Rancang Bangun Alat Ukur Volume Zat Cair Menggunakan Sensor Ultrasonik HC-SR04

Abstract

Zat cair memiliki sifat dapat berubah bentuk sesuai dengan wadahnya dengan volume tetap. Hampir setiap saat kita bersinggungan dengan zat cair, baik untuk makan, minum, mandi bahkan beberapa peralatan kantor juga memanfaatkan zat cair seperti tinta printer dan lain-lain. Kegunaan zat cair yang beragam, memotivasi penulis untuk membuat alat ukur volume zat cair menggunakan sensor ultrasoonik HC-SR04. Alat ukur ini bertujuan untuk menciptakan alat ukur volume berbasis sensor ultrasonik HC-SR4 dan meningkatkan akurasi dari pengukuran volume menggunakan gelas ukur. Sensor ultrasonic HC-SR04 adalah sensor jarak  yang memancarkan gelombang ultrasonic. Sensor ultrasonic bekerja dengan input 5 Volt DC sebagai sumber tegangan untuk memancarkan gelombang ultrasonic. Sensor ini mampu mendeteksi jarak penghalang dengan mengukur waktu pantul gelombang. Sensor ini memiliki bagian transmitter sebagai pemancar gelombang dan memiliki receiver sebagai penerima gelombang. Transmitter akan memancarkan gelombang ultrasonic, dan apabila pada jarak 2 cm sampai 400 cm ada penghalang, maka gelombang akan terpantul dan ditangkap oleh receiver. Besaran gelombang yang direkam oleh system adalah waktu yang dibutuhkan gelombang saat gelombang dipancarkan hingga gelombang pantulan diterima oleh receiver. Berbasis persamaan kecepatan, besaran waktu yang terukur oleh sensor di konversi menjadi jarak. Jarak yang dimaksud adalah jarak antara sensor dengan penghalang. Penghalang dapat berupa benda padat dan cair baik yang berwarna pekat maupun yang berwarna bening. Sehingga sensor ini banyak digunakan untuk mengukur tinggi permukaan air baik pada tendon, sungai maupun untuk keperluan penelitian di laboratorium. Mengacu pada prinsip tersebut, peneliti mengembangkan kemampuan sensor jarak tersebut menjadi alat ukur volume zat cair.  Prinsip kerja alat ukur zat cair ini menggunakan rumus volume yaitu luas alas dikali tinggi zat cair. Zat cair ditempatkan pada sebuah wadah silinder dengan diameter alas 7 cm.  Sensor ultrasonic akan memancarkan gelombang ultrasonic (transmitter) yang mengenai permukaan zat cair sehingga mengakibatkan gelombang tersebut terpantul dan pantulan tersebut akan diterima oleh receiver pada sensor. Ketinggian zat cair diperoleh dari jarak antara sensor ke dasar wadah dikurangi jarak antara sensor ultrasonic dengan permukaan zat cair. Pembacaan sensor dibantu oleh mikrokontroler Arduino Uno dengan laptop sebagai interface. Adapun hasil pengukuran berulang pada ketinggian 15 cm, 20 cm dan 25 cm menunjukkan sensor mampu mengukur volume secara akurat sebesar 96.44%. Hal ini menunjukkan bahwa sensor ultrasonic HC- SR04 sangat mampu untuk mengukur volume zat cair

Kata Kunci : HC-SR04, Sensor Ultrasonik, Volume