Relative Humidity (RH) : Seberapa Akurat Sensor atau Hygrometer Membaca nilai RH

Satu hal yang harus kita terima faktanya, mengukur kelembaban relatif atau relative humidity (RH) secara akurat tidaklah semudah mengukur temperatur. Bila thermometer professional ada yang menjamin keakuratannya sampai 0.1%, maka hygrometer untuk kalangan profesional dan khusus laboratorium dengan harga diatas satu juta rupiah sekalipun hanya berani manjamin keakuratan tidak lebih baik daripada  2%. 

Ini dikarenakan secara fisik mengukur RH faktanya tidak bisa dilakukan dengan sangat akurat. Hal menyedihkan yang harus kita terima, secara umum hygrometer maupun sensor RH elektronik (analog maupun  digital) di pasaran hanya memiliki keakuratan 5%. Tentu saja hygrometer yang anda beli dengan harga murah di pasaran lebih menyedihkan lagi kondisinya.

Cuplikan ini didapatkan dari wikipedia :

A Hygrometer (UK: /haɪˈɡrɒmɪtə/) is an instrument used for measuring the moisture content in the environmental air, or humidity. Humidity is difficult to measure accurately. Most measurement devices usually rely on measurements of some other quantity such as temperature, pressure, mass or a mechanical or electrical change in a substance as moisture is absorbed. From calculations based on physical principles, or especially by calibration with a reference standard, these measured quantities can lead to a measurement of humidity. Modern electronic devices use temperature of condensation, changes in electrical resistance, and changes in electrical capacitance to measure humidity changes.

Difficulty of accurate humidity measurement

Humidity measurement is among the more difficult problems in basic meteorology. According to the WMO Guide, "The achievable accuracies [for humidity determination] listed in the table refer to good quality instruments that are well operated and maintained. In practice, these are not easy to achieve." Two thermometers can be compared by immersing them both in an insulated vessel of water and stirring vigorously to minimize temperature variations. A high-quality liquid-in-glass thermometer if handled with care should remain stable for some years. Hygrometers must be calibrated in air, which is a much less effective heat transfer medium than is water, and many types are subject to drift^[2] so need regular recalibration. A further difficulty is that most hygrometers sense relative humidity rather than the absolute amount of water present, but relative humidity is a function of both temperature and absolute moisture content, so small temperature variations within the air in a test chamber will translate into relative humidity variations.

Sumber : http://en.wikipedia.org/wiki/Hygrometer

Juga perhatikan gambar hygrometer berikut, perhatikan skala angka-angkanya, tidak linier bukan? Perhatikan jarak angka 0 ke 20 dan dari 20 ke 40, terlihat berbeda secara mencolok. Ini menunjukkan betapa sulitnya mengukur RH.

Courtesy of http://en.wikipedia.org/wiki/Hygrometer

Seberapa burukkah?

Coba bayangkan satu hygrometer dengan akurasi 5% membaca lebih tinggi 5% dari yang seharusnya, katakanlah 80 terbaca 84 (dari 80 x 105%), sedangkan higrometer satunya membaca lebih rendah 5% dari yang seharusnya yaitu 76 (dari 80 x 95%) maka dapat dipastikan akan ada perbedaan pembacaan sekitar 8% dari kedua hygrometer tersebut. Ancur bener khan? he he he ...

Sensor RH apakah yang dipergunakan Schnell Microcomputer Labs untuk rancangannya?

Kami menggunakan sensor analog HSM-20G dengan tingkat akurasi 5%. Nilai yang umum saja karena tentunya berlebihan kalau menambah biaya Rp. 900.000,- hanya untuk menaikkan keakurasiannya menjadi 2%.

HSM-20G

Bagaimana Kalibrasinya?
Mengkalibrasikan produk HSM-20G dengan higrometer lain yang sama-sama memiliki tingkat keakurasian 5% atau bahkan lebih buruk tentu saja bukanlah pilihan yang baik. Di sisi lain, mengkalibrasikannya dengan yang berkualitas lebih tinggi dengan keakurasian 2% juga masih bermasalah dengan linearitasnya. Maksudnya linearitas disini misalkan bacaan disamakan pada  RH 84%, maka saat alat satunya membaca 90%, bisa saja alat yang lain membaca 86% dan kita sama-sama tidak tahu siapa yang tidak linier. Tentu saja khalayak umum akan menuduh yang murah yang tidak linier he he he ....

