Jurnal Geofisika Eksplorasi Vol. 5/No.3 November 2019: 162-173 162 DESAIN DAN REALISASI ACCELEROMETER BERBASIS ARDUINO SEBAGAI INSTRUMEN PENDETEKSI MIKROTREMOR Ahmad Amiruddin 1 , Suharno 2 , Karyanto 3 1,2,3 Jurusan Teknik Geofisika, Fakultas Teknik Universitas Lampung Corresponding author : [email protected]Manuscript received : June 11, 2019, revised :30 June, 2019; Approved: September 17, 2019; available online: November 11, 2019 Abstrak - Untuk melakukan investigasi zona kerawanan tanah salah satunya dengan analisa mikrotremor untuk menganalisa karakteristik tanah berdasarkan frekuensi alami lapisan tanah. Namun, teknologi yang digunakan untuk mendapatkan data tersebut masih mahal dan belum bisa digunakan banyak orang. Mengingat kebutuhan teknologi ini, maka penelitian ini dilakukan untuk merancang alat untuk analisis mikrotremor berupa accelerometer berbasis Arduino yang terjangkau biaya dan lebih mudah digunakan. Penelitian ini bertujuan membuat rancang bangun accelerometer, membuat sistem dan program accelerometer dan melakukan validasi hasil pengukuran. Hasilnya, rancang bangun tubuh alat berbentuk box dengan ukuran 18,5 cm x 12 cm x 7 cm dengan alas box terbuat dari plat besi sebagai medium getaran dan tutup box terbuat dari mika. Perancangan program mulai dari akuisisi, hingga penyimpanan data dengan sampling rate maksimal 500/s. Seluruh komponen dan program dan diuji agar bekerja secara efisien dan optimal. Hasil uji validasi dari masing-masing titik dari alat uji menghasilkan nilai f0 dari kurva HVSR berkisar antara 0,19 Hz – 0,93 Hz. Sedangkan dari alat Reftek Accelerograph menghasilkan nilai kisaran 0,18 Hz – 0,90 Hz. Selisih terkecil antara kedua alat pengukuran yaitu 0,007 Hz di titik 1 dan selisih terbesar yaitu 0,12 Hz di titik 3. Rata rata selisih kedua nilai f0 pengukuran yaitu 0,03 Hz. Abstract - To investigate soil vulnerability zones, one of the methods is microtremor analysis to analyze soil characteristics based on the natural frequency of the soil layer. However, the technology used to obtain the data is still expensive. Considering the need for this technology, this research was conducted to design a tool used as a microtremor analysis with Arduino-based accelerometer which is affordable and easier to use. As a result, the design of the accelerometer body size is 18.5 cm x 12 cm x 7 cm with the bottom side of the box made of the iron plate as a vibration medium and the lid box is made of mica. The program system can work efficiently with a maximum sampling rate of data collection of 500/s. From the validation test, the f 0 value of the HVSR curve from the accelerometer tool ranges from 0.19 Hz - 0.93 Hz. Whereas from the reference tool Reftek Accelerograph produces a range of 0.18 Hz - 0.90 Hz. The smallest difference between the two measurement tools is 0.0072 Hz at point 1 and the biggest difference is 0.1299 Hz at point 3. The average difference between the two values of f0 is 0.0377 Hz. Keyword : Microtremor, Arduino, Accelerometer, Instrument How to cite this article: Amiruddin, A., Suharno dan Karyanto, 2019, Desain dan Realisasi Accelerometer Berbasis Arduino Sebagai Instrumen Pendeteksi Mikrotremor, Jurnal Geofisika Eksplorasi, 5 (3) p.162-173. doi: 10.23960/ jge.v5i3.31 1. PENDAHULUAN Salah satu upaya mitigasi bencana gempa bumi dan pergerakan tanah adalah melakukan analisis kerawanan tanah pada daerah yang diindikasi memiliki potensi bencana atau kerentanan tinggi. Untuk melakukan investigasi zona kerawanan tanah salah satunya dengan analisa mikrotremor. Mikrotremor adalah metoda geofisika yang digunakan untuk menganalisa karakteristik tanah berdasarkan kecepatan gelombang seismik dengan menganalisis variasi amplitudo periode dan frekuensi terhadap waktu yang disebabkan oleh gempa bumi maupun doi: 10.23960/jge.v5i3.31
