PROPOSAL TUGAS AKHIR PEMBAHASAN ULTRASOU
PROPOSAL TUGAS AKHIR
PEMBAHASAN ULTRASOUND THERAPY
MODEL ERBOSONAT COMFORT
Disusun sebagai salah satu syarat untuk menyusun karya tulis ilmiah
Program Studi DIII Teknik Elektromedik
STIKES Widya Husada Semarang
\
Oleh :
MUHAMMAD NUR ROCHIM
NIM 09.4.026
PRODI DIII TEKNIK ELEKTROMEDIK
STIKES WIDYA HUSADA
SEMARANG
2012
INTISARI
Kualitas peralatan kesehatan di rumah sakit, merupakan perkembangan ilmu
pengertahuan dan teknologi yang sangat pesat, kemajuan ilmu pengertahuan ini berdampak
pada kemajuan disegala bidang khususnya dalam bidang kesehatan yang telah membawa
dampak positif besar, yang dapat dilihat pada perkembangan teknologi peralatan kesehatan
rumah sakit, terutama pada peralatan elektromedik sebagai penunjang pelayanan
kesehatan.
Begitu juga dengan perkembangan sumber daya manusia di bidang kesehatan
semakin meningkat dan optimal sebagai wujud untuk kesejahteraan umum. Salah satu
peningkatan pelayanan kesehatan, maka perlu ditunjang dengan perkembangan alat
kesehatan. Salah satunya dengan peralatan terapi yang efektif, dengan harapan agar lebih
mudah dan efektif pada penggunaannya, tak berdampak negatif bagi operator ataupun
pemakai peralatan tersebut. Salah satu bentuk peralatan terapi adalah Ultrasound Therapy
yaitu suatu alat terapi yang menggunakan frekuensi gelombang Ultrasound (0.75 – 3 MHz)
yang dapat membantu mengurangi
kekakuan/ perlengketan otot, mengurangi nyeri,
melancarkan sirkulasi darah. Cara kerja alat ini adalah menggunakan gelombang suara
frekuensi tinggi untuk meningkatkan produksi panas jaringan dalam sehingga dapat
mengurangi rasa nyeri. Alat ultrasound terapi ini menggunakan rangkaian pembangkit
frekuensi yang menghasilkan arus berfrekwensi tinggi yang mencapai 0,75 s.d 3 MHz.
Arus ini berjalan menembus kabel koaksial pada transducer elektroda yang kemudian di
konversikan menjadi vibrasi oleh adanya efek piezoelektrik.
LEMBAR PENGESAHAN
Telah disetujui dan disahkan di Semarang Tanggal…..…Bulan…...Tahun…..
Proposal Tugas Akhir dengan judul
“ULTRASOUND THERAPY ERBOSONAT COMFORT”
Menyetujui
Pembimbing 1
Pembimbing 2
Sugeng Santoso, BE. ST
Agung Satrio Nugroho, ST
Mengetahui
Koordinator Karya Tulis Ilmiah
Agung Satrio Nugroho, ST
I.
LATAR BELAKANG
Dalam kemajuan ilmu pengetahuan dan tekhnologi yang pesat saat ini. Serta
perkembangan pula ilmu kedokteran saat ini, khususnya di bidang kesehatan.
Kemajuan tersebut dapat dilihat pada perkembangan teknologi peralatan kesehatan
di rumah sakit, terutama peralatan elektromedik sebagai penunjang pelayanan
kesehatan.
Sekarang ini banyak ditemui teknik pengobatan salah satunya dengan
menggunakan terapi fisik. Fisioterapi atau terapi fisik merupakan teknik
pengobatan dengan modalitas fisik. Beberapa modalitas fisik yang terdapat di
pergunakan antara lain : listrik, suara, panas, dingin, magnet, tenaga gerak dan air.
Modalitas fisik inilah yang kemudian menjadi dasar aplikasi fisioterapi. Salah satu
aplikasi terapi fisik adalah terapi suara / ultrasound dengan melakukan sejumlah
diagnosis atas kondisi dan penyakit yang berbeda-beda. Akhir-akhir ini kita
dikagetkan dengan mengetahui bahwa ultrasound dapat membantu meringankan
beberapa masalah, terutama masalah yang berkaitan dengan sistem muskoskeletal.
Pendekatan pengobatan dengan cara ini juga sangat aman dan lebih murah
dibandingkan dengan metode modern ataupun tradisional lainnya.
Terapi ultrasound merupakan jenis thermotherapy (terapi panas) yang dapat
mengurangi nyeri akut maupun kronis. Terapi ini menggunakan arus listrik yang
dialirkan lewat transducer yang mengandung kristal kuarsa yang dapat
mengembang dan kontraksi serta memproduksi gelombang suara yang dapat
ditransmisikan pada kulit serta ke dalam tubuh.
