## Kajian Sistem Pengukur Daya Reaktor Pada Kanal Daya Tinggi
1 W.A. Gammayani., 2 D. Gayani, 3 Santiko , 4 N. Nagara
1 Fisika, FMIPA, Institut Teknologi Bandung Jl. Ganesha 10, Bandung 40132, Indonesia 1,2,3,4 Pusat Teknologi Nuklir Bahan dan Radiometri – BATAN Jl. Tamansari 71, Bandung 40132, Indonesia
1 widya_a9@yahoo.com
2 didigayani@yahoo.com Received date : 3 Januari 2011 Accepted date : 25 Februari 2011

## Abstrak
Telah  dilakukan  kajian  tentang  sistem  pengukur  daya  reaktor  pada  kanal  daya  tinggi  serta  telah dicoba perancangan alat ukur daya reaktor untuk tiga dekade teratas atau dalam rentang 1% - 100% pengukuran daya. Sistem pengukur daya reaktor  pada kanal  daya tinggi dibentuk sebagai pengukur arus luaran detektor nuklir yang ditempatkan dalam tangki reaktor, proporsional terhadap  besarnya fluks  neutron  yang  terdeteksi  dan  seterusnya  adalah  proporsional  dengan  daya  thermal  reaktor. Sistem dibentuk sebagai pengukur arus yang berkisar dari 1 mikroampere  - 1 miliampere dalam tiga skala  ukur  yang  dikontrol secara  otomatis  dengan  memanfaatkan  sistem  mikrokontroler.  Dari  hasil pengujian di laboratorium dengan menggunakan sumber arus yang presisi dapat disimpulkan bahwa sistem pengukur daya reaktor yang dirancang dapat digunakan dan dapat dikembangkan lebih lanjut menjadi pengukur daya reaktor untuk kanal daya menengah.
Kata kunci: pengukur daya reaktor, pengukur arus, mikrokontroler.

## Abstract
A  reactor  power  measuring  system  has  been  examined  at  high-power  channel.  Reactor  power measuring  device  also  has  been  designed  for  top  three  decades  or  within  the  range  of  1%  -  100% power measurement. Reactor power measuring system at high-power channel is formed as a nuclear detector output current  meter which is placed inside the reactor tank. This current measurement is propotional to detected neutron flux and so is propotional to the thermal power reactor. This system was  established  for  measuring  currents  range  from  1 microampere  –  1  miliampere  in  three  scale measurement  which  is  controlled  automatically  using  microcontroller  system.  From  the  laboratory tests using  a  precision  current  source,  it can  be  conclude  that  designed  reactor  power  measuring system is able to be used. It  also can be developed further for measuring reactor power at medium power channel.
Keywords: reactor power meter, current meter, microcontroller.

