Laporan Projek Sterilisator [PDF]

Citation preview

Sterilisator



LAPORAN PROJECT MATA KULIAH ELEKTRONIKA TERINTEGRASI



LABORATORIUM TEKNIK TENAGA LISTRIK “ STERILISATOR”



Disusun oleh : 1. CHIKA CANTIKA DEWI



P27838018026



2. FARISADINA TYAGITA



P27838018029



3. NINA HAVILDA



P27838018030



4. INTAN PERMATASARI



P27838018034



5. DENIS KURNIAR WICAKSONO



P27838018038



POLITEKNIK KESEHATAN KEMENTRIAN KESEHATAN SURABAYA JURUSAN TEKNIK ELEKTROMEDIK TAHUN AJARAN 2018/2019



CHIKA CANTIKA DEWI (026), FARISADINA TYAGITA (029), NINA HAVILDA (030) INTAN PERMATASARI (034), DENIS KURNIAR WICAKSONO (038)



1



Sterilisator



ABSTRAK Sterilisator (sterilisasi basah) merupakan suatu proses sterilisasi yang menggunakan uap air. Uap air tersebut didapat dari proses pemanasan air. Dalam sterilisasi basah, energi listrik dirubah menjadi energi panas dengan menggunakan filamen yang berfungsi memanaskan air sehingga diperoleh uap air. Semua medium/alat/benda yang ingin disterilkan, dimasukkan ke dalam tempat air yang kemudian akan dipanaskan sampai suhu tertentu. Sterilisator ini membutuhkan suhu khusus supaya tetap dalam kondisi baik. Pada sterilisator digunakan sensor LM35 yang merupakan sensor suhu untuk mendeteksi suhu pada air kemudian dikuatkan dengan menggunakan penguat inverting dan kemudian akan diselisihkan dengan suhu setting pada rangkaian difference amplifier. Kemudian output difference amplifier akan dibandingkan dengan rangkaian osilator. Output dari perbandingan tersebut akan mengkontrol pemanasan air. Heater akan memanaskan dan mati jika kita ingin menggunakannya untuk mempertahankan suhu setting agar sesuai dengan lama waktu yang telah ditentukan oleh timer. Untuk indikasi dari panasnya heater atau mulai bekerjanya heater dapat di tandai jika kita menekan push on pada display. Untuk mengetahui waktu tercapainya kestabilan suhu maka diperlukan timer. Pada projek ini timer akan berjalan pada 4,6 dan 8 menit ketika rangkaian berhenti dan sudah mencapai suhu yang diinginkan. Modul ini menggunakan LM35 sebagai sensor suhu, heater sebagai pemanas dan 7 segmen sebagai display suhu. Berdasarkan data hasil pengukuran dan analisis maka dapat disimpulkan bahwa sterilisator ini dapat bekerja dengan baik. Kata Kunci : Suhu, LM35, Timer



CHIKA CANTIKA DEWI (026), FARISADINA TYAGITA (029), NINA HAVILDA (030) INTAN PERMATASARI (034), DENIS KURNIAR WICAKSONO (038)



2



Sterilisator



ABSTRACT Sterilisator (wet sterilization) is a sterilization process that uses water vapor. Steam is obtained from the process of heating water. In wet sterilization, electrical energy is converted into heat energy by using a filament which functions to heat water to obtain water vapor. All mediums / tools / objects that want to be sterilized, put into a place of water which will then be heated to a certain temperature. This sterilizer requires a special temperature to keep it in good condition. In sterilizer LM35 sensor is used which is a temperature sensor to detect the temperature of the water then amplified by using an inverting amplifier and then will be disputed with the temperature setting in the difference amplifier circuit. Then the output difference amplifier will be compared with the oscillator circuit. The output of the comparison will control the heating of the water. The heater will heat up and die if we want to use it to maintain the temperature of the setting to match the time specified by the timer. To indicate the heat of the heater or the operation of the heater can be marked if we press push on the display.  To find out the time to achieve temperature stability a timer is needed. In this project the timer will run at 4.6 and 8 minutes when the circuit stops and has reached the desired temperature. This module uses LM35 as a temperature sensor, heater as a heater and 7 segments as a temperature display. Based on the measurement data and analysis, it can be concluded that this sterilizer can work well. Keywords: Temperature, LM35, Timer



CHIKA CANTIKA DEWI (026), FARISADINA TYAGITA (029), NINA HAVILDA (030) INTAN PERMATASARI (034), DENIS KURNIAR WICAKSONO (038)



3



Sterilisator



KATA PENGANTAR Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan hidayahnya sehingga penulis dapat menyelesaikan Laporan Project Elektronika Terintegrasi dengan judul “Sterilisator” dengan baik dan tepat waktu. Dalam pengerjaan project dan penyusunan laporan ini penulis telah mendapatkan banyak dukungan dan bantuan dari berbagai pihak. Penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada: 1. Tuhan Yang Maha Esa. 2. Orang tua yang telah mendukung dalam pembuatan project. 3. Torib Hamzah, M, Pd selaku dosen pembimbing mata kuliah Elektronika Terintegrasi. 4. Seluruh asisten dosen Laboratorium Teknik Tenaga Listrik yang telah membimbing dan mengarahkan kami selama pembuatan project dan laporan ini. 5. Teman-teman dari EM-24 yang telah mendukung dan membantu selama ini. 6. Serta semua pihak yang telah mendukung serta membantu dalam penyelesaian pembuatan project dan laporan ini. Penulis menyadari sepenuhnya bahwa laporan ini masih jauh dari sempurna, untuk itu semua jenis saran, kritik dan masukan yang bersifat membangun sangat penulis harapkan. Akhir kata, semoga tulisan ini dapat memberikan manfaat dan memberikan wawasan tambahan bagi para pembaca dan khususnya bagi penulis sendiri.



Surabaya, 30 Mei 2019



Penyusun



CHIKA CANTIKA DEWI (026), FARISADINA TYAGITA (029), NINA HAVILDA (030) INTAN PERMATASARI (034), DENIS KURNIAR WICAKSONO (038)



4



Sterilisator



DAFTAR ISI ABSTRAK …..………………………………………………………………………………......2 ABSTARCT ………..…………………………………………………………………………….3 KATA PENGANTAR…..………………………………………………………………………4 BAB I : PENDAHULUAN……………………………………………………………………..9 1.1



Latar Belakang……………………………………………………………………………..9



1.2



Batasan Masalah……………………………………………………………………………9



1.3



Tujuan Penelitian………………………………………………………………………….10



1.4



Manfaat……………………………………………………………………………………10



BAB II : DASAR TEORI……………………………………………………………………… 11 2.1



2.2



Sterilisator………………………………………………………………………………….11 2.1.1



Bagian Sterilisator…………………………………………………………………12



2.1.2



Macam-Macam Sterilisator………………………………………………………..12



2.1.3



Metode Sterilisasi………………………………………………………………….13



2.1.4



SOP Sterilisator……………………………………………………………………14



2.1.5



Maintenance Sterilisator…………………………………………………………..14



2.1.6



Troubleshoot……………………………………………………………………………….14



Sensor Suhu LM35………………………………………………………………………...15 2.2.1



Karakteristik LM35………………………………………………………………..16



2.2.2



Cara Kerja LM35…………………………………………………………………..16



2.3



IC NE555…………………………………………………………………………………..17



2.4



ICL 7107…………………………………………………………………………………...18



2.5



SSR………………………………………………………………………………………...18



2.6



Element Heater……………………………………………………………………………………… 20



2.7



7 Segment Display…………………………………………………………………………………..21



2.8



Penjelasan Rangkaian……………………………………………………………………...22 2.8.1 Rangkaian Vset ……………………………………………………………………22 2.8.2 Rangkaian Penguat………………………………………………………………...22 2.8.3 Rangkaian Differensial…………………………………………………………….23 2.8.4 Rangkaian Proportional……………………………………………………………23 2.8.5 Rangkaian Komparator…………………………………………………………….24



CHIKA CANTIKA DEWI (026), FARISADINA TYAGITA (029), NINA HAVILDA (030) INTAN PERMATASARI (034), DENIS KURNIAR WICAKSONO (038)



5



Sterilisator



2.8.6 Rangkaian Osilator……………………………………………………………….. .24 2.8.7 Rangkaian Clock…………………………………………………………………………..24 2.8.8 Rangkaian Timer………………………………………………………………………….24 2.9



Water Level………………………………………………………………………………………..24



BAB



III



:



PEMBAHASAN……………………………………………………………………...26



3.1



Desain Projek………………………………………………………………………………26



3.2



Blok Diagram………………………………………………………………………………26



3.3



Digram Alir………………………………………………………………………………...27



3.4



Penjelasan Rangkaian dan Perhitungan……………………………………………………28 3.4.1



Rangkaian PWM…………………………………………………………………28 3.4.1.1



Rangkaian LM35………………………………………………………28



3.4.1.2



Rangkaian Vset ………………………………………………………..28



3.4.1.3



Rangkaian Penguat…………………………………………………….29



3.4.1.4



Rangkaian Differensial………………………………………………...29



3.4.1.5



Rangkaian Proportional………………………………………………..30



3.4.1.6



Rangkaian Osilator…………………………………………………….30



3.4.1.7



Rangkaian Komparator………………………………………………...31



3.4.2



Rangkaian 7 Segment Display………………………………………………………….31



3.4.3



Rangkaian Timer…………………………………………………………………32



3.4.4



Rangkaian Water Level………………………………………………………………….32



3.5 Alat dan Bahan……………………………………………………………………………..33 3.6 Kurangnya Projek………………………………………………………………………….34 BAB



IV



:



HASIL



DAN



ANALISA



DATA.



……………………………………………………..35 4.1 Pengambilan Data Rangkaian………………………………………………………………35 4.1.1 Hasil Pengukuran Test Poin pada LM 35……………………………………………35 4.1.2 Hasil Pengukuran Test Poin pada Rangkaian Penguat………………………………35 4.1.3 Hasil Pengukuran Test Poin pada Differensial………………………………………36 4.1.4 Hasil Pengukuran Test Poin pada Proportional……………………………………...36 4.1.5 Hasil Pengukuran Test Poin pada Osilator…………………………………………..37 4.1.6 Hasil Pengukuran Test Poin pada Komparator……………………………………...37



CHIKA CANTIKA DEWI (026), FARISADINA TYAGITA (029), NINA HAVILDA (030) INTAN PERMATASARI (034), DENIS KURNIAR WICAKSONO (038)



6



Sterilisator



BAB



V



:



PENUTUP………………………………………………………………………… ….38 5.1



Kesimpulan………………………………………………………………………………...38



5.2



Saran……………………………………………………………………………………….38



DAFTAR PUSTAKA…………………………………………………………………………..39 LAMPIRAN…………………………………………………………………………………….40



DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Sterilisator Basah…………………………………………………………………..11 Gambar 2.1 Sterilisator Kering………………………………………………………………….12 Gambar 2.2 Sensor Suhu LM35………………………………………………………………...15 Gambar 2.3 Pin IC NE555………………………………………………………………………16 Gambar 2.4 Pin ICL 7107……………………………………………………………………….18 Gambar 2.5 SSR…………………………………………………………………………………19 Gambar 2.6 Element Heater……………………………………………………………………………..20 Gambar 2.7 Segment Display……………………………………………………………………………21 Gambar 2.8. Rangkaian Penguat…………………………………………………………..……22 Gambar 2.8. Rangkaian Differensial……………………………………………………………23 Gambar 2.8. Rangkaian Komparator………………………………………………...………….23 Gambar 2.8. Rangkaian Osilator………………………………………………………………..24 Gambar 3.1 Desain Projek……………………………………………………………………...26 Gambar 3.2. Blok Diagram……………………………………………………………………...26 Gambar 3.3. Diagram Alir………………………………………………………………………27 Gambar 3.4. Rangkaian LM35…………………………………………………………………..28 Gambar 3.4. Rangkaian Vset……………………………………………………………...…….29 Gambar 3.4. Rangkaian Penguat………………………………………………………………..29 Gambar 3.4. Rangkaian Differensial……………………………………………...…………….30



CHIKA CANTIKA DEWI (026), FARISADINA TYAGITA (029), NINA HAVILDA (030) INTAN PERMATASARI (034), DENIS KURNIAR WICAKSONO (038)



7



Sterilisator



Gambar 3.4. Rangkaian Osilator………………………………………………………………..30 Gambar 3.4. Rangkaian 7 Segment Display………………………………………………………….31 Gambar 3.4. Rangkaian Timer…………………………………………………………………………..32 Gambar 3.4. Rangkaian Water Level…………………………………………………………………… 33



DAFTAR TABEL Tabel 3.5 Daftar Alat dan Bahan yang Dibutuhkan……………………………………………33 Tabel 4.5 Penguatan…………………………………………………………………………….37



CHIKA CANTIKA DEWI (026), FARISADINA TYAGITA (029), NINA HAVILDA (030) INTAN PERMATASARI (034), DENIS KURNIAR WICAKSONO (038)



8



Sterilisator



BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Sterilisator (sterilisasi basah) merupakan suatu proses sterilisasi yang menggunakan uap air. Fungsi dari sterilisator adalah untuk membunuh jasad renik atau mikroorganisme. Sterilisator bekerja dengan cara memanaskan air dengan heater sampai suhu air naik dan sesuai dengan suhu yang kita pilih, heater akan berhenti memanaskan air ketika push off ditekan. Dari tahun ke tahun teknologi semakin berkembang pesat, khususnya di bidang ilmu pengetahuan dan teknologi (IPTEK), salah satunya IPTEK di bidang peralatan medis dan kesehatan. Untuk meningkatkan perkembangan teknologi yang semakin maju di bidang kesehatan maka diperlukan suatu inovasi baru yang dapat mempermudah kerja pengguna dalam menggunakan peralatan medis secara efektif dan efisien, menjadi faktor pendukung dalam proses mendapatkan hasil diagnosis yang akurat, misalkan alat sterilisator. Namun, sejauh ini belum diketahui apabila sterilisator dipanaskan memiliki suhu yang homogen, misalnya suhu air di dalam sterilisator diatur sebesar 50°C apakah mempunyai suhu yang sama di setiap bagiannya seperti di bagian tengah, kiri, kanan, di atas, dan di bawah. Apabila suhu di dalam sterilisator tidak homogen, maka dapat berdampak pada kegunaan dari sterilisator antara lain dalam kalibrasi termometer, inkubasi pada alat mikrobiologi, pemanasan untuk mempercepat kelarutan, dan mereaksikan zat diatas suhu ruangan dan aktifitas enzim. Karena hal tersebut dibuatlah alat sterilisator dengan posisi sensor yang berhadapan atau bersebrangan dengan heater. 1.2 Batasan Masalah 1.2.1 Alat yang digunakan dapat mempertahankan suhu dalam waktu 5 menit. 1.2.2 Pemilihan suhu yaitu 45ºC, 50 ºC dan 55 ºC. 1.2.3 Waktu pencapaian suhu untuk suhu 45 ºC yaitu 4 menit untuk suhu 50 ºC yaitu 6 menit sedangkan untuk suhu 55 ºC yaitu 8 menit. 1.2.4 Tidak dibahas masalah penurunan rumus secara matematis dalam perancangan. 1.2.5 Peletakan sensor yaitu bersebrangan atau berhadapan dengan posisi heater.



CHIKA CANTIKA DEWI (026), FARISADINA TYAGITA (029), NINA HAVILDA (030) INTAN PERMATASARI (034), DENIS KURNIAR WICAKSONO (038)



9



Sterilisator



1.3 Tujuan Penelitian 1.3.1 Membuat sterilisator dengan 3 pemilihan suhu yang ditampilkan pada display 7 segmen. 1.3.2 Membandingkan suhu yang terbaca pada display sterilisator dengan suhu yang terbaca pada termometer standar. 1.3.3 Alat bantu ajar untuk pendidikan elektromedik atau pendidikan kedokteran. 1.4 Manfaat 1.4.1 Menambah pengetahuan mahasiswa teknik elektromedik tentang alat kesehatan khususnya sterilisator. 1.4.2 Dengan adanya alat ini diharapkan dapat memudahkan user dalam melakukan pekerjaannya dan dapat menyelesaikan tugas fungsionalnya dengan cepat, efisien, dan akurat.