Berdasarkan hal tersebut diatas serta ingin meningkatkan pengetahuan
tentang alat tersebut maka penulis membuat pembahasan dengan judul :
ʺPESAWAT ULTRASOUND THERAPYʺ
II.
TUJUAN
Tujuan dari pembuatan karya tulis ilmiah ini adalah :
1. Sebagai salah satu syarat kelulusan dalam menyelesaikan pendidikan di
Prodi DIII Teknik Elektromedik STIKES Widya Husada Semarang.
2. Mengaplikasikan teori dan praktek elektronika dan elektromedik yang
diperoleh dari bangku kuliah.
3. Untuk mengetahui lebih jauh tentang Ultrasound Therapy.
III.
PEMBATASAN MASALAH
Dalam penyajian karya tulis ilmiah ini, penulis membatasi masalah yang
berkaitan dengan Ultrasound therapy saja. Hal ini bertujuan untuk
menghindari pelebaran masalah.
IV.
METODOLOGI
a. Metode Literatur
Yaitu dengan cara memanfaatkan buku-buku referensi sebagai
penunjang dalam pengambilan teori dasar.
b. Metode Wawancara
Yaitu melakukan konsultasi dengan dosen pembimbing dan juga
dengan pihak-pihak yang mengetahui tentang alat tersebut.
V.
TINJAUAN PUSTAKA
Terapi ultrasound adalah terapi fiii yang menggunaian
gelombang iuara freiuenii tinggi untui meningiatian produiii
panai jaringan dalam iehingga dapat mengurangi raia nyeri
mengataii
cedera
musculoskeletal
injuries,
arthritis
dan
fbromyalgia.
Prinsip dasar pada Ultrasound Therapy menggunaian
rangiaian
pembangiit freiuenii atau oiilator, amplifer, dan rangiaian
iomparator dan rangiaian tranduier.
V.1 Rangkaian Osilator
1. Osilator colpitt
Osilator Collpit adalah salah satu topologi osilator yang efektif
digunakan untuk pembangkit gelombang sinus pada rentang frekuensi
antara 10kHz hingga 10MHz. Osilator ini menggunakan rangkaian tertala
LC dan umpanbalik positif melalui suatu pembagi tegangan kapasitif dari
rangkaian tertala. Umpanbalik ini bisa ditopankan deret maupun jajar.
Frekuensi osilasi ditentukan oleh rumus:
f0
1
2
11
1
L
C
C
1
2
Gambar 5.1 Rangkaian osilator colpitt
2. Osilator clapp
Osilator Clapp adalah versi modifikasi osilator Colpitt dengan
kemantapan frekuensi lebih baik. Frekuensi ditentukan oleh deret
kondensator Co dan induktor Lo dan bukan oleh kondensator jajar C1 dan
C2 seperti dalam rangkaian osilator Colpitt standar. Untuk osilator Clapp
dan umpan balik positif diadakan oleh C1 dan C2.Dengan rumus :
f0
1
2
1
L0 C 0
Gambar 5.2 Rangkaian osilator clap
3. Osilator Kristal
Disebut osilator kristal karena osilator ini menggunakan kristal
kwarsa sebagai komponen penentu frekuensinya. Kristal osilator
digunakan untuk menghasilkan isyarat dengan tingkat kestabilan
frekuensi yang sangat tinggi. Kristal pada osilator ini terbuat dari quartz
atau Rochelle salt dengan kualitas yang baik. Material ini memiliki
kemampuan mengubah energi listrik menjadi energi mekanik berupa
getaran atau sebaliknya. Kemampuan ini lebih dikenal dengan
piezoelectric effect. Aplikasinya dalam rangkaian osillator seperti pada
gambar berikut.
Gambar 5.3 Rangkaian osilator Krista
Kapasitor C1 dan C2 membentuk kapasitansi beban untuk kristal.
Kapasitansi beban optimum (CL) untuk kristal yang diberikan ditentukan
oleh produsen atau pembuat kristal. Persamaan untuk menghitung nilai
C1 dan C2 adalah
CL
C1 * C 2
CS
C1 C 2
Dimana Cs adalah kapasitansi pada PCB, biasanya nilai 5pf dapat
digunakan untuk tujuan perhitungan. Sekarang C1 dan C2 dapat dipilih
untuk memenuhi persamaan di atas. Biasanya C1 dan C2 yang dipilih
sehingga mereka kurang lebih sama. Nilai-nilai besar C1 dan / atau C2
meningkatkan stabilitas frekuensi tetapi menurunkan gain loop dan dapat
menyebabkan masalah start up.