Lantas bagaimana Schnell Microcomputer Labs melakukan kalibrasi pada HSM-20G? Simple saja, kitas serahkan kalibrasi pada yang membuat sensor. Kita cocokkan saja bacaan tegangan keluaran dengan bilai bacaan RH pada display. Lantas perlu voltmeter digital yang akurat khan? Tentu. Trus voltmeternya dikalibrasi pake apa?  Bah akhirnya mbulet juga pertanyaannya seperti "siapa yang duluan, telor apa ayam" he he he ...

Ok ini grafiknya yang diberikan oleh manufakturer HSM-20G :

Lhooo dari gambar kok angkanya berhenti di angka RH 90 dengan tegangan 3.19 Volt? he he he ... kayaknya alat ini tidak bagus dah kalo diset atau untuk membaca RH diatas 90, buktinya pabriknya tidak berani menampilkan angka diatas RH90%. Tapi tidak masalah bukan? Telor bebek aman-aman saja di RH 70% atau mungkin tertinggi 90%.

Coba lihat spek umum HSM-20G berikut :

Seberapa fatalkah masalah akurasi 5% ini pada mesin tetas?
Rasanya anda tidak perlu mengkhawatirkan urusan 5%RH ini pada mesin tetas anda. Bila anda mengeset 70% untuk telur bebek, maka nilai 65% atau 75% sekalipun tidaklah akan berdampak buruk pada hasil tetas, setidaknya itulah fakta yang ada dilapangan. Kalau ada Professor di bidang peternakan yang tidak setuju dengan hal ini, ya .... apa boleh buat he he he ....

Coba apa yang terjadi bila 5% ini berlaku pada temperatur? Misalkan temperatur terbaca lebih rendah 5% katakanlah yang seharusnya 40 derajad celsius terbaca 38. Kayaknya bakal ancur dah he he he ... untungnya mengukur temperatur bisa dilakukan dengan sangat akurat.

Apakah disediakan tuning untuk kalibrasi pada produk Schnell Microcomputer?
Pada kebanyakan tipe, fasilitas ini kami tiadakan dan kalibrasi kami lakukan berdasarkan tabel manufakturer dan dimatikan pada posisi yang fixed. Hal ini dilakukan untuk menghindari kebingungan publik dan ketidakpastian nilai RH yang diterima tentunya. Namun bila anda memaksa, kami akan memberikan tuning kalibrasi khusus untuk anda (utamanya bila anda adalah peneliti atau ilmuwan dan yakin dengan nilai-nilai anda sendiri).

Apakah sangat perlu tuning kalibrasi ini?
Bisa iya bisa tidak, namun yang harus anda ketahui, menyamakan nilai bacaan pada satu titik atau kondisi dengan higrometer lain belum tentu akan membuat kedua alat membaca dan menampilkan nilai yang sama pada kondisi yang lain karena adanya ketidaklinieran dari keduanya tentu saja.

Lantas Bagaiman Prinsipnya, saya harus setel berapa?
Bila anda percaya pada satu alat dan mengikutinya kemudian hasilnya baik, tentu itu adalah kekayaan pengalaman anda pribadi yang berharga. Pengalaman adalah guru yang paling berharga tentu saja.

Singkatnya, bila pengalaman membawa anda pada hasil tetas yang sangat baik pada nilai RH70% menurut HSM-20G dan 75% menurut bacaan higrometer lain, maka bila anda percaya pada HSM-20G maka anda menganggap higrometer yang lain itu ketinggian. Di sisi lain, bila anda percaya yang benar adalah higrometer lain tersebut, maka anda harus mengeset nilai 70% pada higrocontrol agar dapat nilai 75% menurut bacaan higrometer lain tersebut. Apakah mbulet penjelasan ini? he he he .. memang...


