Catu Daya

Catu Daya merupakan suatu rangkaian yang digunakan sebagai sumber tegangan pada suatu rangkaian. Tanpa catu daya suatu rangkaian elektronika tidak akan bisa berjalan. Catu daya dianalogikan sebagai makanan bagi suatu rangkaian. Perancangan catu daya dalam suatu rangkaian merupakan sesuatu yang penting, karena jika catu dayanya tidak benar maka jika langsung dihubungkan ke blok rangkaian lainnya maka akan merusak blok diagram lainnya.

Sumber untuk catu daya ada 2 yaitu AC dan DC. Sumber DC berupa baterai, sedangkan sumber AC merupakan listrik. Pada perancangan catu daya AC komponen yang harus ada antara lain :

 1. Transformator (untuk mengubah arus AC menjadi DC)
     Trafo disini untuk menurunkan tegangan, misalnya sumber 0-220V ingin diubah menjadi tegangan 12V.
    
 2. Kapasitor (sebagai penghilang riple serta filter tegangan)

 3. Resistor dan LED (sebagai indikator)

 4. Regulator (sebagai pembatas tegangan)
     IC yang biasa digunakan untuk regulator adalah LM78xx. Nilai xx tergantung dari tegangan yang kita
     inginkan. Misal kita menginginkan tegangan 5 volt maka kita membutuhkan regulator LM7805.

 5. Pin I/O

Schematic Ohmmeter

 

Gambar 3D Ohmmeter 

 

Gambar PCB Ohmeter

Layout diatas adalah perancangan ohmmeter linier yang digunakan untuk mengetahui nilai resistansi kulit manusia. Dengan sedikit pengetahuan medis maka resistansi kulit bisa mendefinisikan penyakit yang sedang diderita oleh seseorang maupun disfungsi organ.

BLOK DIAGRAM HARDWARE ALAT DETEKSI PENYAKIT

-->

Gambar  Blok diagram sistem rangkaian secara umum

 Blok-blok yang terdapat didalam alat ini yaitu : 

1.  Sensor

Resistive sensor adalah sensor yang digunakan untuk mengukur perubahan resistansi yang ada di tubuh. Salah satu jenis resistive sensor menurut Doebelin yaitu potentiometer. Pada proyek akhir ini menggunakan potentiometer sebagai pendeteksi nilai resistansi yang ada di tubuh.

Sifat dari nilai resistansi yang ada di titik refleksi lebih kecil dibandingkan dengan nilai resistansi bagian kulit lainnya.

Gambar  Perlawanan listrik yang terjadi di titik refleksi 

Jika tanpa tegangan eksternal nilai arus yang melewati tubuh berkisar beberapa nA, ini merupakan nilai yang sangat kecil. Perlu electrode yang bagus dan sesuai untuk bisa mendeteksi arus di tubuh manusia. Berdasarkan dari jurnal ilmiah, A Non-Invasive Biopotential Electrode for The Correct Detection of Bioelectrical Current (2008), suatu electrode yang bagus untuk pendeteksian penyakit yaitu dengan ketentuan di bawah ini :

1.      Dengan menggunakan elektroda yang terbuat dari bahan perak / perak klorida (Ag/AgCl) dapat meminimalkan overpotentials (selisih antara potensial setengah sel diamati untuk sirkuit tertentu dan potensial setengah sel standar). Dimana potensial standar (E₀) adalah potensi 1M konsentrasi larutan pada suhu 25 ° C ketika tidak ada arus di seluruh antarmuka. Untuk Ag+Cl^-, nilai potensial E₀=+0.223V. sedangkan untuk Ag, nilai potensial E₀=+0.799V (data didapat dari Medical Instrumentation Aplication and Design hal.192).

2.      Ujung probe harus memiliki sebuah bentuk yang tepat untuk mengurangi rasa sakit bagi pasien dan untuk menjaga bidang kontak konstan pada kulit. Bidang kontak akan bervariasi sebagai fungsi dari tekanan yang diberikan oleh operator sedangkan arus yang akan diukur akan menjadi fungsi dari tekanan.

