T1__BAB IV Institutional Repository | Satya Wacana Christian University: Media Pembelajaran Sistem Pengukuran Aktivitas Elektrik Jantungeadaan Oksigen dalam Darah, dan Tekanan Darah dengan Metode NonInvasive T1 BAB IV

BAB IV
PENGUJIAN DAN ANALISIS
Pada bab IV ini akan dijelaskan mengenai pengujian alat serta hasil dari
pengujian. Pengujian dilakukan untuk mengetahui keberhasilan alat memenuhi setiap
spesifikasi yang telah diajukan.

4.1.

Pengujian Filter
Pengujian dilakukan untuk melihat respon frekuensi terhadap filter yang telah

dibuat. Pengujian dilakukan dengan menggunakan software Circuit Maker.

4.1.1. Pengujian Filter PPG

Gambar 4.1 Rangkaian Bandpass Active Filter 0,5Hz – 5,3Hz

28

Gambar 4.2 Grafik Respon Frekuensi Bandpass Active Filter (0,5Hz - 5,3Hz)


4.1.2. Pengujian Filter Blood Pressure

Gambar 4.3 Rangkaian Bandpass Active Filter 0,5Hz – 5,3Hz

29

Gambar 4.4 Grafik Respon Frekuensi Bandpass Active Filter (0,5Hz – 5,3Hz)
4.2.

Pemgujian Algoritma Heart Rate
Pengujian dilakukan untuk melihat keberhasilan algoritma untuk menghitung

nilai heart rate. Pengujian menggunakan masukan sinyal dari signal generator.

Tabel 4.1 Data Pengujian Algoritma Heart Rate
H1

H2

H3


15.

59

90

119

(bpm)

(bpm)

(bpm)

16.

60

90


121

1.

60

89

119

17.

60

90

119

2.


60

90

119

18.

60

85

119

3.

60

90


119

19.

59

94

119

4.

59

91

121

20.


60

89

119

5.

60

90

119

21.

60

90


119

6.

60

90

121

22.

60

91

119

7.


60

90

119

23.

59

90

119

8.

60

90


119

24.

61

89

115

9.

59

90

119

25.


60

92

126

10.

60

90

121

26.

60

90


119

11.

60

89

119

27.

57

90

119

12.

59

91

119

28.

63

90

121

13.

61

90

121

29.

59

90

119

14.

60

90

119

30.

59

90

119

No.

30

Keterangan tabel :
H1 = Heart rate dengan sinyal masukan 1Hz (bpm).
H2 = Heart rate dengan sinyal masukan 1,5Hz (bpm).
H3 = Heart rate dengan sinyal masukan 2Hz (bpm).

Dari Tabel 4.1 dapat dilihat bahwa algoritma telah berhasil untuk menghitung
heart rate, tetapi terdapat beberapa data yang tidak sesuai perhitungan. Berikut contoh
perhitungan untuk menghitung nilai heart rate dari sinyal yang didapat dari signal
generator.
Heart Rate

Frekuensi = 1Hz
Periode = 1/Frekuensi

= 60000/Periode
= 60000ms/1000ms

= 1/1Hz

= 60bpm

= 1s =1000ms

Pengujian Module EKG AD8232

4.3.

Pengujian dilakukan untuk melihat hasil keluaran sinyal dari module EKG
AD8232 dan heart rate. Alat ukur pembanding adalah EKG Riester. Hasil ditunjukkan
oleh tabel dan grafik di bawah ini:
Tabel 4.2 Data Pengujian Module EKG AD8232
H1

H2

E1

(bpm)

(bpm)

(%)

1.

78

69

13,04

2.

82

68

20,59

3.

70

69

1,45

4.

76

73

4,11

5.

76

72

5,55

6.

68

67

1,49

7.

67

68

1,47

8.

79

71

11,3

9.

79

72

9,72

10.

82

79

3,80

No.