## 1 Pendahuluan
Dalam  reaktor  nuklir  thermal,  pengamatan  daya  reaktor  dilakukan  dengan  pengukuran intensitas  fluks  neutron  lambat  menggunakan  detektor  neutron  yang  ditempatkan  dalam tangki  reaktor  di  luar  teras  reaktor  ( out  of  core ).  Intensitas  fluks  neutron  yang  diukur tersebut  berkisar  dari  1  nv  s.d.  1  x  1010  nv  atau  persen  daya  2  x  10-8  s.d.  120%  [1][2], terbagi  dalam  tiga  tahap  yaitu  tahap  daya  rendah  ( source  start-up  range )  sekitar  lima dekade  pertama  dari  sepuluh  dekade  rentang  pengukuran,  tahap  daya  menengah ( intermediate  range ) dan tahap daya tinggi ( power  range ).  Pada  tahap daya rendah sekitar lima dekade pertama dilakukan pengukuran intensitas fluks neutron dengan menggunakan detektor  fission  chamber  dengan  mode  pulsa  yang  dicacah.  Pada  tahap  daya  menengah karena  sudah  tidak  mungkin  lagi  dilakukan  pencacahan  pulsa  yang  intensitasnya  cukup
tinggi  maka  dilakukan  pengukuran  dengan  mode  arus.  Pada  tahap  daya  ini  digunakan detektor  compensated  ion  cham ber  yang  konstruksinya  mempunyai  kemampuan mengeliminasi  pengaruh  intensitas  gamma  yang  terukur  dari  intensitas  neutron  yang diinginkan [3][4]. Dalam tahap daya menengah ini dilakukan pengukuran dalam mode arus walaupun arus yang  terukur ini dalam  rentang arus yang  cukup kecil, berkisar dalam orde nanoampere.  Sedangkan  pada  tahap  daya  tinggi  sekitar  tiga  atau  dua  dekade  tertinggi tetap  dilakukan  pengukuran  intensitas  neutron  dalam  mode  pengukuran  arus  namun detektor  yang  digunakan  cukup  dengan  ion  chamber  karena  dianggap  populasi  neutron sudah  sangat  banyak  dan  pengaruh  intensitas  gamma  dapat  diabaikan.  Besar  arus  yang terukur pada tahap ini cukup besar sampai 1 mA pada 100% daya penuh [1 ][5]. Dalam hal kajian  peralatan  sistem  pengukur  daya  reaktor  telah  dicoba  dikembangkan  sistem pengukur daya reaktor yang berbasiskan mikrokontrole r.

## 2 Pembahasan Detektor Neutron
Neutron  tidak  bermuatan  oleh  karena  itu  tidak  dapat  mengionisasi  gas  secara  langsung seperti dalam detektor isian  gas ( gas filled detector ) untuk radiasi pengion pada umumnya. Diperlukan  media  lain  untuk  terjadinya  reaksi  antara  neutron  lambat  dengan  media tersebut sehingga menghasilkan partikel lain  yang akhirnya dapat mengionisasi  gas  dalam detektor.  Pada  detektor fission  chamber digunakan  media 235 U  agar  terjadi  reaksi  seperti berikut [3][4]:
235 U + n → FF (165 MeV) + n’s (5 MeV) +  ’s (7 MeV)  (1)
Fission  Fragment ( FF )  yang  terbentuk  dari  reaksi  fisi  tersebut  sangat  kuat  untuk mengionisasi  gas  dalam  detektor  dan  melepaskan  energi  sebesar  165  MeV  sehingga   dari pendeteksian tersebut akan dihasilkan pul sa atau arus yang signifikan karena neutron [4].
Sedangkan  detektor ion  chamber yang  digunakan  untuk  deteksi  neutron  menggunakan lapisan boron sehingga memungkinkan  reaksi boron dengan neutron  dalam  menghasilkan produk-produk  yang  akhirnya  dapat  mengionisasi  gas  dalam  detektor  tersebut  [3][4]. Reaksi antara neutron dengan boron ditunjukkan sebagai berikut :
Q value: n B 1 0 10 5    4 2 7 3 Li  2,792 MeV ( ground state ) (2)
 4 2 7 3 * Li  2,310 mEv ( excited state )  (3)
Jika neutron thermal (0,025 eV) yang digunakan  untuk menimbulkan  reaksi dengan boron, 94%  dari  semua  reaksi  menuju  ke excited  state dan  hanya  6%  langsung  ke ground  state [3]. Hasil reaksi tersebut memberikan produk-produk dengan Q value yang jauh lebih besar dibandingkan  dengan  energi  neutron  lambat  yang  menyebabkan  reaksi  tersebut  dan menyebabkan ionisasi pada gas dalam detektor.
Prinsip kerja detektor compensated ion chamber sama seperti detektor ion  chamber hanya saja  konstruksinya  dibuat  sedemikian  rupa sehingga  memungkinkan  eliminasi  pengaruh gamma  terhadap  neutron  yang  menjadi  perhatian  dalam  pengukuran.  Ilustrasi pengeliminasian  pengaruh  gamma  terhadap  pendeteksiann  neutron  dilukiskan  pada
Gambar  1.  Konstruksi  dari  detektor  ini  terdiri  dari  dua  buah chamber ,  yaitu  sebuah chamber dengan  lapisan  boron  yang  respon  tehadap  neutron  dan  gamma,  dan chamber tanpa lapisan boron  yang respon terhadap gamma dan tidak respon terhadap neutron. Dari konstruksi  yang  didesain,  sinyal  yang  berasal  dari  gamma  pada  kedua chamber tersebut akan  saling  menghilangkan  sehingga  akhirnya  hanya  didapatkan  sinyal  karena  pengaruh neutron saja [3][4].
n  e  e + - + - current out 0 Voltage +Voltage -Voltage Current out =  I + n + I +  + I -  =  I + n Boron-lined ion chamber Identical unlined chamber current difference I 1 I 2 Signal = I 1 - I 2 (a) Compensated ion chamber(CIC) (b) Prinsip kerja CIC boron boron-lined IC unlined IC
Gambar 1 Gambaran prinsip kerja Compensated Ion Chamber ( CIC )