3.      Arus yang mengalir di titik refleksi, ketika diukur dalam arus pendek, nilainya menurun dari nilai puncak ke kondisi stabil, ini digunakan sebagai fungsi dari parameter fisiologis banyak dan kondisi.

Pada proyek akhir ini, electrode yang digunakan adalah probe multimeter, hal ini dikarenakan keterbatasan perangkat yang ada di Indonesia, serta keterbatasan biaya penulis. Electrode yang sesuai dengan spesifikasi diatas, diproduksi oleh Negara luar.  Electrode merupakan bagian dari alat yang kontak langsung dengan kulit. Ada tiga lapisan utama di kulit. Lapisan terluar atau epidermis, memainkan peran paling penting dalam antarmuka elektroda. Nilai arus yang melewati lapisan ini berubah-ubah terus, karena permukaan luar yang terdiri dari bahan mati di permukaan kulit dengan karakteristik listrik yang berbeda dari jaringan hidup. Lapisan lebih dalam dari kulit dan saraf berisi komponen vaskular kulit serta kelenjar keringat, saluran, dan rambut. Rangkaian ekivalen umum untuk menggambarkan karakteristik dari interaksi elektroda dan kulit digambarkan pada gambar berikut ini :

Gambar  Rangkaian antarmuka ekuivalen antara kulit dengan electrode

to be continued...

BLOK DIAGRAM ALAT DETEKSI PENYAKIT

Gambar Sistem instrumentasi biomedis (Medical Instrumentation hal.5)  

Tiap sistem instrumentasi biomedis setidaknya memiliki komponen-komponen seperti gambar diatas. Pokok dari aliran flowchart diatas adalah dari pengukuran sampai output display. Sedangkan unsur dan hubungan digambarkan dari garis putus-putus.

Dari gambar diatas didapatkan suatu sistem bahwa pertama-tama sensor mengubah energy atau informasi dari pengukuran menjadi listrik. Sinyal ini kemudian diproses dan diperlihatkan sehingga manusia dapat menerima informasi.

Perancangan dan realisasi alat deteksi dini penyakit ini berkiblat pada sistem diatas serta pada penemuan EAV (Electroacupuncture According to Voll).  Alat ini merupakan suatu pengembangan terbaru dari dunia medis modern. Pengukuran dasarnya adalah parameter listrik pada titik akupuntur/refleksi yang dikaitkan dengan diagnosis dan terapi. Alat ini pertama kali dikembangkan oleh Reinholdt Voll pada tahun 1953. Kemudian pada tahun 1955 mulai dikembangkan kembali atas kerjasama dengan Dr. Fritz Werner, alatnya  disebut Diatherapuncture. Kemudian dibuat alat yang lebih kompak oleh Pitterling Electronic di Munich dengan sebutan Dermatron. Perkembangan terakhir dari EAV yaitu bernama Vistron. 

Dari berbagai penelitian dan jurnal-jurnal ilmiah didapatkan fakta mengenai titik akupuntur/refleksi, bahwa titik-titik tersebut mempunyai sifat yang berbeda dibandingkan dengan daerah kulit lainnya, antara lain :

1.      Memiliki tahanan listrik yang lebih rendah

2.      Potensial listrik lebih tinggi daya hantar listrik lebih tinggi

3.      Daya hantar gelombang suara lebih tinggi

4.      Daya hantar listrik lebih tinggi

5.      Mempunyai hubungan dengan saraf otonom (berhubungan dengan zone of autonomic concentration)

Pada proyek akhir ini, sifat yang digunakan sebagai dasar untuk pembuatan alat deteksi dini penyakit ini berdasarkan nilai tahanan tubuh, potensial listrik dan hubungannya dengan saraf otonom.  Adanya titik-titik refleksi dapat diperlihatkan dengan point detector yang ada di alat. Point detector yang digunakan adalah probe multimeter. Hal ini karena probe multimeter mempunyai sifat yang hampi sama dengan elektroda yang digunakan pada EAV.