AKUISISI SUHU HIPERTERMIA BERBASIS USB

Transkripsi

1 AKUISISI SUHU HIPERTERMIA BERBASIS USB Adi Kuriawa Nugroho 1 1 Jurusa Tekik Elektro Uiversitas Semarag Jl. Soekaro-Hatta Tlogosari Semarag adik76@gmail.com Abstrak Terapi dega megguaka paas ( Hipertermia ) telah lama mearik perhatia da telah dilakuka dalam berbagai betuk. Pegukura suhu Hipertemia harus secara o kotak. Cara megakuisisi data suhu Hipertermia dega megguaka sesor suhu yag disebut Thermopile yag teragkai dalam ragkaia termometer iframerah, yag dihubugka dega modul USB-108LS sebagai iterface da port I/O. Kierja ragkaia ii dimulai dari proses masuka aalog dari termometer iframerah yag diubah mejadi data-data digital dalam USB yag selajutya dapat diolah da dikedalika sesuai dega keigia pegguaya.tujua dari peelitia ii adalah utuk merealisasika sesor Thermopile yag sesuai dega kodisi suhu tubuh yag aka diterapi. Metoda peelitia ii diracag Thermopile yag memiliki suhu terapi Hipertemia yag diigika yaitu 5 o C 45 o C yag dihubugka dega USB 108LS.Hasil dari peelitia ii adalah tigkat resolusi o C / Bit serta akurasi 0,3633 o C. Kata Kuci : Hipertermia, sesor thermopile, USB, akuisisi, termometer iframerah 1. Pedahulua Hipertemia berarti peaika suhu beberapa derajat celcius diatas suhu fisiologi ormal. Utuk mausia hal ii berarti suhu dari 41 0 C sampai 44 0 C. Tujua terapi dega Hipertermia adalah membagkitka paas yag cukup utuk membuuh sel tumor tapa merusak sel sehat. Hipertermia dapat diguaka secara tersediri atau bergabug dega terapi kimia atau terapi radio. Dalam aplikasiya, termometer yag merupaka alat pegukur suhu/temperatur, dibagi mejadi dua jeis : kotak da o-kotak. Metode termometer kotak yag kovesioal meliputi thermocouple, resistace temperature detectors (RTDs), da thermistor. Termometer air raksa juga termasuk dalam kategori ii. Termometer Iframerah adalah suatu alat pegukur suhu dega metode pegukura o-kotak, disebut demikia karea alat ukurya tidak meyetuh orga terapi yag diukur suhuya. Termometer iframerah merupaka segme pertumbuha yag palig domia dari pasara sesor suhu. Megapa Iframerah? Sesor suhu kotak harus megimbagi kalibrasiya dega suhu pada produk yag diukur. Sebagai cotoh, air raksa di dalam termometer megambil suhu di udara da meluas atau megembag. Ketika sesor kotak ditempatka ke suhu yag berbeda, termometer itu membutuhka waktu utuk megimbagiya. Peristiwa ii dikeal sebagai waktu taggapa terhadap sesor (respose time). Pegguaa termometer kotak tidak praktis atau tidak mugki. Oleh karea itu, dega adaya sesor iframerah yag dapat megukur suhu pada jarak tertetu dega waktu taggapa yag sagat kecil, maka sesor iframerah cocok diguaka dalam terapi Hipertermia. Dalam peelitia ii, diperkealka suatu alat yag disebut USB (Uiversal Serial Bus), yag merupaka gabuga dari ADC da atarmuka dari ragkaia termometer iframerah da komputer. USB ii merupaka alat komuikasi data secara dua arah yag dapat megakuisisi serta megolah data suhu pada proses Hipertermia.. METODA PENELITIAN Materi utama dalam peelitia ii adalah data suhu yag mampu dideteksi oleh sesor thermopile pada ragkaia termometer iframerah, yag kemudia diterjemahka oleh USB- 108LS dalam betuk kode 1-bit dega batua pemograma Visual Basic, sehigga dapat diakuisisi da ditampilka pada komputer. Setelah peracaga sesor suhu thermopile dibuat maka dilakuka pegujia da aalisa data yag didapat pada diagram blok pegujia terlihat pada gambar di bawah ii : Techo Sciece Vol. No.1 Mei

2 PEMANAS ELEKTRONIK RANG.THERM OPILE MULTIMETER PADA SKALA VOLT PENGKALIBRASI KONVERSI ADC MELALUI VISUAL BASIC NILAI Y NILAI X REGRESI LINIER Gambar 1. Diagram blok pegujia utuk mecari ilai Regresi a da b Utuk medapatka hasil pegukura suhu terapi yag akurat, maka perlu dilakuka uji liieritas terhadap pirati pegukur suhu. Pirati pegukura suhu di sii adalah Traduser (Thermophile) da peguatya. Uji liieritas ii dilakuka dega melakuka aalisa Regresi Liier, yaitu dega mecari ilai a da b kurva liier: Y = a + bx (1) dega: Y = Suhu koversi ( o C ) X = Nilai ADC yag terbaca pada tegaga tertetu ( bit ) a = o C o C / bit, a da b adalah koefisie regresi Nilai a da dapat dicari apabila kita telah melakuka tegaga rerata yag dihitug berdasarka jumlah percobaa yag dilakuka. Setelah itu kita mecari ilai kalibrasi dari tegaga yag terukur dega suhu lalu dikoversika dega data ADC yag tertampil dalam program Visual Basic. Nilai a da b dapat dihitug dega rumus: a= X Y X X X XY X X X Y XY () (3) dega: = jumlah pegukura Dega peyimpaga terhadap liieritas ( Stadar Deviasi / akurasi ( o C )) : 1 S = ( Vi Yi) l 1 (4) Utuk mecari besarya resolusi : Resolusi : Retag suhu pegukura (5) Jumlah bit yag diguaka Akuisisi Suhu Hipertermia (Adi K) 131

