Lampu Terapi Inframerah

Laporan Pratikum I

Lampu Terapi Inframerah

1.DASAR TEORI

   INFRAMERAH

Sinar inframerah meliputi daerah frekuensi 1011Hz sampai 1014 Hz. Jika memeriksa spektrum yang dihasilkan oleh sebuah lampu pijar dengan detektor yang dihubungkan pada mili ampermeter, maka jarum ampermeter sedikit diatas ujung spektrum merah. Sinar yang tidak dilihat tetapi dapat dideteksi di atas spektrum merah itu disebut radiasi inframerah. Inframerah adalah radiasi elektromagnetik dari panjang gelombang lebih panjang dari cahaya tampak, tetapi lebih pendek dari radiasi gelombang radio. Dari bahasa Latin infra, artinya "bawah", dan merah merupakan warna dari cahaya tampak dengan gelombang terpanjang.Sinar infamerah dihasilkan oleh elektron dalam molekul-molekul yang bergetar karena bendadiipanaskan. Jadi setiap benda panas pasti memancarkan sinar inframerah. Sesungguhnya setiap benda yang bersuhu di atas nol Kelvin pasti memancarkan radiasai inframerah. Jumlah sinar inframerah yang dipancarkan bergantung pada suhu dan warna benda. Dengan menggunakan pelat-pelat potret yang peka terhadap inframerah, satelit pengamat sumber Bumi maupun mendeteksi tumbuh-tumbuhan yang tumbuh di bumi secara terinci. Ini disebabkan tumbuh-tumbuhan yang berbeda akan memancarkan jumlah dan frekuensi yang berbeda.

 Inframerah adalah radiasi elektromagnetik dari panjang gelombang lebih panjang dari cahayatampak, tetapi lebih pendek dari radiasi gelombang radio. Dari bahasa Latin infra, artinya "bawah", dan merah merupakan warna dari cahaya tampak dengan gelombang terpanjang. Radiasi inframerah memiliki jangkauan tiga "order" dan memiliki panjang gelombang antara 700 nm dan 1mm. Sinar infra merah merupakan cahaya yang tidak tampak. Jika dilihat dengan dengan spektroskop cahaya maka radiasi cahaya infra merah akan nampak pada spectrum elektromagnet dengan panjang gelombang di atas panjang gelombang cahaya merah. Dengan panjang gelombang ini maka cahaya infra merah ini akan tidak tampak oleh mata namun radiasi panas yang ditimbulkannya masih terasa atau dideteksi. Sinar inframerah dihasilkan oleh getaran atom-atom dalam suatu molekul.Getaran atom dalam suatu molekul akan memancarkan gelombang elektomagnetik pada frekuensi-frekuensiyang khas dalam daerah inframerah. Oleh karena itu, spektroskopi inframerah dapat digunakan sebagai salah satu cara untuk mempelajari struktur molekul.Inframerah ditemukan secara tidak sengaja oleh Sir William Herschell, astronom kerajaan Inggris ketika ia sedang mengadakan penelitian mencari bahan penyaring optik yang akan digunakan untuk mengurangi kecerahan gambar matahari dalam tata surya teleskop.

Ciri-ciri Inframerah

- Tidak dapat dilihat oleh manusia

- Tidak dapat menembus materi yang tidak tembus pandang

- Dapat ditimbulkan oleh komponen yang menghasilkan panas

         - Panjang Gelombang pada inframerah memiliki hubungan yang berlawanan atau berbanding terbalik dengan suhu. Ketika suhu mengalami kenaikan, maka panjang gelombang mengalami penurunan.C. Jenis-Jenis Inframerah Berdasarkan Panjang Gelombang- Inframerah jarak dekat dengan panjang gelombang 0.75 – 1.5 µm- Inframerah jarak menengah dengan panjang gelombang 1.50 – 10 µm- Inframerah jarak jauh dengan panjang gelombang 10 – 100 µmContoh aplikasi sederhana untuk inframerah jarak jauh adalah terdapat pada alat-alat kesehatan. Sedangkan untuk inframerah jarak menengah ada pada alat untuk sensor alarm biasa, sedangkan untuk inframerah jarak dekat digunakan untuk pencitraan pandangan malamseperti pada nightscoop.

