## INSTRUMEN REAL TIME ROCK RESISTIVITY METER UNTUK MENGUKUR RESISTIVITAS DAN MEMONITOR SIFAT KELISTRIKAN SAMPEL BATUAN
Ida Bagus Suananda Yogi, Rian Pangestu, I Gede Boy Darmawan, Karyanto
Program Studi Tenik Geofisika, Fakultas Teknik Universitas Lampung e-mail : suananda.yogi@eng.unila.ac.id
Abstrak. Resistivitas  adalah  salah  satu  sifat  fisis  batuan  yang  banyak  dimanfaatkan  dalam  berbagai bidang  seperti  eksplorasi  sumber  daya,  geoteknik,  teknik  lingkungan,  dan  mitigasi  bencana.  Nilai resistivitas  didapat  dengan  menggunakan pengukuran  geolistrik,  MT,  ataupun  AMT  di permukaan. Nilai yang diukur di lapangan dapat divalidasi dengan membandingkan nilai resistivitas sampel batuan secara langsung.  Oleh  sebab  itu,  dibuatlah  instrumen Real  Time  Rock  Resistivity  Meter yang  dirancang  untuk dapat  mengukur  nilai  resistivitas  batuan  secara  otomatis  dan  langsung  ( real  time ).  Proses  monitor  dan pengukuran dilakuan di komputer dengan memanfaatkan microcontroller Arduino. Validasi alat dilakukan dengan menggunakan resistor sebesar 1 kΩ, 10 kΩ, 100 kΩ, dan 1 MΩ dengan eror pengukuran kurang dari  2.2  %.  Sampel  batuan  yang  diukur  berupa  batuan  Tuf  dan  batuan  beku.  Hasil  pengukuran menghasilkan  dua  kecendrungan  nilai,  yaitu  saat  hasil  pengukuran  polaritas  positif  dan  negatif. Perbedaan  ini  terjadi  karena  adanya  energi  listrik  yang  tersimpan  di  dalam  batuan.  Dari  analisis  yang dilakukan,  nilai  resistivitas  batuan  dihitung  dari  rata-rata  kedua  polaritas.  Batuan  tuf  memiliki  nilai resistivitas sebesar 12,6 kΩm dan batuan beku sebesar 262 kΩm. Tuf basah memiliki nilai resistivitas 89,7 Ωm dan berangsur naik hingga 10,1 kΩm selama 9 hari. Nilai yang bervariasi ini terjadi karena batuan tuf memiliki rekahan yang dapat menyimpan dan cepat melepas air. Dengan kemampuan ini, instrumen Real Time  Rock  Resistivity  Meter dapat  digunakan  untuk  validasi  atau  bahkan  menghasilkan  referensi  nilai reisistivitas formasi batuan di sekitar kita.
Kata Kunci: Resistivitas; Arduino; Geolistrik; Instrumentasi
Abstract. Resistivity is one of the physical properties of rock that is widely used in various fields such as resource  exploration,  disaster  mitigation,  geotechnical,  and  environmental  engineering.  The  resistivity value is obtained using geoelectric, MT, or AMT measurements on the surface. The values measured in the field can be validated by comparing the resistivity values of rock samples directly. Therefore, the Real Time Rock Resistivity Meter instrument was created which is designed to measure the resistivity value of rocks automatically and in  real time.  The  monitoring and measurement  process  is carried out  on  a  computer using the Arduino microcontroller. Instrument validation is carried out using resistors of 1 kΩ, 10 kΩ, 100 kΩ, and 1 MΩ with a measurement error of less than 2.2%. Rock samples measured were Tuff and igneous rocks.  The  measurement  results  produce  two  value  trends,  namely  when  the  measurement  results  are positive and negative polarity. This difference occurs because of the electrical energy stored in the rock. From the analysis carried out, the rock resistivity value is calculated from the average of the two polarity. The tuff rock has a resistivity value of 12.6 kΩm and igneous rock of 262 kΩm. Wet tuff has a resistivity value of 89.7 Ωm and gradually rises to 10.1 kΩm for 9 days. This varying value occurs because the tuff rock  has  fractures  that  can  store  and  quickly  release  water.  With  this  capability,  the  Real  Time  Rock Resistivity  Meter  instrument  can  be  used  for  validation  or  even  to  generate  a  reference  value  for  the resistivity of rock formations around us.
