Laporan Project Instrumentasi Elektronis - ECG
-
Upload
adityazhulkarnaen -
Category
Documents
-
view
97 -
download
8
description
Transcript of Laporan Project Instrumentasi Elektronis - ECG
LAPORAN TUGAS AKHIR SEMESTER IV
MATA KULIAH INSTRUMENTASI ELEKTRONIS
SIMULASI ECG DENGAN PROTEUS 8
NAMA
NAMA
NAMA
NAMA
PROGRAM DIPLOMA TEKNIK ELEKTRO
UNIVERSITAS GADJAH MADA
LAPORAN TUGAS AKHIR SEMESTER IV
MATA KULIAH INSTRUMENTASI ELEKTRONIS
SIMULASI ECG DENGAN PROTEUS 8
Disusun oleh:
NAMA : RIZKY
NAMA : SETYO
NAMA : FAJAR
NAMA : AHLAN
PROGRAM DIPLOMA TEKNIK ELEKTRO
SEKOLAH VOKASI
UNIVERSITAS GADJAH MADA
2015
SIMULASI ECG DENGAN PROTEUS 8
[ Instrumentasi Elektronis ]
1. Perancangan Sistem1.1. Diagram Blok
Sistem dimulai dari CPU mengirim
dengan osilator agar system tetap dapat bekerja walau tidak ada/kehilangan sinyal ECG.
Kemudian sinyal dikuatkan lalu dicabangkan ke rangkaian
rangkaian penguat. Kemudian sinyal dilanjutkan ke rangkaian filter frekuensi dan offset
DC sebelum ditampilkan pada monitor.
1.2. Perangkat Keras
1.2.1. Penguat Diferensial Tersangga.
dan V2 pada titik 1 dan 2. Dengan demikian drop tegangan pada Rgain adalah
tegangan pada V1 dan V2
dan karena arus pada jalur umpan balik dianggap tidak ada maka arus yang melewati R
[ Instrumentasi Elektronis ] | Diploma Teknik Elektro UGM.
Perancangan Sistem
dimulai dari CPU mengirim gelombang microvolt dan diparalelkan
dengan osilator agar system tetap dapat bekerja walau tidak ada/kehilangan sinyal ECG.
Kemudian sinyal dikuatkan lalu dicabangkan ke rangkaian pendeteksi pengkabelan dan
rangkaian penguat. Kemudian sinyal dilanjutkan ke rangkaian filter frekuensi dan offset
DC sebelum ditampilkan pada monitor.
Penguat Diferensial Tersangga.
Rangkaian ini terdiri dari
penguat diferensial tersan
tiga resistor yang menghubungkan
dua penguat penyagga secara
bersamaan. Umpan balik negative
memberikan keluaran tegangan V1
dan V2 pada titik 1 dan 2. Dengan demikian drop tegangan pada Rgain adalah
tegangan pada V1 dan V2. Terjadinya penurunan tegangan karena arus melewati Rgain,
dan karena arus pada jalur umpan balik dianggap tidak ada maka arus yang melewati R
Diploma Teknik Elektro UGM. 2
gelombang microvolt dan diparalelkan
dengan osilator agar system tetap dapat bekerja walau tidak ada/kehilangan sinyal ECG.