## 3 Bahan dan Tata Kerja

## 3.1 Pengukuran Arus Detektor
Pengukuran  daya  pada  tahap  daya  menengah  dan  tinggi  dilakukan  dalam  mode pengukuran  arus.  Kanal  daya  tinggi  ( power  range )  biasanya  hanya  dua  dekade  tertinggi, sedangkan kanal daya menengah dapat mencapai  lima atau enam dekade dengan overlap pengukuran  pada  daya  rendah  dan  pada  daya  tinggi.  Untuk  mendapatkan  ketelitian pengukuran, pada umumnya dilakukan beberapa tingkat pengukuran  yang perpindahannya dilakukan  melalui switch pemilih  skala  ukur.  Penguat  operasioal  yang  digunakan  untuk pengukuran  arus  yang  kecil  dalam  orde  nanoampere  harus  dipilih  sebagai op-amp (operational amplifier) yang khusus mempunyai bias current kecil, ini dimungkinkan dengan pemilihan op-amp dengan jenis Field Effect Transistor ( FET ) di bagian depannya.
Gambar  2  berikut  memperlihatkan  contoh  rangkaian  pengukur  daya  reaktor  dalam  mode arus  yang pemilihan skala ukurnya dilakukan dengan switch secara manual. Op-Amp yang pertama  adalah  jenis FET-Input berfungsi  sebagai current  to  voltage  converter ,  sehingga dari  arus  positif  masuk  yang  diukur  akan  terbentuk  tegangan  negatif  yang  sebanding dengan  arus  masuk.  Tegangan  tersebut  dimasukkan  kembali  ke  suatu op-amp untuk dijadikan  tegangan  positif  yang  juga  diatur  untuk  menggerakan  meter  indikator  yang  bisa dibaca [6].
Rangkaian  ini  cukup  baik  untuk  dapat  mencakup  jangkauan  sebanyak  tujuh  dekade  dari tahap daya rendah sampai 100% daya penuh bagi  tiga belas skala pengukuran yang dipilih
melalui switch .  Dari  kenyataan  tersebut,  rangkaian  ini  membutuhkan switch berkualitas sangat  baik  dengan  banyak  terminal  mengingat  penggunaannya  dalam  pengukuran  arus sangat  kecil  dalam  orde  puluhan  picoampere.  Cukup  sulit  mendapatkan switch semacam itu di pasar Indonesia.
+15 V zero calib in sig. return V + + V - - Out AD310 150K 100 900 2 3 6 7 4 1 5 4,99K 47K R18 10K 4531 10K 100 recorder out R21 10K V + V - 4532 4532 R20 10K trim V + V - 7K5 R19 5K meter masukan arus dari detektor LM709 +15 V -15 V 10uF 35V 10uF 35V V + V - V + + V - - 33 ohm 33 ohm power supply rotary switch Gambar 2 Rangkaian pengukur arus daya reaktor
Dengan  perkembangan  teknologi  komponen  elektronika  khususnya  dalam  komponen op- amp ( operational  amplifier )  dan  mikrokontroler,  pada  penelitian  ini  dilakukan pengembangan  pembuatan  alat  pengukur  daya  reaktor  secara  bertahap  mulai  dari pengukuran  daya  pada  kanal  daya  tinggi  dengan  pengukuran  arus  yang  cukup  besar  dan kemudian dilanjutkan dengan pengukuran pada tahap daya menengah dengan pengukuran arus yang relatif lebih kecil.
Mikrokontroler  digunakan  sebagai  kontrol  pemilihan  skala  ukur  pengukuran  daya  secara otomatis  dan  pengubahan  data  analog  sebagai  hasil  dari current  to  voltage  converter menjadi  data  digital,  data  diolah  dan  kemudian  data  tersebut  ditampilkan  pada  tampilan LCD.  Gambar  3  menunjukkan  diagram  blok  pengukuran  daya  yang  dikembangkan  dengan memanfaatkan kemampuan mikrokontroler.
