5 cm; 2 cm; dan 2,5 cm. Jumlah lilitan pada tiap variasi

diameter juga divariasi yaitu antara 1 lilitan hingga 10 lilitan. Fiber koil yang

terbentuk diberi penekanan yang mengakibatkan perubahan intensitas cahaya

keluaran pada fiber optik. Perubahan intensitas cahaya tersebut akan dibaca oleh

program interface yang telah dibuat menggunakan software LabView 2013. Dari

macam-macam konfigurasi yang diteliti didapatkan bahwa daerah loss dengan

konfigurasi diameter 2,5 cm dan 10 jumlah lilitan memiliki tren grafik yang linier.

Dari hasil penelitian ini juga membuktikan bahwa konfigurasi tersebut memiliki

sensitifitas terbaik sehingga diterapkan pada tiap sistem titik tarik yang masing-

masing terintegrasi pada piranti SMS gateway. Sensor ini telah dilakukan simulasi

pada model longsor dan mampu mengirimkan sinyal SMS ketika pergeseran tanah

dicapai sebesar 4 cm. Hal ini berlaku juga pada tiap titik tarik pada sistem sensor.

Kata kunci : sensor tanah longsor, sensor fiber optik, multipoint sensor, SMS

Gateway, macrobending loss

Page 9: PENENTUAN KONFIGURASI SENSOR TANAH LONGSOR … · terbentuk diberi penekanan yang mengakibatkan perubahan intensitas cahaya keluaran pada fiber optik. ... Dari macam-macam konfigurasi

viii

Determine Configuration of Landslide Sensor Based on Glass Optical

Fiber with Multi-Monitoring Model

IMAM GHOSSAN ASMAWAN

Physics Department, Faculty of Mathematics and Natural Sciences,

Sebelas Maret University

ABSTRACT

Determine configuration of landslide sensor based on glass fibre optical

multi-monitoring model has been researched. This sensor developed using

intensity modulation principle macrobending loss. Mainly part of this sensor

consist of displacement fibre sensors, mechanical displacement sensors, and Short

Messaging Service (SMS) gateway equipped with a siren. This sensor can send a

signal SMS when critical condition has been reached. Optical fibre sensors made

by wrapping a glass optical fibre around a holey elastic cylinder. The elastic

cylinder made with diameter of 1 cm; 1,5 cm; 2 cm; & 2,5 cm. The number of

turn for each diameter was varied from 1 turn to 10 turns. A coil fibre gave

pressured would made a changed of output light intensity. This changed would

read by interface program has made with LabView 2013. From the experimental

results, we suggest a configuration with 2,5 cm coil diameter and 10 turns has best

sensitivity for applied to sensor systems. The configuration looked from linear

graph trend about relation between light loss and displacement. The sensor has

been simulated on landslide model and it could sent a warning SMS when critical

displacement reached, for example 4 cm. This work occured too in every point of

system.

Keywords : landslide sensor, optical fibre sensor, multipoint sensor, SMS

Gateway, macrobending loss

Page 10: PENENTUAN KONFIGURASI SENSOR TANAH LONGSOR … · terbentuk diberi penekanan yang mengakibatkan perubahan intensitas cahaya keluaran pada fiber optik. ... Dari macam-macam konfigurasi

ix

KATA PENGANTAR

Puji syukur kepada Allah SWT atas segala limpahan nikmat dan

karuniaNya, sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan Skripsi. Sholawat

dan salam senantiasa penulis haturkan kepada Rasulullah SAW yang telah

menjadi panutan serta suri tauladan umatnya.