pendeteksi pengkabelan dan
rangkaian penguat. Kemudian sinyal dilanjutkan ke rangkaian filter frekuensi dan offset
Rangkaian ini terdiri dari
penguat diferensial tersangga dengan
tiga resistor yang menghubungkan
dua penguat penyagga secara
Umpan balik negative
memberikan keluaran tegangan V1
dan V2 pada titik 1 dan 2. Dengan demikian drop tegangan pada Rgain adalah perbedaan
arus melewati Rgain,
dan karena arus pada jalur umpan balik dianggap tidak ada maka arus yang melewati R
[ Instrumentasi Elektronis ] | Diploma Teknik Elektro UGM. 3
gain sama dengan arus yang mengalir pada resistor diatas dan dibawah Rgain. Sehingga
���� = (�2 − �1)(1 +2�
�����)
1.2.2. Filter Frekuensi Bidang (Band Pass Filter)
1.2.3. DC Offset
Karena ECG sinyal berbentuk AC atau polaritasnya berubah-ubah dalam fungsi
waktu, maka agar tampilan pada monitor semuanya di atas sumbu x ditambahkan suplai
tegangan DC VDD 10 volt. Disini tanpa penguatan karena R35=R36
���� =
1
2��10���530�10�= 30��
Batas frequensi tinggi pada
band pass filter
Batas frequensi rendaj
pada band pass filter Persamaan Penguatan non-
iverting
[ Instrumentasi Elektronis ] | Diploma Teknik Elektro UGM. 4
1.2.4. Pendeteksi Puncak (Peak Detector)
Pada rangkaian dengan masukan sinyal AC yang berubah-ubah dapat dideteksi
puncak amplitude yang dicapai. Pada system ini digunakan untuk mendeteksi sinyal
osilator dengan frekuensi 50KHz. Rangkaian deteksi puncak ini terdiri dari kapasitor
pertama pada anoda untuk proses pengisisan(charging) dan kapasitor kedua pada katoda
untuk proses pengosongan(discharging) dengan t=RC. Rangkaian ini dibutuhkan jika
ada kesalah sambungan pada masukan sehingga yang berjalan hanya sinyal dari osilator.
1.2.5. Osilator
Rangkaian ini membangkitkan sinyal untuk mendeteksi jika terjadi kesalahan
sambungan pada elektroda. Amplitudonya tergantuk pada suplai tegangan dan
frekuensinya dapat dihitung dari nilai R34 dan C8 seperti rumus di atas.
[ Instrumentasi Elektronis ] | Diploma Teknik Elektro UGM. 5
1.3. Perangkat Lunak
Pada percobaan ini tidak menggunakan mikrokontroller sehingga tidak
memerlukan pemrograman. Namun untuk mensimulasikan kerja rangkaian digunakan
perangkat lunak Proteus 8 sebagai simulator.
2. Pengujian Sistem
Berikut gambar keseluruhan rangkaian simulator
[ Instrumentasi Elektronis ] | Diploma Teknik Elektro UGM. 6
Beikut beberapa gamabar pengujian system:
V2 memiliki amplitude 1000uVpp dengan frekuensi 2Hz, dan V1 600uVpp 2 Hz. Garis kuning
mendemokan sinyal ECG yang bertegangan sekitar 500uV dan memiliki frekuensi 0,5 sampai 30
Hz. Garis biru menggambarkan setelah melalui penguatan menjadi 40mVpp. Garis merah setelah
melalui penguat dan band pass filter sinyal menjadi 1,4Vpp. Garis hijau sebagai output dari
keluaran DC offset.
[ Instrumentasi Elektronis ] | Diploma Teknik Elektro UGM. 7
Saat frekuensi dibesarkan menjadi 20KHz keluaran dari bandpass filter menjadi
0,1Vpp sehingga hasil keluaran akhir tampak seperti garis lurus.
Saat pembangkit sinyal dilepas terlihat rangkaian deteksi puncak yang digunakan
sebagai deteksi kesalahan sambungan menghidupkan LED sebagai indikatornya.
[ Instrumentasi Elektronis ] | Diploma Teknik Elektro UGM. 8
3. Kesimpulan Dari hasil pengamatan dan pecobaan dapat disimpulkan bahwa:
Untuk membaca sinyal detak jantung yang memiliki amplitude sekitar 500uV dibutuhkan
penguat dan agar dapat memisahkan dengan derau(noise) yang dihasilkan dari eksternal
maka dibutuhkan rangkaian bandpass filter yang berkisar 0,5-30Hz
Dibutuhkan rangkaian bandpass filter yang lebih akurat Karena saat pengujian
pemfilteran band kurang significant