Transcript
Jurnal Geofisika Eksplorasi Vol. 5/No.3 November 2019: 162-173
162
DESAIN DAN REALISASI ACCELEROMETER BERBASIS ARDUINOSEBAGAI INSTRUMEN PENDETEKSI MIKROTREMOR
Ahmad Amiruddin1, Suharno2, Karyanto3
1,2,3Jurusan Teknik Geofisika, Fakultas Teknik Universitas Lampung
Corresponding author : [email protected] received : June 11, 2019, revised :30 June, 2019;
Approved: September 17, 2019; available online: November 11, 2019
Abstrak - Untuk melakukan investigasi zona kerawanan tanah salah satunya dengan analisa mikrotremor untukmenganalisa karakteristik tanah berdasarkan frekuensi alami lapisan tanah. Namun, teknologi yang digunakanuntuk mendapatkan data tersebut masih mahal dan belum bisa digunakan banyak orang. Mengingat kebutuhanteknologi ini, maka penelitian ini dilakukan untuk merancang alat untuk analisis mikrotremor berupaaccelerometer berbasis Arduino yang terjangkau biaya dan lebih mudah digunakan. Penelitian ini bertujuanmembuat rancang bangun accelerometer, membuat sistem dan program accelerometer dan melakukan validasihasil pengukuran. Hasilnya, rancang bangun tubuh alat berbentuk box dengan ukuran 18,5 cm x 12 cm x 7 cmdengan alas box terbuat dari plat besi sebagai medium getaran dan tutup box terbuat dari mika. Perancanganprogram mulai dari akuisisi, hingga penyimpanan data dengan sampling rate maksimal 500/s. Seluruh komponendan program dan diuji agar bekerja secara efisien dan optimal. Hasil uji validasi dari masing-masing titik dari alatuji menghasilkan nilai f0 dari kurva HVSR berkisar antara 0,19 Hz – 0,93 Hz. Sedangkan dari alat ReftekAccelerograph menghasilkan nilai kisaran 0,18 Hz – 0,90 Hz. Selisih terkecil antara kedua alat pengukuran yaitu0,007 Hz di titik 1 dan selisih terbesar yaitu 0,12 Hz di titik 3. Rata rata selisih kedua nilai f0 pengukuran yaitu0,03 Hz.
Abstract - To investigate soil vulnerability zones, one of the methods is microtremor analysis to analyze soilcharacteristics based on the natural frequency of the soil layer. However, the technology used to obtain the data isstill expensive. Considering the need for this technology, this research was conducted to design a tool used as amicrotremor analysis with Arduino-based accelerometer which is affordable and easier to use. As a result, thedesign of the accelerometer body size is 18.5 cm x 12 cm x 7 cm with the bottom side of the box made of the ironplate as a vibration medium and the lid box is made of mica. The program system can work efficiently with amaximum sampling rate of data collection of 500/s. From the validation test, the f0 value of the HVSR curve fromthe accelerometer tool ranges from 0.19 Hz - 0.93 Hz. Whereas from the reference tool Reftek Accelerographproduces a range of 0.18 Hz - 0.90 Hz. The smallest difference between the two measurement tools is 0.0072 Hzat point 1 and the biggest difference is 0.1299 Hz at point 3. The average difference between the two values of f0is 0.0377 Hz.