CHIKA CANTIKA DEWI (026), FARISADINA TYAGITA (029), NINA HAVILDA (030) INTAN PERMATASARI (034), DENIS KURNIAR WICAKSONO (038)



10



Sterilisator



BAB II DASAR TEORI 2.1 Sterilisator Sterilisasi adalah suatu proses untuk membunuh semua jasad renik, kuman-kuman atau bakteri yang terdapat pada suatu medium atau alat, sehingga jika ditumbuhkan di dalam suatu medium tidak ada lagi jasad renik yang dapat berkembang biak.Sterilisasi yang tidak baik dapat menghasilkan penyebaran infeksi bakteri dan virus seperti hepatitis dan HIV. Tujuan utama membunuh kuman-kuman tersebut adalah sebagai berikut : 1. Untuk mencegah infeksi pada manusia, hewan peliharaan, dan tumbuhan, 2.  Untuk mencegah agar makanan dan komoditi lainnya tidak rusak. 3.  Untuk mencegah gangguan kontaminasi terhadap mikroorganisame yang digunakan dalam industri. 4.  Untuk mencegah kontaminasi bahan-bahan yang dipakai di dalam laboratorium. Alat yang digunakan dalam proses serilisasi disebut sterilisator. Sterilisasi dapat dilakukan dengan berbagai cara yaitu panas, penyaringan, radiasi, dan penambahan bahan kimia. Sedangkan sterilisasi dengan cara panas dapat dibedakan menjadi tiga macam, yaitu sterilisasi basah dan sterilisasi kering. 1. Sterilisator Basah Sterilisator basah merupakan suatu proses sterilisasi yang menggunakan uap air. Uap air tersebut didapat dari proses pemanasan air. Sterilisasi basah dapat membunuh jasad renik atau mikroorganisme karena menyebabkan denaturasi protein, termasuk enzim-enzim di dalam sel. Dalam sterilisasi basah, energy listrik diubah menjadi energy panas dengan menggunakan filament yang berfungsi memanaskan air sehingga diperoleh uap air. Semua medium atau alat benda yang ingin disterilikan, dimasukkan ke dalam tempat air yang kemudian akan dipanaskan sampai suhu tertentu.



Gambar 2.1 Sterilisator Basah ( Sumber : http://yurryelian.blogspot.com/2012/06/sterilisator.html ) CHIKA CANTIKA DEWI (026), FARISADINA TYAGITA (029), NINA HAVILDA (030) INTAN PERMATASARI (034), DENIS KURNIAR WICAKSONO (038)



11



Sterilisator



2. Sterilisator Kering Pada prinsipnya proses sterilisasi pada sterilisator kering, sama dengan proses sterilisasi pada pesawat sterilisator basah. Perbedaannya hanya terletak pada penggunaan air. Pada pesawat sterilisator basah digunakan air untuk dipanaskan, sedang pada pesawat sterilisator tidak digunakan air. Panas yang diasilkan dari pemanasan filamen tersebutlah yang langsung digunakan untuk proses sterilisasi. Jadi proses sterilisasi disini dengan memanfaatkan udara panas yang dihasilkan dari pemanasan filamen.



Gambar 2.1 Sterilisator Kering (Sumber : http://yurryelian.blogspot.com/2012/06/sterilisator.html)



2.1.1 Bagian Sterilisator 1. Saklar, berfungsi sebagai penghubung dan pemutus arus listrik. 2. Tombol ON/OFF, berfungsi untuk menyalakan dan mematikan sterilisator. 3. Tangki air berfungsi untuk tempat mengisi air. 4. Heater berfungsi untuk merubah arus listrik menjadi energi panas. 5. Sensor suhu berfungsi untuk mendeteksi nilai suhu. 2.1.2 Macam-Macam Sterilisasi 1. Terminal Sterilization Terminal Sterilization masih terbagi menjadi dua, yaitu overkill method serta bioburden sterilization. Overkill method ialah metode dimana akan digunakan pemanasan uap yang suhunya mencapai 121oC. Metode ini digunakan untuk bahanbahan tahan panas, misalnya zat anorganik. Overkill method terutama dipilih karena lebih cepat, efisien serta aman. Sementara bioburden sterilization ialah metode yang menggunakan monitoring terkontrol serta ketat kepada beban mikroba kecil di beberapa jalur produksi sebelum proses lanjutan dilakukan. 2. Aseptic Processing Metode ini adalah pembuatan produk steril dengan filter khusus yang digunakan untuk bahan baku steril yang telah diformulasikan secara khusus kemudian dimasukkan dalam container steril dengan lingkungan yang terkontrol



CHIKA CANTIKA DEWI (026), FARISADINA TYAGITA (029), NINA HAVILDA (030) INTAN PERMATASARI (034), DENIS KURNIAR WICAKSONO (038)



12



Sterilisator



2.1.3 Metode Sterilisasi Di Indonesia, sterilisasi juga terdapat dalam beberapa metode yang diantaranya telah kita singgung diatas. Berikut beberapa istilah metode sterilisasi yang popular di Indonesia. 1. Rebus Pertama ada sterilisasi yang dilakukan dengan cara rebus, dimana peralatan akan disterilkan melalui perebusan dalam air hingga mendidih dengan suhu 1000 derajat Celsius antara 15 hingga 20 menit. Peralatan yang bisa menggunakan pensterilan secara rebus ini adalah yang terbuat dari material logam, kaca serta karet. 2. Kukus Kedua ada acara stoom, dimana peralatan disterilkan menggunakan uap panas. Alat sterilisasi yang umum digunakan ialah autoklaf. Alat ini juga yang digunakan dalam metode sterilisasi overkill. Sesuai prinsipnya, sterilisasi dengan autoklaf yaitu memanfaatkan panas serta tekanan yang berasal dari uap air. Temperatur untuk proses ini akan mencapai 121 derajat Celsius dengan tekanan antara 15 hingga 17.5 psi. 3. Panas Kering Ketiga ada sterilisasi panas kering. Peralatan akan disterilkan dengan oven yang memiliki uap panas tinggi. Termasuk diantaranya adalah peralatan logam tajam atau yang terbuat dari kaca serta obat tertentu. 4. Kimiawi Keempat ada sterilisasi dengan zat kimia. Bahan kimia yang digunakan di antaranya adalah alcohol, uap formalin serta sublimat. Penggunaan zat kimia terutama untuk mensterilkan peralatan yang cepat rusak jika terkena uap panas, seperti sarung tangan serta kateter, 5. Sinar UV Kelima ada sterilisasi menggunakan sinar UV atau radiasi sinar gamma serta partikel electron. Metode ini biasa dilakukan untuk mensterilkan jaringan segar ataupun yang sudah diawetkan akan menggunakan radiasi pada temperature kamar atau proses dingin sehingga tidak mengubah strukturnya. Sementara untuk jaringan beku akan dilakukan pada suhu -40 derajat Celsius. Teknologi ini dijamin aman untuk diaplikasikan di jaringan biologi, 6. Filtrasi (Penyaringan) Keenam ada metode penyaringan dimana cairan yang mudah rusak jika terkena panas akan disterilkan melalui suatu jaringan dengan pori diameter kecil sehingga dapat menyaring bakteri. Virus takkan tersaring menggunakan metode ini.



CHIKA CANTIKA DEWI (026), FARISADINA TYAGITA (029), NINA HAVILDA (030) INTAN PERMATASARI (034), DENIS KURNIAR WICAKSONO (038)



13



Sterilisator



7. Gas Dalam metode ini akan digunakan pemaparan gas maupun uap guna membunuh spora serta mikroorganisme yang ada di dalamnya. Walau gas akan bisa berpenetrasi secara tepat dalam serbuk padat serta pori, namun mikroorganisme yang terkristal bisa dibunuh. Metode ini umum digunakan bagi bahan yang tidak bisa difiltrasi, tidak tahan radiasi, panas serta cahaya. 2.1.4 SOP Sterilisator 1. Mencuci tangan serta bahan yang telah ditesterilkan. 2. Kemudian cuci alat sampai bersih. 3. Atur suhu dan waktunya sesuai yang diinginkan misal 45’ selama 4 menit. 4. Sterilisasi selesai dengan ditandai bunyi buzzer dan lampu indicator pada alat sterilisator. 5. Setelah dingin alat dapat diambil dengan menggunakan korentang steril. 2.1.5 Maintenance Sterilisator 1. Perlakuan setiap jenis sterilisator memang berbeda, apabila alat yang digunakan adalah sterilisator kering maka tidak diperkenankan memasukan peralatan yang bersifat mengandung air, hal ini menghindari terjadinya konsleting akibat arus listrik. 2. Menjaga agar alat sterilisator tidak berkarat, karena uap panas yang dihasilkan dapat membuat lapisan metal berubah warna. Silahkan melakukan perawatan-perawatan setiap dua bulan sekali kepada teknisi terkait agar tetap awet. 3. Cek juga setiap saat pada pemasangan kabel karena daya yang dihasilkan cukup tinggi antara 300 hingga 800 watt, dapat menyebabkan percikan api. 4. Letakkan sterilizer di tempat yang datar, jauhkan sterilizer dari percikan air, jangan menaruh barang berat diatas sterilizer, serta jika sudah digunakan lepaskan sterilizer dari stop kontak. 2.1.6 Troubleshoot



No .