31

Gambar 4.5 Grafik Pengujian Module EKG AD8232 dengan
Pembanding EKG Riester

Keterangan tabel dan grafik :
H1

= Heart rate EKG menggunakan alat ukur yang dibuat (bpm).

H2

= Heart rate EKG menggunakan Riester (bpm).

E1

= Error heart rate EKG (%).

Dari hasil pengujian dapat kita lihat nilai error heart rate maksimal cukup besar
yaitu 20,59%. Hal ini disebabkan oleh dua kemungkinan penyebab, yaitu pengukuran
tidak bisa dilakukan dalam waktu yang sama dan perbedaan metode yang digunakan
untuk menghitung heart rate.

32

Gambar 4.6 Sinyal EKG Riester Lead I

Gambar 4.7 Sinyal EKG AD8232

Dari Gambar 4.7 sinyal EKG dari module AD8232 dan sinyal dari EKG Riester
memiliki bentuk sinyal yang sama. Terlihat masing – masing komponen sinyal EKG
dapat terbaca. Pengambilan data EKG menggunakan lead I agar lebih mudah dilakukan
pengamatan dan perhitungan heart rate.

33

4.4.

Pengujian PPG
Pengujian dilakukan dengan membaca data SpO2 dan heart rate. Alat ukur

pembanding adalah alat ukur SpO2 Riester. Hasil ditunjukkan oleh tabel dan grafik di
bawah ini.
Tabel 4.3 Data Pengujian PPG
H1

H2

E1

S1

S2

E2

(bpm)

(bpm)

(%)

(%)

(%)

(%)

1.

91

90

1,11

97

98

1,02

2.

69

90

23,33

98

98

0

3.

79

90

12,22

104

98

6,12

4.

90

90

0

98

97

1,03

5.

90

91

1,10

98

97

1,03

6.

83

91

8,80

92

98

6,12

7.

98

92

6,52

87

98

11,22

8.

102

92

10,87

97

99

2,02

9.

94

92

2,17

84

98

14,28

10.

92

92

0

98

98

0

No.

Gambar 4.8 Grafik Pengujian Heart Rate di PPG dengan Pembanding PPG Riester

34

Gambar 4.9 Grafik Pengujian Kadar Oksigen Saturasi dengan
Pembanding PPG Riester

Keterangan tabel dan grafik:
H1

= Heart rate PPG menggunakan alat ukur yang dibuat (bpm).

H2

= Heart rate PPG menggunakan alat ukur Riester (bpm).

E1

= Error heart rate PPG (%).

S1

= Kadar oksigen saturasi dalam darah menggunakan alat ukur yang dibuat (%).

S2

= Kadar oksigen saturasi dalam darah menggunakan alat ukur Riester (%).

E2

= Error kadar oksigen saturasi dalam darah (%).

Dari Tabel 4.3 dapat kita lihat nilai error maksimal pengukuran heart rate
adalah 23,33% dan error maksimal pengukuran oksigen saturasi dalam darah adalah
14,28%. Error tersebut cukup besar, hal ini disebabkan oleh pembuatan mekanik sensor
yang belum sempurna.

35

Gambar 4.10 Alat Ukur SpO2 Riester Pembanding dan Alat Ukur
SpO2 yang Telah Dibuat

4.5.

Pengujian Blood Pressure
Pengujian dilakukan dengan membaca data sensor tekanan MPX5050GP,

tekanan sistolik, tekanan diastolik, dan heart rate. Alat ukur pembanding adalah alat
ukur tekanan darah raksa Riester dan alat ukur digital Omron.

4.5.1. Pengujian Sensor Tekanan MPX5050GP
Pengujian dilakukan menggunakan pembanding alat ukur tekanan mechanical
gauge untuk mengetahui keberhasilan sensor tekanan MPX5050GP. Hasil ditunjukkan
oleh tabel dan grafik di bawah ini.