Keywords: Resistivity; Arduino; Geoelectric; Instrument

## PENDAHULUAN
Geofisika  mempelajari  bumi  dari  sifat  fisis batuan,  salah  satunya  sifat  kelistrikan  berupa resistivitas  batuan.  Resistivitas  mengindikasikan kesukaran  sebuah  batuan  untuk  melewatkan  arus listrik.  Nilai  ini  dipengaruhi  oleh  faktor-faktor internal  dari  batuan  seperti,  kandungan  air, porositas, kandungan mineral, sifat matriks batuan,
dsb.  Penggunaan  resistivitas  di  bidang  keteknikan bangunan  salah  satunya  untuk  memetakan keberadaan retakan bendungan. Raji dan Adedoyin, 2020  melakukan  survey  resistivitas  permukaan untuk  mendeteksi  kerusakan  bendungan.  Dari penelitian tersebut diketahui bahwa nilai resistivitas batuan  yang  tersturasi  air  kurang  dari  100  Ωm,
batuan  beku  yang  dominan  di  area  tersebut memiliki  nilai  resistivitas  500  Ωm,  Sementara  itu, fondasi bangunan bendungan yang diisi oleh batuan granit  memiliki  reisitivitas  sangat  besar  (>12000 Ωm).  Hal  menarik  yang  didapat  dari  penelitian  ini adalah  ditemukannya  rongga  di  fondasi  bangunan yang  disisipi  oleh  air  dan  memiliki  nilai  resistivitas sangat rendah (<10 Ωm).
Di  bidang  lingkungan,  penentuan  resitivitas dapat  membantu  peneliti  untuk  mengetahui penyebaran  limbah  cair    pada  media  padat (Karyanto,  2007).  Penelitian  lain  juga  dilakukan untuk  mendeliniasi  akuifer  air  tanah  di  cekungan sedimen  (Aluko  dkk.,  2017).  Pada  penelitian  ini ditemukan bahwa  batuan pasir  yang tersaturasi air memiliki  nilai  resistivitas  13,7  Ωm  hingga  253  Ωm. Mengacu pada nilai resistivitas permukaan dan data sampel  diketahui  memiliki  permeabilitas  46  l/s hingga  48  l/s.  Oleh  karena  itu,  batuan  ini  yang dianggap sebagai akuifer yang produktif.
Penentuan  bidang  gelincir  yang  berpotensi longsor juga dapat dilakukan dengan menggunakan nilai  resistivitas  batuan.  Potensi  ini  didapat  dari menghubungkan  parameter  geoteknik  batuan seperti  indeks  plastisitas  dengan  resistivitas  batuan (Mohammed dkk., 2019).
Pengukuran resistivitas dapat dilakukan dengan cara  mengukur  dari  permukaan  dengan  metode Wenner,  Schlumberger  atau  Dipole-dipole,  atau dengan  secara  langsung  mengukur  sampel  batuan. Pengukuran yang biasa dilakukan adalah pengukuran  dipermukaan  yang  dapat  mengetahui nilai  tahanan  jenis  di  bawah  permukaan.  Nilai tahanan  jenis  ini  dicocokkan  dengan  daftar  nilai resistivitas  batuan  di  seluruh  dunia  yang  telah dipublikasikan  secara  global.  Permasalahan  yang ditemukan adalah nilai di daftar resistivitas tersebut terlalu  luas  dan  saling  tumpang  tindih,  sehingga diperlukan  pengukuran  langsung  terhadap  batuan yang  kita  miliki  (Giao  dkk.,  2003).  Dengan  mampu mengukur  nilai  resistvitas  batuan    secara  langsung maka  kita  bisa  mendapatkan  sifat  kelistrikan  yang unik  dari  geologi  lampung,  tanpa  perlu  mengacu kepada nilai global.
Oleh karena itu, perlu dibuat sebuah instrumen pengukur nilai resistivitas yang mampu mengkuatisasi  nilai  reisistivitas  batuan.  Desain  dan mekanisme  instrumen  ini  perlu  dipelajari  dan dipersiapkan  sehingga  alat  yang  digunakan  dapat menjadi  alat  yang  tepat  guna.  Sebelumnya  desain isntrumen  ini  telah  dikembangkan  oleh  beberapa peneliti. Desain pada Telford dkk., 1990 menggunakan sistem empat elektroda dan arus AC. Giao  dkk.,  2003  telah  mengembangan  instrumen untuk  mengukur  sampel  batuan  lempung  dengan menggunakan  empat  elektroda  DC.  Instrumen pengukuran dengan empat elektroda juga dikembangkan  oleh  Caselle  dkk.,  2019  yang digunakan  untuk  mengukur  bautan  gipsum. Instrumen dengan empat elektroda cocok digunakan untuk batuan lunak.
