SISTEM MONITORING LEVEL TANGKI SPBU
DAN DETEKTOR KADAR AIR DALAM BAHAN BAKAR
BERBASIS MIKROKONTROLER
1.    Deskripsi Sistem
Sensor Linier Variable Differential Transformers (LVDT) Adalah suatu sensor yang bekerja berdasarkan prinsip trafo diferensial dengan gandengan variabel antara gandengan variabel antara kumparan primer dan kumparan sekunder. Prinsip ini pertama kali dikemukakan oleh Schaevits pada tahun 1940-an.Pada masa sekarang sensor LVDT telah secara luas digunakan. Pada aplikasinya LVDT dapat digunakan sebagai sensor jarak, sensor sudut, dan sensor mekanik lainnya.Untuk kali ini sensor ini diaplikasikan sebagai sensor jarak. Suatu LVDT pada dasarnya terdiri dari sebuah kumparan primer, dua buah kumparan sekunder, dan inti dari bahan feromagnetik. Kumparan-kumparan tersebut dililitkan pada suatu selongsong, sedangkan inti besi ditempatkan didalam rongga selongsong tersebut. Selongsong ini terbuat dari bahan non-magnetik. Kumparan primer dililitkan ditengah selongsong, sedangkan kedua kumparan sekunder dililitkan disetiap sisi kumparan primer. Kedua kumparan sekunder ini dihubungkan seri secara berlawanan dengan jumlah lilitan yang sama.
Perancangan sistem dari tugas yang berjudul system monitoring tangki SPBU dan detektor kadar air yang terkandung dalam bahan bakar dengan menggunakan sensor LVDT dan sensor konduktifitas adalah dengan cara memanfaatkan sensor LVDT/sensor pergeseran untuk mengetahui volume tangki pendam ,serta sensor konduktifitas yang mampu membedakan massa jenis dari bahan bakar dan air.

Skematik Sensor LDVT
Secara skematik LVDT dapat digambarkan seperti pada gambar diatas. Pada ujung-ujung kumparan primer diberikan tegangan eksitasi yang berupa sinyal yang dihasilkan oleh oscilator Keluaran dari sensor ini diambil dari ujung-ujung kumparan sekunder. Besar tegangan keluaran LVDT bergantung kepada posisi inti. Pada saat posisi inti. Pada saat posisi inti besi ditengah, GGL yang diinduksi oleh kumparan sekunder 1 dan 2 sama besar. Tetapi karena kedua kumparan sekunder dihubungkan seri secara berlawanan maka tegangan keluaran akan sama dengan nol. Jika inti besi kita geser kearah kiri maka kumparan sekunder 1 akan mendapat rapat fluks yang lebih tinggi dibandingkan dengan kumparan sekunder 2. Akibatnya GGl induksi pada kumparan sekunder 1 akan lebih besar daripada kumparan sekunder 2. Tegangan keluaran yang dihasilkan merupakan selisih tegangan kedua kumparan sekunder. Hubungan antara tegagan keluaran dan pergesaran inti LVDT adalah linier pada selang jarak tertentu. Hubungan antara tegangan keluaran U dengan posisi inti besi x linier saat inti berada ditengah selongsong, dan tidak linier saat inti berada di pinggirpinggir selongsong. LVDT dapat digunakan untuk mengukur pergeseran/perubahan jarak. Untuk keperluan ini kita hubungkan pegangan inti LVDT ke bagian yang akan diukur pergerakannya.