36

Tabel 4.4 Data Pengujian Sensor Tekanan MPX5050GP
P1

P2

E1

(mmHg)

(mmHg)

(%)

1.

179

180

0,55

2.

167

170

1,76

3.

156

160

1,87

4.

147

150

2

5.

142

140

1,42

6.

133

130

2,30

7.

122

120

1,67

8.

112

110

1,82

9.

102

100

2

10.

91

90

1,11

11.

81

80

1,25

12.

69

70

1,43

13

60

60

0

No.

Gambar 4.11 Grafik Pengujian Sensor Tekanan MPX5050GP

37

Keterangan tabel dan grafik:
P1 = Tekanan menggunakan sensor tekanan MPX5050GP (mmHg).
P2 = Tekanan menggunakan mechanical gauge (mmHg).
E1 = Error tekanan (%).

Dari Tabel 4.4 dapat kita lihat nilai error maksimal pengukuran adalah 2,30%.
Error tersebut adalah error yang dapat diterima oleh sensor tekanan MPX5050GP yaitu
maksimal 2,5%.

4.5.2. Pengujian Blood Pressure dengan Pembanding Alat Ukur Tekanan Darah
Raksa
Pengujian dilakukan untuk mengetahui keberhasilan alat yang telah dibuat untuk
menentukan nilai tekanan darah dengan pembanding alat ukur tekanan darah raksa.

Tabel 4.5 Data Pengujian Blood Pressure dengan Pembanding Alat Ukur Tekanan
Darah Raksa
P1

P2

E1

P3

P4

E2

(mmHg)

(mmHg)

(%)

(mmHg)

(mmHg)

(%)

1.

105

110

4,54

79

70

12,86

2.

118

110

6,96

80

70

14,28

3.

107

115

6,96

79

75

5,33

4.

124

115

7,82

0

75

-

5.

126

110

14,54

75

75

0

6.

115

110

4,54

78

75

4

7.

119

120

0,83

78

80

2,50

8.

124

120

3,33

0

80

-

9.

130

120

8,33

92

80

15

10.

101

120

15,83

82

80

2,50

No.

38

Gambar 4.12 Grafik Pengujian Tekanan Sistolik dengan Pembanding Alat
Ukur Tekanan Raksa

Gambar 4.13 Grafik Pengujian Tekanan Diastolik dengan Pembanding Alat
Ukur Tekanan Raksa

39

Keterangan tabel dan grafik:
P1 = Tekanan sistolik menggunakan alat ukur tekanan darah yang dibuat
(mmHg).
P2 = Tekanan sistolik menggunakan alat ukur tekanan darah Riester (mmHg).
E1 = Error tekanan sistolik (%).
P3 = Tekanan diastolik menggunakan alat ukur tekanan darah yang dibuat
(mmHg).
P4 = Tekanan diastolik menggunakan alat ukur tekanan darah Riester (mmHg).
E2 = Error tekanan diastolik (%).

Dari Tabel 4.5 dapat kita lihat nilai error maksimal pengukuran tekanan sistolik
adalah 15,83 % dan error maksimal pengukuran tekanan diastolik adalah 15%. Dari
sepuluh kali pengujian terdapat dua kali kegagalan pembacaan tekanan diastolik.
Kegagalan pembacaan tekanan diakibatkan oleh kontraksi otot pada lengan saat
pengambilan data.

4.5.3. Pengujian Blood Pressure dengan Pembanding Alat Ukur Tekanan Darah
Digital
Pengujian dilakukan untuk mengetahui keberhasilan alat yang telah dibuat untuk
menentukan nilai tekanan darah dengan pembanding alat ukur tekanan darah digital
Omron.

Tabel 4.6 Data Pengujian Blood Pressure dengan Pembanding Alat Ukur Tekanan
Darah Digital
P1

P2

E1

P3

P4

E2

(mmHg)

(mmHg)

(%)

(mmHg)

(mmHg)

(%)

1.

