DESAIN DAN IMPLEMENTASI ALAT PENGUKUR KETEGANGAN OTOT LAPORAN TUGAS AKHIR - DESAIN DAN IMPLEMENTASI ALAT PENGUKUR KETEGANGAN OTOT - Unika Repository

  

DESAIN DAN IMPLEMENTASI ALAT PENGUKUR

KETEGANGAN OTOT

LAPORAN TUGAS AKHIR

Oleh :

YOHANES OXA WIJAYA

  

10.50.0003

PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS KATOLIK SOEGIJAPRANATA

SEMARANG 2015

  

PENGESAHAN

Laporan Tugas Akhir dengan judul “Desain dan implementasi alat pengukur ketegangan

otot

  ” diajukan untuk memenuhi sebagian dari persyaratan dalam memperoleh gelar

Sarjana Teknik Elektro pada Program Studi Teknik Elektro di Fakultas Teknik

Universitas Katolik Soegijapranata Semarang. Laporan Tugas Akhir ini disetujui pada

tanggal . . . Juli 2015.

  Semarang, . . . Juli 2015 Menyetujui,

  Pembimbing (Dr. F. Budi Setiawan, S.T., M.T.)

  058.1.1994.150 Ketua Program Studi Teknik Elektro

  (Dr. F. Budi Setiawan, S.T., M.T.) 058.1.1994.150 Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam tugas akhir yang berjudul “ Desain dan Implementasi Alat Pengukur Ketegangan Otot

  ” ini tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu Perguruan Tinggi, dan sepanjang sepengetahuan saya juga tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka. Apabila di kemudian hari ternyata terbukti bahwa tugas akhir ini sebagian atau seluruhnya merupakan hasil plagiasi, maka saya rela untuk dibatalkan, dengan segala akibat hukumannya sesuai peraturan yang berlaku pada Universitas Katolik Soegijapranata dan/atau perundang-undangan yang berlaku .

  Semarang,…………….....2015 (Yohanes Oxa Wijaya) NIM: 10.50.0003

  

ABSTRAK Pada Tugas akhir ini akan membahas tentang penggunaan dan

pembuatan dua alat pengukur untuk Electromyografi atau alat pengukur

ketegangan otot yang ditampilkan pada VA atau Virtual Analyzer yang

menggunakan jack 3.5mm mic pada computer / laptop yang menampilkan

kontraksi dari otot ketika otot itu meregang ataupun relaks. Dan setelah itu

pengujian dilakukan di tangan, perut dan leher, setelah itu kita lakukan

perbandingan karena alat ini memiliki 5 fase penampilan jadi kita dapat melihat

keluaran sinyal dari filter VA,VB,VC,VD dan VE.Agar bisa menampilkan

perbedaan dari sinyal keluaran yang telah melewati berbagai filter dan yang

tidak melewati filter, dan membuktikan bahwa sinyal EMG yang di hasilkan

ketika otot berkontraksi. Jadi total alat ini dapat menampilkan 5 sinyal untuk

keadaan relaks dan 5 sinyal untuk keadaan tegang dalam 5 filter berbeda dan

untuk alat kedua merupakan pengembangan dari alat pertama yang dimana untuk

alat kedua dibuat lebih portable dan terdiri dari notch

filter,gain,amplifier,rectifier 1st dan rectifier 2nd. Dan bisa juga untuk mengukur

menggunakan salah satu dari filter tersebut karena disambung menggunakan

kabel jumper.dan input outputnya juga diberi keluaran kabel jadi bisa dilihat perblok dari alat tersebut

Kata Kunci :Virtual Analyzer, Elektromyografi, filter,EMG, rectifier, amplifier, gain, jumper, input, output Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, karena dengan segala rahmat dan anugerahNya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir beserta laporan Tugas Akhir yang berjudul “DESAIN DAN

  IMPLEMENTASI ALAT PENGUKUR KETEGANGAN OTOT

  ” yang menjadi tugas studi penulis sebagai mahasiswa Program Sarjana Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Katolik Soegijapranata.

  Pembuatan Tugas Akhir dan penyusunan laporan Tugas Akhir ini tak lepas dari bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak. Untuk itu penulis ingin menyampaikan ucapan terimakasih kepada : 1.

  Tuhan Yesus yang memungkinkan dan memberi jalan sehingga tugas akhir ini dapat terselesaikan dengan baik.

  2. Orang tua yang menopang, mendidik, memberi dorongan dalam hidup saya.

  3. Bapak Dr. Florentinus Budi Setiawan, MT; selaku dosen pembimbing Tugas Akhir, yang telah membimbing saya dalam penyelesaian Tugas Akhir ini dan yang juga memberikan saran, kritik, dan semangat pada saya.

  4. Adik yang selalu mensupport saya 5.

  Mas Vincent selaku laboran yang telah memberikan banyak bantuan, dukungan, dalam penyelesaian Tugas Akhir ini.

  6. Ricky Fajar yang memberikan masukan teknis untuk penulis dalam membuat tugas akhir ini.

  7. Dosen dan Karyawan Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Katolik Soegijapranata Semarang, yang banyak membantu memberikan fasilitas sehingga pengerjaan Tugas Akhir ini dapat berjalan lancar.

  8. Teman – teman elektro angkatan 2010 yang diantaranya adi citra, musa, arifin, arief, yunan, musa, eric, jefri, thomas,agus, adit, dryan, rendy untuk doa dan dukungannya.