Skema LDVT
2.    Tujuan
Tujuan dalam pembuatan laporan ini ialah antara lain merancang system monitoring suatu tangki pendam pada SPBU serta sekaligus menjaga kemurnian dari bahan bakar. Adapun fungi yang bisa didapat dari alat yang dimaksud ialah mengetahui kadar Jika dilihat dari keadaan sehari- hari akhir-akhir ini timbul suatu masalah yaitu telah terjadi penyimpangan-penyimpangan pada SPBU yang menyebabkan konsumen merasa dirugikan dikarenakan kualitas dari bahan bakar suatu SPBU yang kurang baik, hal ini sangat merugikan konsumen karena dapat merusak alat transportasi tersebut, kemungkinan yang terjadi adalah terjadinya peresapan air pada tandon bawah tanah, atau pencampuran air secara sengaja oleh petugas SPBU agar mendapat keuntungan yang lebih besar.
Untuk mengatasi permasalahan tersebut dibutuhkan suatu system yang praktis, efektif dan akurat system monitoring harus dilakukan dengan otomatis dan menggunakan perangkat monitor yang akurat dengan alasan tersebut system monitoring berbasis mikrokontroler dengan menggunakan LVDT dan detector kadar air menggunakan sensor konduktifitas pada system ini tampilan level volume ini ditampilkan dalam LCD selain itu system ini dilengkapi dengan detector kadar air dan mampu menghilangkan kadar air tersebut
3.    Blok Diagram Sistem Kontrol

Penjelasan Blok Diagram :
a.    Oscilator
Oscilator disini digunakan untuk membangkitkan gelombang sinus dengan frekwensi 3 KHz untuk membangkitkan gelombang pada sensor LVDT
b.    LVDT
Linear Voltage Differential Transformator (LVDT) adalah merupakan sensor perpindahan dalam hal ini sensor LVDT digunakan untuk mengetahui level volume dengan memanfaatkan pergeseran dari batang ferit yang berada di dalam coil
c.    Op Amp
Rangkaian ini berfungsi untuk menguatkan sinyal yang diperoleh dari keluaran sensor LVDT
d.    Rectifier
Rangkaian ini digunakan untuk menyearahkan sinyal keluaran dari op amp yang berupa gelombang sinus
e.    Real Time Clock (RTC)
RTC berfungsi untuk mencatat waktu sekarang serta dilengkapi EEPROM sehingga meskipun sistem mati tetapi tetap menyimpan data
f.    Sensor Konduktifitas
Sensor konduktifitas berfungsi untuk membedakan berat jenis dari air dan bahan bakar sehingga dapat mendeteksi adanya kadar air dalam bahan bakar
g.    Solenoid Valve
Digunakan sebagai valve/kran pembuangan air jika terdapat kandungan air pada bahan bakar,prinsip dari solenoid valve terletak pada coil pada valve yang jika diberi tegangan sebesar 24 V DC maka valve akan bekerja
h.    Mikrokontroler
Mikrokontroler yang digunakan adalah tipe ATMEGA 8535
4.    Keterangan Komponen
•    Sensor LDVT
Sensor Linear Variable Differential Transformers (LVDT) adalah suatu sensor yang bekerja berdasarkan prinsip trafo diferensial dengan gandengan variabel antara gandengan variabel antara kumparan primer dan kumparan sekunder
•    Solenoid valve
Solenoid valve adalah suatu perangkat otomasi yang digunakan untuk membuka maupun menutup aliran baik berupa cairan maupun gas,dalam sistem ini solenoid valve digunakan sebagai kran pembuangan air
•    Mikrokontroler AVR Atmega 8535
ATmega8535 adalah mikrokontroler CMOS 8-bit daya-rendah berbasis arsitektur RISC yang ditingkatkan. Kebanyakan instruksi dikerjakan pada satu siklus clock, ATmega8535 mempunyai throughput mendekati 1 MIPS per MHz membuat disainer sistem untuk mengoptimasi komsumsi daya versus kecepatan proses.
•    Op Amp
Rangkaian ini berfungsi untuk menguatkan sinyal yang diperoleh dari keluaran sensor LVDT
•    Rectifier
Rangkaian ini digunakan untuk menyearahkan sinyal keluaran dari op amp yang berupa gelombang sinus
•    Oscilator
Oscilator disini digunakan untuk membangkitkan gelombang sinus dengan frekwensi 3 KHz untuk membangkitkan gelombang pada sensor LVDT
•    Sensor Konduktifitas
Cara kerja dari sensor konduktifitas adalah dengan mendeteksi nilai konduktifitas dari bahan yakni bensin dan air,air memiliki massa jenis yang lebih besar dari pada bensin oleh karena itu air selalu berada didasar,dengan memanfaatkan prinsip ini sensor konduktifitas digunakan untuk mendeteksi ada tidaknya air
•    RTC (Real Time Clock)
RTC-1287 adalah modul Real Time Clock dengan menggunakan IC 12887 sebagai RTC sekaligus Non volatile RAM sebesar 64 Byte. Sebagai RTC IC 12887 berfungsi sebagai kalender dan jam elektronik di mana perhitungan hari, tanggal, bulan, tahun, jam, menit dan detik tersimpan di memori dengan alamat-alamat tertentu, plus alarm yang dapat diprogram keaktifannya
5.    Interfacing
Secara umum LVDT bekerja karena adanya perbedaan medan magnet. Medan magnet ini muncul karena adanya gerakan inti magnet yang dimasukkan ke dalam kumparan. Semakin dalam inti magnet dimasukkan ke dalam kumparan maka nilai medan magnet yang di hasilkan akan semakin besar. LVDT bekerja pada frekuensi rendah (antara 50-25.000 Hz) dan gerakannya linear terhadap masukan.Rangkaian ekivalan dari sensor LVDT