Berdasarkan  permasalahan tersebut  penelitian ini  dilakukan  untuk  merancang  dan  membuat sebuah  alat  pengukur  resistivitas  batuan  secara langsung.  Alat  ini  selanjutnya  disebut  sebagai Real Time  Rock  Resistivity  Meter .  Instrumen  ini menggunakan  arus  DC  yang  sesuai  dengan  kondisi pengukuran  di  lapangan,  yaitu  menggunakan  arus DC.  Selain  itu,  instrumen  ini  menggunakan  dua elektroda  diujung  batuan  yang  dapat  digunakan untuk  mengukur  sampel  batuan  lunak  dan  keras. Penelitian  ini  diharapkan  dapat  menghasilkan instrumen  pengukuran  resistivitas  batuan  secara langsung.  Instrumen  ini  kemudian  akan  digunakan sebagai sarana utama dalam mengkarakterisasi sifat kelistrikan  formasi  batuan  yang  ada,  khususnya  di Lampung.

## TEORI RESISTIVITAS
Resistansi  adalah  kuantitas  kelistrikan  yang menggambarkan  sebuah  benda  atau  material menahan  arus  listrik  yang  mengalir  di  dalamnya. Nilai resistansi (R) memiliki satuan ohm (Ω). Secara matematis,  resistansi  dapat  disebut  sebagai perbandingan  antara  beda  potensial dan  arus yang dihasilkan.  Jika  kita  menerapkan  perbedaan potensial  yang  sama  antara  ujung  batang  tembaga dan  kaca  yang  serupa  secara  geometris,  akan menghasilkan arus yang sangat berbeda.
L I I A V
Gambar 2. Model konduktor berbentuk tabung
Karakteristiknya
konduktor yang memengaruhiadalah  hambatan  atau  resistansi listrik  dari  batang.  Dengan  menentukan  resistensi antara  dua  titik  konduktor  serta  menerapkan perbedaan  potensial  (V)  antara  titik-titik  tersebut dan  mengukur  arus  (I)  yang  dihasilkan.  Hambatan (R) kemudian dapat ditulis
V R I  (1)
Resistansi  konduktor  tergantung  pada  cara pemberian  beda  potensial  yang  akan  diterapkan. Gambar  1 ,  misalnya,  menunjukkan  perbedaan potensial  yang  diberikan  dalam  dua  cara  berbeda pada  konduktor  yang  sama.  Jika  aliran  arus  listrik dimasukkan  ke  dalam  konduktor,  maka  nilai resistansi  di  kedua  kasus  akan  berbeda.  Kecuali dinyatakan lain, maka beda potensial yang diberikan sebagaimana  diterapkan  pada Gambar  1 (Halliday dkk., 2011).
Resistansi  (R)  adalah  sifat  dari  objek, sedangkan resistivitas (ρ) adalah sifat dari material, jadi  berapapun  ukuran  dari  objek  nilai  resistivitas akan  sama.  Sama  halnya  dengan  massa  jenis  pada sebuah material. Resistivitas atau yang juga dikenal sebagai tahanan jenis (ρ) memiliki satuan (Ω.m).
Nilai  resistansi  sebuah  tabung  homogen isotropis  seperti  pada Gambar  2 dapat  dihitung dengan persamaan.
L R A 
 (2)
dengan L  adalah  panjang,  A  merupakan  luas penampang  tempat  kontak  antara  elektroda  dan
benda,  dan  ρ  adalah  resistivitas  dari  material penyusun benda tersebut.
