Desain Penguat Lock-In Digital Untuk Deteksi Gas Berkonsentrasi Rendah

Rahmannuri, Handi (2017) Desain Penguat Lock-In Digital Untuk Deteksi Gas Berkonsentrasi Rendah. Masters thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

[img] Text
2214204012-Master-Theses.pdf
Restricted to Repository staff only

Download (2MB) | Request a copy

Abstract

Penelitian ini merancang dan membuat penguat lock-in digital (DLIA) yang diperuntukkan untuk sensor gas berkonsentrasi rendah. DLIA adalah penguat yang mampu untuk memulihkan sinyal yang terbenam di dalam derau. Tujuan dari penelitian ini untuk meningkatkan signal-to-noise ratio (SNR) dari sinyal kecil yang berasal dari sensor gas. Digital Signal Processing (DSP) diimplementasikan pada mikroprosesor ARM STM32F4. Sistem ini mempuyai penguatan variabel DC yang berkisar antara 20 sampai 100 dB. Kinerja DLIA ditunjukkan dengan mengukur sinyal kecil 100 mV pada 1 Hz dengan frekuensi cut-off (fc) 5 Hz. Hasil percobaan menunjukkan bahwa nilai SNR untuk sinyal asli dan output DLIA dengan penguatan satu kali, masing-masing adalah -4.73 dan 4.08 dB. Pada penelitian ini juga dilakukan pengukuran gas karbon monoksida (CO) berkonsentrasi 30 ppm menggunakan sensor gas semikonduktor MQ7 sebagai input dari sistem DLIA. Hasil pengujian menunjukkan bahwa nilai SNR untuk sinyal asli dan output DLIA dengan penguatan satu kali, masing-masing adalah 3.9 dan 7.8 dB. Untuk DLIA dengan penguatan empat kali dapat menghasilkan SNR sebesar 15.6 dB. ================================================================= This study has designed and constructed a digital lock-in amplifier (DLIA) for low-concentration gas sensors. DLIA is an amplifier which capable of recovering signals buried in the noise. The purpose of this research is to improve signal-to-noise ratio (SNR) of small signal coming from a gas sensor. Digital Signal Processing (DSP) is implemented on ARM STM32F4 microprocessor. The system has the DC gain ranging from 20 to 100 dB. DLIA performance is indicated by measuring small signal 100 mV at 1 Hz with cut-off frequency (fc) of 5 Hz. The experimental results show that the SNR values for the original signal and the DLIA output with a unity gain are -4.73 and 4.08 dB, respectively. In this study, carbon monoxide (CO) gas with the concentration of 30 ppm was measured using MQ7 semiconductor gas sensor as input for DLIA system. The experimental results show that the SNR values for the original signal and DLIA output with a unity gain are 3.9 and 7.8 dB, respectively. For DLIA with the gain of four can produce SNR of 15.6 dB.

Item Type: Thesis (Masters)
Uncontrolled Keywords: DLIA, ARM STM32F4 Microprocessor, Small signal, SNR
Subjects: Q Science > QA Mathematics > QA75 Electronic computers. Computer science
T Technology > TK Electrical engineering. Electronics Nuclear engineering > TK3226 Transients (Electricity)
T Technology > TK Electrical engineering. Electronics Nuclear engineering > TK5102.5 Modulation (Electronics), Demodulation (Electronics)
Z Bibliography. Library Science. Information Resources > ZA Information resources > ZA4050 Electronic information resources
Divisions: Faculty of Industrial Technology > Electrical Engineering > (S2) Master Theses
Depositing User: Handi Rahmannuri .
Date Deposited: 03 Nov 2017 08:14
Last Modified: 13 Dec 2017 02:24
URI: http://repository.its.ac.id/id/eprint/43344

Actions (login required)

View Item View Item