Skripsi yang penulis susun sebagai bagian dari syarat untuk mendapatkan

gelar Sarjana Sains ini penulis beri judul “PENENTUAN KONFIGURASI

SENSOR TANAH LONGSOR BERBASIS FIBER OPTIK KACA MODEL

GABUNGAN BEBERAPA TITIK TARIK“. Terselesaikannya Skripsi ini adalah

suatu kebahagiaan bagi penulis. Setelah sekitar satu semester penulis harus

berjuang untuk bisa menyelesaikan Skripsi ini tepat waktu. Dengan segala suka

dan dukanya, pada akhirnya Skripsi ini terselesaikan juga. Kepada berbagai pihak

yang telah membantu penulis menyelesaikan Skripsi ini penulis ucapkan terima

kasih. Atas bantuannya yang sangat besar selama proses pengerjaan Skripsi ini,

ucapan terima kasih secara khusus penulis sampaikan kepada:

1. Bapak Ahmad Marzuki, S.Si., Ph.D (Pembimbing I).

2. Bapak Soerja Koesuma, S.Si., M.Si (Pembimbing II)

3. Ibu Dra. Riyatun, M.Si (Pembimbing Akademis).

4. Bapak dan Ibu dosen serta Staff di Jurusan Fisika FMIPA UNS.

5. Ibu dan Bapak, atas semua kasih sayang dan kesabaran dalam mendidik.

6. Rekan kerja Laboratorium Optics & Photonics.

7. Rekan-rekan Fisika FMIPA UNS.

Semoga Allah SWT membalas jerih payah dan pengorbanan yang telah

diberikan dengan balasan yang lebih baik. Amiin.

Penulis menyadari akan banyaknya kekurangan dalam penulisan Skripsi

ini. Namun demikian, penulis berharap semoga karya kecil ini bermanfaat.

Surakarta, 01 November 2015

Penulis

Page 11: PENENTUAN KONFIGURASI SENSOR TANAH LONGSOR … · terbentuk diberi penekanan yang mengakibatkan perubahan intensitas cahaya keluaran pada fiber optik. ... Dari macam-macam konfigurasi

x

PUBLIKASI

Sebagian skripsi saya yang berjudul “Pembuatan Sensor Tanah Longsor Berbasis

Fiber Optik Kaca dengan Metode Penambahan Titik Acuan” akan dipublikasikan

pada Digital Library Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam,

Universitas Sebelas Maret.

Page 12: PENENTUAN KONFIGURASI SENSOR TANAH LONGSOR … · terbentuk diberi penekanan yang mengakibatkan perubahan intensitas cahaya keluaran pada fiber optik. ... Dari macam-macam konfigurasi

xi

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL ......................................................................................

HALAMAN PERSETUJUAN .......................................................................

i

ii

HALAMAN PENGESAHAN ........................................................................ iii

HALAMAN PERNYATAAN ........................................................................ iv

HALAMAN MOTTO .................................................................................... v

HALAMAN PERSEMBAHAN ..................................................................... vi

HALAMAN ABSTRAK ................................................................................ vii

HALAMAN ABSTRACT .............................................................................. viii

KATA PENGANTAR .................................................................................... ix

HALAMAN PUBLIKASI .............................................................................. x

DAFTAR ISI ................................................................................................... xi

DAFTAR TABEL ........................................................................................... xiii

DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... xiv

DAFTAR SIMBOL ........................................................................................ xvi

DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................. xviii

BAB I PENDAHULUAN ............................................................................... 1

1.1. Latar Belakang Masalah................................................................. 1

1.2. Batasan Masalah ............................................................................ 3

1.3. Perumusan Masalah ....................................................................... 4

1.4. Tujuan Penelitian ........................................................................... 4

1.5. Manfaat Penelitian ......................................................................... 5

BAB II TINJAUAN PUSTAKA .................................................................... 6

2.1. Macam-macam Sensor Tanah Longsor ......................................... 6

2.2. Aplikasi Fiber Optik dalam Sensor Tanah Longsor....................... 12

2.3. Pemantulan dan Pembiasan Cahaya .............................................. 16

2.4. Perambatan Cahaya dalam Fiber Optik ......................................... 18

2.5. Rugi-Rugi Kelengkungan Fiber Optik .......................................... 20

2.6. Tanah Longsor ............................................................................... 24

2.7. Jenis Tanah Longsor ...................................................................... 27

BAB III METODOLOGI PENELITIAN .................................................... 30

3.1. Tempat dan Waktu Penelitian ....................................................... 30

3.2. Alat dan Bahan Penelitian.............................................................. 30

3.2.1. Alat yang Digunakan dalam Penelitian ................................ 30

3.2.2. Bahan yang Digunakan dalam Penelitian ............................ 31

3.3. Prosedur Penelitian ........................................................................ 31

3.3.1. Penyiapan Alat dan Bahan ................................................... 32

3.3.2. Pembuatan Rubber Silinder Berulir ..................................... 33

3.3.3. Pembuatan Program Interface Akuisisi Data ....................... 34

3.3.4. Pembuatan Piranti SMS Gateway ........................................ 35

3.3.5. Set-up Peralatan Penelitian .................................................. 35

3.3.6. Set-up Sensor di Lapangan .................................................. 36

3.3.7. Pengambilan, Pengolahan, dan Analisis Data ...................... 38

Page 13: PENENTUAN KONFIGURASI SENSOR TANAH LONGSOR … · terbentuk diberi penekanan yang mengakibatkan perubahan intensitas cahaya keluaran pada fiber optik. ... Dari macam-macam konfigurasi

xii

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN .............................. 40

4.1. Hasil dan Pembahasan ................................................................... 40

4.1.1. Perangkat Keras ................................................................... 41

4.1.2. Program Interface Akuisisi Data ......................................... 44

4.1.3. Loss Cahaya Akibat Pergeseran ........................................... 45

4.2. Hubungan Antara Loss Cahaya dengan Transmitansi ................... 53

4.3. Aplikasi Sensor Tanah Longsor untuk Lapangan ......................... 57

4.4. Pemantauan Kecepatan Pergerakan Tanah .................................... 62

BAB V PENUTUP .......................................................................................... 65

5.1. Kesimpulan .................................................................................... 65

5.2. Saran .............................................................................................. 65

DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................... 67

LAMPIRAN .................................................................................................... 70

Page 14: PENENTUAN KONFIGURASI SENSOR TANAH LONGSOR … · terbentuk diberi penekanan yang mengakibatkan perubahan intensitas cahaya keluaran pada fiber optik. ... Dari macam-macam konfigurasi

xiii

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 3.1. Data Hubungan Transmitansi dengan Kelengkungan dan Jari-

Jari Kelengkungan ......................................................................... 39

Tabel 3.2. Data Hubungan antara Pergeseran Kecil dan Loss cahaya ............ 39

Tabel 3.3. Data Hubungan Jumlah Lilitan dan Loss Cahaya ......................... 39

Tabel 4.1. Fungsi Tombol pada Rangkaian Display ...................................... 43

Tabel 4.2. Persamaan Garis pada Grafik Hubungan Transmitansi dengan

Pergeseran ..................................................................................... 51

Tabel 4.3. Gradien Garis Loss Cahaya ........................................................... 55

Page 15: PENENTUAN KONFIGURASI SENSOR TANAH LONGSOR … · terbentuk diberi penekanan yang mengakibatkan perubahan intensitas cahaya keluaran pada fiber optik. ... Dari macam-macam konfigurasi

xiv

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1. Hasil Interpretasi Gambar dari Satelit .................................... 8

Gambar 2.2. Hasil Akuisisi Data Menggunakan Metode SAR ................... 9

Gambar 2.3. Hasil Pengamatan Menggunakan Metode TLS ...................... 10

Gambar 2.4. Ilustrasi Pemasangan Hydraulic Jack dan Sensor dalam

Metode Seismik ......................................................................

11

Gambar 2.5. (a) Distribusi Sensor Saat Pengukuran dan (b) Skema

Sederhana Pengolahan Data ...................................................