Sementara itu, jika kita subtitusikan persamaan 1  ke  dalam  persamaan  2  maka dapat  dihitung  nilai resistansi  sebuah  benda.  Jika  diketahui  arus  yang mengalir,  beda  tegangan  yang  terukur,  luas penampang,  dan  panjang  benda  maka  nilai resistivitas dihitung dengan persamaan
 VA IL     
Kita  dapat  menggunakan  resistivitas  untuk mengidentifikasi  jenis  batuan,  kandungan  air, ataupun porositas batuan, namun berdasarkan data resistivitas  empiris  yang  diukur  di  batuan  dan material di seluruh dunia dapat dilihat pada Gambar 3 (Dentith  &  Mudge,  2014),  hal  ini  tidak  mudah dilakukan.  Pada  gambar  ini  terlihat  variasi resistivitas  dalam  skala  log  yang  cukup  lebar  dan saling beririsan antar batuan. Hal ini mengindikasikan  secara  umum  cukup  susah mendefinisikan batuan berdasarkan nilai resistivitas data  permukaan  yang  tepat,  tanpa  melakukan pengukuran  resitivitas  batuan  sampel.  Hal  yang mungkin  dilakukan  adalah  mengambil  sampel sebanyak mungkin dan secara langsung menghitung resistivitas  batuan  tersebut.  Semakin  banyak  data resistivitas  yang  tersedia,  maka  studi  di  masa mendatang  akan  lebih  mudah  dalam  menentukan jenis  batuan  berdasarkan  resistivitas.  Hal  ini  sudah dilakukan  oleh  Caselle  dkk.,  2019  yang  melakukan pengukuran  langsung  nilai  resistivitas  gypsum  dari sampel yang diambil di lokasi penelitian.
Gambar 3. Tabel resistivitas kompilasi data dari berbagai tempat di dunia.
Gambar 4. Kurva resistivitas dibanding resistansi hasil simulasi.
Gambar 5. Kurva resistivitas dibanding arus listrik hasil simulasi.
Gambar 6. Skema pembagi tegangan

## METODOLOGI
Di  alam  ada  berbagai  jenis  batuan,  dari berbagai jenis itu banyak faktor yang memengaruhiresistivitas batuan. Untuk
memperkirakan  respon  resistivitas  terhadap  nilai tegangan  dan  arus  pertama-tama  dihitung  nilai resistansi  yang  mungkin.  Resistansi  dapat  dihitung berdasarkan  nilai  resistivitas  batuan  dan  dimensi. Berdasarkan  tabel  resistivitas  pada Gambar  3 dan memperkirakan batuan memiliki dimensi berbentuk tabung dengan diameter 2.5 cm dan ketinggian 2.5 cm.  Dipilih  batuan  yang  ada  di  daerah  Lampung, yaitu  batuan  pasir,  batuan  beku,  dan  batuan  tuf yang  telah  termetamorfkan.  Rentang  resistivitas yang  digunakan  berdasarkan  tabel  di  atas  adalah
dari  100  Ωm  hingga  300000  Ωm.  Menggunakan simulasi berdasarkan rumus resistivitas didapat nilai resistansi sesuai Gambar 4 .
Nilai  R  terkecil  adalah  5x10 3 Ω  dan  nilai terbesar  adalah  15x10 6 Ω.  Dengan  bekal  nilai resistansi  ini  dihitung  nilai  arus  jika  diberikan  nilai voltase  tertentu.  Karena  besarnya  nilai  resistansi yang  mungkin  diukur,  dipilih  sebuah  sumber  listrik dengan  voltase  yang  besar.  Pada  penelitian  ini digunakan sumber tegangan yang dapat menghasilkan voltase maksimum 80 V.
Dari  perhitungan  didapat  nilai  arus  terkecil atau saat resistivitas batuan terbesar adalah 5,5 uA, dan nilai arus terbesar atau saat resistivitas batuan terkecil adalah 16 mA ( Gambar 5 ).
Metode  yang  digunakan  untuk  mengukur  arus adalah  dengan  melakukan  pembagian  tegangan antara  tegangan  sampel  dan  tegangan  sebuah resistor  sesuai  dengan Gambar  6 .  R  adalah  sampel batuan yang diukur, R 1 adalah resistor batuan yang digunakan untuk membagi tegangan, dan V in adalah
Gambar 7. Skema pembagi tegangan orde dua.
Gambar 8. Kurva voltase V 3 dibanding resistansi batuan dengan resistor pembagi 1 kΩ, 10 kΩ, dan 100 kΩ.
Gambar 9. Ilustrasi skema pengukuran nilai resistivitas sampel batuan.
sumber  tegangan.  Berdasarkan  hukum  pertama Ampere arus  dan  nilai  R  dapat  dihitung  dilakukan dengan persamaan 3
 1 1 0 / / I V R R V I    
Pada skema ini hasil V 1 yang terukur bervariasi dari  0.005  V  hingga  79.92  V.  Karena  ingin  dibuat sebuah  instrument  pengukuran  digital,  maka voltase  yang  diukur  harus  mampu  terakomodasi oleh toleransi dari Arduino, yaitu 5 V. Berkaca pada hal  tersebut  dibuat  sebuah  mekanisme  pembagi tegangan orde dua, sebagai berikut
 1 2 3 3 1 3 0 ( ) / R R R I V R R R V I      
Dengan  persamaan  di  atas  dicoba  simulasi pengukura V 1 nilai R p yang bervariasi, yaitu 1 kΩ, 10 kΩ,  dan  100  kΩ.  Simulasi  ini  dilakukan  karena Arduino memiliki ADC ADS1115 sebesar 15-bit atau mampu  mengukur  nilai  V  terkecil  sebesar  0.1875 mV atau 0.0001875 V.
