Spektrometer Impedansi Sistem I-V (Arus-Tegangan) Portable untuk Karakterisasi Sifat Listrik Material Dielektrik Menggunakan Goertzel Filter

Material dielektrik memilki kemampuan untuk menyimpan energi listrik yang banyak memiliki manfaat di bidang elektronika seperti pada pembuatan kapasitor, namun peralatan untuk karakterisasi yang tersedia biasanya cukup kompleks dan harga yang mahal. Sehingga penelitian ini bertujuan membuat spectrometer impedansi tertanam dengan portabilitas tinggi untuk karakterisasi sifat sifat listrik material dielektrik, yaitu permitivitas kompleks dan factor disipasi dan kemudian menunjukkan pengaruh peningkatan frekuensi pengujian terhadap hasil pengukuran. Penelitian ini merupakan penelitian rekayasa yang memberikan hasil berupa spesifikasi performansi dan spesifikasi desain dari sistem spektrometer impedansi. Hasil juga berupa hasil analisis data pengaruh frekuens terhadap konstanta dielektrik terukur dan faktor disipasi. Sistem yang dibuat terdiri dari mikrokontroler STM32F407, DDS AD9850 sebagai pembangkit sinyal AC, dan algoritma goertzel filter untuk pengolahan sinyal. Spesifikasi desain menjelaskan bagimana alat dibuat dan spesifikasi performansi menjelaskan performa dari alat berupa ketepatan dan ketelitian dari alat dan komponen-komponen yang digunakan. Berdasarkan penelitian diperoleh spesifikasi desain alat berupa perangkat keras dan perangkat lunak sistem ,sedangkan spesifikasi performansi berupa pengujian AD9850, pengujian ADC mikrokontroler dalam membaca input sinyal, dan pengujian penguat instrumentasi dalam menguatkan sinyal. Spesifikasi performansi juga berupa hasil ketepatan dan ketelitian alat dalam mengukur impedansi real dan imajiner. Hasil pengujian system dengan sampel dielektrik kertas menunjukkan akurasi 89.37 % untuk impedansi real dan 93,22% untuk impedansi imajiner. Hasil karakterisasi sampel dielektrik kertas menunjukan peningkatan nilai real dari konstanta dielektrik kompleks pada rentang frekuensi 1kHz-10kHz, sedangkan nilai imaginer menunjukan peningkatan dari 1kHz-5kHz dan kemudian stabil hingga 10kHz. Peningkatan frekeunsi juga menunjukkan kenaikan nilai factor disipasi(kehilangan dielektrik) pada setiap kenaikan frekuensi