V.2
Rangkaian Amplifir
Inverting
Inverting amplifier ini, input dengan outputnya berlawanan
polaritas. Jadi ada tanda minus pada rumus penguatannya. Penguatan
inverting amplifier adalah bisa lebih kecil nilai besaran dari 1, misalnya
-0.2 , -0.5 , -0.7 , dst dan selalu negatif. Rumus nya : V0
Rf
Vi
Ri
Gambar 5.4 Rangkaian Op Amp inverting
Non Inverting
Rangkaian non inverting ini hampir sama dengan rangkaian
inverting hanya perbedaannya adalah terletak pada tegangan inputnya
dari masukan noninverting. Rumusnya seperti berikut :
sehingga persamaan menjadi
V0
Rf Ri
Vi
Ri
Rf
V0
1Vi
Ri
Hasil tegangan output non inverting ini akan lebih dari satu dan
selalu positif. Rangkaian nya adalah seperti pada gambar berikut ini :
Gambar 5.5 Rangkaian Op Amp Non Inverting
Buffer
Rangkaian buffer adalah rangkaian yang inputnya sama dengan
hasil outputnya. Dalam hal ini seperti rangkaian common colektor yaitu
berpenguatan = 1. Rangkaiannya seperti pada gambar berikut ini
Gambar 5.6 Rangkaian Buffer
Nilai R yang terpasang gunanya untuk membatasi arus yang di
keluarkan. Besar nilainya tergantung dari indikasi dari komponennya,
biasanya tidak dipasang alias arus dimaksimalkan sesuai dengan
kemampuan op-ampnya.
Adder/ Penjumlah
Rangkaian penjumlah atau rangkaian adder adalah rangkaian
penjumlah yang dasar rangkaiannya adalah rangkaian inverting
amplifier dan hasil outputnya adalah dikalikan dengan penguatan seperti
pada rangkaian inverting. Pada dasarnya nilai outputnya adalah jumlah
dari
penguatan
masing
masing
dari
inverting,
seperti
:
Gambar 5.6 Rangkaian Adder
Integrator
Rangkaian integrator op-amp ini juga berasal dari rangkaian
inverting dengan tahanan umpan baliknya diganti dengan kapasitor.
Perhitungan nilai untuk RF berkaitan dengan komponen lainnya, yaitu
fa< fb dimana rumus fa adalah :
fb
1
2R1C F
,
f0
1
2R1 C F
, misa
f a f b / 10 l
Gambar 5.7 Rangkaian Integrator
Oscilator
Pada bagian ini menjelaskan op-amp untuk oscilator yang dapat
diatur atur frekuensi outputnya dengan gelombang yang bervariasi pula.
Pada dasarnya fungsi oscilator adalah sinyal AC atau gelombang
tegangan
saja.
Lebih
spesifik
lagi,
oscilator
adalah
proses
pengulanganbentuk gelombang tertentu pada amplitudo dan frekuensi
yang tetap tanpa eksternal input.
Salah iatu apliiaiinya digunaian iebagai Voltage
Control Oscilator (VCO) adalah penguatan dengan ouput frekuensinya
tergantung dari input rangkaian. Selanjutnya terdapat rangkaian Schmitt
Trigger yang berfungsi sebagai komparator yaitu tegangan referensi
menjadi lebih tinggi apabila sinyal input bergerak dari tegangan rendah
ke tegangan tinggi dari pada sinyal input tinggi ke rendah.
Gambar 5.8 Voltage Control Oscilator
V.3
Transduser
Alat yang mengubah suatu bentuk energi kedalam bentuk energi
yang lain terbuat dari bahan iriital iintetii ieperti barium
titanate atau iirion timbal titanat yang memiliii potenii
piezeloelectric yaini potenii untui memproduiii arui liitrii
bila dilaiuian peneianan pada iriital. Transduser ultrasonic
mengubah energi listrik menjadi energi mekanik, dalam bentuk suara dan
sebaliknya. Transduser ultrasonik terdiri atas dua macam yaitu pengirim
(transmitter) Tx dan penerima (receiver) Rx yang akan menghasilkan
medan listrik pada saat material berubah bentuk atau dimensinya sebagai
akibat gaya mekanik.
Lapisan tipis piezoelectric adalah suatu bahan tipis yang terbuat dari
bahan piezoelectric misalnya Rochelle-salt atau quartz yang memiliki
kemampuan menghasilkan tegangan listrik bila dikenai tekanan. Bila bahan
tersebut dikenai tekanan maka akan terjadi distorsi dan tekanan listrik akan
dihasilkan dari kedua permukaannya
Gambar 5.9 Prinsip kerja bahan piezoelectric transducer
Tekanan pada piezoelectric ceramic →perubahan momen dipol →tegangan.
Pada
prinsipnya,
efek
piezoelectric
diperoleh
dari
ketidakseimbangan distribusi arus listrik pada bahan piezoelktric yang
disebabkan oleh terjadinya tegangan (stress) pada bahan tersebut dan
selanjutnya mengakibatkan terjadinya regangan. Bila kedua permukaan
bahan tersebut dilapisi dengan bahan logam dan lempengan kecil tembaga
ditempelkan padanya, maka perubahan arus listrik ini akan mengakibatkan
terjadinya sinyal tegangan listrik pada lempeng tembaga tersebut. Efek ini
dapat dibalik yaitu bila tegangan listrik dikenakan pada bahan tersebut maka
akan terjadi regangan.