Prinsip  pengukuran  daya  pada  tahap  daya  tinggi  dilakukan  melalui  pengukuran  arus  yang keluar dari detektor nuklir yang direncanakan mencakup tiga dekade teratas, yaitu 0.1 - 1%, 1 - 10%, dan 10 - 100%. Dengan mengatur pengukuran daya untuk 100% pada 1 mA, maka pengukuran daya terkecil adalah 1 uA. Nilai full scale dari tiap range, luaran dari current to voltage  converter adalah  8  Volt  jadi  untuk  1/10  dari  tiap  skala  pengukuran  adalah tegangan  sebesar  0,8  Volt.  Namun  karena  sensitivitas  dari  suatu Digital  Volt  Meter atau Analog  to  Digital  Converter mampu  mengukur  dibawah  0,8  Volt,  maka  penunjukan  daya bisa  lebih  kecil  dari  0,1%,  misalnya  sampai  0,01%.  Tetapi  jika  pengukurannya  terlampau kecil, pengukurannya akan terganggu oleh derau.
Pemilihan Skala Otomatis Sistem Mikrokontroler Komparator
> 8 Volt Komparator
< 0,8 Volt
LCD
current to voltage converter ADC Inp V Out Port Inp Port Out % Daya Terukur Diagran Blok Sistem Pengukur Daya Current Inp
Gambar 3 Blok rangkaian pengukur daya melalui pengukuran arus
+ - 2 3 1 5 6 7 4 +12V -12V 5K 100 100 4,7 uF 4,7 uF 10K 10K 100 100 5K 4,7 uF 4,7 uF - + 1 4 7 3 2 5 6 + - - + 3 2 9 1 10 8 -12V +12V 10K 10K 10K 1K 1K 0,1 uF 0,1 uF 0,1 uF +12V -12V 4 -12V +12V 10K 10K 10K 1K 1K -12V 1K 1K 100K 1n4148 1n4148 100K 100K +5V +5V 100K Higher range Lower range MC 4066 (b) MC 4066 (a) 14 7 2 1 14 7 8 9 Masih kurang di skala ini berarti tidak ada penunjukkan daya (kurang) Masih lebih di skala ini berarti berlebih penunjukkan daya (over range) Sistem Mikrokontroler +5V +5V LED LED FET Switch FET Switch Gambar 4 Rangkaian pengukur daya reaktor kanal daya tinggi
Rangkaian  pengukur  arus  menggunakan   LF411, op-amp jenis FET yang  mempunyai bias current sebesar 20 picoampere digunakan sebagai current to voltage converter [7]. Op-amp yang  pertama  ini  mengubah  arus  masukan  menjadi  tegangan  negatif  yang  proporsional terhadap  arus  masuk  tergantung  pada  besarnya  tahanan  umpan  balik  yang  terpasang. Luaran  dari op-amp tersebut masuk melalui op-amp selanjutnya melalui masukan inverting sehingga  hasilnya  merupakan  tegangan  positif.  Dalam  keadaan  normal,  tegangan  berada diantara  0,8  sampai  dengan  8  V,  kedua  buah  komparator  pada  tahap  selanjutnya  tidak menunjukkan gejala tegangan  yang lebih dari 8 V ( over voltage ) maupun kurang dari 0,8 V ( under  voltage )  sehingga  tegangan  tersebut  dapat  diakuisisi  oleh  sistem  mikrokontroler
melalui  fungsi analog  to  digital  converter .  Namun  jika  komparator  menunjukan  adanya tegangan over voltage melalui komparator  yang bersangkutan, maka sistem mikrokontroler akan  mendeteksinya  kemudian  mengeluarkan  kombinasi  luaran  digital  untuk  mengubah gain dari current to voltage converter sehingga hasil luarannya kembali  normal antara 0,8 s.d. 8 Volt. Demikian juga sebaliknya jika komparator menunjukkan adanya indikasi under voltage, maka  sistem  mikrokontroler  akan  mendeteksinya  dan  memberikan  kombinasi luaran  digital  yang  mengatur gain dari current  to  voltage  converter sehingga  tegangan luaran  tersebut  kembali  normal  antara  0,8  -  8  V.  Rangkaian current  to  voltage  converter direaliasasikan  seperti  Gambar  5.  Pemilihan  tahanan  umpan  balik  dilakukan  dengan pengaktifan FET switch, H11F1[8].
+ - 2 3 1 5 6 7 4 +12V -12V 5K 100 100 4,7 uF 4,7 uF 10K 10K 100 100 5K 4,7 uF 4,7 uF - + 1 4 7 3 2 5 6 + - - + 3 2 9 1 10 8 -12V +12V 10K 10K 10K 1K 1K 0,1 uF 0,1 uF 0,1 uF +12V -12V 4 -12V +12V 10K 10K 10K 1K 1K -12V 1K 1K 100K 1n4148 1n4148 100K 100K +5V +5V 100K Higher range Lower range MC 4066 (b) MC 4066 (a) 14 7 2 1 14 7 8 9 Masih kurang di skala ini berarti tidak ada penunjukkan daya (kurang) Masih lebih di skala ini berarti berlebih penunjukkan daya (over range) Sistem Mikrokontroler +5V +5V LED LED FET Switch FET Switch