How to cite this article:Amiruddin, A., Suharno dan Karyanto, 2019, Desain dan Realisasi Accelerometer Berbasis Arduino Sebagai Instrumen Pendeteksi Mikrotremor, Jurnal Geofisika Eksplorasi, 5 (3) p.162-173. doi: 10.23960/ jge.v5i3.31
1. PENDAHULUAN
Salah satu upaya mitigasi bencanagempa bumi dan pergerakan tanah adalahmelakukan analisis kerawanan tanah padadaerah yang diindikasi memiliki potensibencana atau kerentanan tinggi. Untukmelakukan investigasi zona kerawanan
tanah salah satunya dengan analisamikrotremor. Mikrotremor adalah metodageofisika yang digunakan untukmenganalisa karakteristik tanahberdasarkan kecepatan gelombang seismikdengan menganalisis variasi amplitudoperiode dan frekuensi terhadap waktu yangdisebabkan oleh gempa bumi maupun
doi: 10.23960/jge.v5i3.31
sumber getaran yang lain. Hasil darimikrotremor berupa klasifikasi tanah danperhitungan faktor amplikasi lapisansedimen permukaan.
Namun, teknologi yang digunakanuntuk mendapatkan data tersebut masihmahal dan belum bisa digunakan banyakorang. Mengingat kebutuhan akanteknologi ini, maka perlu dilakukanpenelitian untuk merancang alat yangdigunakan sebagai analisis mikrotremorberupa accelerometer berbasis Arduinoyang lebih terjangkau biaya dan lebihmudah digunakan.
Beberapa penelitian sebelumnya yangtelah menggunakan Arduino sebagaimicrocontroller seperti yang dilakukan olehArdhi (2018) mengenai alat pendeteksigempa menggunakan Arduino dengansensor accelerometer dan menghasilkansuatu sistem pendeteksi gempa sederhanayang lebih mudah dirancang dandigunakan. Selain itu, pada penelitian olehPurwowibowo (2017) yaitu melakukandesain accelerometer menggunakanArduino untuk aplikasi pada identifikasigetaran mesin sebagai identifikasikerusakannya dan mengetahui stabilitasaccelerometer yang digunakan.
Dari penelitian tersebut, makapenelitian mengenai perancanganaccelerometer berbasis Arduino sebagaiinstrumen identifikasi mikrotremor dapatmemiliki manfaat sebagai identifikasi nilaikerentanan suatu wilayah yangteknologinya relatif lebih murah dan dapatdilakukan pengembangan lebih lanjut.
2. TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Arduino Mega2560Arduino adalah suatu papan elektronik
berbasis microcontroller yang berisi suaturangkaian elektronik memiliki suatu chipIC (integrated circuit) yang dapatdiprogram dengan komputer melaluiArduino IDE dan memiliki sifat opensource. Tujuan perangkaian elektronikpada Arduino ini adalah untuk membaca
input, melakukan proses dan menghasilkanproses sesuai dengan input program yangtelah dimasukkan ke dalammicrocontroller berdasarkan proses dalamrangkaian elektronik. Papan Arduino Megaditunjukkan pada Gambar 1.(www.theengineer ingprojects.com).
2.2 Sensor ADXL345ADXL345 adalah salah satu sensor
yang dapat merespon percepatanberdasarkan getaran maupun kemiringan.ADXL345 memiliki sensor 3 sumbu danmemiliki resolusi 13 bit dengan jangkauan2g, 4g, 8g dan 16g. Sensor ADXL345ditunjukkan pada Gambar 2(www.sparkfun.com).
2.3 Perancangan Sistem PendeteksiGempaPada penelitian yang dilakukan oleh
Ardhi (2018) yang bertujuan untukmerancang sistem pendeteksi gempaberbasis Arduino dan sensor accelerometer.Studi ini dilakukan untuk melihat kegunaanArduino dan sensor accelerometer untukdiaplikasikan pada sistem pendeteksigempa. Sistem ini terdiri darimicrocontroller Arduino Uno, sensoraccelerometer dan sensor getar.Microcontroller Arduino Uno digunakansebagai pengolah data yang di deteksi olehsensor accelerometer dan sensor getar.
