Metode Pencacahan Frekuensi Reciprocal Untuk Sensor Gas Resonator Kuarsa Yang Diimplementasikan Pada Field Programmable Gate Array

Abstract

Quartz Crystal Microbalance (QCM) merupakan salah satu jenis resonator kuarsa yang memiliki membran sensitif terhadap gas. Pada sistem identifikasi gas menggunakan QCM, perubahan frekuensi dari sensor ini begitu cepat, sehingga untuk mendapatkan perubahan frekuensinya diperlukan metode pencacahan yang lebih cepat dibanding metode yang biasanya digunakan. Beberapa aplikasi QCM digunakan pada sistem identifikasi gas. Untuk mendapatkan luaran QCM diperlukan sebuah proses instrumentasi, salah satu cara yang pernah dirancang adalah menggunakan sistem pencacah reciprocal frequency. Sistem ini berbasis digital yang tersusun atas rangkaian diferensial frekuensi, rangkaian pembagi frekuensi, dan rangkaian pencacah. Pada penelitian ini sistem digital direalisasikan menggunakan Field Programmable Gate Array (FPGA). FPGA memiliki kelebihan diantaranya jenis dan jumlah gerbangnya sangat banyak, dan mudah diprogram berkali-kali. Pada perancangan sistem ini untuk mendapatkan pergeseran frekuensi dilakukan dengan membandingkan antara frekuensi referensi (fr) dan frekuensi probe sensor (fx). Hasilnya berupa selisih frekuensi (fd) yang dibagi menggunakan rangkaian pembagi frekuensi. Pencacahan dilakukan dengan menggunakan frekuensi referensi (fr) dan selisih frekuensi yang di bagi (fd/N) sebagai periodenya. Data dari pencacahan ini dikirim ke komputer untuk proses identifikasi menggunakan neural network. Prosentase keberhasilan keseluruhan sistem dalam mengidentifikasi gas uji sebesar 80%.

CC Licencing

Authors who publish with this journal agree to the following terms:
- Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.
- Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.
- Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access).