## Gambar 5 Rangkaian pengukur daya reaktor kanal daya tinggi

## 3.2 Algoritma Penentuan Skala
Awal  pengukuran  dimulai  dengan  pengaturan  range  pengukuran  yang  terbesar,  artinya ditujukan untuk pengukuran arus dari 0,1 s.d. 1 mA.  Pengaturan ini  dilakukan oleh sistem mikrokontroler  dengan  mengatur  kedua  lojik  port  output  adalah  “1”  yang  akibatnya  juga kedua  FET  switch  yang  terpasang  sebagai  feedback  untuk  current  to  voltage  converter terbuka.  Selanjutnya  port  input  mendeteksi  hasil  komparator  yang  mendeteksi  apakah terjadi over voltage atau under voltage dari luaran current to voltage converter tersebut. Jika terjadi over voltage pada kondisi gain yang tertinggi, artinya arus untuk daya terukur terlalu besar  dan  gain  harus  diperkecil  menuju  persentase  range  pengukuran  yang  lebih  besar. Namun  jika  terbaca  ada  indikasi  under  voltage,  artinya  tegangan  luaran  dari  current  to voltage  converter  terlalu  kecil  dan  gain  dari  current  to  voltage  converter  tersebut  harus diperbesar  menuju  persentase  daya  yang  lebih  kecil.  Diperbesar  atau  diperkecilnya  gain
tersebut  dilakukan  oleh  sistem  mikrokontroler  melalui  port  output  untuk  menutup  atau membuka FET switch, H11F1.