Tabel 1 Apliiaii piezoelectric berdaiarian tipe getaran
VI.
BLOK DIAGRAM PESAWAT ULTRASOUND THERAPY
FRONT PANEL
SWITCH BOARD
ELEKTRODA
ULTRASOUND
TIMER
MIKROCONTROLLER
OSCILLATOR
AMPLIFIER
SCHIMIT TRIGGER
OUTPUT
FILTER
SIMULTAN
STECKDOSE
UNIT PLUG
VII.
FILTER
POWER SUPPLY
CARA KERJA BLOK DIGRAM
Pada saat saklar ON /OFF ditekan. Tegangan dari jala – jala PLN
sebesar 220 V AC masuk ke rangkaian catu daya. Pada rangkaian catu daya
mengubah tegangan AC menjadi tegangan DC dengan rangkaian penyearah,
kemudian tegangan yang telah ditentukan nilainya tersebut diberikan ke
masing – masing blok rangkaian main board dan rangkaian display melalui
rangkaian switching tegangan . Pada rangkaian main board terdapat processor
sistem yang berfungsi mengatur semua perintah dari alat ini. Pada rangkaian
oscillator yang menghasilkan freiuenii gelombang yang tinggi,
freiuenii yang digunaian antara 0.8 iampai dengan 3
megahertz (800 iampai dengan 3,000 iilohertz). Selanjutnya
pada rangiaian amplifer digunaian iebagai Voltage Control
Oscilator (VCO) adalah penguatan dengan ouput frekuensinya tergantung dari
input rangkaian. Selanjutnya terdapat rangkaian Schmitt Trigger yang
berfungsi sebagai komparator yaitu tegangan referensi menjadi lebih tinggi
apabila sinyal input bergerak dari tegangan rendah ke tegangan tinggi dari pada
sinyal input tinggi ke rendah. Pada rangkaian Timer, waktu terapi dapat diatur
mulai dari 1 – 30 menit sesuai dengan keperluan. Terdapat
transducer
yang terletai pada apliiator/ eleitroda. Transducer terbuat dari
iriital iintetii ieperti barium titanate atau iirion timbal
titanat yang memiliii potenii piezeloelectric yaini potenii untui
memproduiii arui liitrii bila dilaiuian peneianan pada
iriital.
Gelombang
mengaiibatian
iuara
moleiul
yang
moleiul
pada
dihaiilian
jaringan
dapat
bergetar
iehingga menimbulian energi meianii dan panai. Keadaan
ini menimbulian panai pada lapiian dalam tubuh ieperti otot,
tendo, ligamen, periendian dan tulang. Ada dua macam
bentui
gelombang
output
ultraiound
terapi
ini
gelombang iontinyu dan gelombang intermittent (pulsed).
yaini
VIII. SISTEMATIKA PENULISAN
Untuk mempermudah dalam pembuatan karya tulis ilmiah ini, maka
penulis sertakan sistematika penulisan sebagai berikut :
BAB I
PENDAHULUAN
Bab ini di uraikan menjadi beberapa sub bab, antara lain : latar
belakang, maksud dan tujuan penulisan, pembatasasan masalah,
metode penulisan, sistematika penulisan.
BAB II
TEORI DASAR
Pada bab ini di uraikan mengenai pengertian pesawat Ultrasound
Therapy dan penjelasan tentang komponen yang digunakanT
BAB III
PEMBAHASAN ALAT
Pada bab ini diuraikan tentang pembahasan alat tentang cara kerja
alat dengan cara menganalisa setiap blok diagram, maintenance, dan
trouble shooting.
BAB V
PENUTUP
Hasil kesimpulan dari pembahasan alat serta saran dari hasil
pembahasan sehingga dapat dikembangkan dengan lebih baik.
IX.
JADWAL PELAKSANAAN
Kegiatan perencanaan ini disebut oleh penulis pada saat disetujui
proposal yang penulis ajukan. Jadwal kegiatan yang penulis buat sesuai dengan
tabel berikut :
April
Mei
Juni
Juli
Kegiatan
I
II III IV I
II
III IV I II
III IV I
II
III IV
Pengumpulan
Data
Pembuatan KTI
Bimbingan KTI
Ujian Sidang
X.
PENUTUP
Penulis berharap semoga rencana pembahasan alat dapat terlaksana
sesuai dengan program yang telah penulis susun. Untuk itu penulis harapkan
bantuan kritik dan saran yang membangun dari semua pihak untuk membantu
dalam pembahasan alat ini.
DAFTAR PUSTAKA
1.
Buku “Service Manual dan User Manual ERBE Erbosonat Comfort”
2.
dr. Arovah, Novita Intan, MPH. 2010. Dasar – Dasar Fisioterapi pada
Cedera : Yogyakarta.
3.
Zuhal, Zhanggischan. 2004. Prinsip Dasar Elektroteknik. Jakarta :Gramedia
Pustaka Utama.
