Husna, Venty Indhira (2018) Desain Alat Ukur Cepat untuk Memprediksi Pol dan Brix Tebu Berbasis Sensor Dielektrik. Sarjana thesis, Universitas Brawijaya.
Abstract
Tebu adalah tanaman yang mengandung gula tinggi pada batangnya. Produksi gula nasional tahun 2016 mencapai 2,71 juta ton kristal gula putih. Faktor penentu pemanenan tebu adalah nilai pol dan brix, sementara rendemen ditentukan pabrik berdasar efisiensi pabrik dan kualitas nira perahan pertama. Brix diukur menggunakan refraktometer atau density meter, sementara pol diukur menggunakan polarimeter. Penggunaan refraktometer dan polarimeter untuk menentukan nilai brix dan pol tebu dilakukan secara destruktif dengan nira tebu. Prediksi nilai pol dan brix tebu melalui sifat dielektrik dan Jaringan Syaraf Tiruan (JST) telah dilakukan tetapi belum dibuat alat yang lebih praktis. Model JST membutuhkan banyak input agar mencapai akurasi tinggi, tetapi pengembangan alat ukur sulit dilakukan jika input terlalu banyak. Alat ukur untuk memprediksi pol dan brix tebu dikembangkan berdasar nilai kapasitansi dan konstanta dielektrik. Rangkaian alat menggunakan sensor kapasitor, Arduino Uno dan mikrokontroler ATMega328. Penelitian dirancang menggunakan Rancangan Acak Lengkap untuk mengetahui pengaruh suhu pengukuran terhadap kapasitansi 3 batang tebu varietas BR 69. Perlakuan pengukuran pada suhu 28ᵒC, 30ᵒC, 35ᵒC pada batang tebu bagian atas, tengah, bawah dengan 5 kali ulangan. Nilai kapasitansi tebu diukur pada frekuensi 16 MHz. Hasil pengukuran menunjukkan semakin tinggi suhu menyebabkan nilai kapasitansi tebu menurun namun tidak signifikan. Model JST terbaik untuk memprediksi brix berdasar nilai kapasitansi dan konstanta dielektrik menggunakan 70% data pelatihan, 30% data validasi, iterasi maksimum 5000, learning rate 0,01, momentum 0,9, 5 hidden layer dan 2 node pada masing-masing hidden layer. MSE dihasilkan sebesar 0,1631 dan koefisien korelasi 0,9810. Nilai prediksi brix dengan perhitungan viii manual sebesar 21,96 dan brix aktual bernilai 22. Nilai pol belum dapat dihasilkan dari alat yang dikembangkan sehingga perlu perbaikan kode pemrograman Arduino dan penambahan sensor kapasitor serta resistor untuk mendapat data input lebih banyak.
English Abstract
Sugarcane is a plant that contains high sugar on the stalk. National sugar production in 2016 reached 2.71 million tons crystals of white sugar. The sugarcane harvesting determinant factor is pol and brix values, while the yield is determined by company based on the company efficiency and the quality of the first sugarcane juice. Brix is measured using refractometer or density meter, while pol is measured using polarimeter. Refractometer and polarimeter to determine the brix and pol value in sugarcane is carried out destructively with sugarcane juice. Pol and brix prediction have been carried out with dielectric measured and Artificial Neural Network (ANN) but have not produced practical instrument. ANN model need a lot of input to achieve high accuracy, but development of measuring instruments is difficult to do if the input too much. A measuring instrument for predicting pol and brix of sugarcane is developed based on capacitance values and dielectric constants. The instrument circuit uses a capacitor sensor, Arduino Uno, and ATMega328 microcontrollers. The study was designed using a Completely Randomized Design to determine the temperature effect on capacitance measurement of 3 BR 69 sugarcane stalk. The treatment at measurement use temperature 28ᵒC, 30ᵒC, 35ᵒC on the top, middle, bottom of suragcane stalk with 5 replication. The capacitance value of sugarcane measured at 16 MHz frequencies. The results show the higher temperature cause the sugarcane capacitance value decreases but not significant. The best ANN model to predict brix based on capacitance value and dielectric constant using 70% training data, 30% validation data, maximum iteration 5000, learning rate 0,01, momentum 0,9, 5 hidden layers and 2 nodes in each hidden layer. MSE is 0.1631 x and correlation coefficient is 0,9810. The brix prediction with manual calculation is 21,96 and the actual brix is 22. The pol value cannot be generated from the developed instrument so needs improvement in the Arduino programming code and the addition of capacitor and resistor sensors to get more input data.
| Item Type: | Thesis (Sarjana) |
|---|---|
| Identification Number: | SKR/FTP/2018/486/051810288 |
| Uncontrolled Keywords: | Arduino Uno, Brix, Jaringan Syaraf Tiruan (JST), Pol, Sensor Dielektrik, Tebu,/Arduino Uno, Artificial Neural Network (ANN), Brix, Dielectric sensor, Pol, Sugarcane |
| Subjects: | 600 Technology (Applied sciences) > 631 Specific techniques; apparatus, equipment materials > 631.3 Tools, machinery, apparatus, equipment / Agricultural engineering > 631.302 85 Computer applications |
| Divisions: | Fakultas Teknologi Pertanian > Teknologi Industri Pertanian |
| Depositing User: | Endang Susworini |
| Date Deposited: | 04 Oct 2019 02:16 |
| Last Modified: | 04 Oct 2019 02:16 |
| URI: | http://repository.ub.ac.id/id/eprint/164432 |
Actions (login required)
 |
View Item |