Uji perbedaan nilai pengukuran denganmenggunakan sensor accelerometer padasmartphone. Selisih perbedaan nilai hasilpengukuran accelerometer yang didapatkanoleh sensor ADXL335 dengan nilaiaccelerometer pada smartphone padasumbu x adalah 0,42%, pada sumbu y0,164% dan pada sumbu z 0,035%.Perbedaan ini disebabkan oleh nilai resultandari rangkaian sensor ADXL335.
2.4 Desain AkselerometerMenggunakan MicrocontrollerArduino DUEPenelitian yang dilakukan oleh
Purwowibowo (2017) bertujuan untukmendesain sistem accelerometer sebagai
163
Jurnal Geofisika Eksplorasi Vol. 5/No.3 November 2019: 162-173
alat pendeteksi getaran pada alat-alatindustri untuk mengetahui ada atautidaknya kerusakan pada mesin-mesintersebut. Oleh karena itu, dilakukan ujisensor ADXL345 untuk mengetahuiseberapa stabil atau konsisten getaran yangdapat dideteksi oleh sensor accelerometertersebut.
Kesimpulannya, kinerja ADXL345sangat bergantung pada kondisi pengukuranyaitu frekuensi dan nominal akselerasi yangdiukur. Kemampuan pengukuranADXL345 paling optimal pada frekuensi31,5 Hz dan 40 Hz dengan nominalakselerasi 1 g dan 1,5 g. Pada titik tersebut,ketidakpastian mencapai 1,6%.
3. TEORI DASAR
3.1 Gelombang SeismikGelombang seismik diartikan sebagai
suatu gelombang yang merambat dipermukaan dan di dalam bumi. Gelombangyang merambat di permukaan bumi disebutsurface wafe dan yang merambat melaluiinterior bumi disebut body wave (Aster,2011).
3.1.1 Gelombang badan (body wave)Gelombang badan adalah gelombang
yang menjalar di dalam bumi sebagai mediaelastik dan arah perambatannya keseluruhbagian di dalam bumi. Berdasarkan sifatpergerakan partikel dan arah penjalarannya,gelombang dapat dibedakan menjadigelombang P dan S.
Gelombang P disebut juga sebagaigelombang kompresi.gelombanglongitudinal. Gelombang P memiliki cepatrambat paling tinggi dan dapat merambatpada medium cair maupun padat (Aster,2011).
Sedangkan gelombang S disebutgelombang geser atau shear atautransversal. Kecepatan rambat gelombangini lebih lambat dibandingkan gelombang Pdan hanya dapat merambat pada mediumpadat. Gelombang S bergerak tegak lurusterhadap arah rambat. Perambatan
gelombang S disertai dengan gerakanpartikel yang berputar sehingga lebihberbahaya dibanding gelombang P karenadapat menyebabkan pergeseran(Aster,2011).
3.1.2 Gelombang PermukaanGelombang permukaan merupakan
gelombang seismik yang merambat dipermukaan maupun pada batas permukaanmedium. Gelombang permukaan memilikifrekuensi rendah dan amplitudo yang besarkarena penjalaran diakibatkan oleh efekfree surface, dimana terdapat perbedaansifat elastik yang besar. Gelombangpermukaan terdiri dari gelombang rayleighdan gelombang love.
Gelombang rayleigh memiliki orbitgerakan elips yang bergerak tegak lurusdengan permukaan dan arah penjalarannya.Gelombang ini terjadi akibat interferensiantara gelombang tekan (pressure) dengangelombang geser (shear) secara konstruktif.Gelombang love merambat di permukaandalam bentuk gelombang transversal danmerupakan hasil dari gelombang Shorizontal yang penjalarannya paraleldengan permukaannya (McGuire, 2004).