PEMBAHASAN ULTRASOUND THERAPY
MODEL ERBOSONAT COMFORT
Disusun sebagai salah satu syarat untuk menyusun karya tulis ilmiah
Program Studi DIII Teknik Elektromedik
STIKES Widya Husada Semarang
\
Oleh :
MUHAMMAD NUR ROCHIM
NIM 09.4.026
PRODI DIII TEKNIK ELEKTROMEDIK
STIKES WIDYA HUSADA
SEMARANG
2012
INTISARI
Kualitas peralatan kesehatan di rumah sakit, merupakan perkembangan ilmu
pengertahuan dan teknologi yang sangat pesat, kemajuan ilmu pengertahuan ini berdampak
pada kemajuan disegala bidang khususnya dalam bidang kesehatan yang telah membawa
dampak positif besar, yang dapat dilihat pada perkembangan teknologi peralatan kesehatan
rumah sakit, terutama pada peralatan elektromedik sebagai penunjang pelayanan
kesehatan.
Begitu juga dengan perkembangan sumber daya manusia di bidang kesehatan
semakin meningkat dan optimal sebagai wujud untuk kesejahteraan umum. Salah satu
peningkatan pelayanan kesehatan, maka perlu ditunjang dengan perkembangan alat
kesehatan. Salah satunya dengan peralatan terapi yang efektif, dengan harapan agar lebih
mudah dan efektif pada penggunaannya, tak berdampak negatif bagi operator ataupun
pemakai peralatan tersebut. Salah satu bentuk peralatan terapi adalah Ultrasound Therapy
yaitu suatu alat terapi yang menggunakan frekuensi gelombang Ultrasound (0.75 – 3 MHz)
yang dapat membantu mengurangi
kekakuan/ perlengketan otot, mengurangi nyeri,
melancarkan sirkulasi darah. Cara kerja alat ini adalah menggunakan gelombang suara
frekuensi tinggi untuk meningkatkan produksi panas jaringan dalam sehingga dapat
mengurangi rasa nyeri. Alat ultrasound terapi ini menggunakan rangkaian pembangkit
frekuensi yang menghasilkan arus berfrekwensi tinggi yang mencapai 0,75 s.d 3 MHz.
Arus ini berjalan menembus kabel koaksial pada transducer elektroda yang kemudian di
konversikan menjadi vibrasi oleh adanya efek piezoelektrik.
LEMBAR PENGESAHAN
Telah disetujui dan disahkan di Semarang Tanggal…..…Bulan…...Tahun…..
Proposal Tugas Akhir dengan judul
“ULTRASOUND THERAPY ERBOSONAT COMFORT”
Menyetujui
Pembimbing 1
Pembimbing 2
Sugeng Santoso, BE. ST
Agung Satrio Nugroho, ST
Mengetahui
Koordinator Karya Tulis Ilmiah
Agung Satrio Nugroho, ST
I.
LATAR BELAKANG
Dalam kemajuan ilmu pengetahuan dan tekhnologi yang pesat saat ini. Serta
perkembangan pula ilmu kedokteran saat ini, khususnya di bidang kesehatan.
Kemajuan tersebut dapat dilihat pada perkembangan teknologi peralatan kesehatan
di rumah sakit, terutama peralatan elektromedik sebagai penunjang pelayanan
kesehatan.
Sekarang ini banyak ditemui teknik pengobatan salah satunya dengan
menggunakan terapi fisik. Fisioterapi atau terapi fisik merupakan teknik
pengobatan dengan modalitas fisik. Beberapa modalitas fisik yang terdapat di
pergunakan antara lain : listrik, suara, panas, dingin, magnet, tenaga gerak dan air.
Modalitas fisik inilah yang kemudian menjadi dasar aplikasi fisioterapi. Salah satu
aplikasi terapi fisik adalah terapi suara / ultrasound dengan melakukan sejumlah
diagnosis atas kondisi dan penyakit yang berbeda-beda. Akhir-akhir ini kita
dikagetkan dengan mengetahui bahwa ultrasound dapat membantu meringankan
beberapa masalah, terutama masalah yang berkaitan dengan sistem muskoskeletal.
Pendekatan pengobatan dengan cara ini juga sangat aman dan lebih murah
dibandingkan dengan metode modern ataupun tradisional lainnya.
Terapi ultrasound merupakan jenis thermotherapy (terapi panas) yang dapat
mengurangi nyeri akut maupun kronis. Terapi ini menggunakan arus listrik yang
dialirkan lewat transducer yang mengandung kristal kuarsa yang dapat
mengembang dan kontraksi serta memproduksi gelombang suara yang dapat
ditransmisikan pada kulit serta ke dalam tubuh.
Berdasarkan hal tersebut diatas serta ingin meningkatkan pengetahuan
tentang alat tersebut maka penulis membuat pembahasan dengan judul :
ʺPESAWAT ULTRASOUND THERAPYʺ
II.
