AKUISISI SUHU HIPERTERMIA BERBASIS USB Adi Kuriawa Nugroho 1 1 Jurusa Tekik Elektro Uiversitas Semarag Jl. Soekaro-Hatta Tlogosari Semarag Email : 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 0.0051 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 008 130
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
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 ( 0 4098 ).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 ) 5 0 6 0,1 7 0,5 8 0,6 9 0.8 30 1.1 31 1, 3 1,3 33 1,6 Suhu ( o C ) Tegaga (V ) 34 1,9 35,1 36,5 37.9 38 3,1 39 3,8 40 4 41 4, 4 4,5 43 4,8 44 5 45 5, Techo Sciece Vol. No.1 Mei 008 13
Tegaga keluara OP AMP 741 (Volt) 6 %Grafik Perubaha Suhu Terhadap Tegaga Keluara OPAMP 741 5 4 3 Regresi Liear 1 0-1 5 30 35 40 45 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
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 5 0 068 47664 65 51700 6 0.1 080 436400 676 54080 7 0.5 164 468896 79 5848 8 0.6 186 4778596 784 6108 9 0.8 30 497900 841 64670 30 1.1 86 55796 900 68580 31 1.3 36 541076 961 7106 3 1.6 390 571100 104 76480 33 1.9 446 598916 1089 80718 34.1 494 60036 1156 84796 35.5 564 6574096 15 89740 36.9 654 7043716 196 95544 37 3.1 694 757636 1369 99678 38 3.4 756 7595536 1444 10478 39 3.8 838 805444 151 11068 40 4 884 8317456 1600 115360 41 4. 916 8503056 1681 119556 4 4.5 994 8964036 1764 15748 43 4.8 3046 978116 1849 130978 44 5 3086 953396 1936 135784 45 5. 310 9734400 05 140400 a = X Y X X X XY a= 144348* 735 54*1940964 1*144348 (54) a = 1.04689E 11-1.0543E 11 991118788-9400584 a = - 5537948 51093504 a = -10.8388 o C Techo Sciece Vol. No.1 Mei 008 134
Suhu Jariga Biologis Artifisial (der.c) XY X X X Y 1*1940964 54*735 1*144348 (54) 4076044-39853170 51093504 907074 51093504 0.0178 o C / bit 45 %Program Mecari ilai regresi liier 40 35 Regresi Liear 30 5 000 00 400 600 800 3000 300 ADC (bit) Gambar 5. Gambar grafik regresi liier dari hasil pegukura Dega peyimpaga terhadap liieritas ( Stadar deviasi ) = 1 S = ( Vi Yi) l 1 S = 0.3633 o C Akuisisi Suhu Hipertermia (Adi K) 135
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 = -10.8388 o C 0.0178 o C / bit Resolusi = 0.0051 o C / Bit Akurasi = 0.3633 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 008 136