3 Agar dihasilka hasil koversi aalog ke kode 1 bit dalam USB 18LS diiperluka pegukura keluara peguat sesor suhu secara berulag sehigga dihasilka rata-rata tegaga yag aka dijadika pedoma utuk megkoversi masuka aalog ( 0V sampai 5 V) ke kode 1 bit ( ).Hasil dari ADC tersebut aka dibaca program. Gambar Tampila utuk memasukka ilai a da b 3. HASIL PERCOBAAN Data pegukura yag diperoleh dari keluara peguat dihasilka : Tabel 1. Hasil pegukura peguat thermopile Suhu ( o C ) Tegaga (V ) ,1 7 0,5 8 0, , 3 1,3 33 1,6 Suhu ( o C ) Tegaga (V ) 34 1,9 35,1 36, ,1 39 3, , 4 4,5 43 4, , Techo Sciece Vol. No.1 Mei

4 Tegaga keluara OP AMP 741 (Volt) 6 %Grafik Perubaha Suhu Terhadap Tegaga Keluara OPAMP Regresi Liear Suhu(derajat celcius) Gambar 3 Grafik rata rata perubaha suhu terhadap tegaga keluara Utuk mecari ilai regresi : Gambar 4. Koversi Tegaga ke ilai ADC Akuisisi Suhu Hipertermia (Adi K) 133

5 Hasil perhituga utuk mecari ilai koefisie regresi : Tabel. Perhituga utuk mecari ilai a da b Suhu V Rat Nilai ADC Perhituga ilai a da b ºC (Y) Volt Bit ( X ) X^ Y^ X*Y a = X Y X X X XY a= * * * (54) a = E E a = a = o C Techo Sciece Vol. No.1 Mei

6 Suhu Jariga Biologis Artifisial (der.c) XY X X X Y 1* *735 1* (54) o C / bit 45 %Program Mecari ilai regresi liier Regresi Liear ADC (bit) Gambar 5. Gambar grafik regresi liier dari hasil pegukura Dega peyimpaga terhadap liieritas ( Stadar deviasi ) = 1 S = ( Vi Yi) l 1 S = o C Akuisisi Suhu Hipertermia (Adi K) 135

7 4. KESIMPULAN 1. Dega demikia maka karakteristik dari akuisisi da pegolaha data suhu dega sesor suhu pada hipertermia medis adalah sebagai berikut : Daerah pegukura = 5 o C 45 o C a = o C o C / bit Resolusi = o C / Bit Akurasi = o C. USB 108LS mempuyai keuggula dapat megukur data bit secara real time, dega megkoversika data tegaga ke data bit. DAFTAR PUSTAKA [1] Adhy Hidayato, Rhodia, 006, Aplikasi Logika Fuzzy utuk Pegedalia Temperatur Berbasis PC pada Sistem Hipertermia Medis, Skripsi S-1, Uiversitas Gajah Mada, Yogyakarta. [] Budiharto, Widodo,004, Iterfacig Komputer da Mikrokotroller,Jakarta: Elex Media Komputido. [3] Carter, R. G., 1990, Electromagetic waves: microwave compoets ad devices, Peerbit: Chapma ad Hall, Lodo, UK. [4] Herlia, Theresia, 004, Peerapa logika Fuzzy utuk pegedalia temperatur pada Rice Cooker, Fakultas MIPA Uiversitas Gadjah Mada, Yogyakarta [5] Kusumadewi, S., dkk. 006, Fuzzy Multi-Attribute Decisio Makig (Fuzzy MADM), Peerbit: GRAHA ILMU, Yogyakarta. [6] Kusumadewi, Sri, 00, Aalisis da desai sistem fuzzy megguaka Toolbox Matlab, Yogyakarta: Graha Ilmu. [7] Pamugkas, 000, Tip & Trik Microsoft Visual Basic 6.0, Peerbit: PT Elex Media Komputido, Jakarta. [8] Prasetia, R. da Catur W. E., 004, Teori da Praktek Iterfacig Port Paralel da Port Serial Komputer dega Visual Basic 6.0, Peerbit: ANDI, Yogyakrta. [9] Sri Widodo, Thomas, 005, Sistem euro fuzzy : Utuk pegolaha iformasi, pemodela da kedali, Yogyakarta: Graha ilmu. [10] Wijararko, Rudi B,1990, Pegatura Suhu Sistem Tersimulasi Hipertermia dalam Fisiolagi Ati kaker, Fakultas tekik Jurusa Tekik Elektro UGM, Yogyakarta. [11] Wildi, T., 00, Electrical Machies, Drives, ad Power System, Peerbit: Pretice Hell, New York. [1] Ya, J., Michael R. da James P., 1994, Usig Fuzzy Logic Towards Itelliget System, Peerbit: PRENTICE HALL, New York. Techo Sciece Vol. No.1 Mei