116

112

3,57

83

85

2,35

79

78

1,28

2.

114

118

3,39

76

80

5

78

77

1,30

3.

0

114

_

0

78

_

80

77

3,90

4.

115

127

9,45

82

77

6,49

82

79

3,80

5.

124

115

7,83

83

76

9,21

80

76

5,26

No.

40

H1

H2

(bpm) (bpm)

E3
(%)

6.

127

122

4,10

85

75

13,33

105

102

2,94

7.

129

124

4,03

94

70

34,29

81

94

13,8

8.

124

124

0

79

73

8,22

79

82

3,66

9.

125

121

3,30

80

74

8,11

80

89

10,11

10.

124

122

1,64

78

75

4

90

85

5,88

Gambar 4.14 Grafik Pengujian Tekanan Sistolik dengan Pembanding
Alat Ukur Tekanan Digital

41

Gambar 4.15 Grafik Pengujian Tekanan Diastolik dengan Pembanding
Alat Ukur Tekanan Digital

Gambar 4.16 Grafik Pengujian Heart Rate dengan Pembanding
Alat Ukur Tekanan Digital

42

Keterangan tabel dan grafik:
P1

= Tekanan sistolik menggunakan alat ukur tekanan darah yang dibuat (mmHg).

P2

= Tekanan sistolik menggunakan alat ukur tekanan darah digital Omron
(mmHg).

E1

= Error tekanan sistolik (%).

P3

= Tekanan diastolik menggunakan alat ukur tekanan darah yang dibuat (mmHg).

P4

= Tekanan diastolik menggunakan alat ukur tekanan darah digital Omron
(mmHg).

E2

= Error tekanan diastolik (%).

H1

= Heart rate menggunakan alat ukur tekanan darah yang dibuat (bpm).

H2

= Heart rate menggunakan alat ukur tekanan darah digital Omron (bpm).

E3

= Error heart rate (%).

Gambar 4.17 Sinyal Blood Pressure Saat Pengambilan Data

43

Gambar 4.18 Hasil Tekanan Sistolik dan Tekanan Diastolik

Dari Tabel 4.6 dapat kita lihat nilai error maksimal pengukuran tekanan sistolik
adalah 9,45%, error maksimal pengukuran tekanan diastolik adalah 34,29% dan 13,8%
untuk heart rate. Dari sepuluh kali pengujian terdapat satu kali kegagalan pembacaan
tekanan sistolik dan tekanan diastolik. Kegagalan pembacaan tekanan diakibatkan oleh
kontraksi otot pada lengan saat pengambilan data.

44

4.6

Pengujian Petunjuk Praktikum dengan Metode Angket
Penggujian petunjuk praktikum dilakukan dengan metode angket. Pada metode

angket ini menggunakan responden sebanyak 10 mahasiswa yang telah mengambil
matakuliah Perancangan Sistem Elektronika. Pada pengujian ini 10 responden diberi
waktu selama 20 menit untuk memahami dasar teori yang digunakan. Selanjutnya
responden satu - persatu diminta untuk mencoba petunjuk praktikum dengan mengikuti
langkah – langkah yang telah di paparkan pada petunjuk praktikum tersebut. Setelah
dilakukan percobaan, responden diminta untuk mengisi sebuah angket yang terdiri dari
5 aspek yang dapat dilihat pada Lampiran B.

Gambar 4.19 Grafik Pengujian Petunjuk Praktikum Dengan Metode Angket

Tabel diatas merupakan hasil dari angket yang diisi oleh responden. Nilai yang
didapatkan dari responden tersebut di jumlahkan untuk setiap pilihan “Baik”, “Cukup”,
dan “Kurang”. Dan hasil dari angket menunjukan bahwa petunjuk praktikum sistem
tersebut memiliki kriteria baik sebesar 56%, cukup 42%, dan kurang 2%.

45