12

Gambar 2.6. Skema Ilustrasi Sistem Monitoring Longsor .......................... 14

Gambar 2.7. Pemasangan FBG di dalam Inclinometer................................ 15

Gambar 2.8. Pemantulan dan Pembiasan Cahaya pada Bidang Batas antar

Medium ..................................................................................

16

Gambar 2.9. Muka Gelombang Cahaya yang Bergerak Maju .................... 17

Gambar 2.10. Perubahan Kelajuan Cahaya dalam Medium Berbeda ........... 17

Gambar 2.11. Mekanisme Pembiasan Cahaya .............................................. 18

Gambar 2.12. Cahaya Datang yang berada pada Sudut Kritis ...................... 19

Gambar 2.13. Pemantulan Internal Total ...................................................... 19

Gambar 2.14. (a) Geometri Fiber Optik saat Melengkung dan (b)

Penyetaraan dengan Distribusi Indeks Bias pada Fiber Lurus 20

Gambar 2.15. Grafik Kelengkungan pada y = f(x) ....................................... 21

Gambar 2.16. Gaya Gravitasi Tegak Lurus dengan Bidang Datar ............... 24

Gambar 2.17. Gaya Gravitasi yang Bekerja pada Benda dengan Sudut

Kemiringan Tertentu ..............................................................

25

Gambar 2.18. (a) Butir-Butir Tanah pada Kondisi Kering dan (b) Butir-

Butir Tanah yang Telah Disusupi Air ....................................

26

Gambar 2.19. Longsor Translasi ................................................................... 27

Gambar 2.20. Longsor Rotasi ....................................................................... 28

Gambar 2.21. Longsor Pergerakan Blok ....................................................... 28

Gambar 2.22. Longsor Runtuhan Batu ......................................................... 29

Gambar 3.1. Skema Tahapan-Tahapan Penelitian ...................................... 32

Gambar 3.2. Rubber Silinder Berulir .......................................................... 33

Gambar 3.3. Bahan pembuat silinder berulir (a) Silicone Rubber RTV (b)

Hardener Silicone RTV ......................................................... 34

Gambar 3.4. Flowchart Program Interface Akuisisi Data ........................... 34

Gambar 3.5. Skema Set-Up Peralatan Penelitian ........................................ 35

Gambar 3.6. Perubahan Bentuk Silinder Berulir (a) Sebelum Pergeseran

dan (b) Setelah Pergeseran sejauh d ....................................... 36

Gambar 3.7. Ilustrasi Set-Up Sensor di Lapangan ...................................... 37

Gambar

Gambar

3.8.

3.9.

Skema Sistem Sensor .............................................................

Skema konversi pergeseran tanah ke penekanan fiber optik..

37

38

Gambar 4.1. Fiber Koil (a) Sebelum Dilakukan Penekanan dan (b)

Page 16: PENENTUAN KONFIGURASI SENSOR TANAH LONGSOR … · terbentuk diberi penekanan yang mengakibatkan perubahan intensitas cahaya keluaran pada fiber optik. ... Dari macam-macam konfigurasi

xv

Setelah Dilakukan Penekanan ................................................ 40

Gambar 4.2. Perangkat Keras yang Digunakan (a) Mikrokontroler

Arduino Uno dan (b) Rangkaian Detektor Cahaya LDR .......

41

Gambar 4.3. Piranti SMS Gateway.............................................................. 42

Gambar 4.4. Piranti Display ........................................................................ 43

Gambar 4.5. Tampilan Program Interface Akuisisi Data ........................... 44

Gambar 4.6. Fiber Optik yang Dililitkan pada Silinder Berulir .................. 46

Gambar 4.7. Geometri Elips ....................................................................... 46

Gambar 4.8. Grafik Hubungan antara Pergeseran dengan (a)

Kelengkungan dan (b) Jari-Jari Kelengkungan.......................