Masalah



Penyebab



1.



Power supply -12V bocor



IC 7912 rusak



2.



Heater mati



Heater rusak karena short



3.



Kipas DC tidak berfungsi atau tidak berputar Uap yang ada pada ruang sterilisator bocor



Rangkaian driver pada kipas tidak berfungsi Penutup tidak tertutup dengan baik karena efek panas



4.



Solusi Mengganti dengan IC yang baru Heater diganati dengan yang baru Mengganti rangkaian driver dengan SSR Atur penutup, atau ganti dengan penutup dengan bahan anti panas



CHIKA CANTIKA DEWI (026), FARISADINA TYAGITA (029), NINA HAVILDA (030) INTAN PERMATASARI (034), DENIS KURNIAR WICAKSONO (038)



14



Sterilisator



2.2 Sensor LM35 LM35 adalah komponen sensor suhu berukuran kecil seperti transistor, komponen yang sangat mudah digunakan ini mampu mengukur suhu hingga 100 derajat celcius. Sensor suhu LM35 adalah komponen elektronika yang memiliki fungsi untuk mengubah besaran suhu menjadi besaran listrik dalam bentuk tegangan. Sensor LM35 yang dipakai dalam penelitian ini berupa komponen elektronika elektronika yang diproduksi oleh national semiconductor. LM35 memiliki keakuratan tinggi dan kemudahan perancangan jika dibandingkan dengan sensor suhu yang lain, LM35 juga mempunyai keluaran impedansi yang rendah dan linieritas yang tinggi sehingga dapat dengan mudah dihubungkan dengan rangkaian kendali khusus serta tidak memerlukan penyetelan lanjutan. Dengan tegangan keluaran yang terskala linear dengan suhu terukur, yakni 10 milivolt per 1 derajat celcius. Meskipun tegangan sensor ini dapat mencapai 30 volt akan tetapi yang diberikan kesensor adalah sebesar 5 volt, sehingga dapat digunakan dengan catu daya tunggal dengan ketentuan bahwa LM35 hanya membutuhkan arus sebesar 60 μA hal ini berarti LM35 mempunyai kemampuan menghasilkan panas (selfheating) dari sensor yang dapat menyebabkan kesalahan pembacaan yang rendah yaitu kurang dari 0,5 ºC pada suhu 25 ºC. Aplikasiaplikasi seperti thermometer ruang digital, mesin pasteurisasi, atau termometer badan digital.



Gambar 2.2 Sensor Suhu LM35 (Sumber : https://info-elektro.com)



Dari gambar diatas dapat diketahui bahwa sensor suhu IC LM35 pada dasarnya memiliki 3 pin diantaranya yaitu, pin 1 berfungsi sebagai sumber tegangan kerja dari LM35, pin 2 atau tengah digunakan sebagai tegangan keluaran atau v out dengan jangkauan kerja dari 0 volt sampai dengan 1,5 volt dengan tegangan operasi sensor LM35 yang dapat digunakan antar 4 volt sampai 30 volt. Keluaran sensor ini akan naik sebesar 10 mV setiap derajad celcius sehingga diperoleh persamaan sebagai berikut : V LM35 = Suhu ×10 mV...........................................................................................(I)



CHIKA CANTIKA DEWI (026), FARISADINA TYAGITA (029), NINA HAVILDA (030) INTAN PERMATASARI (034), DENIS KURNIAR WICAKSONO (038)



15



Sterilisator



2.2.1 Karakteristik LM35 1. Memiliki sensitivitas suhu, dengan faktor skala linier antara tegangan dan suhu 10 mVolt/ºC, sehingga dapat dikalibrasi langsung dalam celcius. 2. Memiliki ketepatan atau akurasi kalibrasi yaitu 0,5ºC pada suhu 25 ºC seperti terlihat pada 3. Memiliki jangkauan maksimal operasi suhu antara -55 ºC sampai +150 ºC. 4. Bekerja pada tegangan 4 sampai 30 volt. 5. Memiliki arus rendah yaitu kurang dari 60 µA. 6. Memiliki pemanasan sendiri yang rendah (low-heating) yaitu kurang dari 0,1 ºC pada udara diam. 7. Memiliki impedansi keluaran yang rendah yaitu 0,1 W untuk beban 1 mA. 8. Memiliki ketidaklinieran hanya sekitar ± ¼ ºC. 2.2.2 Cara Kerja LM35 Sensor LM35 bekerja dengan mengubah besaran suhu menjadi besaran tegangan. Tegangan ideal yang keluar dari LM35 mempunyai perbandingan 100°C setara dengan 1 volt. Sensor ini mempunyai pemanasan diri (self heating) kurang dari 0,1°C, dapat dioperasikan dengan menggunakan power supply tunggal dan dapat dihubungkan antar muka (interface) rangkaian control yang sangat mudah. IC LM35 sebagai sensor suhu yang teliti dan terkemas dalam bentuk integrated circuit (IC), dimana output tegangan keluaran sangat linear terhadap perubahan suhu. Sensor ini berfungsi sebagai pengubah dari besaran fisis suhu ke besaran tegangan yang memiliki koefisien sebesar 10 mV /°C yang berarti bahwa kenaikan suhu 1° C maka akan terjadi kenaikan tegangan sebesar 10 mV. IC LM35 ini tidak memerlukan pengkalibrasian atau penyetelan dari luar karena ketelitiannya sampai lebih kurang seperempat derajat celcius pada temperatur ruang. Jangka sensor mulai dari – 55°C sampai dengan 150°C, IC LM35 penggunaannya sangat mudah, difungsikan sebagai kontrol dari indicator tampilan catu daya terbelah. IC LM35 dapat dialiri arus 60 μ A dari supply sehingga panas yang ditimbulkan sendiri sangat rendah kurang dari 0 ° C di dalam suhu ruangan. Untuk mendeteksi suhu digunakan sebuah sensor suhu LM35 yang dapat dikalibrasikan langsung dalam C (celcius), LM35 ini difungsikan sebagai basic temperatur sensor. Adapun keistimewaan dari IC LM 35 adalah : a. Kalibrasi dalam satuan derajat celcius. b. Lineritas +10 mV/ º C. c. Akurasi 0,5 º C pada suhu ruang.



CHIKA CANTIKA DEWI (026), FARISADINA TYAGITA (029), NINA HAVILDA (030) INTAN PERMATASARI (034), DENIS KURNIAR WICAKSONO (038)



16



Sterilisator



d. Range +2 º C – 150 º C.



e. Dioperasikan pada catu daya 4 V – 30 V. f. Arus yang mengalir kurang dari 60 μA. 2.3 IC NE555 NE555 yang mempunyai 8 pin (kaki) ini merupakan salah satu komponen elektronika yang cukup terkenal, sederhana dan serba guna. Pada dasarnya aplikasi utama IC NE555 ini digunakan sebagai timer (pewaktu) dengan operasi rangkaian monostable dan pulse generator (pembangkit pulsa) dengan operasi rangkaian astable. Selain itu, dapat juga digunakan sebagai time delay generator dan sequential timing.



Gambar 2.3 Pin IC NE555 (Sumber : https://www.rangkaianelektronika)



Fungsi masing-masing kaki (pin) IC NE555: 1.



Ground (0V), adalah pin input dari sumber tegangan DC paling negative. Trigger, input negative dari lower komparator (komparator B) yang menjaga osilasi tegangan terendah



kapasitor pada 1/3 vcc dan mengatur RS flip-flop. output, pin



keluaran dari IC 555. 2.



Reset, adalah pin yang berfungsi untuk me reset latch didalam IC yang akan berpengaruh untuk me-reset kerja IC. Pin ini tersambung ke suatu gate (gerbang) transistor bertipe PNP, jadi



3.



transistor akan aktif jika diberi logika low. Biasanya pin ini langsung dihubungkan ke vcc agar tidak terjadi reset.



4.



