Rancang Bangun Alat Ukur Volume Paru dengan Menggunakan Sensor Tekanan Untuk Mengenali Kelainan Paru-Paru

Abstract

Design of instrument for measure the volume of the lungs simply is very important, so that examination of lung health can be done easily. The volume calculation is obtained by numerical calculation of the value of the flow (the speed of the flow of breath) obtained when blowing the venturimeter pipe which has been installed MPX10DP pressure sensor. The output voltage of the sensor in analog form is read by the ADC (Analog Digital Converter) and converted to digital, so it can be read by an Arduino Pro Mini Microcontroller to execute commands according to the program. The use of Kalman filter in the program to estimate the state of the sensor plant that is dirty by interference. Then the data will be displayed on a PC (Personal Computer), from the data will be processed into a graph to read the lung volume from the discharge and time relationship. The working principle of this tool is almost like a Peak flow meter. Thus by comparing the measurement results of devices designed with Peak flow meters an error value of 46.66% was obtained. However, this tool functions to read lung speed and with that data, it can be seen the respiration rate graph of the respondent. So it appears that respondents who do not smoke have a maximum breath rate that lasts longer than respondents who do not smoke. However, this tool does not show a clear difference between the volume of smokers with nonsmokers, when using the MPX10DP pressure sensor.

Perancangan alat untuk mengukur volume paru-paru secara sederhana merupakan hal yang sangat penting, agar pemeriksaan terhadap kesehatan paru dari dapat dilakukan dengan mudah. Penghitungan volume didapatkan dengan perhitungan numerik dari nilai debit (kelajuan alir napas) yang diperoleh saat meniup pipa venturimeter yang telah dipasang sensor tekanan MPX10DP. Tegangan keluaran dari sensor dalam bentuk analog dibaca oleh ADC (Analog Digital Converter) dan diubah menjadi digital, sehingga dapat terbaca oleh Mikrokontroler Arduino pro mini untuk menjalankan perintah sesuai dengan program. Penggunaan kalman filter dalam program untuk mengestimasi state dari sensor plant yang kotor oleh gangguan. Selanjutnya data akan ditampilkan di PC (Personal Computer), dari data tersebut akan diolah menjadi grafik untuk membaca volume paru-paru dari hubungan debit dan waktu. Prinsip kerja dari alat ini hampir menyerupai Peak flow meter. Dengan demikian dengan membandingkan hasil pengukuran dari alat yang dirancang dengan Peak flow meter diperolehlah nilai eror 46,66 %. Namun, Alat ini berfungsi membaca kelajuan paru dan dengan data tersebut, dapat dilihat grafik kelajuan nafas responden. Sehingga terlihat bahwa responden tidak merokok memiliki kelajuan nafas maksimal bertahan lebih lama dibandingkan dengan responden yang tidak merokok. Namun alat ini tidak menunjukkan perbedaan yang jelas antara volume perokok dengan yang tidak perokok, bila menggunakan sensor tekanan MPX10DP.