## 3.3 Subunit Mikrokontroler
Subunit  mikrokontroler  dibentuk  dengan  menggunakan  AT89S52  sebagai  keping  tunggal mikrokontroler  [9].  Karena  mikrokontroler  ini  belum  mempunyai  fungsi analog  to  digital converter maka  dalam  subunit  ini  dipasangkan  komponen  ADC0804  yang  berfungsi sebagai analog  to  digital  converter 8  bit.  Gambar  6  memperlihatkan  skema  rangkaian mikrokontroler.
Program yang digunakan untuk mengoperasikan sistem mikrokontroler ini dibentuk melalui bahasa pemrograman Bascom.
L C D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 Vcc P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7 P0.1 P0.0 P0.2 P0.3 P0.4
P0.5 P0.6 P0.7 P2.7 P2.6 P2.5 P2.4 P2.3 P2.2 P2.1 P2.0 P3.0 P3.1 P3.2 P3.3 P3.4 Rst P3.5 P3.6 P3.7 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 Gnd Xtal1 Xtal2 Psen __ EA / Vpp ___ Ale / Prog 89S52 1 2 3
4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 __ CS __ CS __ RD __ WR
Clk In __ Intr Vin (+)
Vin (-) DB0 (Lsb)
A Gnd V ref/2 D Gnd Vcc / Vref Clk R DB1 DB2
DB3 DB4 DB5 DB6 DB7 (Msb) ADC 0804 5 V DB0 DB1 DB2 DB3 DB5 DB4 DB7 DB6 P0.0 P0.1 P0.2 P0.3 P0.4 P0.5 P0.6 P0.7 P3.7 __ RD __ WR P3.6 P3.2 __ Intr VSS V D D RS RW VEE E D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 5 V 5 V In 5 V P 2 .5 RS LCD P 2 .4 E P 2 .3 P 2 .2 P 2 .1 P 2 .0 5 V PB RST 11,0592 MHz 5 V 1 2 3 4 5 DB9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 max232 P3.0 P3.1

## Gambar 6 Skema blok mikrokontroler

## 3.4 Diagram Alir Pengaturan Pengukuran
Gambar  7  adalah  diagram   alir  untuk   mengoperasikan  pengukur  daya  reaktor  melalui pengukuran  arus  dengan  pengaturan  jangkau  ukur  ( range )  secara  otomatis.  Sebelum algoritma  pengaturan  ini  diterapkan  pada  sistem  mikrokontroler,  dicoba  terlebih  dahulu dijalankan  dengan  kontrol  melalui  mikrokomputer  dengan  menggunakan  kartu interface DAS-16F yang mempunyai fungsi analog to digital converter 10 bit dan digital input/output dan  dioperasikan  melalui  perangkat  lunak Visual  Basic [10].  Setelah  dianggap  bisa dikontrol  melalui  mikrokomputer,  algoritma  ini  kemudian  dimplementasikan  untuk pengaturan melalui mikrokontroler.
Mulai Status Ouput Gain Rendah (OP = 6) Baca Status Input Normal ? Stat_Inp = 0 ? Status Output :
OP = 0; Gain Rendah     0 0 0 0
OP = 4, Gain Tengah      0 1 0 0
OP = 6, Gain Tinggi        0 1 1 0 Status Input Stat_Inp = 0, Normal                   0 0 0 0
Stat_Inp = 2, Kebesaran Nilai      0 0 1 0 Stat_Inp = 8. Kekecilan Nilai       1 0 0 0
Ya Tidak Turunkan Gain Baca Tegangan Ulah Data / Tampilkan Daya Selesai Tidak FlowChart Mengukur Daya Kebesaran Stat_Inp = 2 ? Ya Tidak nilai tinggi Stat_Inp = 2 Naikkan Gain Daya terlalu tinggi nilai rendah Stat_Inp = 8 Gain Rendah OP = 0 ? Ya Tidak Gain Tinggi OP = 6 ? Daya terlalu rendah Ya OP = 4 atau 6 OP = 0 atau 4 Jika OP = 6, jadikan OP = 4 Jika OP = 4, jadikan OP = 0 Jika OP = 0, jadikan OP = 4 Jika OP = 4, jadikan OP = 6 Didi Gayani OP = 0 (Gain terendah) Gambar 7 Diagram  alir penentuan skala ukur

