Rancang Bangun Tomografi Kapasitansi Listrik Dengan Sensor Tersegmentasi Dan Berperisai Untuk Deteksi Benda Dalam Pipa

Wardhana, Ardian (2017) Rancang Bangun Tomografi Kapasitansi Listrik Dengan Sensor Tersegmentasi Dan Berperisai Untuk Deteksi Benda Dalam Pipa. Undergraduate thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

[img]
Preview
Text
2212100098-Undergraduate-Theses.pdf - Published Version

Download (2MB) | Preview

Abstract

Tomografi merupakan teknik pengamatan struktur penampang benda tanpa melakukan tindakan yang bersifat merusak atau mengubah benda yang dibutuhkan dalam penerapan industri, kesehatan maupun keamanan. Pengamatan dilakukan dengan memanfaatkan interaksi bahan dalam benda terhadap sinyal eksitasi eksternal. Hasil pengukuran digunakan untuk merekonstruksi struktur penampang internal benda. Pada tugas akhir ini dilakukan perancangan sistem tomografi kapasitansi listrik dengan menggunakan sensor tersegmentasi dan berperisai. Tomografi kapasitansi listrik memanfaatkan informasi perbedaan nilai kapasitansi pada beberapa garis potong yang disebabkan oleh persebaran permittivitas bahan untuk merekonstruksi struktur bagian dalam benda. Konfigurasi sensor diatur dengan menggunakan multiplekser analog yang terdiri dari array switch CMOS HEF4066B. Pengukuran kapasitansi sensor dilakukan dengan metode pengukuran muatan. Sinyal hasil pengukuran dikondisikan dengan menggunakan filter high-pass, penguat, penyearah presisi dan perata-rata, yang kemudian didigitalkan menggunakan ADC pada mikrokontroller ATmega8A. Pengolahan data dilakukan dengan menggunakan komputer. Rekonstruksi citra dilakukan dengan algoritma proyeksi balik linier. Berdasarkan hasil pengujian, sistem tomografi kapasitansi listrik dapat mendeteksi letak dan membedakan bahan benda uji. Penggunaan sensor tersegmentasi mampu meningkatkan sensitivitas pengukuran kapasitansi sebesar 2,76 kali lipat dari penggunaan sensor tunggal dengan nilai sensitivitas 0,515 V/pF. Penggunaan sensor berperisai mampu mengurangi efek gangguan lingkungan terhadap pengukuran sensor. Hasil dari tugas akhir ini dapat diimplementasikan sebagai alat pemonitor isi pipa pada industri dengan kebutuhan regulasi yang rendah. ======================================================================================= Tomography is a nondestructive and noninvasive cross-section imaging technique which is very useful in industrial, healthcare and security application. Observation can be performed by observing objects interaction to external excitation signal. Object is scanned by measuring capacitance value through various part of the object. The gathered information is used to reconstruct the internal structure of the object. In this final project, an electrical capacitance tomography system is designed using segmented and shielded sensors. Electrical capacitance tomography harness the capacitance information between different measurement section caused by the different permittivity constant exhibited by different materials to reconstruct internal cross-section image of the object. The sensor configuration is controlled using analog multipexer made by an array of HEF4066B CMOS switches. Capacitance measurement is done using charge measurement method. Measured signal is conditioned using high-pass filter, amplifier, precision rectifier and averaging filter then digitized using ADC of ATmega8A microconroller. Image reconstruction is done using linear backprojection algorithm. From the test result, the electrical capacitance tomography system can detect object location and differentiate object composition. The implementation of segmented sensor results in an increase of sensor sensitivity by factor of 2,76 compared to single sensor with sensitivity value of 0,515 V/pF. The implementation of shielded sensor results in the decrease of external disturbace effect on sensor measurement. The result of this final project can be implemented in industrial application for pipe content monitiring where minimum regulation requirement is desired.

Item Type: Thesis (Undergraduate)
Uncontrolled Keywords: proyeksi balik linier; sensor tersegmentasi; tomografi kapasitansi listik; linear back projection; segmented sensor; electrical capacitance tomography
Subjects: T Technology > TK Electrical engineering. Electronics Nuclear engineering
T Technology > TS Manufactures > TS280 Pipe Bending, Tube Bending
Divisions: Faculty of Industrial Technology > Electrical Engineering > 20201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User: - ARDIAN WARDHANA
Date Deposited: 15 Mar 2017 08:33
Last Modified: 05 Mar 2019 01:49
URI: https://repository.its.ac.id/id/eprint/2082

Actions (login required)

View Item View Item