3.2 MikrotremorTremor dapat diartikan sebagai suatu
getaran yang terus menerus terjadidikarenakan berbagai sumber getaran.Mikrotremor sendiri dikenal sebagai suatuvibrasi tanah dengan amplitudedisplacement sekitar 0,1-1 mikron denganamplitude velocity 0,001-0,01 cm/s(Mirzaoglu dan Dykmen, 2003). Getaran inidapat disebabkan oleh gangguan buatanseperti aktivitas lalu lintas, mesin pabrik,dan sebagainya.
Mikrotremor terjadi secara terusmenerus, terjadi saat getaran harmonikalami tanah yang terjebak dilapisansedimen permukaan, terpantulkan olehadanya bidang batas lapisan denganfrekuensi yang tetap, disebabkan olehgetaran mikro di bawah permukaaan tanahdan kegiatan alam lainnya. Penelitianmikrotremor dapat digunakan untuk
164
Jurnal Geofisika Eksplorasi Vol. 5/No.3 November 2019: 162-173
mengetahui karakteristik lapisan tanahberdasarkan parameter frekuensi dominan-nya dan faktor penguatan gelombangnya(Mirzaoglu dan Dykmen, 2003).
3.3 Frekuensi DominanFrekuensi dominan adalah frekuensi
yang muncul sebagai nilai frekuensi darilapisan batuan di suatu wilayah yangmenunjukkan karakteristik serta jenisbatuan yang ada di bawah permukaan tanah(Sungkono, 2011). Hal ini dapat diketahuiberdasarkan klasifikasi tanah dan nilaifrekuensi dominan tanah yangdiklasifikasikan oleh Kanai (1983) padaTabel 1.
Nilai frekuensi dominan (f0) yangdimiliki struktur bangunan seperti jembatantidak boleh memiliki kesamaan dengan nilaifrekuensi dominan (f0) yang dimiliki olehgangguan vibrasi yang salah satunyaaktifitas manusia karena akan mengalamiresonansi jika f0 dari kendaraan menyamaif0 jembatan. Nilai periode dominandidapatkan berdasarkan perhitungan berikutini (Arifin, dkk., 2013).
= .................................(1)
= Periode Dominan (s) = frekuensi dominan (Hz)
3.4 Metode HVSRTeknik HVSR (Horizontal to Vertical
Spectral Rasio) pada analisis mikrotremortelah digunakan secara luas untuk studi efeklokal dan mikrozonasi. Selain sederhanadan bisa dilakukan kapan dan dimana saja,teknik ini juga mampu mengestimasifrekuensi resonansi secara langsung tanpaharus mengetahui struktur kecepatangelombang geser dan kondisi geologibawah permukaan lebih dulu. MenurutNakamura (1989) bahwa metode HVSRdalam analisis mikrotremor bisa digunakanuntuk memperoleh frekuensi naturalsedimen (Aini, dkk., 2012).
( ) = Nilai amplitudo spectrumfrekuensi komponen Utara-Selatan
( ) = Nilai amplitudo spectrumfrekuensi komponen Barat -Timur
( ) = Nilai Amplitude spektrumfrekuensi komponen vertikal
4. METODELOGI PENELITIAN
4.1 Alat dan BahanAlat dan bahan yang digunakan dalam
penelitian ini adalah sebagai berikut:1. Laptop2. Arduino Mega25603. Sensor ADXL345 RTC Module, SD
Card Module dan 20x4 LCD4. Kabel, Saklar, box listrik dan bubble
waterpass5. Software Arduino IDE
4.2 Prosedur Penelitian4.2.1 Perancangan Elektronik
Perancangan perangkat elektronikterdiri dari rangkaian komponen berupasensor ADXL345, microcontrollerArduino, RTC, Data Logger, LCD Displaydan sistem power.
Proses rancang bangun dimulai darimenyatukan semua konfigurasi pin sesuaitabel kemudian menyusun rencanapeletakan masing-masing komponen dalamsuatu wadah berukuran 25cm x 12cm x5cm. Untuk perencanaannya, tubuh alatsebagai wadah komponen terbuat dari mikaplastik yang cukup untuk dapat menahangetaran dan desain bagian bawahmenggunakan plat besi agar dapatmerambatkan getaran dan tidak meredamgetaran.