Dari  kurva  pada Gambar  8 dan Tabel  1 diketahui bahwa nilai R p yang optimal adalah 100 kΩ karena  pada  saat  mengukur  min  V 3 (resistivitas batuan  terbesar)  dan  max  V 3 (resistivitas  batuan terkecil)  menghasilkan  hasil  yang  cukup  besar dibanding resolusi minimal ADC ADS1115 Arduino.
Tabel 1. Nilai maksimum dan minimum yang dapat diukur untuk resistor pembagi 1 kΩ, 10 kΩ, dan 100 kΩ.
R p (Ω) V 3 (V) Min Max 10 3 0.0002 0.656 10 4 0.0026 2.650 10 5 0.0260 3.806
Mengacu  pada  Halliday  dkk.,  2011  listrik dialirkan  dari  permukaan  sampel  bukan  menusuk batuan  dengan  elektroda.  Sampel  yang  telah dipotong  sedemikian  rupa  sehingga  berbentuk silinder  atau  balok  dihubungkan  dengan  plat tembaga di kedua ujung permukaan seperti Gambar 9 .
Untuk  menahan  agar  pengukuran  tetap  stabil, model  standar  tersebut  dikembagkan  menjadi mekanik seperti Gambar 10.
Gambar 10. Instrumen Real Time Rock Resistivity Meter, yang terdiri mekanik dan recording unit.
Gambar 11. Skema elektronik penyusun instrumen.
Batuan Beku Tuf
Gambar 13. Sampel batuan beku dan tuf.
Gambar 12. Gambar antarmuka program perekaman dan pengamatan nilai resistivitas batuan.
Pengukuran  dilakukan  dengan  mengunakan rangkaian  di  bawah.  Nilai  tegangan  V 3 diukur dengan  analog  to  digital  converter  (ADC)  yang memiliki  kemampuan  meresolusi  hingga  15-bit, yaitu  ADS1115.  Data  dari  ADS1115  dikirim  melalui Arduino  ke  komputer  secara  langsung  (real  time). Pada  instrumen  ini  juga  digunakan  switch  untuk membalik  polarisasi  listrik  yang  masuk  ke  sampel. Switch dikontrol langsung dengan komputer.
Pada Gambar  11 ,  data  yang  direkam  oleh Arduino  dikirim  ke  perangkat  komputer  untuk dipantau dan direkam. Pemantauan dan perekaman dilakukan  dengan  sebuah  program  yang  dibuat menggunakan  bahasa  pemrograman  python.  Hasil pengukuran  disimpan  ke  dalam  komputer  dengan jenis  file  .csv.  Program  ini  juga  dapat  digunakan untuk  menampilkan  dan  menganalisis  data  yang
direkam.  Berikut  tampilan  program  antarmuka  di sistem  operasi  Windows  10.  Program  dapat menghitung  nilai  resistivitas  sampel  berdasarkan dimensi sampel ( Gambar 12 ).
Sampel batuan yang keras diusahakan dibentuk dalam bentuk silider, sedangkan untuk batuan yang lunak  dan  mudah  pecah  bentuk  yang  digunakan adalah balok.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Untuk  mengetahui  performa  dari  alat  yang digunakan, dilakukan uji dengan resistor 1 kΩ, 10 kΩ
Gambar 14. Hasil pengukuran resistor 1 kΩ, 10 kΩ,
100 kΩ, dan 1 MΩ.
Gambar 15. Kurva rekaman tegangan dan resistivitas sampel batuan.
Gambar 16. Hasil rekaman polaritas positif dan polaritas negatif dari sampel batuan tuf, serta nilai rata-rata yang dipilih sebagai nilai resistivitas batuan tersebut.
dan 100 kΩ dengan rentang kesalahan ±1%. Hasil uji resistor  1  kΩ  adalah  1.003  kΩ,  sedangkan  untuk resistor 10 kΩ adalah 10.07 kΩ, dan 100 kΩ adalah 100.9 kΩ dan 1M, toleransi 2%, 1021731.511.
