APLIKASI PENDETEKSI DENYUT NADI SEDERHANA MENGGUNAKAN SENSOR IR LED DAN PHOTODIODA
1. Tujuan[Kembali]
·
Untuk mengetahui dan memahami rangkaian sensor IR LED dan photodida
·
Untuk mengetahui prinsip kerja rangkaian sensor IR LED
dan photodioda
·
Mampu mensimulasikan rangkaian pada softwear proteus
2. Alat dan Bahan[Kembali]
·
Alat
·
Bahan
a. IR LED
LED Infra Merah merupakan salah satu jenis LED (Light Emiting Diode) yang dapat memancarkan cahaya infra merah tidak kasat mata. Secara teoritis LED infra merah mempuyai panjang gelombang 7800 Å dan mempuyai daerah frekuensi 3.104 sampai 4.104 Hz. Dilihat dari jangkah frekuensi yang begitu lebar, infra merah sangat fleksibel dalam pengunaanya. LED ini akan menyerap arus yang lebih besar dari pada dioda biasa. Semakin besar arus yang mengalir maka semakin besar daya pancarnya dan semakin jauh jarak sapuannya.
b.
Photodioda
Photodioda merupakan sensor cahaya semikonduktor yang dapat mengubah besaran cahaya menjadi besaran listrik. Sensor jenis ini merupakan sebuah dioda dengan sambungan p-n yang dipengaruhi cahaya dalam kerjanya. Cahaya yang dapat dideteksi oleh komponen ini mulai dari cahaya infra merah, cahaya tampak, ultra ungu sampai dengan sinar-X.
c. Resistor
Resistor adalah komponen elektronika yang berfungsi untuk menghambat atau membatasi aliran listrik yang mengalir dalam suatu rangkain elektronika.
d. ELCO
Elco atau
kapasitor elektrolit juga disebut sebagai kondensator. Kapasitor elektrolit ini
merupakan suatu komponen yang memiliki dua kaki yaitu kaki bersimbol negatif
dan kaki bersimbol positif. Fungsi elco didalam suatu rangkaian elektronika
yaitu digunakan untuk mengetahui berapa nilai kapasitas sebuah elco didalam
satuan uf (mikro farad). Fungsi tersebut seringkali disebut sebagai kapasitor
polar.
Kapasitor Milar
(kadang ditulis mylar) disebut juga sebagai kapasitor Polyester (PET) adalah
jenis kapasitor khusus yang memiliki beberapa fitur khusus dibandingkan dengan
jenis kapasitor keramik dan elektrolitik.
Kapasitor mylar memiliki ketahanan terhadap
tegangan tinggi dengan ukuran yang relatif kecil disamping itu juga memberikan
ketahanan tinggi terhadap kelembaban. Karakteristik Kapasitor Mylar:
ü Toleransi:
Kebanyakan kapasitor film poliester yang hanya memiliki toleransi antara 5%
atau 10%, sehingga memadai untuk digunakan pada banyak aplikasi.
ü Kekuatan
dielektrik tinggi: Dielektrik poliester yang digunakan dalam kapasitor milar
memiliki kekuatan dielektrik yang tinggi, dengan kata lain kapasitor tegangan
tinggi dapat dibuat relatif kecil.
ü Temperatur :
Sebagai hasil dari sifat-sifat dielektrik poliester, kapasitor mylar masih
dapat beroperasi hingga suhu 125 ° C, walaupun dengan rating de-voltase.
ü ESR: Kapasitor
poliester dapat memberikan tingkat resistansi seri ekivalen yang rendah.
ü DV/dt tinggi:
Berdasarkan konstruksi dan dielektrik poliester, maka kapasitor PET dapat
digunakan dalam aplikasi di mana lonjakan waktu kenaikan tajam muncul dengan
cepat, hal ini karena mampu mengakomodasi nilai dV/dt tinggi
ü Versi Leaded
(Bertimbal): Kapasitor poliester hanya tersedia dalam versi bertimbal, dan
tidak tersedia dalam paket pemasangan permukaan (surface mount packages).
f.
IC LM358
LM358 merupakan dual op-amp 8 pin dengan daya rendah dapat mengunakan catu tunggal mulai dari 3V sampai 32V. Daya rendah berarti IC op-amp ini dapat menggunakan baterai. LM358 juga banyak diandalkan penggiat elektronika audio yang suka merakit rangkaian pre-amplifier.
3. Dasar teori[Kembali]
Detak jantung merupakan paremeter yang penting untuk mengetahui kondisi fisik maupun mental seseorang. Stetoskop merupakan salah satu alat yang biasa digunakan di medis untuk mengukur detak jantung, alat yang mudah dan sederhana dalam penggunaanya, Tetapi memiliki kekurangan yang sangat mendasar dalam segi fungsionalnya. Kekurangan itu, antara lain : membutuhkan waktu yang relatif cukup lama dan berulang – ulang dalam mendapat hasil yang tepat dan akurat karena membutuhkan konsentrasi dalam menghitung detak jantung dan keakuratan yang tepat untuk mengetahu hasilnya.
Salah satu metode dalam pengukuran detak jantung menggunakan sensor pulse. pulse sensor itu sendiri dimana cara kerja dari sensor yang dapat mendeteksi pergerakan detak jantung di dalam tubuh seseorang dengan memanfaatkan peedaran darah disetiap menit dengan saraf arteri yang menjadi fokus dalam penghitungan volume dan dapat mendeteksi kondisi kesehatan, sehingga dapat mendorong untuk menjaga kesehatan tubuh serta dapat mengontrol dan mendeteksi kondisi seseorang.
Dalam percobaan ini saya membuat sensor pendeteksi denyut nadi secara sederhana menggunakan IR LED dan photodioda. Namun, denyut nadi yang bisa terdeteksi oleh sensor ini sangat kecil. Untuk hasil yang lebih akurat tentu saja harus menggunakan alat seperti ECG yang ada di rumah sakit.
Pada sensor ini photodioda digunakan sebagai penangkap gelombang cahaya yang dipancarkan oleh infrared. Besarnya tegangan atau arus listrik yang dihasilkan oleh photodioda tergantung besar kecilnya radiasi yang dipancarkan oleh infrared.
4. Percobaan[Kembali]
a. Prosedur percobaan
1) Buka
software proteus
2) Siapkan
komponen-komponen yang dibutuhkan, seperti IR LED; photodioda; resisitor 3301,
10K, 47K, 1K, 6.8K, 680K; ELCO 4.7Mf; Mylar 100nF; LED; IC LM358; power; dan
ground.
3) Susun dan
hubungkan komponen tersebut seperti gambar rangkaian di bawah ini.
4) Simulasikan
Rangkaian
b. Rangkaian simulasi
Prinsip kerja:
Saat ujung jari
tangan ditempakan diatas sensor IR LED dan Photodioda , maka sensor tersebut
mendeteksi sinyal denyut nadi dari ujung jari , sinyal tersebut masih tidak
stabil dan sangat lemah. Rangkaian low pass filter melewati sinyal lemah
tersebut menuju LED yang mengakibatkan LED berkedib karena sinyal denyut nadi
manusia berdenyut lemah.
c. Video
d. Download file
Download html disini
Download rangkaian disini
Download video disini
Dowmload
datasheet photodioda disini
Tidak ada komentar:
Posting Komentar