4.2.2 Perancangan Sistem ProgramPada perancangan sistem program
seperti Gambar 3 ini, alat yang dibuat ber-
165
Jurnal Geofisika Eksplorasi Vol. 5/No.3 November 2019: 162-173
tujuan untuk merespons terhadap getaranhorizontal (E-W), (N-S) dan vertikal (Z)yang dibaca melalui ADXL345berdasarkan domain waktu bersamaandengan bekerjanya komponen RTC sebagaipemberi informasi waktu (clock) dankemudian hasil pembacaan langsungdisimpan kedalam SD Card melalui modulSD Card dan ditampilkan ke LCD denganmodul LCD.
4.3 Pengujian (Validasi)Pengujian ini dilakukan untuk yang
dilakukan dilakukan ketika alat dan sistemtelah selesai dibuat. Adapun tahappengujian yang dilakukan yaitu validasidengan metode HVSR.
Pengolahan ini bertujuan untukmendapatkan rasio spectrum horizontal tovertical (H/V). Data mentah yang diperolehdari pengukuran lapangan berupa tigakomponen sinyal dalam fungsi waktu.Kemudian sinyal tersebut dilakukanfiltering untuk memilih range frekuensi.Setelah itu dilakukan transformasi fourier(FFT) komponen sinyal (SESAME, 2004)
5. HASIL DAN PEMBAHASAN
5.1 Perancangan ElektronikPerancangan sistem elektronik
bertujuan untuk menentukan proses urutansistem yang bekerja seluruhnya denganproses kerja yang efisien dan optimal.Pengujian telah dilakukan untukmengetahui kecepatan yang dibutuhkanuntuk memproses seluruh modul secarabersamaan dengan beberapa sambunganserial maupun paralel dan kemudianmenghasilkan sambungan yang dapatberjalan dengan baik jika beberapa modultidak disambungkan secara seri denganmodul yang lain untuk mempercepat prosesakuisisi data penyimpanan data dan displaydata.
Pada Gambar 4, rancang bangunbentuk tubuh alat bebentuk box denganukuran 18,5 cm x 12 cm x 7 cm. Bagian alasbox terbuat dari bahan plat besi yang dapat
merambatkan getaran dengan baik dantutup box terbuat dari mika yang ringansehingga mudah dibawa. Untuk kakisebagai leveling, terbuat dari alumuniumberjumlah 3 dengan jarak leveling daripermukaan 3 cm – 5 cm. Bagian atas tutupterdapat layar LCD utuk menampilkanstatus alat saat pengukuran, tombol on-off,tombol light LCD, lubang sebagaipenglihatan leveling waterpass di dalamalat. Bagian samping box terdapat pushbutton.
5.2 Perancangan Sistem ProgramPerancangan urutan kerja dimulai dari
menghidupkan power dan pastikan sumbertenaga masih stabil dan dapat digunakanselama akuisisi. Kemudian melakukaninisialisasi seluruh perangkat apakahtersambung atau belum tersambung yangkemudian statusnya ditampilkan ke layarLCD. Jika sudah siap maka akanmenampilkan status siap untuk pengukuran.
Untuk mulai melakukan pengukuran,tekan tombol hingga status berubahditampilkan pada layar LCD dengan statussedang melakukan akuisisi. Seluruhprogram yang dijalankan, dibuat denganmenggunakan pemrograman pada softwareArduino IDE. Selain itu, data yangdisimpan dalam format biner hanya dapatdilakukan konversi dengan mesin Arduinoyang telah diprogram dengan program yangsama pada saat penyimpanan dengan formatbiner. Dari pengujian yang telah dilakukan,sampling rate 500/s dapat dilakukan dengannormal hingga selesai pengukuran.