Pengukuran  dilakukan  dengan  waktu  10s, dengan  rentang  pengukuran 85 ms  hingga 100 ms. Total  pengukuran  selama  10s  adalah  kurang  lebih 100  data.  Dari  hasil  tersebut  didapatkan  nilai berikut.  Pada Tabel  2 tampak  bahwa  nilai  yang terukur masih sesuai dengan nilai resistor dan lebih rendah dari error yang tertera pada resistor. Hal ini menunjukkan  bahwa  instrumen  yang  dibuat  dapat secara  tepat  mengukur  resistansi  dan  dapat diterapkan  untuk  mengukur  resistivitas  sampel batuan.
Tabel 2. Validasi instrumen Real Time Rock Resistivity Meter dengan mengukuran resistor. Resistor (Ω) Error Rata-rata Pengukuran (Ω) Eror Pengukuran Std dev 1000 1 % 1003 0.4 % 1.38 10000 1 % 10073 0.7 % 1.56 100000 1 % 100926 0.9 % 14.07 1000000 2 % 1021735 2.2 % 157.89
Selanjutnya  adalah  mengukur  sampel  batuan yang  ada,  yaitu  batuan  tuf.  Batuan  tuf  yang digunakan adalah batuan tuf yang telah mengalami fase  metamorfosa  sehingga  batuan  tersebut menjadi lebih keras dan menjadi lebih padat. Selain menjadi  lebih  keras,  di  batuan  tersebut  muncul rekahan-rekahan.
Listrik  dengan  beda  tegangan  80V  diinjeksikan ke dalam sampel batuan tuf, dengan menggunakan
instrumen Real  Time  Rock  Resistivity  Meter didapatkan  pola  tegangan  dan  resistivitas  pada sampel  sebagai  berikut.  Pada Gambar  15 tampak bahwa  pola  tegangan  di  sampel  (V 0 )  naik  dan berangsur konstan di akhir pengukuran. Sementara itu  ketika  dikonversi  kedalam  besaran  resistivitas nilai  resistvitas  juga  naik  sebanding  dengan kenaikan tegangan V 0 .
Untuk saat ini, kami mendefinisikan resistivitas batuan ketika nilai resistvitas yang terukur stabil, hal ini  juga  dilakukan  ketika  mengukur  nilai  resistivitas di  lapangan  dengan  menggunakan  alat  geolistrik manual seperti Naniura.
Berikut  ini  adalah  hasil  pengukuran  nilai resistivitas  sampel  tuf  dengan  posisi  sampel  yang berbeda.  Posisi  awal  disebut  sebagai  polaritas positif, atau posisi pertama batuan ketika dialiri arus dan polaritas negative atau posisi setelah batuan itu dibalik  dari  posisi  awal.  Saat  polaritas  positif  nilai resistivitas  terukur  sebesar  15,9  kΩm.  Sementara itu, ketika polaritas negative nilai resistivitas batuan beku yang terukur sebesar 11,1 kΩm.
Gambar  17. Ilustrasi  penyimpanan  energi  listrik  di dalam  batuan  yang  menyebabkan  perbedaan  nilai resistivitas batuan ketika polaritas positif dan negatif.
Gambar 18. Hasil rekaman polaritas positif dan polaritas negatif dari sampel batuan beku, serta nilai rata-rata yang dipilih sebagai nilai resistivitas batuan tersebut.
Gambar 19. Hasil rekaman polaritas positif dan polaritas negatif dari sampel batuan tuf a. 0 jam, b.
7,5 jam, c. 45 jam setelah direndam di dalam air setinggi 20 cm.