47

Gambar 4.9. Grafik Hubungan antara Transmitansi dengan Pergeseran

Kecil pada Diameter Lilitan (a) 1,0 cm; (b) 1,5 cm; (c) 2,0

cm; dan (d) 2,5 cm .................................................................

49

Gambar 4.10. Perambatan Cahaya dalam Fiber Optik Terlilit pada (a)

Kondisi Normal dan (b) Saat diberi Penekanan .....................

50

Gambar 4.11. Grafik Hubungan antara Jumlah Lilitan dengan Gradien

Garis Transmitansi .................................................................

52

Gambar 4.12. Grafik Hubungan Diameter Lilitan dengan Gradien Garis .... 53

Gambar 4.13. Grafik Hubungan antara Loss Cahaya dengan Pergeseran

pada Diameter Lilitan (a) 1,0 cm; (b) 1,5 cm; (c) 2,0 cm;

dan (d) 2,5 cm.........................................................................

54

Gambar 4.14. Daerah Sensing yang Baik pada Diameter 2,5 cm dengan 10

Lilitan ..................................................................................... 56

Gambar 4.15. Profil Daerah Sensing untuk Diterapkan di Sistem Sensor..... 57

Gambar

Gambar

Gambar

Gambar

Gambar

Gambar

Gambar

Gambar

4.16.

4.17.

4.18.

4.19.

4.20.

4.21.

4.22.

4.23.

Piranti Linier Mekanis ............................................................

Media Alat yang Digunakan untuk Pergeseran Tanah ...........

Tali yang terhubung ke Piranti Linier Mekanis dan juga

User.........................................................................................

Uji Sensor Lapangan (a) Piranti Linier yang langsung

terintegrasi Sensor dan (b) Ilustrasi Pemasangan Patok yang

terhubung ke Piranti Linier Mekanis ......................................

SMS berisi Peringatan Bahaya ..............................................

Ilustrasi Desain untuk Penerapan Sensor di Lapangan ..........

Pola Grafik Pengujian Sensor (a) Hubungan Pergeseran

Tanah dengan Waktu dan (b) Hubungan Kecepatan Tanah

dengan Waktu .........................................................................

Tipikal Grafik terjadinya Longsor ditinjau dari Kecepatan

Tanah dengan Waktu Pantau ..................................................

58

59

59

60

61

61

62

64

Page 17: PENENTUAN KONFIGURASI SENSOR TANAH LONGSOR … · terbentuk diberi penekanan yang mengakibatkan perubahan intensitas cahaya keluaran pada fiber optik. ... Dari macam-macam konfigurasi

xvi

DAFTAR SIMBOL

Satuan

𝜃1 = Sudut datang Derajat

𝜃2 = Sudut bias Derajat

𝑛1 = Indeks bias medium pertama

𝑛2 = Indeks bias medium kedua

𝑟 = Koefisien refleksi

𝑡 = Koefisien transmisi

𝐸𝑟 = Banyaknya sinar pantul Watt/m2

𝐸𝑖 = Banyaknya sinar datang Watt/m2

𝐸𝑡 = Banyaknya sinar bias Watt/m2

𝑃𝑖 = Energi sinar datang Watt

𝑃𝑟 = Energi sinar pantul Watt

𝑃𝑡 = Energi sinar bias Watt

𝑅𝑟 = Reflekstansi

𝑇𝑡 = Transmitansi

𝜃𝑐 = Sudut kritis Derajat

𝜃𝑎 = Sudut penerimaan Derajat

𝑛0 Indeks bias udara

𝑛𝑐𝑜𝑟𝑒 = Indeks bias core

𝑛𝑐𝑙𝑎𝑑𝑑𝑖𝑛𝑔 = Indeks bias cladding

𝑁𝐴 = Numerical Aperture

𝜏 = Sudut antara sumbu x dengan garis singgung Derajat

∆𝑠 = Jarak antara titik P dan Q m

∆𝜏 = Perubahan sudut garis singgung 𝜏 Derajat

K = Kelengkungan fiber optik mm-1

R = Jari-jari kelengkungan fiber optik mm

𝛼 = Koefisien loss cahaya akibat bending

𝐶1 = Konstanta 1

𝐶2 = Konstanta 2

Page 18: PENENTUAN KONFIGURASI SENSOR TANAH LONGSOR … · terbentuk diberi penekanan yang mengakibatkan perubahan intensitas cahaya keluaran pada fiber optik. ... Dari macam-macam konfigurasi