   

Manakah yang efektif, 2 atau 3 pos egg turner?

Pada intinya 2 atau 3 posisi sama-sama mempunyai reputasi yang baik dalam proses penetasan buatan. Namun ada kelebihan dan kekurangan tentunya dari 2 macam design tersebut.

tabel berikut ini menjelaskan kelebihan dan kekurangan tersebut :

bersambung

Egg turner : Linear Actuator Developmental Kit untuk kapasitas > 1000 telur

Cara kerja Modul DC1000ET dapat  anda klik  DISINI!!

Sebelum menuju ke bagian teknis yang lebih detail, berikut gambaran sekilas 'developmental kit' untuk penggerak rak telur dengan menggunakan 'linear actuator'.

Dari gambar diatas dapat dilihat bahwa kit ini hanya terdiri dari 2 komponen utama saja, yaitu motor penggerak tipe 'linear actuator' dan control module.

Adapun yang dimaksud 'control module' adalah seperti gambar dibawah ini :

Control Module, bentuk  bisa lain dari gambar ini sesuai spek tertentu,
namun prinsip dasar tentunya tetap sama.

Sebenarnya tentang penggerak tipe ini telah diulas lengkap pada bagian 'pages' dari blog ini (klik DISINI untuk link-nya). Namun ulasan masih dalam bahasa Inggris dan belum diterjemahkan kedalam bahasa Indonesia. Selain itu, penjelasannya masih terkesan 'sangat teknis' dan sedikit perfeksionis untuk disain alat tetasnya.

Di halaman ini saya akan menyederhanakan pokok-pokok penting dari penggerak tipe ini dan mengembalikan ke 3 prinsip dasar dari alat ini, yaitu :

1. Kesederhanaan

2. Kemudahan

3. Kekuatan

1. Kesederhanaan

Dibandingkan dengan tipe penggerak lain, tipe linear actuator adalah tipe yang paling sederhana karena hanya dengan melihat bentuk dan kelengkapannya saja  mayoritas pengguna sudah bisa menebak bagaimana cara unit ini bekerja. Unit lengkap hanya terdiri dari dua bagian, yaitu motor penggerak dan kotak atau box yang berisi pengendali gerakan motor yang didalamnya sudah termasuk motor driver, timer dan pengolah sinyal dari sensor yang ada dalam unit aktuator (built in).  Timer dapat anda tentukan sendiri nilainya dengan kelipatan setengah jam mulai dari satu sampai delapan jam sekali gerakan dengan mengeset fuse-bit sesuai tabel yang telah kami tentukan. pada link berikut : TABEL, KLIK DISINI).  

Dalam unit ini bahkan anda tidak perlu memasang atau menyambungkan kabel sama sekali karena semua kabel telah memiliki soket yang hanya bisa berpasangan dalam posisi yang benar saja. Anda tidak perlu khawatir salah pasang soket karena bila tidak benar, soket tidak akan dapat terpasang.

2. Kemudahan

Bila anda bertanya seberapa mudah memahami dan menggunakan linear actuator developmental kit ini, maka jawabannya adalah semudah 'menjolok jambu' milik tetangga ... (ketahuan nih suka nyolong jambu tetangga waktu masih kecil ...).

Memahami cara kerja linear actuator sangatlah mudah bila anda menganalogikannya dengan dongkrak tipe screw (untir). Anda memutar bagian tertentu, batang dongkrak akan naik sedikit demi sedikit. Naiknya batang tersebut diiringi dengan penggandaan kekuatan yang berkali lipat sehingga anda bisa mengangkat mobil dengan dongkrak tersebut tanpa harus mengerahkan tenaga yang berlebihan. Linear  actuator memiliki prinsip yang sama dengan dongkrak, namun tentu saja tugas untuk memutar telah digantikan oleh motor listrik.