PENGERTIAN PWM ( Pulse Wight Modulation )

Pulse Width Modulation (PWM) secara umum adalah sebuah cara memanipulasi lebar sinyal yang dinyatakan dengan pulsa dalam suatu perioda, untuk mendapatkan tegangan rata-rata yang berbeda. Beberapa Contoh aplikasi PWM adalah pemodulasian data untuk telekomunikasi, pengontrolan daya atau tegangan yang masuk ke beban, regulator tegangan, audio effect dan penguatan, serta aplikasi-aplikasi lainnya.

KONSEP DASAR PWM ( Pulse Wight Modulation )

Sinyal PWM pada umumnya memiliki amplitudo dan frekuensi dasar yang tetap, namun memiliki lebar pulsa yang bervariasi. Lebar Pulsa PWM berbanding lurus dengan amplitudo sinyal asli yang belum termodulasi. Artinya, Sinyal PWM memiliki frekuensi gelombang yang tetap namun duty cycle bervariasi (antara 0% hingga 100%)

Gambar 2 : Sinyal PWM dan Persamaan V out PWM

Dari persamaan diatas diketahui bahwa perubahan duty cycle akan merubah tegangan keluaran atau tegangan rata-rata seperti gambar dibawah ini

Gambar 3 : V rata-rata sinyal PWM

Pulse Width Modulation (PWM) merupakan salah satu teknik untuk mendapatkan signal analog dari sebuah piranti digital. Sebenarnya Sinyal PWM dapat dibangkitkan dengan banyak cara, dapat menggunakan metode analog dengan menggunakan rankaian op-amp atau dengan menggunakan metode digital.

Dengan metode analog setiap perubahan PWM-nya sangat halus, sedangkan menggunakan metode digital setiap perubahan PWM dipengaruhi oleh resolusi dari PWM itu sendiri. Resolusi adalah jumlah variasi perubahan nilai dalam PWM tersebut. Misalkan suatu PWM memiliki resolusi 8 bit berarti PWM ini memiliki variasi perubahan nilai sebanyak 28 = 256 variasi mulai dari 0 – 255 perubahan nilai yang mewakili duty cycle 0 – 100% dari keluaran PWM tersebut.

Gambar 4 : Duty Cycle dan Resolusi PWM

PERHITUNGAN DUTY CYCLE PWM ( Pulse Wight Modulation )

Dengan cara mengatur lebar pulsa “on” dan “off” dalam satu perioda gelombang melalui pemberian besar sinyal referensi output dari suatu PWM akan didapat duty cycle yang diinginkan. Duty cycle dari PWM dapat dinyatakan sebagai

Duty Cycle = ton / ( ton + toff ) x 100%

Duty cycle 100% berarti sinyal tegangan pengatur motor dilewatkan seluruhnya. Jika tegangan catu 100V, maka motor akan mendapat tegangan 100V. pada duty cycle 50%, tegangan pada motor hanya akan diberikan 50% dari total tegangan yang ada, begitu seterusnya.

Perhitungan Pengontrolan tegangan output motor dengan metode PWM cukup sederhana :

Dengan menghitung duty cycle yang diberikan, akan didapat tegangan output yang dihasilkan. Sesuai dengan rumus yang telah dijelaskan pada gambar :

Average Voltage =

Average voltage merupakan tegangan output pada motor yang dikontrol oleh sinyal PWM. a adalah nilai duty cycle saat kondisi sinyal “on”. b adalah nilai duty cycle saat kondisi sinyal “off”. V full adalah tegangan maximum pada motor. Dengan menggunakan rumus diatas, maa akan didapatkan tegangan output sesuai dengan sinyal kontrol PWM yang dibangkitkan.

              2. MANFAAT LAMPU TERAPI INFRAMERAH

Inframerah memiliki banyak kegunaan dalam kehidupan manusia, diantaranya adalah sebagai berikut:

- Mengaktifkan molekul air dalam tubuh.

Hal ini disebabkan karena inframerah mempunyai getaran yang sama dengan molekul air. Sehingga, ketika molekul tersebut pecah maka akan terbentuk molekul tunggal yang dapat meningkatkan cairan tubuh.

-Meningkatkan sirkulasi mikro.

