Perancangan Sensor Arus Lisrik Searah (Dc) Berbasis Serat Optik Berstruktur Singlemode-Multimode-Singlemode (SMS) Menggunakan Optical Time Domain Reflectometer (OTDR)

Pengukuran arus listrik merupakan hal mendasar dan penting untuk mengatur dan mengawasi seluruh perangkat industri, contohnya sistem tenaga listrik yang dimiliki oleh suatu industri. Dengan berkembangnya teknologi sistem tenaga listrik, diperlukan teknologi pengukuran baru yang memiliki akurasi tinggi dan tingkat keamanan yang tinggi. Pada penelitian ini telah dirancang dan dibuat sensor arus listrik searah ( DC) berbasis serat optik berstruktur Singlemode-Multimode-Singlemode (SMS) menggunakan Optical Time Domain Reflectometer (OTDR). Pemilihan serat optik berstruktur SMS memiliki sensitivitas yang lebih tinggi jika dibandingkan dengan serat optik berstruktur singlemode atau multimode saja. Perancangan sensor ini memanfaatkan efek Faraday, di mana cahaya inframerah yang telah terpolarisasi linier mengalami pergeseran sudut polarisasi setelah melewati medium medan magnet. Pengujian performansi dilakukan dengan cara mengukur perubahan rugi daya cahaya pantul pada serat optik berstruktur SMS yang dideteksi oleh detektor OTDR akibat pengaruh medan magnet pada konduktor. Rentang arus listrik searah (DC) yang digunakan untuk pengujian sebesar 0-17 A. Berdasarkan hasil eksperimen yang telah dilakukan, diperoleh sensitivitas tertinggi sensor sebesar 0,219 dB/A pada rentang pengukuran arus listrik 9-17 A dengan span sebesar 8 A menggunakan serat optik berstuktur SMS dengan multimode sepanjang 141,9 mm. Persamaan linieritas yang dihasilkan yaitu perubahan rugi daya = 0,2186I - 1,9672. Pada rentang pengukuran 7,4-17 A sensor tersebut telah memiliki tingkat presisi yang baik, yaitu di bawah 10%. Kata Kunci- Sensor arus listrik, Efek Faraday, Serat optik berstruktur SMS, OTDR =============================================================================================== Electric current measurement is a basic and important technique for control and supervision in most facilities industry, such as power system facilities. The development of power electrical systems, need a new measurement technology with a high accuracy and safety. In this research, it has been designed and made direct current (DC) sensor based on singlemode- multimode- singlemode (SMS) optical fiber stucture using optical time domain reflectometer (OTDR). SMS optical fiber structure has higher sensitivity than singlemode or multimode optical fiber. This research utilized the Faraday effect , which a linierly polarized light is rotated as it passes through a medium that is in a magnetic field. The experiment was done by measuring the change of event loss in the optical fiber that detected by OTDR due to the magnetic field. Measurement range of direct current is 0 - 17 A. It is found that the SMS optical fiber with length of 141,9 mm has the higest sensitivity of 0,227 dB/A at measurement range 9-17 A and span 8 A. Linierity equation that can be obtained is Event Loss Change = 0,2186I - 1,9672. Precision level of the sensor is under 10% at measurement range 7,4-17A. Keywords - Current Sensor, Faraday Effect, SMS Optical Fiber, OTD