Lantas seberapa mudah memasang aktuator ini? Jawabannya sangat mudah. Pada badan aktuator telah dilengkapi dengan bracket dan mounting hole dengan tipe ball-joint yang flexible sehingga memungkinkan badan aktuator dapat ikut bergerak dengan sudut tertentu mengikuti posisi perubahan sudut egg tray.

Demikian juga pada ujung dari batang bergerak dari aktuator juga dilengkapi dengan mounting hole tipe ball-joint yang juga flexible dan mampu menoleransi perubahan sudut tertentu.

3. Kekuatan

Dengan prinsip seperti dongkrak screw, maka walaupun tidak dirancang untuk berkekuatan seperti dongkrak mobil yang mampu mengangkat ber ton-ton beban, kekuatan aktuator linear ini cukup besar. 

Application Note untuk Modul Circular 3 Posisi dengan DC-Motor

Bila anda berminat dengan control module tipe DC Circular Motor dengan Sensor Photodiode yang dilengkapi dengan gear set, ada catatan kecil disini yang perlu anda ketahui agar unit dapat befungsi dengan baik.

Catatan ini berlaku juga bila anda ingin meng-upgrade tipe lama ke tipe gear-set untuk mendapatkan putaran yang lebih lambat dengan torsi lebih besar.

Rute Program dari Control Module

Saat start-up, mikrokontroller menggerakkan motor untuk mencari photodiode sebelah kanan. Setelah ketemu, dia mencari yang kiri dan akhirnya yang tengah serta kemudian berhenti di tengah untuk menunggu waktu putar yang ada set pada bit DIP switch. Arah putaran motor secara langsung dipengaruhi oleh polaritas 2 kabel yang terpasang pada motor tersebut. Membalik polaritas atau menukar posisi kabel akan mengakibatkan motor berputar ke arah kebalikannya.

Masalah bisa muncul karena untuk mendapatkan posisi photodiode kanan tersebut shaft atau as dari wheel sensor harus berputar kekiri atau berlawanan arah jarum jam (CCW) sedangkan penambahan gear-set bisa berakibat pada terbaliknya putaran shaft dari sensor wheel karena efek gear-set. Cara anda menaruh posisi motor juga akan mempengaruhi arah putaran shaft. 

Menempatkan motor dengan putaran CW atau searah jarum jam pada posisi luar inkubator akan mengakibatkan shaft berputar ke arah CW (ini berarti wheel sensor akan gagal menemukan photodiode kanan) sedangkan menaruh didalam akan mengakibatkan shaft berputar CCW atau berlawanan arah jarum jam (dalam hal ini wheel sensor akan menemukan sensor photodiode kanan saat start-up).

Namun ada cara singkat sebenarnya untuk menemukan ketepatan pemasangan, dan anda bebas menaruh posisi menghadapnya motor terhadap egg-tray gear. Secara logika, saat start-up, shaft harus berputar berlawanan arah jarum jam, itu saja titik. Bila ternyata setelah anda pasang start-up membuat shaft berputar ke kanan atau searah jarum jam (salah), maka anda dengan mudah anda bisa membuatnya berputar ke arah kebalikannya (yang benar) dengan membalik polaritas 2 kabel motor yang terpasang pada soketnya. Tukar posisi skun dari soket tersebut atau kalau anda merasa kesulitan potong saja kedua kabel, tukar posisi dan  sambungkan. Bila motor kemudian membuat shaft berputar berlawanan jarum jam atau kekiri, maka tindakan anda telah benar. 

Sederhana .... tapi kalau tidak tahu bisa fatal karena motor akan ngotot berputar terus tanpa menemukan target pertamanya.

Dan yang selalu harus diingat, selalu berikan pembatas atau penghalang egg tray agar tidak berputar lebih dari 45 derajad CW maupun CCW. Bagaimanapun juga harus ada efek rem atau brake effect agar rak tidak kebablasan berputar lebih dari 45 derajad dan membuat telor-telor anda pada terjun bebas karena walaupun motor telah dimatikan oleh sistem pada posisi sensor kanan atau kiri, efek momen putarannya masih akan sedikit terasa dan harus direm. Memberi penghalalang yang soft atau lembut akan lebih baik tentunya.