Control voltage, pin ini berfungsi untuk mengatur kestabilan tegangan referensi input negative (komparator A). Pin ini bisa dibiarkan tergantung (diabaikan), tetapi untuk menjamin kestabilan referensi komparator A, biasanya dihubungkan dengan kapasitor berorde sekitar 10 nF ke pin ground.



5.



Threshold, pin ini terhubung ke input positif (komparator A) yang akan me-reset RS flip-flop ketika tegangan pada pin ini mulai melebihi 2/3 vcc.



6.



Discharge, pin ini terhubung ke open collector transistor internal (Tr) yang emittor nya terhubung ke ground. Switching transistor ini berfungsi untuk meng-clamp node



CHIKA CANTIKA DEWI (026), FARISADINA TYAGITA (029), NINA HAVILDA (030) INTAN PERMATASARI (034), DENIS KURNIAR WICAKSONO (038)



17



Sterilisator



yang sesuai ke ground pada timing tertentu Vcc, pin ini untuk menerima supply DC voltage.



7.



Biasanya akan bekerja optimal jika diberi 5V s/d 15V. Supply arusnya dapat dilihat di datasheet, yaitu sekitar 10mA s/d 15mA.



2.4 ICL 7107 ICL 7107 merupakan sebuah chip yang bisa berfungsi sekaligus sebagai A/D converter dan decoder seven segment sekaligus dengan pin keluarannya yang masingmasing dilengkapi dengan clock dan pengaturan referensi didalamnya. ICL 7107 dipasang sebagai pengubah A/D sekaligus sebagai driver penampil. Tegangan analog diubah menjadi digital, driver penampil (pendekode) terdapat didalam ICL 7107 bertugas untuk mengatur sevent segment atau penampil yang berupa bilangan desimal. Alat ini terdiri dari beberapa rangkaian yaitu rangkaian catu daya 3½ digit, sensor, DAC R-2R dengan A/D converter ICL 7017, OPAMP, sirine, display dan hasil keluarannya ditampilkan secara digital dengan menggunakan seven segment.



Gambar 2.4 Pin ICL 7017 (Sumber : https://www.use-manproject)



2.5 SSR Pengertian dan fungsi solid state relay sebenarnya sama saja dengan relay elektromekanik yaitu sebagai saklar elektronik yang biasa digunakan atau diaplikasikan di industri-industri sebagai device pengendali. Namun relay elektro mekanik memiliki banyak keterbatasan bila dibandingkan dengan solid state relay, salah satunya seperti siklus hidup kontak yang terbatas, mengambil banyak ruang, dan besarnya daya kontaktor relay. Karena keterbatasan ini, banyak produsen relay menawarkan perangkat solid state relay dengan CHIKA CANTIKA DEWI (026), FARISADINA TYAGITA (029), NINA HAVILDA (030) INTAN PERMATASARI (034), DENIS KURNIAR WICAKSONO (038)



18



Sterilisator



semikonduktor modern yang menggunakan SCR, TRIAC, atau output transistor sebagai



pengganti saklar kontak mekanik. Output device (SCR, TRIAC, atau transistor) adalah optikal yang digabungkan sumber cahaya LED yang berada dalam relay. Relay akan dihidupkan dengan energi LED ini, biasanya dengan tegangan power DC yang rendah. Isolasi optik antara input dan output inilah yang menjadi kelebihan yang ditawarkan oleh solid state relay bila dibanding relay elektromekanik.



Gambar 2.5 SSR (Sumber : https://www.ittgroup.ee)



Solid state relay itu juga berarti relay yang tidak mempunyai bagian yang bergerak sehingga tidak terjadi aus. Solid state relay juga mampu menghidupkan dan mematikan dengan waktu yang jauh lebih cepat bila dibandingkan dengan relay elektromekanik. Juga tidak ada pemicu percikan api antar kontak sehingga tidak ada masalah korosi kontak. Namun solid state relay masih terlalu mahal untuk dibuat dengan rating arus yang sangat tinggi. Sehingga, kontaktor elektromekanik atau relay konvensional masih terus mendominasi aplikasi-aplikasi di industri saat ini. Salah satu keuntungan atau kelebihan yang signifikan dari solid state relay. SCR dan TRIAC adalah kecenderungan secara alami untuk membuka sirkuit AC hanya pada titik nol arus beban. Karena SCR dan TRIAC adalah thyristor, dengan sifat hysteresisnya mereka mempertahankan kontinuitas sirkuit setelah LED de-energized sampai saat AC turun dibawah nilai ambang batas (holding current). Secara praktis apa artinya semua ini, artinya adalah rangkaian tidak akan pernah terputus ditengah-tengah puncak gelombang sinus. Waktu pemutusan seperti yang ada dalam rangkaian yang mengandung induktansi besar biasanya akan menghasilkan lonjakan tegangan besar karena runtuhnya medan magnet secara tiba-tiba di sekitar induktansi. Hal seperti ini tidak akan terjadi saat pemutusan dilakukan oleh sebuah SCR atau TRIAC. Kelebihan fitur ini disebut zerocrossover switching.



CHIKA CANTIKA DEWI (026), FARISADINA TYAGITA (029), NINA HAVILDA (030) INTAN PERMATASARI (034), DENIS KURNIAR WICAKSONO (038)



19



Sterilisator



Salah satu kelemahan dari solid state relay adalah kecenderungan mereka untuk gagal menutup



kontak output mereka. Jika relay



elektromekanik cenderung gagal saat membuka,



solid state relay cenderung gagal saat menutup. Selain harganya mahal mungkin karena kelemahan gagal menutup inilah yang menjadi pertimbangan untuk memakai solid state relay. Dan karena gagal saat membuka dianggap lebih aman dari pada gagal saat menutup, relay elektromekanik masih lebih disukai dibanding solid state relay dalam banyak aplikasi di industri. 2.6 Elemen Heater Elemen panas listrik (electrical heating element) pada water heater yaitu suatu alat elektrik yang bisa memanaskan air dengan gampang serta cepat. Sumber panas elemen itu didapatkan dari kawat yang mempunyai tahan listrik tinggi (resistance wire) , itulah mengapa kawat itu tak meleleh atau terbakar waktu berlangsung panas. Niklin yaitu bahan yang umum digunakan pada elemen, lalu di lapisi oleh bahan isolasi yang bisa melanjutkan panas, jadi aman untuk dipakai.



Gambar 2.6 Elemen Heater (Sumber : https://www.tokopedia.com)



Cepat atau lambat water heater dalam memanaskan air di tetapkan oleh besar kecilnya watt yang ada pada elemen. Tetapi, harus juga di cocokan dengan tabung water heater berapa liter air yang akan di panasi. Alat elektrik rumah tangga seperti setrika, magic com, solder, panas pada dispenser, dan lain lain juga memakai komponen basic elemen. a. Water heater kecil= ± 250 watt – 500 watt. b. Water heater tengah= ± 700 watt – 1200 watt. c. Water heater besar= ± 1200 watt – 2000 watt. Fungsi elemen pada water heater untuk memanaskan air yang ada pada tabung water heater dengan sumber panas dari kawat yang mempunyai tahanan listrik tinggi, memiliki bahan niklin serta di lapisi isolasi yang lalu di aliri arus listrik yaitu manfaat dari elemen pada water heater. Untuk menghindari agar tak berlangsung panas yang berkelebihan (over heating) , umumnya water heater memakai satu alat yakni thermostat.