Untuk akuisisi selama 30 menitumumnya memerlukan 20 menit waktuuntuk konversi. Dalam melakukanpengujian, dalam proses konversi, dapatmengalami kegagalan atau berhenti bekerja.Jika terjadi maka perlu dilakukan konversiulang dari data biner tersebut.
Untuk pengaturan parameter data rate,pengaturan dilakukan melalui scriptArduino IDE. Untuk pengujian, data rateyang digunakan 0,002 s. Data yang telahdikonversi memiliki format *.csv denganformat header waktu mulai, ti (durasi
166
Jurnal Geofisika Eksplorasi Vol. 5/No.3 November 2019: 162-173
pengukran dalam microsecond dimulai dari0), ax (data sumbu x), ay (data sumbu y) danaz (data sumbu z) dengan delimiter comma.
5.3 Validasi Hasil Pengukuran5.3.1 Titik 1
Hasil dari pengukuran titik 1 dari alatuji coba menghasilkan nilai f0 = 0,211477Hz dan nilai dari alat Reftek menghasilkanf0 = 0,204226 Hz. Kurva HVSR memilikiselisih sebesar 0,007251 Hz. Dengan filterwindow yang digunakan sebesar 50s denganbanyak window 30.
5.3.2 Titik 2Kurva dari alat uji coba menghasilkan
nilai f0 = 0,206845 Hz dan dari alat Reftekmenghasilkan nilai f0 = 0,182166 Hz.Selisih antara kedua nilai HVSR sebesar0,024679 Hz. Gelombang yang dilakukanpengambilan sebagai data tremor memilikilebar window 55s sebanyak 26 window.
5.3.3 Titik 3Dari kurva HVSR yang telah
dihasilkan, dari alat uji menghasilkan nilaif0 =0,331194 Hz dan dari alat Reftekmenghasilkan f0 = 0,292988 Hz denganselisih sebesar 0,12996 Hz. Ukuran windowyang digunakan sebesar 47s dengan banyakwindow 33.
5.3.4 Titik 4Dari analisis kurva HVSR alat uji,
menghasilkan nilai f0 = 0,9377 Hz dan darialat Reftek menghasilkan nilai f0 =0,907173 Hz. Selisih nilai antara kedua nilaitersebut adalah 0,026527 Hz. Lebar windowyang dipilih yaitu 30s dengan banyakwindow 40 dengan dipilih waktu windowyang sama diantara kedua data.
5.3.5 Titik 5Dari analisis kurva HVSR alat uji
menghasilkan nilai f0 = 0,24771 Hz dandari kurva HVSR Reftek menghasilkan nilaif0 = 0,220728 Hz. Selisih antara keduakurva tersebut sebesar 0,026982 Hz. Lebarwindow yang dipilih adalah sebesar 49sdengan banyak window 24 dengan pick
tremor di waktu yang sama antara keduaalat
5.3.6 Titik 6Dari pengukuran titik 6 menghasilkan
nilai f0 dari kurva HVSR dari alat uji sebesarf0 = 0,193777 Hz dan Reftek sebesar f0 =0,204774 Hz. Dengan selisih nilai f0sebesar 0,010997 Hz. Ukuran window yangdgunakan sebesar 57s dengan windowsebanyak 19.
5.4 Analisis Hasil ValidasiDari seluruh nilai f0 yang telah
dilakukan analisis, selisih terkecil antarakedua alat pengukuran yaitu 0,00725 Hz dititik 1 dan selisih terbesar yaitu 0,129 Hz dititik 3. Rata rata selisih antara kedua nilai f0pengukuran yaitu 0,037 Hz.
Untuk membuktikan tingkatkepercayaan kurva HVSR yang telahdianalisis, dilakukan pengujian curverealibility dengan syarat kurva pada Tabel2.
Dari syarat yang dibutuhkan,berdasarkan kriteria curve reliability, makanilai f0 hasil pengukuran dan proses datalulus terhadap syarat dari kurva HVSR yangditunjukkan oleh nilai hasil kalkulasi padaTabel 3 dan semua nilai f0 yang dihasilkanmemiliki kategori jenis tanah yang samadari alat uji maupun reftek accelerographdi dalam kategori IV menurut klasifikasiKanai (1983).
