PENGUKURAN KAPASITANSI KAPASITOR DENGAN MEMANFAATKAN ELEKTROMETER HASIL RANCANGAN BERBASIS MIKROKONTROLER

Abstract

Abstrak

Penelitian ini bertujuan untuk merancang elektrometer berbasis mikrokontroler yang terdiri dari penguat op-amp dengan IC CA3140EZ dan arduino uno ATmega 328P. Selanjutnya alat ini digunakan untuk percobaan membandingkan kapasitansi kapasitor secara seri dan paralel dengan kapasitor tunggal. Prinsip kerja dari alat ini yaitu charging dan discharging. Variabel manipulasi pada percobaan adalah rangkaian kapasitor dan tegangan input. Data pengukuran yang diperoleh adalah tegangan output yang sebanding dengan muatan pada kapasitor. Tegangan output kemudian digunakan untuk menghitung jumlah muatan dan mencari nilai kapasitansi input. Pada percobaan didapatkan nilai C_in sesuai teori dengan perbedaan yang masih dalam batas toleransi dari kapasitansi kapasitor. Percobaan 1 memiliki perbedaan kapasitansi terbesar dengan teori yaitu pada rangkaian seri sebesar 14,4%. Percobaan 2 memiliki perbedaan kapasitansi terbesar dengan teori dan masih pada rangkaian seri sebesar 14,8%. Adanya perbedaan ini disebabkan oleh faktor seperti sifat induktif pada penghantar, perbedaan angka dibelakang koma, dan adanya tegangan hanyut.

Kata kunci: elektrometer, kapasitor, charging, discharging.

Abstract

This intended purpose of this study is to design an electrometer based microcontroller consist of amplifier op-amp with IC CA3140EZ and arduino uno ATmega 328P. Furthermore, it was used to experiment compare capacitance capacitor in series and in parallel with a single capacitor. The principle of these is charging and discharging. The manipulated variable in experiment were the connection of capacitors and the input voltage. The obtained measurement data was an output voltage that is proportional to the charges on the capacitor. This output voltage is then used to calculate the amount of charges and find the value of input capacitance. On trial we obtained the value Cin is suitable to the theory with difference capacitance still within the limits of tolerance of capacitance capacitor. The 1^st experiment has the largest difference capacitance with the theory that was series circuit to the number of 14.4%. The 2^nd experiment has the largest capacitance difference with theory and still on series circuit to the number of 14.8%. The existence of these differences are caused by factors such as the inductive nature of the conductor, the difference numbers behind comma, and the voltage drift.

Keywords: electrometer, capacitor, charging, discharging.