CHIKA CANTIKA DEWI (026), FARISADINA TYAGITA (029), NINA HAVILDA (030) INTAN PERMATASARI (034), DENIS KURNIAR WICAKSONO (038)



20



Sterilisator



Langkah kerjanya lebih kurang seperti ini, ketika water heater di hubungkan ke listrik, thermostat bakal kirim arus listrik pada elemen untuk memanaskan air di



dalam tabung water heater, serta sesudah air panas dengan suhu yang kita tentukan pada thermostat, jadi thermostat bakal memutus arus yang tadi ke elemen, apabila panas air sudah menyusut, jadi thermostat bakal automatis kirim aliran listrik lagi ke elemen, serta demikian selanjutnya. 2.7 7 Segmen Display Seven segment adalah suatu segmen-segmen yang digunakan untuk menampilkan angka / bilangan desimal. Seven segment ini terdiri dari 7 batang LED yang disusun membentuk angka 8 dengan menggunakan huruf a-f yang disebut dot matriks. Setiap segment ini terdiri dari 1 atau 2 LED (light emitting dioda). Seven segment dapat menampilkan angka-angka desimal dan beberapa karakter tertentu melalui kombinasi aktif atau tidaknya LED penyusunan dalam seven segment. Untuk mempermudah pengguna seven segment, umumnya digunakan sebuah decoder atau sebuah seven segment driver yang akan mengatur aktif atau tidaknya led-led dalam seven segment sesuai dengan inputan biner yang diberikan. Piranti tampilan modern disusun sebagai pola 7 segmen atau dot matriks. Jenis 7 segmen sebagaimana namanya, menggunakan pola tujuh batang led yang disusun membentuk angka 8 seperti yang ditunjukkan pada gambar di atas. Huruf huruf yang diperlihatkan dalam gambar tersebut ditetapkan untuk menandai segmensegmen tersebut. Dengan menyalakan beberapa segmen yang sesuai, akan dapat diperagakan digitdigit dari 0 sampai 9, dan juga bentuk huruf A sampai F (dimodifikasi). Sinyal input dari switches tidak dapat langsung dikirimkan ke peraga 7 segmen, sehingga harus menggunakan decoder BCD (binary code decimal) ke 7 segmen sebagai antar muka. Decoder ini terdiri dari gerbang-gerbang logika yang masukannya berupa digit BCD dan keluarannya berupa saluransaluran untuk mengemudikan tampilan 7 segmen. Prinsip kerja dari seven segment ini adalah inputan bilangan biner pada switch dikonversi masuk kedalam decoder, baru kemudian decoder mengkonversi bilangan biner tersebut ke dalam bilangan desimal, yang mana bilangan desimal ini akan ditampilkan pada layar seven segmen. Fungsi dari decoder sendiri adalah sebagai pengkonversi bilangan biner ke dalam bilangan desimal.



CHIKA CANTIKA DEWI (026), FARISADINA TYAGITA (029), NINA HAVILDA (030) INTAN PERMATASARI (034), DENIS KURNIAR WICAKSONO (038)



21



Sterilisator



Gambar 2.7 7 Seven Segment (Sumber:belajarelektronika.net)



Jenis seven segment 1. Common Anoda Common anoda merupakan pin yang terhubung dengan semua kaki anoda LED dalam seven segmen. Common anoda diberi tegangan VCC dan seven segmen dengan common anoda akan aktif pada saat diberi logika rendah (0) atau sering disebut aktif low. Kaki katoda dengan label a sampai h sebagai pin aktifitasi LED. 2. Common Katoda Common katoda merupakan pin yang terhubung dengan semua kaki katoda LED dalam seven segment dengan common katoda akan aktif apabila diberi logika tinggi (1) atau disebut aktif high. Kaki anoda dengan label a sampai h sebagai pin aktifasi yang menentukan nyala LED. 2.8 Penjelasan Rangkaian 2.8.1 Rangkaian Vset (Pembagi Tegangan) Rangkaian pembagi tegangan berfungsi membagi tegangan input menjadi beberapa bagian tegangan ouput. 2.8.2 Rangkaian Penguat Op-amp non-inverting amplifier adalah rangkaian op-amp yang bekerja sebagai penguat-tegangan pada tegangan-input-positif (V+). Pada rangkaian ini hasil penguatan yang ada di tegangan-output Op-amp akan sefase (0°) dari teganganinput-nya, atau dengan kata lain, jika input berupa tegangan positif, maka output akan berupa tegangan positif pula, dan begitupun pada tegangan input negatif. Perhitungan : Acl = 1 +



............................................. (II)



CHIKA CANTIKA DEWI (026), FARISADINA TYAGITA (029), NINA HAVILDA (030) INTAN PERMATASARI (034), DENIS KURNIAR WICAKSONO (038)



22



Sterilisator



Gambar 2.8 Rangkaian Non Inverting Amplifier (Sumber : id.wikipedia.org)



2.8.3 Rangkaian Difference Amplifier



Gambar 2.8 Rangkaian Difference Amplifier (Sumber : Modul Elektronika Terintegrasi)



Difference amplifier merupakan pengembangan dari rangkaian inverting amplifier dan non inverting amplifier. Rumus dasar berasal dari rumus penguatan inverting maupun non inverting dengan ketentuan:



Keterangan : a.



= nilai total dari output yang dihasilkan oleh masing-masing input inverting dan non inverting



b.



= merupakan rumus inverting amplifier yang disebabkan nilai tegangan pada input inverting



CHIKA CANTIKA DEWI (026), FARISADINA TYAGITA (029), NINA HAVILDA (030) INTAN PERMATASARI (034), DENIS KURNIAR WICAKSONO (038)



23



Sterilisator



c.



=



merupakan



rumus



pembagian



tegangan



untuk



mendapatkan nilai output yang akan masuk pada input non inverting d.



= merupakan rumus non inverting amplifier yang disebabkan adanya nilai input non inverting



2.8.4 Rangkaian Proportional Op-amp non-inverting amplifier adalah rangkaian op-amp yang bekerja sebagai penguat-tegangan pada tegangan-input-positif (V+). Pada rangkaian ini hasil penguatan yang ada di tegangan-output Op-amp akan sefase (0°) dari tegangan-inputnya, atau dengan kata lain, jika input berupa tegangan positif, maka output akan berupa tegangan positif pula, dan begitupun pada tegangan input negatif.



2.8.5 Rangkaian Komparator



Gambar 2.8 Rangkaian Komparator (Sumber : http://elektronika-dasar.web.id)



Komparator adalah komponen elektronik yang berfungsi membandingkan dua nilai kemudian memberikan hasilnya, mana yang lebih besar dan mana yang lebih kecil. Komparator bisa dibuat dari konfigurasi open-loop Op -Amp. Jika kedua input pada Op-Amp pada kondisi open-loop, maka Op-Amp akan membandingkan kedua saluran input tersebut. Hasil komparasi dua tegangan pada saluran masukan akan menghasilkan tegangan saturasi positif (+Vsat) atau saturasi negatif (-Vsat). 2.8.6 Rangkaian Osilator Osilator (oscillator) adalah suatu rangkaian elektronika yang menghasilkan sejumlah getaran atau sinyal listrik secara periodik dengan amplitudo yang konstan. Gelombang sinyal yang dihasilkan ada yang berbentuk gelombang sinus (sinusoide wave), gelombang kotak (square wave) dan gelombang gigi gergaji (saw tooth wave). Pada dasarnya sinyal arus searah atau DC dari pencatu daya (power supply) dikonversikan oleh rangkaian osilator menjadi sinyal arus bolak-balik atau AC sehingga menghasilkan sinyal listrik yang periodik dengan



CHIKA CANTIKA DEWI (026), FARISADINA TYAGITA (029), NINA HAVILDA (030) INTAN PERMATASARI (034), DENIS KURNIAR WICAKSONO (038)



24



Sterilisator



amplitudo konstan. Tiga istilah yang berkaitan erat dengan rangkaian osilator adalah “periodik”, “amplitudo” dan “frekuensi”.



Gambar 2.8 Rangkaian Osilator (Sumber : http://elektronika-dasar.web.id)



2.8.7 Rangkaian Clock Rangkaian clock berfungsi untuk pembentuk/membangkitkan pulsa/gelombang kotak secara terus-menerus dan rangkaian ini tidak mempunyai kondisi stabil/setimbang. Rangkaian clock termasuk golongan astabil multivibrator dengan IC 555. Output rangkaian clock digunakan untuk input rangkaian-rangkaian logika yang sekuensial (berhubungan dengan waktu). Yang termasuk rangkaian logika sekuensial contohnya: flip-flop, shift register, dan counter. Adapun fungsi rangkaian clock yaitu, untuk mengatur jalannya data dalam penggeseran ke kanan atau ke kiri, maupun dalam perhitungan/pencacahan bilangan biner. Yang dimaksud rangkaian astabil multivribator adalah multivribator yang tidak stabil tegangan output-nya (tegangan pengeluarannya berubah-ubah) tanpa adanya sinyal masukan yang diberikan. 2.8.8 Rangkaian Timer Rangkaian timer adalah rangkaian elektronika yang digunakan sebagai multivibrator atau pembangkit frekuensi dimana nantinya kita dapat mengendalikan waktu untuk nyala ataupun mati. IC NE555 yang digunakan merupakan IC pewaktu atau timer. Rangkaian ini dipakai untuk menentukan jumlah waktu tunda dengan sangat tepat, tidak seperti Op-amp 741 yang hanya mampu memberikan tegangan output tinggi atau rendah.Didalam dunia elektronika sendiri, timer banyak digunakan sebagai pembuat jam digital. Di pasaran sendiri telah banyak sekali komponen elektronika berupa IC yang dapat digunakan langsung sebagai timer. Contoh yang paling sederhana adalah IC NE555 dan sejenisnya namun kita tetap harus



CHIKA CANTIKA DEWI (026), FARISADINA TYAGITA (029), NINA HAVILDA (030) INTAN PERMATASARI (034), DENIS KURNIAR WICAKSONO (038)



25



Sterilisator



membutuhkan komponen tambahan. Tetapi kali ini saya akan membuat rangkaian timer dengan menggunakan transistor. Cara kerja rangkaian timer sebenarnya merupakan pengisian dan pengosongan capasitor pada basis kedua transistor. Lamanya pengisian dan pengosongan tergantung dari banyaknya arus yang melewati resistor menuju kapasitor dan juga diikuti besarnya kapasitas tampungan kapasitor. 2.8.9 Water Level Rangkaian water level disini adalah untuk mengontrol level air atau ketinggian air dalam sebuah tangki penampungan. Dimana pada level tertentu motor DC akan bekerja otomatis dan mati otomatis.