Suatu LVDT pada dasarnya terdiri dari sebuah kumparan primer, dua buah kumparan sekunder, dan inti dari bahan feromagnetik. Kumparan-kumparan tersebut dililitkan pada suatu selongsong, sedangkan inti besi ditempatkan didalam rongga selongsong tersebut. Selongsong ini terbuat dari bahan non-magnetik. Kumparan primer dililitkan ditengah selongsong, sedangkan kedua kumparan sekunder dililitkan disetiap sisi kumparan primer. Kedua kumparan sekunder ini dihubungkan seri secara berlawanan dengan jumlah lilitan yang sama.Besar tegangan keluaran LVDT bergantung kepada posisi inti. Pada saat posisi inti. Pada saat posisi inti besi ditengah, GGL yang diinduksi oleh kumparan sekunder 1 dan 2 sama besar. Tetapi karena kedua kumparan sekunder dihubungkan seri secara berlawanan maka tegangan keluaran akan sama dengan nol. Jika inti besi kita geser kearah atas maka kumparan sekunder 1 akan mendapat rapat fluks yang lebih tinggi dibandingkan dengan kumparan sekunder 2. Akibatnya GGl induksi pada kumparan sekunder 1 akan lebih besar daripada kumparan sekunder 2. Tegangan keluaran yang dihasilkan merupakan selisih tegangan kedua kumparan sekunder Hubungan antara tegagan keluaran dan pergesaran inti LVDT adalah linier pada selang jarak tertentu. Hubungan antara tegangan keluaran U dengan posisi inti besi x linier saat inti berada ditengah selongsong, dan tidak linier saat inti berada di pinggirpinggir selongsong
Berikut adalah perancaan sistem serta miniatur tangki pendam SPBU

Perencanaan sistem :

Konsep Kerja :
Pada alat ini kami memakai sensor LDVT yang berfungsi sebagai pengukur ketinggian dari bahan bakar yang ada di dalam tangki. Apabila bensin sudah dibawah batas minimum maka sensor akan mengirimkan sinyal digital ke mikrokontroler untuk diproses dan kemudian di lcd muncul kalimat ”TANGKI SUDAH KOSONG”, dan apabila bensin sudah si atas batas maksimum maka di lcd muncul kalimat “TANGKI SUDAH PENUH”.
Untuk sensor konduktifitas berfungsi untuk mendeteksi adanya air atau tidak di dalam tangki. Apabila terdapat unsur air maka air tersebut akan dibuang melalui Solenoid valve.