Laporan Project Instrumentasi Elektronis - ECG

download Laporan Project Instrumentasi Elektronis - ECG

of 8

  • date post

    12-Dec-2015
  • Category

    Documents

  • view

    48
  • download

    7

Embed Size (px)

description

rangkaian sederhana ECG beserta simulasinya

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

    21053010= 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