Hal  ini  diperkirakan  karena  adanya  beda tegangan  yang  disimpan  di  dalam  batuan.  Oleh karena itu saat arus listrik searah dengan listrik yang tersipan  maka  nilai  V 0 yang  terukur  akan  semakin besar  dari  nilai  yang  seharusnya,  tapi  akan berkurang jika arah terbalik. Seperti ilustrasi berikut
0 0 0 0 0 Polaritas Positif Polaritas Negatif ( ) / 2 in batu in batu V V V V
V V V V V           (4)
Dari data ini nilai resistivitas dapat dihitung dari rata-rata  antara  nilai  polaritas  positif  dan  negatif sehingga  efek  tegangan  di  dalam  batuan  dapat diminimalisir.  Pada  sampel  batuan  tuf,  nilai  rata- rata kedua  polarisasi  adalah 12,6 kΩm. Hal ini juga diterapkan  pada  pengukuran  batuan  beku,  namun perbedaanya  pada  pengukuran  nilai  resistvitas batuan  beku  ditemukan  adanya fluktuasi  nilai yang teratur seperti pada gambar. Pola fluktuasi periodik ini  muncul  pada  polaritas  positif  maupun  negatif, tetapi  rentang  fluktuasi  berbeda.  Jika  dirata-rata
maka  nilai  resistvitas  pada  polaritas  positif  dan negatif memiliki kencendrungan yang mirip dengan data  sebelumnya  yang  mana  nilai  polarisasi  positif dan  negatif  mencerminkan  adanya  beda  tegangan yang  tersimpan  di  dalam  batuan.  Proses  merata- ratakan  dapat  menghilangkan  efek  tersebut.  Nilai yang  didapat  dari  pengukuran  batuan  beku  adalah 262  kΩm.  Nilai  ini  masih  masuk  dalam  rentang batuan beku pada Gambar 3 .
Kami  juga  mencoba  merendam  sampel  di dalam  air  untuk  mengetahui  efek  air  terhadap batuan.  Sampel  batuan  direndam  di  dalam  air selama  24  jam  setinggi  20  cm.  Setelah  itu  diukur dan  didapat  hasil  berikut.  Batuan  tuf  memberikan perubahan  nilai  yang  signifikan  masih  di  dalam rentang  pengukuran  sebelum  direndam  di  dalam
Gambar 20. a. Kurva nilai resistivitas batuan tuf dalam selang waktu 9 hari setelah direndam di dalam air sedalam 20 cm. b. Gambar rekahan-rekahan di batuan tuf yang menyebabkan air dengan mudah mengisi dan keluar dari batuan.
air,  yaitu  89.6  Ωm.  Hasil  pengukuran  ini  sangat rendah,  dibanding  pengukuran  awal  sebesar  12,6 kΩm.  Penurunan  ini  dikarenakan  air  memiliki konduktifitas  yang  lebih  baik  sehingga  nilai resistivitas batuan yang mengandung air akan lebih mudah  menghantarkan  listrik.  Selain  pengukuran nilai  resisitivitas  yang  lebih  rendah,  perbedaan antara  nilai  polaritas  positif  dan  negatif  lebih  kecil, yaitu  90,1  Ωm  untuk  polaritas  positif  dan  89,1  Ωm untuk polaritas negatif.
Nilai resistivitas tuf secara berangsur membesar  sehingga  dan  juga  perbedaan  polaritas positif  dan  negatif  makin  besar  juga  ( Gambar  19 ). Pada kasus ini terlihat bahwa semakin tinggi konten air di  batuan maka  nilai  reisitivitas  semakin rendah dan  kemampuan  batuan  dalam  menyimpan  listrik semakin rendah.  Ini  dapat diakibatkan oleh  adanya rekahan-rekahan di sampel yang menjadi tempat air mengisi.  Porositas  yang  dibentuk  oleh  rekahan  ini bisa  berperan  sebagai  jalur  mengalirnya  air, sehingga  jumlah  air  dengan  cepat  berkurang ( Gambar 20 ) . Dengan perubahan ini otomatis nilai resistivitas akan naik.
Desain yang digunakan dalam pembuatan Real Time  Rock  Resistivity  Meter ini  adalah  dengan menerapkan  prinsip  pembagi  tegangan  dan mekanisme pembalikan polaritas sumber listrik. Dari simulasi  dan  uji  coba  alat,  dihasilkan  sebuah instrumen Real  Time  Rock  Resistivity  Meter yang mampu menghitung nilai resistvitas. Hasil pengukuran  alat  ini  divalidasi  dengan  mengukur resistor dengan resistansi 1 kΩ, 10 kΩ, 100 kΩ, dan 1MΩ dengan nilai error kurang dari 2.2%.