TUJUAN
Tujuan dari pembuatan karya tulis ilmiah ini adalah :
1. Sebagai salah satu syarat kelulusan dalam menyelesaikan pendidikan di
Prodi DIII Teknik Elektromedik STIKES Widya Husada Semarang.
2. Mengaplikasikan teori dan praktek elektronika dan elektromedik yang
diperoleh dari bangku kuliah.
3. Untuk mengetahui lebih jauh tentang Ultrasound Therapy.
III.
PEMBATASAN MASALAH
Dalam penyajian karya tulis ilmiah ini, penulis membatasi masalah yang
berkaitan dengan Ultrasound therapy saja. Hal ini bertujuan untuk
menghindari pelebaran masalah.
IV.
METODOLOGI
a. Metode Literatur
Yaitu dengan cara memanfaatkan buku-buku referensi sebagai
penunjang dalam pengambilan teori dasar.
b. Metode Wawancara
Yaitu melakukan konsultasi dengan dosen pembimbing dan juga
dengan pihak-pihak yang mengetahui tentang alat tersebut.
V.
TINJAUAN PUSTAKA
Terapi ultrasound adalah terapi fiii yang menggunaian
gelombang iuara freiuenii tinggi untui meningiatian produiii
panai jaringan dalam iehingga dapat mengurangi raia nyeri
mengataii
cedera
musculoskeletal
injuries,
arthritis
dan
fbromyalgia.
Prinsip dasar pada Ultrasound Therapy menggunaian
rangiaian
pembangiit freiuenii atau oiilator, amplifer, dan rangiaian
iomparator dan rangiaian tranduier.
V.1 Rangkaian Osilator
1. Osilator colpitt
Osilator Collpit adalah salah satu topologi osilator yang efektif
digunakan untuk pembangkit gelombang sinus pada rentang frekuensi
antara 10kHz hingga 10MHz. Osilator ini menggunakan rangkaian tertala
LC dan umpanbalik positif melalui suatu pembagi tegangan kapasitif dari
rangkaian tertala. Umpanbalik ini bisa ditopankan deret maupun jajar.
Frekuensi osilasi ditentukan oleh rumus:
f0
1
2
11
1
L
C
C
1
2
Gambar 5.1 Rangkaian osilator colpitt
2. Osilator clapp
Osilator Clapp adalah versi modifikasi osilator Colpitt dengan
kemantapan frekuensi lebih baik. Frekuensi ditentukan oleh deret
kondensator Co dan induktor Lo dan bukan oleh kondensator jajar C1 dan
C2 seperti dalam rangkaian osilator Colpitt standar. Untuk osilator Clapp
dan umpan balik positif diadakan oleh C1 dan C2.Dengan rumus :
f0
1
2
1
L0 C 0
Gambar 5.2 Rangkaian osilator clap
3. Osilator Kristal
Disebut osilator kristal karena osilator ini menggunakan kristal
kwarsa sebagai komponen penentu frekuensinya. Kristal osilator
digunakan untuk menghasilkan isyarat dengan tingkat kestabilan
frekuensi yang sangat tinggi. Kristal pada osilator ini terbuat dari quartz
atau Rochelle salt dengan kualitas yang baik. Material ini memiliki
kemampuan mengubah energi listrik menjadi energi mekanik berupa
getaran atau sebaliknya. Kemampuan ini lebih dikenal dengan
piezoelectric effect. Aplikasinya dalam rangkaian osillator seperti pada
gambar berikut.
Gambar 5.3 Rangkaian osilator Krista
Kapasitor C1 dan C2 membentuk kapasitansi beban untuk kristal.
Kapasitansi beban optimum (CL) untuk kristal yang diberikan ditentukan
oleh produsen atau pembuat kristal. Persamaan untuk menghitung nilai
C1 dan C2 adalah
CL
C1 * C 2
CS
C1 C 2
Dimana Cs adalah kapasitansi pada PCB, biasanya nilai 5pf dapat
digunakan untuk tujuan perhitungan. Sekarang C1 dan C2 dapat dipilih
untuk memenuhi persamaan di atas. Biasanya C1 dan C2 yang dipilih
sehingga mereka kurang lebih sama. Nilai-nilai besar C1 dan / atau C2
meningkatkan stabilitas frekuensi tetapi menurunkan gain loop dan dapat
menyebabkan masalah start up.