6. KESIMPULAN DAN SARAN
6.1 KesimpulanKesimpulan yang didapat dari hasil
penelitian ini adalah sebagai berikut :1. Hasil rancang bangun bentuk tubuh alat
berbentuk box dengan ukuran 18,5 cm x12 cm x 7 cm. Bagian alas box terbuatdari bahan plat besi yang dapatmerambatkan getaran dengan baik dantutup box terbuat dari mika. Denganukuran box tersebut, komponen dapatdisusun secara efisien dan dapat bekerja
167
Jurnal Geofisika Eksplorasi Vol. 5/No.3 November 2019: 162-173
dengan optimal berdasarkan ujipengukuran.
2. Rancang sistem elektronik danpemrograman accelerometer berbasisArduino berhasil dilakukan dimulai daripemasangan seluruh modul elektronik,membuat program yang dapat bekerjadengan efisien dari segi kecepatan danenergi yang dibutuhkan saat bekerjadengan sampling rate pengambilan datamaksimal 500/s.
3. Dari hasil uji validasi, dihasilkan nilai f0dari kurva HVSR dari masing-masingtitik dari alat uji berkisar antara 0,193 Hz– 0,933 Hz. Sedangkan dari alat ReftekAccelerograph menghasilkan nilaikisaran 0,182 Hz – 0,907 Hz. Selisihterkecil antara kedua alat pengukuranyaitu 0,00725 Hz di titik 1 dan selisihterbesar yaitu 0,129 Hz di titik 3. Ratarata selisih antara kedua nilai f0pengukuran yaitu 0,037 Hz.
DAFTAR PUSTAKA
ADXL345 Overview, 2019,https://www.analog.com/en/products/adxl345.html, Diakses pada 14 Januari2019 pukul 14:53 WIB.
Aini, D., Utama, W. dan Bahri, A., 2012,Penaksiran Resonansi Tanah danBangunan Menggunakan AnalisisMikrotremor Wilayah Surabaya JawaTimur. Jurnal Teknik POMITS, pp. 1-5.
Aqeel, A., Introduction to Arduino Mega2560, 2019, https://www.theengineeringprojects.com/2018/06/introduction-to-arduino-mega -2560.html, Diakses pada14 Januari 2019 pukul 15.30 WIB.
Arduino, 2019, Introduction to ArduinoMega 2560 Rev 3, https://store.arduino.cc/usa/arduino-mega-2560-rev3, Diakses pada 14 Januari 2019pukul 15.00 WIB.
Ardhi, C., 2018, Perancangan AlatPendeteksi Gempa MenggunakanSensor Accelerometer Dan SensorGetar. Tugas Akhir :UniversitasTelkom: Bandung.
Arifin, S.S., Mulyatno, B.S., Marjiyono,dan Setianegara, R., 2014, PenentuanZona Rawan Guncangan BencanaGempabumi Berdasarkan Analisis NilaiAmplifikasi HVSR Mikrotremor danAnalisis Periode Dominan Daerah Liwadan Sekitarnya, Jurnal GeofisikaEksplorasi Vol. 2/No.1. UniversitasLampung, Lampung.
Aster, R., 2011, The Seismic WaveEquation. Socorro: New Mexico Tech.
Kanai, K., 1983, Engineering Seismology,Tokyo University, Japan.
McGuire, R. K., 2004, Seismic Hazard andRisk Analysis. Earthquake EngineeringResearch Institute MNO-10.
Mirzaoglu, M. dan Dykmen, U, 2003,Application of Microtremor to SeismicMicrozoning Procedure, Journal of TheBalkan Geophysical Society, Vol.6No.3.
Nakamura, Y, 2008, On The H/VSpectrum, The 14th World Conferenceon Earthquake Engineering October 12-17 Beijing, China.