BAB III PEMBAHASAN 3.1 Desain Project



Gambar 3.1 Desain Tampak Depan



3.2 Blok Diagram



CHIKA CANTIKA DEWI (026), FARISADINA TYAGITA (029), NINA HAVILDA (030) INTAN PERMATASARI (034), DENIS KURNIAR WICAKSONO (038)



26



Sterilisator



Gambar 3.2 Blok Diagram



Cara Kerja Blok Diagram : Cara kerja blok diagram simulasi sterilisator adalah sebagai berikut : setting suhu sesuai settingan yang telah tentukan. Power Supply memberi tegangan ke semua rangkaian



termasuk rangkaian timer. Kondisi awal LM 35 adalah suhu ruangan yang terdeteksi pada ruang steril yang bisa dilihat pada display suhu yang berbentuk 7 segment. Kemudian, nilai LM 35 dikuatkan menggunakan rangkaian penguat amplifier karena nilai yang dihasilkan mV. Selanjutnya output dari penguat diselisihkan dengan suhu setting menggunakan rangkaian difference amplifier yang outputnya akan membentuk PWM. Hasil dari PWM tersebut akan dihubungkan pada driver berupa rangkaian transistor sebagai saklar untuk menggerakkan kipas DC untuk menyalurkan uap panas yang dihasilkan heater atau pemanas dan menyalakan buzzer. Untuk heater menggunakan rangkaian water level dengan indikator high, medium, dan low. Saat push button ON ditekan, driver heater berupa SSR akan memanaskan air dan menghasilkan uap panas. Rangkaian utama akan bekerja jika air sudah dalam kondisi CHIKA CANTIKA DEWI (026), FARISADINA TYAGITA (029), NINA HAVILDA (030) INTAN PERMATASARI (034), DENIS KURNIAR WICAKSONO (038)



27



Sterilisator



medium, dan rangkaian seluruhnya akan mati apabila air berada pada kondisi high atau low. Saat suhu belum mencapai suhu setting, maka kipas DC akan berputar sampai suhu setting tercapai. Saat suhu setting sudah tercapai, maka kipas DC akan mati dan suhu stabil pada suhu setting sampai waktu yang telah ditentukan habis. 3.3 Diagram Alir



Gambar 3.3 Diagram Alir



Cara Kerja Diagram Alir : Tekan tombol push button ON untuk memulai penggunaan heater supaya menghasilkan uap, sebelum itu setting suhu terlebih dahulu untuk suhu yang diinginkan. Saat water level mencapai kondisi medium, rangkaian utama akan bekerja. Rangkaian utama akan memutar kipas DC untuk mengalirkan uap supaya suhu sterilisator sedikit demi sedikit naik. Saat suhu setting sudah tercapai maka timer akan aktif sehingga suhu setting sterilisator akan stabil dalam jangka waktu yang sudah ditentukan. Jika timer sudah habis, maka buzzer akan berbunyi sebagai indikator bahwa sterilisasi sudah selesai. Kemudian, tekan push button OFF untuk mengakhiri penggunaan sterilisator. 3.4 Penjelasan Rangkaian dan Perhitungan CHIKA CANTIKA DEWI (026), FARISADINA TYAGITA (029), NINA HAVILDA (030) INTAN PERMATASARI (034), DENIS KURNIAR WICAKSONO (038)



28



Sterilisator



3.4.1



Rangkaian PWM 3.4.1.1



Rangkaian LM35



LM35 memiliki keakuratan tinggi dan kemudahan perancangan jika dibandingkan dengan sensor suhu yang lain, LM35 juga mempunyai keluaran impedansi yang rendah dan linieritas yang tinggi sehingga dapat dengan mudah dihubungkan dengan rangkaian kendali khusus serta tidak memerlukan penyetelan lanjutan. Dengan tegangan keluaran yang terskala linear dengan suhu terukur, yakni 10 milivolt per 1 derajat celcius.



Gambar 3.4 Rangkaian LM35



3.4.1.2



Rangkaian Vset (Pembagi Tegangan) Rangkaian Vset di projek ini berperan sebagai input pembanding differensial yang akan dibandingkan dengan input dari rangkaian lm35. V=



R1 Vs R 1+ R 2



Gambar 3.4 Rangkaian Pembagi Tegangan



CHIKA CANTIKA DEWI (026), FARISADINA TYAGITA (029), NINA HAVILDA (030) INTAN PERMATASARI (034), DENIS KURNIAR WICAKSONO (038)



29



Sterilisator



3.4.1.3



Rangkaian Penguat



Pada rangkaian PWM output dari LM35 dikuatkan dengan menggunakan rangkaian penguat non iverting amplifier sebesar 10x penguatan. Menggunkan Rin sebesar …K dan R feedback sebesar …K. Sehingga menggunakan rummus non inverting amplifier ditemukan penguatan sebesar 10 kali. Acl =



+1 ( Rin Rf )



Vou = Acl x Vin



Gambar 3.4 Rangkaian Penguat



3.4.1.4



Rangkaian Difference Amplifier Rangkaian



difference



amplifier



adalah



rangkaian



yang



menyelisihkan dua inputann. Pada projek ini inputan non inverting terhubung dengan rangkaian pembagi tegangan atau suhu setting. Sedangkan inputan inverting terhubung dengan output penguat non inverting amplifier pertama. Output rangkaian difference amplifier tergantung besar selisih dari kedua inputan.



Gambar 3.4 Rangkaian Difference Amplifier



3.4.1.5



Rangkaian Proportional



CHIKA CANTIKA DEWI (026), FARISADINA TYAGITA (029), NINA HAVILDA (030) INTAN PERMATASARI (034), DENIS KURNIAR WICAKSONO (038)



30



Sterilisator



Rangkaian non inverting kedua atau rangkaian proportional terdapat pada setelah rangkaian difference amplifier untuk menguatkan output setelah diselisihkan oleh rangkaian difference amplifier. Rin pada rangkaian non inverting kedua ini menggunakan resistor sebesar … K dan Rf menggunakan variable resistor sebesar … K. Sehingga penguatan maksimal sebesar … kali. Acl = 1 + 3.4.1.6



R1 R2



Rangkaian Osilator Rangkaian osilator pada projek ini menggunkan rangkaian triangular



wave oscillator



yaitu



rangkaian



osilator



yang



dapat



membangkitkan frekuensi gelombang segitiga. Output osilator terhubung dengan pin non inverting rangkaian komparator dan output proportional terhubung dengan pin inverting dari rangkaian komparator. Penghitungan frekuensi osilator :



Gambar 3.4 Rangkaian Osilator



3.4.1.7



Rangkaian Komparator Rangkaian komparator yaitu rangkaian yang membandingkan inputan inverting dan non invertingnya. Projek ini, inputan inverting terhubung dengan rangkaian osilator dan input non inverting amplifier terhubung dengan ouput rangkaian proportional. Output rangkaian komparator tergantung perbandingan kedua inputnya. Ketika tegangan proportional lebih besar daripada tegangan osilator maka akan menghasilkan output yang bernilai positif VCC. Begitu sebaliknya ketika



CHIKA CANTIKA DEWI (026), FARISADINA TYAGITA (029), NINA HAVILDA (030) INTAN PERMATASARI (034), DENIS KURNIAR WICAKSONO (038)



31



Sterilisator



proportional lebih kecil daripada tegangan osilator maka akan menghasilkan output yang bernilai negative VCC.