V.2
Rangkaian Amplifir
Inverting
Inverting amplifier ini, input dengan outputnya berlawanan
polaritas. Jadi ada tanda minus pada rumus penguatannya. Penguatan
inverting amplifier adalah bisa lebih kecil nilai besaran dari 1, misalnya
-0.2 , -0.5 , -0.7 , dst dan selalu negatif. Rumus nya : V0
Rf
Vi
Ri
Gambar 5.4 Rangkaian Op Amp inverting
Non Inverting
Rangkaian non inverting ini hampir sama dengan rangkaian
inverting hanya perbedaannya adalah terletak pada tegangan inputnya
dari masukan noninverting. Rumusnya seperti berikut :
sehingga persamaan menjadi
V0
Rf Ri
Vi
Ri
Rf
V0
1Vi
Ri
Hasil tegangan output non inverting ini akan lebih dari satu dan
selalu positif. Rangkaian nya adalah seperti pada gambar berikut ini :
Gambar 5.5 Rangkaian Op Amp Non Inverting
Buffer
Rangkaian buffer adalah rangkaian yang inputnya sama dengan
hasil outputnya. Dalam hal ini seperti rangkaian common colektor yaitu
berpenguatan = 1. Rangkaiannya seperti pada gambar berikut ini
Gambar 5.6 Rangkaian Buffer
Nilai R yang terpasang gunanya untuk membatasi arus yang di
keluarkan. Besar nilainya tergantung dari indikasi dari komponennya,
biasanya tidak dipasang alias arus dimaksimalkan sesuai dengan
kemampuan op-ampnya.
Adder/ Penjumlah
Rangkaian penjumlah atau rangkaian adder adalah rangkaian
penjumlah yang dasar rangkaiannya adalah rangkaian inverting
amplifier dan hasil outputnya adalah dikalikan dengan penguatan seperti
pada rangkaian inverting. Pada dasarnya nilai outputnya adalah jumlah
dari
penguatan
masing
masing
dari
inverting,
seperti
:
Gambar 5.6 Rangkaian Adder
Integrator
Rangkaian integrator op-amp ini juga berasal dari rangkaian
inverting dengan tahanan umpan baliknya diganti dengan kapasitor.
Perhitungan nilai untuk RF berkaitan dengan komponen lainnya, yaitu
fa< fb dimana rumus fa adalah :
fb
1
2R1C F
,
f0
1
2R1 C F
, misa
f a f b / 10 l
Gambar 5.7 Rangkaian Integrator
Oscilator
Pada bagian ini menjelaskan op-amp untuk oscilator yang dapat
diatur atur frekuensi outputnya dengan gelombang yang bervariasi pula.
Pada dasarnya fungsi oscilator adalah sinyal AC atau gelombang
tegangan
saja.
Lebih
spesifik
lagi,
oscilator
adalah
proses
pengulanganbentuk gelombang tertentu pada amplitudo dan frekuensi
yang tetap tanpa eksternal input.
Salah iatu apliiaiinya digunaian iebagai Voltage
Control Oscilator (VCO) adalah penguatan dengan ouput frekuensinya
tergantung dari input rangkaian. Selanjutnya terdapat rangkaian Schmitt
Trigger yang berfungsi sebagai komparator yaitu tegangan referensi
menjadi lebih tinggi apabila sinyal input bergerak dari tegangan rendah
ke tegangan tinggi dari pada sinyal input tinggi ke rendah.
Gambar 5.8 Voltage Control Oscilator
V.3
Transduser
Alat yang mengubah suatu bentuk energi kedalam bentuk energi
yang lain terbuat dari bahan iriital iintetii ieperti barium
titanate atau iirion timbal titanat yang memiliii potenii
piezeloelectric yaini potenii untui memproduiii arui liitrii
bila dilaiuian peneianan pada iriital. Transduser ultrasonic
mengubah energi listrik menjadi energi mekanik, dalam bentuk suara dan
sebaliknya. Transduser ultrasonik terdiri atas dua macam yaitu pengirim
(transmitter) Tx dan penerima (receiver) Rx yang akan menghasilkan
medan listrik pada saat material berubah bentuk atau dimensinya sebagai
akibat gaya mekanik.
Lapisan tipis piezoelectric adalah suatu bahan tipis yang terbuat dari
bahan piezoelectric misalnya Rochelle-salt atau quartz yang memiliki
kemampuan menghasilkan tegangan listrik bila dikenai tekanan. Bila bahan
tersebut dikenai tekanan maka akan terjadi distorsi dan tekanan listrik akan
dihasilkan dari kedua permukaannya
Gambar 5.9 Prinsip kerja bahan piezoelectric transducer
Tekanan pada piezoelectric ceramic →perubahan momen dipol →tegangan.
Pada
prinsipnya,
efek
piezoelectric
diperoleh
dari
ketidakseimbangan distribusi arus listrik pada bahan piezoelktric yang
disebabkan oleh terjadinya tegangan (stress) pada bahan tersebut dan
selanjutnya mengakibatkan terjadinya regangan. Bila kedua permukaan
bahan tersebut dilapisi dengan bahan logam dan lempengan kecil tembaga
ditempelkan padanya, maka perubahan arus listrik ini akan mengakibatkan
terjadinya sinyal tegangan listrik pada lempeng tembaga tersebut. Efek ini
dapat dibalik yaitu bila tegangan listrik dikenakan pada bahan tersebut maka
akan terjadi regangan.