Bergetarnya molekul air dan pengaruh inframerah akan menghasilkan panas yang menyebabkan pembuluh kapiler membesar, dan meningkatkan temperatur kulit, memperbaiki sirkulasi darah dan mengurani tekanan jantung.

-Meningkatkan metabolisme tubuh.

jika sirkulasi mikro dalam tubuh meningkat, racun dapat dibuang dari tubuh kita melalui metabolisme. Hal ini dapat mengurangi beban liver dan ginjal.

-Mengembangkan Ph dalam tubuh.

Sinar inframerah dapat membersihkan darah, memperbaiki tekstur kulit dan mencegah rematik karena asam urat yang tinggi.

-Inframerah jarak jauh banyak digunakan pada alat-alat kesehatan.

Pancaran panas yang berupa pancaran sinar inframerah dari organ-organ tubuh dapat dijadikan sebagai informasi kondisi kesehatan organ tersebut. Hal ini sangat bermanfaat bagi dokter dalam diagnosis kondisi pasien sehingga ia dapat membuat keputusan tindakan yang sesuai dengan kondisi pasien tersebut. Selain itu, pancaran panas dalam intensitas tertentu dipercaya dapat digunakan untuk proses penyembuhan penyakit seperti cacar. Contoh penggunaan inframerahyang menjadi trend saat ini adalah adanya gelang kesehatan Bio Fir. Dengan memanfaatkan inframerah jarak jauh, gelang tersebut dapat berperang dalam pembersihan dalam tubuh dan pembasmian kuman atau bakteri.2. Bidang komunikasi

-Adanya sistem sensor infra merah.

Sistem sensor ini pada dasarnya menggunakan inframerah sebagai media komunikasi yang menghubungkan antara dua perangkat. Penerapansistem sensor infra ini sangat bermanfaat sebagai pengendali jarak jauh, alarm keamanan, danotomatisasi pada sistem.- Adanya kamera tembus pandang yang memanfaatkan sinar inframerah. Sinar inframerah memang tidak dapat ditangkap oleh mata telanjang manusia, namun sinar inframerah tersebutdapat ditangkap oleh kamera digital atau video handycam. Dengan adanya suatu teknologi yang berupa filter iR PF yang berfungi sebagai penerus cahaya infra merah, maka kemampuan kamera atau video tersebut menjadi meningkat.

INPUT

PROSES

RANGKAIAN PWM

DRIVER MOC DAN TRIAC

SELEKTOR

BLOK POWER

OUTPUT

3.   BLOK DIAGRAM

INPUT

1.      Input yang pertama rangkaian alat terapi ini di dapatkan dari rangkaian power supplay regulator menggunakan IC 7805, 78012 dimana me-regulasi tegangan AC 220 Volt menjadi tegangan DC 5 Volt dan 12 Volt, yang akan menjalankan rangkaian PWM

2.      Input yang kedua mendapat tegangan AC 220 Volt untuk mengerakan rangkaian driver MOC dan Triac yang berfungsi membangkitkan pulsa dari rangkaian PWM

PROSES

1.      Rangkaian PWM yang akan menghasilkan pulsa kotak

2.      Rangkaian Driver MOC dan Triac

3.      Rangkaian selector sebagai pemilihan intensitas nyala lampu terapi

OUTPUT

1.      Lampu terapi meyala

4.     SKEMATIK RANGKAIAN

A.     POWER SUPPLAY

B.     RANGKAIAN PWM

C.      RANGKAIAN DRIVER MOC dan TRIAC

D.     RANGKAIAN SELECTOR HIGH, LOW dan MED

CARA PENGOPRASIAN ALAT

A.      Hubungkan tusuk kontak ke tegangan PLN 220 Volt/ 50 Hz

B.      Nyalakan tombol on/off

C.      Putar timer mekanik sesuai pewaktu yang di inginkan

D.     Tekan selector high, low dan med sesuai kebutuhan

E.      Lampu terapi siap di gunakan

     CARA PERAWATAN DAN PEMELIHARAAN

A.      Bersihkan box lampu terapi dengan kain lembut

B.      Letakanlah box lampu terapi pada tempat bidang datar

C.      Jauhkan dari jangkauan anak anak dan sinar matahari langsung

D.     Tempatkanlah pada tempat yang kering