  9. Partner saya dalam tugas akhir Tan Kevin yang senantiasa membantu dalam pengerjaan saya

  10. Teman – teman yang bersedia menjadi subjek dalam pengukuran saya yang antara lain : andre, santo, joanna, elwinta, enggar, ganang, bimo, rizal, topan, 11. Teman – teman Campus Ministry 12. Kakak angkatan 2009 antara lain : denny, agung, adi,vanus,kevin 13. Adik angkatan antara lain : hendra, billy, marwo, alvin, dian fajar 14. Pihak-pihak lain yang telah banyak membantu dalam penulisan laporan

  Tugas Akhir ini, yang pada kesempatan ini tidak dapat disebutkan satu persatu. Penulis menyadari bahwa laporan ini masih banyak kekurangan, maka penulis sangat mengharapkan saran maupun kritik dari berbagai pihak untuk perbaikan dimasa yang akan datang. Pada kesempatan ini penulis menyampaikan permohonan maaf apabila terdapat hal

• – hal yang kurang berkenan dalam penulisan laporan ini.

  Akhirnya besar harapan penulis bahwa laporan ini dapat memberikan sumbangan yang berarti bagi kemajuan ilmu dan teknologi di lingkungan kampus Fakultas Teknik Jurusan Teknik Elektro Universitas Katolik Soegijapranata Semarang.

  Semarang, Juli 2015 Penulis

  DAFTAR ISI

  BAB II LANDASAN TEORI ............................................................................. 5

  2.5 Elektroda ............................................................................................. 15

  2.4 Noise dan Sinyal Gangguan ................................................................. 13

  2.3.1 Penjelasan Tentang Teori Yang Digunakan................................... 10

  2.3 Teori Dari Pengukuran Ketegangan Otot ............................................... 8

  2.2 Sejarah Pengukuran dan Peralatan EMG ................................................ 6

  2.1 Pendahuluan .......................................................................................... 5

  1.6 Sistematika Penulisan ............................................................................ 3

  HALAMAN JUDUL................................................................................................i ABSTRAK ........................................................ Error! Bookmark not defined.v KATA PENGANTAR ......................................... Error! Bookmark not defined.

  1.5 Metodologi Penelitian ............................................................................ 3

  1.4 Tujuan dan Manfaat ............................................................................... 2

  1.3 Pembatasan Masalah .............................................................................. 2

  1.2 Perumusan Masalah ............................................................................... 2

  1.1 Latar Belakang ...................................... Error! Bookmark not defined.

  DAFTAR ISI ..................................................... Error! Bookmark not defined.ii DAFTAR GAMBAR .......................................... Error! Bookmark not defined.i BAB I PENDAHULUAN .................................... Error! Bookmark not defined.

  2.5.1 Elektroda Gel ............................................................................... 18

  2.5.1 Elektroda Gel ............................................................................... 18

  3.2.1 Rangkaian AD620 ........................................................................ 31

  4.1 Pengukuran pada kulit tubuh menggunakan alat pertama ..................... 41

  BAB IV HASIL PENELITIAN DAN ANALISA ............................................. 38

  3.3.3 Notch Filter .................................................................................. 37

  3.3.2 Rectifier ....................................................................................... 36

  3.3.1 Amplifier 2nd ............................................................................... 35

  3.3 Alat pengukur ketegangan otot versi 2 ................................................. 34

  3.2.4 OP-AMP Rectifier ........................................................................ 34

  3.2.3 Band Pass Filter 2nd Order ........................................................... 33

  3.2.2 Amplifier ...................................................................................... 32

  3.2 Alat pengukur ketegangan otot versi 1 ................................................. 30

  2.6 Aplikasi tampilan sinyal EMG untuk alat pertama ............................... 19

  3.1.1 Penguat Diferensial Sinyal ............................................................ 30

  3.1 Elektroda ............................................................................................. 29

  BAB III PERANCANGAN ALAT .................................................................... 27

  2.7.2 Perintah untuk menampilkan Sinyal Spectrum .............................. 25

  2.7.1 Cara kerja scilab ........................................................................... 23

  2.7 Aplikasi tampilan alat kedua menggunakan Scilab ............................... 23

  2.6.3 Pengaturan penambahan filter digital ............................................ 21

  2.6.2 Pengaturan untuk input dan output ................................................ 21

  2.6.1 Pengaturan utama pada Visual Analyzer ....................................... 20

  4.2 Pengukuran pada permukaan kulit dengan alat kedua ........................... 43

  4.3 Hasil Sinyal dengan menggunakan Scilab ............................................ 45

  4.3.1 Pengukuran subjek dengan otot yang besar ................................... 46

  4.3.2 Pengukuran subjek dengan otot yang kecil .................................... 49

  4.4 Pengukuran dengan menggunakan Oscilloscope .................................. 53

  BAB V P E N U T U P ..................................................................................... 56

  5.1 Kesimpulan ......................................................................................... 56

  5.2 Saran ................................................................................................... 57 DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................ 58 LAMPIRAN ...................................................................................................... 60

  DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Alat pengukur ketegangan otot sederhana pertama yang diciptakan oleh Josef Marek pada tahun 1900 .................................................................................. 8Gambar 2.2 Skema dari Aktivitas ion yang terjadi pada sel otot yang menyebabkan timbulnya listrik ...................................................................................................... 9Gambar 2.3 Letak Elektroda A dan B dan Elektroda untuk Referensi pada permukaan kulit manusia .......................................................................................................... 10Gambar 2.4 Anatomi otot tubuh manusia bagian depan yang digunakan untuk pemeriksaan EMG .................................................................................................. 11Gambar 2.5 Anatomi otot tubuh manusia bagian belakang yang digunakan untuk pemeriksaan EMG .................................................................................................. 12Gambar 2.6 Sinyal noise / gangguan pada otot tubuh manusia ................................. 15Gambar 2.7 Aplikasi tampilan sinyal pengukuran EMG dengan menggunakan Visual

  

Analyzer ................................................................................................................. 18