## 4 Hasil Pengujian
Pengujian sebenarnya terbagi dalam dua bagian, yaitu pengujian rangkaian tegangan tinggi untuk  catu  daya  detektor  dan  pengujian  pengukur  arus  detektor.  Dalam  kesempatan  ini tidak  diberikan  hasil  pengujian  tegangan  tinggi,  karena  pengujiannya  cukup  dengan memberikan beban arus  sebesar 1 mA pada tegangan tinggi terpasang sebesar 60 0 V dan menunjukkan regulasi tegangan cukup baik.
Rancangan  dari  rangkaian  pengukur  arus  diuji  di  laboratorium  dengan  menggunakan variasi  nilai  sumber  arus  mulai  dari  1  uA  s.d.  1  mA.  Pengujian  dilakukan  secara  bertahap diawali  dengan  pengontrolan  kinerja  rangkaian current  to  voltage  converter melalui  kartu akuisisi  data  16F,  yaitu  kartu interface yang  mempunyai  fungsi analog  to  digital  converter serta digital  input/output .  Setelah  dirasakan  cukup  berhasil,  kemudian  dilakukan percobaan  dengan  pengaturan  dan  pengolahan  data  sepenuhnya  dengan  subunit mikrokontroler. Hasil pengujian ditampilkan dalam Tabel 1 dan Tabel 2. Dari hasil pengujian tersebut  dapat  disimpulkan  bahwa  alat  ukur  dapat  berfungsi  cukup  baik,  menunjuk kan hasil  pengukuran  daya  yang  proporsional  terhadap  arus  yang  masuk  dengan  grafik hubungan  arus-daya  terukur  ataupun  grafik  hubungan  arus -%  daya  terukur  cukup  linear, seperti terlihat pada Gambar 8 dan 9.
Tabel 1. Data hasil pengukuran arus dengan variasi besar nilai arus dengan kontrol
mikrokomputer. Arus (uA) Daya Rerata (kW) Arus (uA) Daya Rerata (kW) Arus (uA) Daya Rerata (kW) 1 0,99 10 9,67 0,1 102,08 2 2,01 20 20,00 0,2 202,94 3 3,02 30 30,00 0,3 303,80 4 4,02 40 40,07 0,4 403,90 5 5,01 50 50,08 0,5 504,91 6 6,02 60 60,17 0,6 605, 77 7 7,03 70 70,22 0,7 706,48 8 8,00 80 80,23 0,8 808,11 9 8,90 90 90,18 0,9 910,03 10 9,67 100 102,54 1,0 1010 ,00
Grafik Arus-Daya Terukur
0 2 4 6 8 10 12 0 2 4 6 8 10 12 Arus (uA) D a y a ( k W ) (a)

## Grafik Arus-Daya Terukur
0 20 40 60 80 100 120 0 20 40 60 80 100 120 Arus (uA) D a y a ( k W ) (b) Grafik Arus-Daya Terukur 0 200 400 600 800 1000 1200 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 Arus (mA) Da y a ( k W ) (c) Gambar 8 Grafik Arus-Daya Terukur
Tabel 2 Data hasil pengukuran arus dengan variasi besar nilai arus dengan kontrol
mikrokontroler Arus (uA) Daya rerata (%) Arus (uA) Daya rerata (%) Arus (mA) Daya rerata (%) 1 0,103 10 0,978 0,1 10,110 2 0,198 20 2,033 0,2 20,220 3 0,304 30 3,026 0,3 30,759 4 0,402 40 4,129 0,4 40,441 5 0,507 50 5,073 0,5 50,857 6 0,615 60 6,077 0,6 61,151 7 0,709 70 7,079 0,7 71,078 8 0,803 80 8,074 0,8 81.984 9 0,902 90 9,141 0,9 92,156 10 0,984 100 10,085 1 102,450
Grafik Arus-Persen Daya
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 0 2 4 6 8 10 12 Arus (uA) % D a y a (a)

