KALIBRATOR SUHU DENGAN THERMOCOUPLE DAN THERMOHYGROMETER DILENGKAPI PENYIMPANAN DATA (Avili Kusum Bitri 1, Adjr Pudji 2, Syifudi 3 ) Jurus Tekik Elektromedik POLITEKNIK KESEHATAN KEMENTRIAN KESEHATAN SURABAYA ABSTRAK Alt klibrsi suhu dlt lt yg diguk utuk megukur kekurt sutu lt yg berhubug deg suhu seperti sterilistor. Sterilistor merupk lt yg diguk utuk mesterilk istrume-istrume medis gr terhidr dri bkteri yg meempel sis dri peggu istrume medis tersebut.. Suhu dri sterilistor bermcm-mcm k tetpi secr umum utuk sterilistor kerig berkisr 175 Celcius. Cr kerj dri lt klibrsi suhu dlh deg megguk sesor thermocouple yg dimsukk kedlm lt yg k diukur kemudi hsil suhuy k terbc. Du jeis logm yg berbed jeis yg slh stu ujugy dijdik stu (couple) mk k meimbulk efek thermoelectric. Hsil suhu k ditmpilk pd LCD 4x16, Dt hsil pegukur dri lt klibrsi suhu meujuk presetse eror terbesr yitu 1% pd suhu 110, 60 d70. Celcius d meujuk presetse eror terkecil yitu 0%. Hsil dt perbdig tr modul deg lt dri BPFK terdpt selisih dri hsil pegukur yitu utuk selisih terbesr pd suhu 140 C sebesr sebesr 1.07 C sedgk utuk selisih terkecil pd suhu 50 C sebesr 0.08 C. Kt Kuci : Thermocouple, Thermohygrometer, Sterilistor, Suhu, Kelembb, EEPROM PENDAHULUAN Ltr Belkg Termokopel (Thermocouple) dlh jeis sesor suhu yg diguk utuk medeteksi tu megukur suhu mellui du jeis logm koduktor, yg prisip kerjy msig-msig ujug logm koduktor digbug sehigg meimbulk efek Thermoelectric. Slh stu jeis logm koduktor yg terdpt pd Termokopel k berfugsi sebgi referesi deg suhu kost (tetp), sedgk logm koduktor berfugsi sebgi logm koduktor yg medeteksi suhu ps (Dickso Kho, 2015). Thermohygrometer merupk sebuh lt yg meggbugk tr fugsi termometer deg hygrometer (Adi R W, 2011). Termometer sediri merupk lt yg diguk utuk megukur suhu rug, cr kerjy yitu sebelum terjdi perubh suhu, volume ir rks berd pd kodisi wl. Seljuty perubh suhu ligkug di sekitr termometer direspo ir rks yg ditujukk mellui perubh volume. Volume merkuri k megembg jik suhu meigkt d k meyusut jik suhu meuru. Skl pd termometer k meujukk ili suhu sesui ked ligkug (Wey Ek Prtiwi, 2011). Stdrd stu tempertur yg diguk didui secr umum d du mcm, yki stu Fhreheit d Celcius. Skl Fhreheit megguk gk 32 o utuk meujukk titik beku d 212 o utuk titik didih dri ir muri pd tek tmosfer. Sedgk utuk stu Celcius, megguk gk 0 o pd titik beku sert 100 o utuk titik
didih ir muri pd tek tmosfer (Oy, 2011). Pd kogres perhimpu fisik itersiol yg diseleggrk pd 1954, telh ditetpk stdrt bru utuk stu suhu dlh kelvi. Ketetp ii berlgsug pd tek udr lur sebesr 1 tmosfir deg suhu titik lebur es 273,15 K d suhu titik didih ir sebesr 373,15 K. Artiy dlm thu tersebut terjdi perubh stdrt utuk suhu dri derjt celcius mejdi kelvi (Kmjy, 2008). Sedgk Hygrometer merupk lt yg diguk utuk megukur kelembp udr, cr kerjy yitu megguk du termometer. Termometer pertm diperguk utuk megukur suhu udr rug d yg kedu utuk megukur suhu udr lembb. (Lbortorium Core, 2012 ). Berkit deg fugsi lt tersebut dits, st ii di kmpus jurus Tekik Elektromedik Poltekkes Kemekes Surby proses kegit klibrsi dilkuk megguk gbug lt klibrsi suhu deg temocouple d termohygrometer sebgi pegukur suhu lt d thermohygrometer sebgi pegukur suhu d kelembb rug deg hsil deteksi suhu yg tidk liier. Meurut pegmt peulis bhw proses kierj kegit klibrsi kurg efektif, kre proses pegukur dt yg didpt hsily tidk lier. Alt thermometer perh dibut oleh Yuli Sufi Rifqi d Nurlitg Briliov (thu 2012) d Et Oktsri (Thu 2013) yg memiliki fugsi utuk megukur suhu tubuh pd musi. Alt Thermohygrometer ii perh dibut oleh Aidy pd thu 2015, k tetpi hy mempuyi stu fugsi sj. Gbug lt termohygrometer d thermometer dibut oleh Mochmmd Sofy pd thu 2016 dilegkpi pegkoversi stu suhu pd lt pegukur suhu, tetpi tidk dy peyimp dt, deg dy peyimp dt dihrpk dpt memiimlisir wktu st melkuk pegukur d pectt. Berdsrk idetifiksi mslh dits, peulis bermksud igi membut lt Klibrtor Suhu deg Thermocouple d Thermohygrometer dilegkpi Peyimp Dt, yg dpt megukur suhu lt d dt suhu tersebut dpt lgsug tersimp pd EEPROM. Bts Mslh 1.1.1 Megguk Arduio Uo 328P 1.1.2 Megguk sesor kelembp DHT22 1.1.3 Megguk sesor suhu LM35 1.1.4 Megguk sesor Thermocouple Type K 1.1.5 Mempilk output suhu lt, suhu d kelembb rug deg 2 digit gk dibelkg kom 1.1.6 Megukur suhu lt tr 0 derjt 200 derjt 1.1.7 Megkoversik stu suhu Celcius mejdi Fhreheit, Rhemur d Kelvi 1.1.8 Mempilk pd LCD 4x16 1.1.9 Bts peyimp mksiml sebyk 5 kli dt Rumus Mslh Dptkh dibut lt klibrtor suhu deg thermocouple d thermohygrometer dilegkpi peyimp dt? Tuju Peeliti 1.1.1 Tuju Umum Dikembgky lt Klibrtor Suhu deg Thermocouple d Thermohygrometer Dilegkpi Peyimp Dt 1.1.2 Tuju Khusus 1.1.2.1 Megguk Arduio Uo ATMeg 328P 1.1.2.2 Membut progrm utuk mejlk sistem mikrokotroller 1.1.2.3 Membut progrm koversi suhu 1.1.2.4 Melkuk pembdig deg lt yg sudh terklibrsi
1.1.2.5 Membut progrm utuk 5 kli peyimp dt 1.1.2.6 Melkuk uji fugsi lt Mft Peeliti 1.1.3 Mft Teoritis Meigktk wws d pegethu mhsisw tekik elektromedik Meigktk wws d pegethu mhsisw tekik elektromedik megei lt klibrsi khususy yg berhubug deg suhu d thermohygrometer. D sebgi referesi peeliti seljuty. 1.1.4 Mft Prktis Deg dy tugs khir ii dihrpk dpt tercipt lt klibrsi yg lebih efisie. Seli itu memudhk peggu utuk melkuk pegukur suhu. D pegukur suhu dpt disimp di dlm memori EEPROM. METODOLOGI Digrm Blok Sistem k tersimp megguk progrm EEPROM ketik di tek tombol sve berfugsi utuk peetu meyimp hsil pegukur yg psti. Tombol reset berfugsi mereset kembli tu megkosogk dt. Tombol memori utuk mempilk dt tersimp. Digrm Alir Proses/Progrm Gmbr 3.2 Digrm Alir Progrm Strt kemudi terjdi iisilissi dri pegiisilissi iput-output mikrokotroler d trmuk LCD 4 X 16. Kemudi setelh selesi proses iisilissi, mk LCD k mempilk ili pembc Suhu pd lt, suhu d kelembb rug yg terdeteksi pd sesor. Ketik tombol pegkoversi suhu ditek mk stu suhu yg ditmpilk pd disply LCD k berubh d ketik tombol sve ditek mk pembc suhu k berheti kemudi dt k tersimp. Gmbr 3.1 Digrm Blok Sistem Ketik power o/off dlm kodisi o mk seluruh rgki k medpt tegg. Sesor k medeteksi suhu d kelembb yg kemudi msuk pd IC ATMEGA 328P, Llu tmpil pd LCD krkter hsil dri pegur suhu d kelembb. Ketik Tek tombol koversi, mk hsil pegukur suhu yg wly memiliki stu suhu Celcius mk k dikoversik mejdi stu suhu Fhreheit, Rhemur d Kelvi. Hsil Digrm Mekis Sistem Desi digrm mekis sistem dibut utuk megethui rcg box lt. Rcg box lt Klibrsi Suhu deg Thermocouple dilegkpi Thermohygrometer terliht seperti gmbr dibwh ii:
Hsil Perhitug d Alisis Dt Tbel 3.3 Tbel hsil perhitug d lisis Gmbr 3.3 Digrm Mekis Sistem Dimesi : 1. Pjg = 11 cm 2. Lebr = 13 cm 3. Tiggi = 4,6 cm Keterg : 1. Tombol Koversi 2. Tombol Sve 3. Tombol Memori 4. Tombol Reset 5. Tombol ON/OFF 6. Koektor iput sesor thermocouple 7. Koektor iput sesor DHT22 8. Koektor iput sesor LM35 9. Idiktor Btrey HASIL PENGUKURAN DAN ANALISIS Hsil Pegukur Test Poit Test Poit merupk sutu titik yg diguk utuk megukur output tegg pd titik tertetu. Berikut merupk tbel hsil kelur pegut dri PSA LM35 sebgi pegut ouput dri LM35 Tbel 3.1 Hsil test poit PSA LM35 il LCD TP1 TP2 TP3 kur ( C) Volt) Volt) Volt) 1 0,32,30 0,29 0,30 2 0,87,31 0,32 0,32 3 1,19,31 0,31 0,31 4 2,44,31 0,32 0,32 5 2,63,32 0,32 0,33 6 2,44,31 0,32 0,32 7 1,19,31 0,32 0,31 8 2,44,32 0,32 0,32 9 2,63,32 0,32 0,33 10 3,09,33 0,33 0,33 SETTI NG SUHU( C) SIMPAN GAN Dt ERR OR % 30 0,32 0% 40 0,2 0% 50 0,19 0% 60 0,22 1% 70 0,27 1% 80 0,24 0% 90 0,29 0% 100 0,26 0% 110-1,55 1% 120 0,11 0% 130 0,05 0% 140 0,18 0% 150 0,27 0% 160 0,26 0% 170 0,23 0% 180 0,17 0% 190 0,16 0% 200 0,09 0% SD 0,244 418 0,085 088 0,052 154 0,016 733 0,075 1 0,097 877 0,085 674 0,120 25 4,099 598 0,071 554 0,044 045 0,121 408 0,095 289 0,087 407 0,017 889 0,095 079 0,105 83 0,095 289 UA 0,109 307 0,038 053 0,023 324 0,007 483 0,033 586 0,043 772 0,038 314 0,053 777 1,833 396 0,032 0,019 698 0,054 295 0,042 615 0,039 09 0,008 0,042 521 0,047 329 0,042 615
PEMBAHASAN Rgki Miimum System pd PIN 12, 13, 14 d PIN 15 ) Rgki PSA LM35 Gmbr 3.4 Rgki Miimum System Spesifiksi Modul Rgki Miimum System yg diperluk dlh: 1. Tegg kerj yg dibutuhk mksimum 5 VDC d groud 2. IC Mikrokotroller yg diguk dlh ATmeg328 3. Membutuhk smbug MISO, MOSI, SCK, d RESET utuk dpt memprogrm ATmeg328 4. Megguk push butto sebg iput pd PIN 12, 13, 14 d PIN 15 utuk pemilih sistem. 5. Meghubugk LCD krkter 4 x 16 pd PIN 2 PIN 6 d pi 11 sebgi tmpil. 6. Megguk PIN A0 (ADC0) sebgi iput LM35 d PIN A1(ADC1) sebgi iput Clock dri sesor DHT22. Lgkh-lgkh pegtur/peguji yitu: 1. Dpt diisi progrm deg Bootloder (deg syrt rgki telh terhubug deg ctu dy 5V). 2. Melkuk pegtur utuk meetuk kecerh LCD 4 x 16 deg megtur multitur. 3. Mejlk progrm sederh utuk megecek fugsi push butto ketik tidk ditek d ketik ditek (push butto terhubug Gmbr 3.5 Rgki PSA LM35 Spesifiksi modul rgki Pegedli Siyl Alog LM35 1. Tegg iput 5volt DC 2. Setip 10mV = 1 o C 3. Meguk rgki filter psif, rgki buffer d IC LM358 4. TP 1 = Output LM35 5. TP 2 = Output Rgki PSA LM35 Kierj Sistem Keseluruh Cr kerj modul lt klibrsi suhu dilegkpi thermohygrometer ii ketik tombol power pd kodisi ON mk LCD 4x16 k megiisilissi hsil pembc tig buh sesor yg terpsg yitu LM35, DHT22 d Thermocouple, kemudi progrm k berjl, pd st progrm berjl peggu dihrp meuggu terlebih dhulu smpi suhu yg tmpil pd LCD sudh stbil. Ketik sudh stbil mk peggu dpt memsukk sesor thermocouple kedlm lt yg k diukur. Setelh didk peguji d pegukur, mk dilkuk pedt hsil utuk megethui ketept dri pembut modul yg peulis lkuk tu utuk memstik pkh msigmsig bgi (kompoe) dri rgki modul yg dimksud telh bekerj sesui PENUTUP Kesimpul Dri pembhs dits, dpt disimpulk bhw
. Pd rgki miimum system, tegg kerj yg dibutuhk mksimum 5 VDC b. Setelh dilkuk pegolh prorm utuk meerim dt suhu pd sesor thermocouple mk diperoleh eror terbesr sebesr 1 %,d eror terkecil sebesr 0%. c. Secr umum dpt disimpulk bhw modul thermohygrometer ii dpt diguk sebgi lt pegukur suhu d kelembb, sebb tolersi error tidk melebihi 5%. Sr Pegembg peeliti ii dpt dilkuk pd :. Membhk output suhu berup grfik R G m b d h d h d d d r 3. 4 R g k i M i i
s o r S H T 1 1 M e g g u k s e s o r T h e r m o c o u p l e T y p e K M e g u k u
k s t u s u h u C e l c i u s m e j d i p d L C D 4 x 1 6
SHT 11 J15 10 U5 7805 J1 GND
1 2 Semir Tugs Akhir Jui 2017 CON2 4 8 1
CON2 Semir Tugs Akhir Jui 2017
10uf
10uf
OP-200 4