xvii

𝐼𝑜𝑢𝑡 = Intensitas cahaya keluaran Watt/m2

𝐼𝑖𝑛 = Intensitas cahaya masukkan Watt/m2

N = Jumlah lilitan

𝑃𝑚𝑜𝑑 = Daya modulasi Watt

𝑃𝑟𝑒𝑓 = Daya referensi Watt

𝑃 = Daya Watt

𝑉 = Tegangan Volt

𝑅Ω = Hambatan Ohm

𝑉𝑟𝑒𝑓 = Tegangan referensi Milivolt

𝑉𝑚𝑜𝑑 = Tegangan modulasi Milivolt

𝑔 = Gravitasi bumi (9,8 ms-2)

𝑔𝑝 = Gravitasi tegak lurus bidang miring

𝑔𝑡 = Gravitasi searah bidang miring

𝑊 = Gaya berat Newton

𝑚 = Massa kg

d = Perubahan jarak penekanan mm

𝑎 = Jari-jari sumbu horizontal elips mm

𝑏 = Jari-jari sumbu vertikal elips mm

𝜋 = 3,14

𝑟 = Jari-jari lingkaran mm

𝑥 = Sumbu x

𝑦 = Sumbu y

Kmax = Kelengkungan maksimum mm-1

R2 = Nilai linieritas grafik

L = Panjang fiber optik m

no = Indeks bias fiber lurus

ne = Indeks bias efektif

χ = Efek akomoodasi elastik

Page 19: PENENTUAN KONFIGURASI SENSOR TANAH LONGSOR … · terbentuk diberi penekanan yang mengakibatkan perubahan intensitas cahaya keluaran pada fiber optik. ... Dari macam-macam konfigurasi

xviii

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

Lampiran 1. Block Diagram Program Interface Akuisisi Data ..................... 70

Lampiran 2. Data Penelitian (Diameter koil 1,0 cm)..................................... 71

Lampiran 3. Data Penelitian (Diameter koil 1,5 cm).................................... 76

Lampiran 4. Data Penelitian (Diameter koil 2,0 cm).................................... 81

Lampiran 5. Data Penelitian (Diameter koil 2,5 cm).................................... 86

Lampiran 6. Listing Program Sensor Tanah Longsor.................................... 96

Lampiran 7. Grafik Transmitansi vs Pergeseran (Diameter koil 1,0 cm) ..... 106

Lampiran 8. Grafik Transmitansi vs Pergeseran (Diameter koil 1,5 cm) ..... 108

Lampiran 9. Grafik Transmitansi vs Pergeseran (Diameter koil 2,0 cm) ..... 110

Lampiran 10. Grafik Transmitansi vs Pergeseran (Diameter koil 2,5 cm) ..... 112

Lampiran 11. Grafik Loss vs Pergeseran (Diameter koil 1,0 cm) ................... 114

Lampiran 12. Grafik Loss vs Pergeseran (Diameter koil 1,5 cm) ................... 116

Lampiran 13. Grafik Loss vs Pergeseran (Diameter koil 2,0 cm) ................... 118

Lampiran 14. Grafik Loss vs Pergeseran (Diameter koil 2,5 cm) ................... 120

Lampiran 15. Skema rangkaian piranti display ............................................... 122

Lampiran 16. Skema rangkaian piranti alarm ................................................. 123

Lampiran 17. Nilai linieritas loss cahaya ........................................................ 124