## Grafik Arus-Persen Daya
0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 0 20 40 60 80 100 120 Arus (uA) % D a y a (b) Grafik Arus-Persen Daya 0.00 20.00 40.00 60.00 80.00 100.00 120.00 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 Arus (mA) % D a y a (c) Gambar 9 Grafik Arus-% Daya Terukur
Gambar  10  memperlihatkan  tampilan  alat  pengukur  daya  reaktor  dengan  pengaturan kinerja  peralatan  dengan  mikrokomputer  dan  dengan  bahasa  pem rograman Visual  Basic . Gambar  10  (a),  (b)  dan  (c)  memperlihatkan  tampilan  daya  pada  jangkauan  1%,  10%  da n 100%. Luaran 1 dan 2  yang terlihat pada masing-masing  gambar menunjukan pengaturan posisi masing-masing gain dari rangkaian current to voltage converter .
Gambar  11  memperlihatkan  masing-masing  modul  peralatan  yang  dibuat.  Gambar  11  (a) memperlihatkan  modul  mikrokontroler  lengkap  dengan  tampilan LCD ,  Gambar  11  (b) memperlihatkan  modul  rangkaian current  to  voltage  converter ,  sedangkan  Gambar  10  (c) memperlihatkan modul rangkaian tegangan tinggi.
(a) (b) (c)
Gambar 10 Tampilan Hasil Ukur dengan Visual Basic (a) Modul Mikrokontroler (b) Modul Pengukur arus (c) Modul Tegangan Tinggi Gambar 11 Foto Modul yang Dibuat.

## 5 Kesimpulan
Dari  hasil  kajian  yang  dilakukan  dapat  disimpulkan  bahwa  sistem  pengukur  daya  reaktor untuk kanal daya tinggi dapat dibuat dengan cukup baik dengan pengaturan skala ukur dua atau  tiga  dekade  teratas  secara  manual  ataupun  secara  otomatis  dengan  bantuan  sistem mikrokontroler. Penggunaan FET Input mutlak digunakan mengingat penguk uran arus kecil membutuhkan  penguat  operasional  yang  mempunyai  bias  current  yang  kecil  dan  dikemas dalam  wadah  tertutup  untuk  menghindari  gangguan  dari  luar.  Kemungkinan  membentuk sistem pengukur daya reaktor kanal daya menengah sebanyak lima dekade pun ak an dapat dibuat  dengan  memperhatikan  penguat  operasional  yang  digunakan  mempunyai  bias current  yang  cukup  kecil  dan  dengan  pengaturan  layout  rangkaian  yang  lebih  baik mengingat pengukuran arus kecil sangat rentan terhadap gangguan derau .

## 6 Daftar Pustaka
[1] Anonymous.,  Operation  And  Maintenance  Manual  NM-1000  Neutron  Monitoring System , General Atomics, 1989.
[2] Anonymous.,  Operation  And  Maintenance  Manual  For  The  Microprocessor  Based Instrumentation And Control System , General Atomics, 1993.
[3] Knoll,  Glenn F., Radiation  Detection  And Measurement, John Wiley & Sons,  Singapore, 1989.
[4] IAEA.,  Distant  Learning  Module  of  The  Regional  Training  Course  On  Information Communication Technology : Nuclear Electronics CD 1 Vers. 2.0.
[5] Anonymous.,  Operation  And  Maintenance  Manual  NP-1000/NPP-1000  Percent  Power Channel, General Atomics, 1991.
[6] Anonymous.,  Flux  Controller  And  Multirange  Picoammeter  Channel  Model  NFC -4, General Atomic Company, 1979.
[7] http://www.datasheetcatalog.com/datasheets_pdf/L/F/4/1/LF411.shtml
[8] http://www.datasheetcatalog.com/datasheets_pdf/H/1/1/F/H11F1.shtml
[9] Putra,  Agfianto  Eko.,  Belajar  Mikrokontroler  AT89C51/52/55.  Teori  dan  Aplikasi, Penerbit Gaya Media, Yogyakarta, 2003.
[10] Microsoft Visual Basic, Learn Visual Basic 6.0. 2000.