Tabel 1 Apliiaii piezoelectric berdaiarian tipe getaran
VI.
BLOK DIAGRAM PESAWAT ULTRASOUND THERAPY
FRONT PANEL
SWITCH BOARD
ELEKTRODA
ULTRASOUND
TIMER
MIKROCONTROLLER
OSCILLATOR
AMPLIFIER
SCHIMIT TRIGGER
OUTPUT
FILTER
SIMULTAN
STECKDOSE
UNIT PLUG
VII.
FILTER
POWER SUPPLY
CARA KERJA BLOK DIGRAM
Pada saat saklar ON /OFF ditekan. Tegangan dari jala – jala PLN
sebesar 220 V AC masuk ke rangkaian catu daya. Pada rangkaian catu daya
mengubah tegangan AC menjadi tegangan DC dengan rangkaian penyearah,
kemudian tegangan yang telah ditentukan nilainya tersebut diberikan ke
masing – masing blok rangkaian main board dan rangkaian display melalui
rangkaian switching tegangan . Pada rangkaian main board terdapat processor
sistem yang berfungsi mengatur semua perintah dari alat ini. Pada rangkaian
oscillator yang menghasilkan freiuenii gelombang yang tinggi,
freiuenii yang digunaian antara 0.8 iampai dengan 3
megahertz (800 iampai dengan 3,000 iilohertz). Selanjutnya
pada rangiaian amplifer digunaian iebagai Voltage Control
Oscilator (VCO) adalah penguatan dengan ouput frekuensinya tergantung dari
input rangkaian. Selanjutnya terdapat rangkaian Schmitt Trigger yang
berfungsi sebagai komparator yaitu tegangan referensi menjadi lebih tinggi
apabila sinyal input bergerak dari tegangan rendah ke tegangan tinggi dari pada
sinyal input tinggi ke rendah. Pada rangkaian Timer, waktu terapi dapat diatur
mulai dari 1 – 30 menit sesuai dengan keperluan. Terdapat
transducer
yang terletai pada apliiator/ eleitroda. Transducer terbuat dari
iriital iintetii ieperti barium titanate atau iirion timbal
titanat yang memiliii potenii piezeloelectric yaini potenii untui
memproduiii arui liitrii bila dilaiuian peneianan pada
iriital.
Gelombang
mengaiibatian
iuara
moleiul
yang
moleiul
pada
dihaiilian
jaringan
dapat
bergetar
iehingga menimbulian energi meianii dan panai. Keadaan
ini menimbulian panai pada lapiian dalam tubuh ieperti otot,
tendo, ligamen, periendian dan tulang. Ada dua macam
bentui
gelombang
output
ultraiound
terapi
ini
gelombang iontinyu dan gelombang intermittent (pulsed).
yaini
VIII. SISTEMATIKA PENULISAN
Untuk mempermudah dalam pembuatan karya tulis ilmiah ini, maka
penulis sertakan sistematika penulisan sebagai berikut :
BAB I
PENDAHULUAN
Bab ini di uraikan menjadi beberapa sub bab, antara lain : latar
belakang, maksud dan tujuan penulisan, pembatasasan masalah,
metode penulisan, sistematika penulisan.
BAB II
TEORI DASAR
Pada bab ini di uraikan mengenai pengertian pesawat Ultrasound
Therapy dan penjelasan tentang komponen yang digunakanT
BAB III
PEMBAHASAN ALAT
Pada bab ini diuraikan tentang pembahasan alat tentang cara kerja
alat dengan cara menganalisa setiap blok diagram, maintenance, dan
trouble shooting.
BAB V
PENUTUP
Hasil kesimpulan dari pembahasan alat serta saran dari hasil
pembahasan sehingga dapat dikembangkan dengan lebih baik.
IX.
JADWAL PELAKSANAAN
Kegiatan perencanaan ini disebut oleh penulis pada saat disetujui
proposal yang penulis ajukan. Jadwal kegiatan yang penulis buat sesuai dengan
tabel berikut :
April
Mei
Juni
Juli
Kegiatan
I
II III IV I
II
III IV I II
III IV I
II
III IV
Pengumpulan
Data
Pembuatan KTI
Bimbingan KTI
Ujian Sidang
X.
PENUTUP
Penulis berharap semoga rencana pembahasan alat dapat terlaksana
sesuai dengan program yang telah penulis susun. Untuk itu penulis harapkan
bantuan kritik dan saran yang membangun dari semua pihak untuk membantu
dalam pembahasan alat ini.
DAFTAR PUSTAKA
1.
Buku “Service Manual dan User Manual ERBE Erbosonat Comfort”
2.
dr. Arovah, Novita Intan, MPH. 2010. Dasar – Dasar Fisioterapi pada
Cedera : Yogyakarta.
3.
Zuhal, Zhanggischan. 2004. Prinsip Dasar Elektroteknik. Jakarta :Gramedia
Pustaka Utama.