Gambar 3.4 Rangkaian Komparator



3.4.2



Rangkaian 7 Segment Display Rangkaian ADC display ini menggunakan IC 7107 yang memiliki 40 pin yang diberi inputan … V. Rangkaian ADC display mengubah inputan analog dari output sensor LM35 yang berupa tegangan analog yang akan dirubah menjadi data digital yang akan ditampilkan di sevent segment.



Gambar 3.4 Rangkaian Segment Display



3.4.3



Rangkaian Timer Rangkaian timer terdiri dari rangkaian clock dengan menggunakan IC NE555 untuk mengkondisikan ic sebagai decoder untuk menciptakan angka pada seven segment.



CHIKA CANTIKA DEWI (026), FARISADINA TYAGITA (029), NINA HAVILDA (030) INTAN PERMATASARI (034), DENIS KURNIAR WICAKSONO (038)



32



Sterilisator



Gambar 3.4 Rangkaian Timer



3.4.4



Rangkaian Water Level Rangkaian water level disini adalah untuk mengontrol level air atau ketinggian air dalam sebuah tangki penampungan. Dimana pada level tertentu motor DC akan bekerja otomatis dan mati otomatis.



CHIKA CANTIKA DEWI (026), FARISADINA TYAGITA (029), NINA HAVILDA (030) INTAN PERMATASARI (034), DENIS KURNIAR WICAKSONO (038)



33



Sterilisator



Gambar 3.4 Rangkaian Water Level



3.5 Alat dan Bahan Sebagai



penunjang



dalam



melaksanakan



pembuatan



projek,



pengukuran,



pengamatan, maupun pengujian digunakan beberapa peralatan. Peralatan-peralatan tersebut antara lain : Tabel 3.5 Daftar Alat dan Bahan yang Diperlukan



No . 1



Nama Alat Toolset (lengkap)



2



Solder



3



Penyedot Timah



4



Bor



5



Cutter



No.



Nama Bahan



1.



Kabel Jumper



2.



Papan



3.



Lem Tembak



4.



Timah



5.



Komponen



3.5 Kurangnya Projek 1. Pada water level, basis medium tidak kesulut tegangan. 2. Rangkaian clock dan timer. 3. Buzzer. 4. Relay tidak mendapat tegangan.



CHIKA CANTIKA DEWI (026), FARISADINA TYAGITA (029), NINA HAVILDA (030) INTAN PERMATASARI (034), DENIS KURNIAR WICAKSONO (038)



34



Sterilisator



BAB IV HASIL DAN ANALISIS 4.1 Pengambilan Data Rangkaian 4.1.1 Hasil Pengukuran Test Poin pada LM 35



CHIKA CANTIKA DEWI (026), FARISADINA TYAGITA (029), NINA HAVILDA (030) INTAN PERMATASARI (034), DENIS KURNIAR WICAKSONO (038)



35



Sterilisator



Dapat dilihat pada gambar diatas adalah output LM35 sebelum masuk ke rangkaian penguat, sinyal yang dihasilkan sangat kecil yaitu sebesar 0,03 V. 4.1.2 Hasil Pengukuran Test Poin pada Rangkaian Penguat



Rangkaian inverting amplifier memiliki penguatan sebesar 10 kali. Pada pengukuran osiloskop amplitude yang dihasilkan sebesar 0,03V dari input sinyal yang keluar dari LM35 sebesar 0,3 V.



CHIKA CANTIKA DEWI (026), FARISADINA TYAGITA (029), NINA HAVILDA (030) INTAN PERMATASARI (034), DENIS KURNIAR WICAKSONO (038)



36



Sterilisator



4.1.3 Hasil Pengukuran Test Poin pada Suhu Setting (Pembagi Tegangan) Rangkaian suhu setting atau pembagi tegangan merupakan rangkaian yang membagi input menjadi beberapa output tegangan yang nanti akan dibandingkan dengan rangkaian LM 35 yaitu berupa 0,45V ; 0,5V ; 0,55V. 4.1.4 Hasil Pengukuran Test Poin pada Difference Amplifier



Rangkaian difference amplifier op-amp merupakan rangkaian pembanding input pada kedua masukannya. Rangkaian ini membandingkan antara output yang dihasilkan sebesar 0,15 V dari perbandingan suhu setting dan penguatan dari output LM35. 4.1.5 Hasil Pengukuran Test Poin pada Proportional



Pada rangkaian penguat proportional ouput dari difference op-amp dikuatkan sebesar … kali sehingga output menjadi … Volt.



CHIKA CANTIKA DEWI (026), FARISADINA TYAGITA (029), NINA HAVILDA (030) INTAN PERMATASARI (034), DENIS KURNIAR WICAKSONO (038)



37



Sterilisator



Tabel 4.1 Tabel Penguatan Rangkaian Penguat Awal Penguat Proportional



Penguat 10x Menyesuaikan



4.1.6 Hasil Pengukuran Test Poin pada Osilator



Rangkaian osilator disini berfungsi sebagai pembangkit frekuensi dan membentuk gelombang segitiga yang kemudian akan dibandingkan dengan input dari difference amplifier yang telah dikuatkan di rangkaian proportional. 4.1.7 Hasil Pengukuran Test Poin pada Komparator



Rangkaian komparator disini sebagai pembanding dari inputan rangkaian proportional dan rangkaian osilator. Nantinya output dari komparatorlah yang menentukan nyala matinya kipas DC.



BAB V CHIKA CANTIKA DEWI (026), FARISADINA TYAGITA (029), NINA HAVILDA (030) INTAN PERMATASARI (034), DENIS KURNIAR WICAKSONO (038)



38



Sterilisator



PENUTUP 5.1 Kesimpulan Kesimpulan yang kami dapatkan dalam menyelesaikan project sterilisator ini yaitu : 5.1.1. Telah direalisasikan alat sterilisator yang dapat menstabilkan suhu 45’C, 50’C, 55’C selama 4 menit, 6 menit, dan 8 menit. 5.1.2. Project sterilisator ini memiliki pilihan besarnya nilai suhu yaitu 45’C, 50’C, dan 55’C dengan menggunakan selector yang telah disediakan untuk mengganti suhu yang diinginkan. 5.1.3. Waktu maksimal pencapaian suhu pada 45’C adalah 4 menit sedangkan untuk suhu 55’C adalah 8 menit. 5.2 Saran Kami menyarankan untuk project sterilizer ini untuk lebih baik dimasa mendatang dengan memperbaiki alat yang memperbaiki sensor suhu dengan kenaikan yang lebih stabil, penggunaan chamber yang lebih tahan panas. Dengan adanya project sterilizer ini diharapkan dapat memberi manfaat bagi pengembangan ilmu mengenai rangkaian elektronika yang digunakan pada peralatan laboratorium klinik untuk mensterilkan instrument-instrument kesehatan.



DAFTAR PUSTAKA



CHIKA CANTIKA DEWI (026), FARISADINA TYAGITA (029), NINA HAVILDA (030) INTAN PERMATASARI (034), DENIS KURNIAR WICAKSONO (038)



39



Sterilisator



1. Sterilisator,



2012,



unknown



http://yurryelian.blogspot.com/2012/06/sterilisator.html 2. Spo



Oprasional



dan



Perawatan



Sterilisator



Kering,



2017.



Sofia



https://www.scribd.com/document/355536621/Spo-Oprasional-Dan-PerawatanSterilisator-Kering 3. Sterilisator, 2016, unknown https://www.mitrakesehatan.com/sterilisator.html



LAMPIRAN CHIKA CANTIKA DEWI (026), FARISADINA TYAGITA (029), NINA HAVILDA (030) INTAN PERMATASARI (034), DENIS KURNIAR WICAKSONO (038)



40



Sterilisator



a. Main Control



b. Timer



c. Suhu Display



d. Tampak Depan



CHIKA CANTIKA DEWI (026), FARISADINA TYAGITA (029), NINA HAVILDA (030) INTAN PERMATASARI (034), DENIS KURNIAR WICAKSONO (038)



41



Sterilisator



e. Tampak Belakang



CHIKA CANTIKA DEWI (026), FARISADINA TYAGITA (029), NINA HAVILDA (030) INTAN PERMATASARI (034), DENIS KURNIAR WICAKSONO (038)



42