Dengan  menggunakan Real  Time  Rock Resistivity  Meter dapat  dibedakan  nilai  resistivitas batuan  beku  sebesar  262  kΩm,  batuan  tuf  sebesar 12,6 kΩm. Batuan memiliki sifat menyimpan energi listrik, sehingga ketika diukur dengan polaritas yang berbeda  nilai  pengukuran  resistivitas  berbeda. Untuk  itu  dibuat  sebuah  mekanisme  yang  mampu meminimalisir  pengaruh  energi  listrik  yang tersimpan tersebut yaitu dengan membalik sumber listrik. Dari mekanisme yang  diterapkan  dipilih  nilai rata-rata resistivitas. Selain itu, setelah direndam di dalam  air  batuan  tuf  menjadi  lebih  rendah.  Di batuan  tuf  ditemukan  banyaknya  rekahan-rekahan yang bisa menyimpan air dan juga melewatkan air, oleh  karena  itu  nilai  resistivitas  batuan  tuf  yang telah  mengandung  air  akan  berangsur  membesar karena  jumlah  air  yang  berkurang  melalui  rekahan tersebut,  sesuai  dengan  penelitian  Lamur  dkk., 2017. Dengan kemampuan ini, instrumen Real Time Rock  Resistivity  Meter dapat  digunakan  untuk validasi  atau  bahkan  menghasilkan  referensi  nilai reisistivitas formasi batuan di sekitar kita.
Dari  penelitian  ini,  hal  yang  perlu  diteliti  lebih lanjut  adalah  sifat  kelistrikan  batuan  terhadap waktu,  seperti  pola  periodik  saat  polaritas  positif dan  negatif.  Selain  itu,  perlu  didalami  penyebab perbedaan nilai kapasitasi batuan untuk kondisi dan jenis batuan tertentu.

## Ucapan Terima Kasih
Terima  kasih  kepada  Lembaga  Penelitian  dan Pengabdian  kepada  Masyarakat  (LPPM)  Universitas Lampung yang telah mendanai penelitian ini melalui skema  dana  penelitian  BLU  Penelitian  Dosen Pemula.

## DAFTAR PUSTAKA
Aluko,  K.  O.,  Raji,  W.  O.,  &  Ayolabi,  E.  A.  (2017). Application of 2-D Resistivity Survey to Groundwater Aquifer  Delineation  in  a  sedimentary  terrain: Application  of  2-D  resistivity  survey  to  groundwater aquifer  delineation  in  a  sedimentary  terrain:  A  case study of south-western Nigeria. Water Utility Journal , 17 (May),
71–79.
https://www.researchgate.net/publication/3250915 26
Caselle, C., Bonetto, S., & Comina, C. (2019). Comparison of  laboratory  and  field  electrical  resistivity measurements  of  a  gypsum  rock  for  mining prospection  applications. International  Journal  of Mining Science and Technology .
https://doi.org/10.1016/j.ijmst.2019.09.002
Dentith,  M.,  &  Mudge,  S.  (2014).  Geophysics  for  the mineral exploration geoscientist. In AusIMM Bulletin . https://doi.org/10.1017/cbo9781139024358
Giao, P. H., Chung, S. G., Kim, D. Y., & Tanaka, H. (2003). Electric imaging and laboratory resistivity testing for geotechnical  investigation  of  Pusan  clay  deposits.
Journal of Applied Geophysics .
https://doi.org/10.1016/S0926-9851(03)00002-8
Halliday,  D.,  Resnick,  R.,  &  Walker,  J.  (2011).
Fundamentals  of  Physics  9th  Edition. Fundamentals of physics .
Karyanto. (2007). Pendeteksian Penyebaran Limbah Cair Pada  Media  Padat  dengan  Metode  Geolistrik Tahanan Jenis 3D. Jurnal Sains MIPA Unila , 13 .
Lamur,  A.,  Kendrick,  J.  E.,  Eggertsson,  G.  H.,  Wall,  R.  J., Ashworth,  J.  D.,  &  Lavallée,  Y.  (2017).  The permeability  of  fractured  rocks  in  pressurised volcanic  and  geothermal  systems. Scientific  Reports . https://doi.org/10.1038/s41598-017-05460-4
Mohammed,  M.  A.,  Senosy,  M.  M.,  &  Abudeif,  A.  M.
(2019). Derivation of empirical relationships between geotechnical  parameters  and  resistivity  using electrical  resistivity  tomography  (ERT)  and  borehole data at Sohag University site, upper Egypt. Journal of African Earth Sciences . https://doi.org/10.1016/j.jafrearsci.2019.103563
Raji,  W.  O.,  &  Adedoyin,  A.  D.  (2020).  Dam  safety assessment using 2D electrical resistivity geophysical survey and geological mapping. Journal of King Saud
University - Science , 32 (1), 1123–1129. https://doi.org/10.1016/j.jksus.2019.10.016
Telford,  W.  M.,  Geldart,  L.  P.,  &  Sheriff,  R.  E.  (1990).
Applied  Geophysics.  In Cambridge  University  Press
(Second Edi). https://doi.org/10.1201/9780367812614-1 -------------------