KTI Termometer Telinga

TERMOMETER TELINGA

FIRMA JUWITA dan RIO NOVRIZAL

10.3.0.1.0070, Program A kelas I.b, PSIK Payung Negeri

10.3.0.1.0091, Program A kelas I.b, PSIK Payung Negeri

ABSTRACK

Termometer telinga (tympanic thermometer atau ear/aural thermometer) adalah alat yang digunakan untuk mengukur suhu tubuh.  Suhu tubuh tersebut diperoleh dengan mengukur panas melalui sinar infra merah.Termometer ini terdiri dari suatu wave guide (tabung untuk mengumpulkan energi yang dipancarkan oleh telinga, sensor IR untuk mengubah energi menjadi sinyal listrik, pengaturan pancaran untuk menyesuaikan kalibrasi termometer IR (TIR) terhadap karakteristik dari obyek yang diukur, sebuah rangkaian kompensasi sensor suhu yang memastikan bahwa variasi suhu di dalam TIR tidak ditransfer pada output akhir.

Kata Kunci : Termometer, Inframerah, Panas, Suhu, Sensor

Pendahuluan

Memeriksa suhu badan ketika sakit dapat menjadi sebuah pekerjaan yang rumit. Termometer standar (mercury) sangat sulit untuk dibaca, dan jenis yang rektal sungguh tidak nyaman untuk digunakan. Pada tahun 1991, termometer inframerah yang ditempatkan pada telinga merubah segala kesulitan tadi, menyederhanakan dan mempercepat proses pemeriksaan. Bersama dengan laboratorium Jet Propulsion milik NASA, perusahaan Diatek menemukan sensor inframerah yang layak untuk ditanamkan dalam termometer.Termometer telinga dengan sensor infra merah mengambil suhu pada telinga yang dikeluarkan oleh gendang telinga pada lubang

telinga. Karena gendang telinga berada pada bagian dalam tubuh, gendang telinga bersuhu sama dengan suhu dalam tubuh alias lebih presisi dalam hasil yang terdeteksi. Termometer infra merah yang berada di rumah sakit dapat mengukur suhu kurang dari 2 detik.

Pembahasan

Suhu tubuh dimonitor secara rutin untuk keperluan klinis menggunakan termometer telinga dengan infrared, yang mengukur energi yang dipancarkan dari gendang telinga pasien selama waktu yang ditentukan. Termometer ini terdiri dari suatu wave guide (tabung untuk mengumpulkan energi yang dipancarkan oleh telinga, sensor IR untuk mengubah energi menjadi sinyal listrik, pengaturan pancaran untuk menyesuaikan kalibrasi termometer IR (TIR) terhadap karakteristik dari obyek yang diukur, sebuah rangkaian kompensasi sensor suhu yang memastikan bahwa variasi suhu di dalam TIR tidak ditransfer pada output akhir.

Gambar 1

Membran timpani di dalam telinga memancarkan energi infrared. Membran timpani secara klinis dianggap cukup mewakili suhu tubuh karena letaknya berdekatan dengan hipotalamus yang merupakan pengatur suhu tubuh. Membran ini sendiri sukup tipis dan hampir transparan, sehingga dapat diasumsikan membran tersebut merupakan jalur yang untuk memancarkan energi IR dari dalam tubuh, sehingga energi yang dipancarkan oeh membran timpani dapat dianggap sebagai indikasi dari suhu tubuh bagian dalam  Energi yang dipancarkan oleh membran ini dialirkan melalui suatu tabung yang dimasukkan ke dalam telinga, dan sebuah shutter dibuka menggunakan switch sehingga IR yang dipancarkan diterima oleh sensor IR. Periode pembukaan shutter biasanya berkisar 0.1 sampai 0.3 detik. Energi IR jatuh pada sebuah cristal pyroelectric tipis yang yang menghasilkan muatan proporsional dengan energi yang diterimanya. Pelepasan muatan dari kristal mengirimkan pulsa arus  ke penguat, filter, MUX, ADC, selanjutnya ke mikroprocessor untuk diproses dan ditampilkan hasil pengukuran temperaturnya. Temperatur yang  terukur dihitung dari persamaan 1  berikut :

Persamaan 1

dimana  T_b = suhu pasien, χ = konstanta (= , T₀ = suhu referensi (=310˚ K) , N_T adalah total flux radiasi IR, yang dirumuskan sebagai berikut:

Persamaan 2

dengan A adalah area tubuh (target) efektif, σ = kontanta Stefan Boltzman (=5.67 x 10^-8 W/m².K⁴),  ε_a = emisivitas dari sekitar (sensor), T_b adalah suhu tubuh, T_a = suhu sensor, keduanya dalam Kelvin. Ambient sensor yang digunakan untuk mengukur suhu dari sensor adalah termistor. Sensor IR yang digunakan adalah sensor piroelectrik yang diikuti oleh konverter arus ke tegangan. Akurasi sensor ini sekitar 1˚C, dan keunggulannya adalah hanya kontak dengan lubang telinga (bukan gendang telinga), mudah digunakan, dan respon yang relatif cepat. Termometer jenis ini cocok untuk digunakan pada pasien anak-anak atau  pasien dengan resiko tinggi. Ketidakakuratan termometer ini terjadi jika lubang telinga melengkung atau membran timpani tertutup oleh serumen.

Gambar 2. Contoh perangkat termometer IR (a) termometer . (b)tabung telinga

Simpulan

Termometer telinga (tympanic thermometer atau ear/aural thermometer) adalah alat yang digunakan untuk mengukur suhu tubuh.  Suhu tubuh tersebut diperoleh dengan mengukur panas melalui sinar infra merah.  Penggunaan alat ini sangat nyaman sekali karena kita cukup meletakkan alat tersebut di telinga, lalu memencet tombol dan kemudian membaca LCD yang secara langsung menampilkan hasil pengukuran. Termometer infra merah, sesuai namanya, menggunakan sensor cahaya infrared. Inframerah sendiri merupakan radiasi elektromagnetikgelombang panjang, yang memiliki panjang gelombang lebih dari cahaya tampak, tetapi lebih pendek dari gelombang radio. Termometer inframerah mengukur suhu dengan menyerap radiasi inframerah yang dipancarkan objek. Caranya, dengan dengan mengetahui jumlah energi inframerah yang dipancarkan. Berdasakan hukum pemindahan Wien, untuk suhu 37 derajat selsius radiasi yang dipancarkan oleh objek, adalah 9344 nm (nanometer). Atau rasio setiap kenaikan 1 derajat diperlukan tambahan radiasi sinar inframerah sebesar 1.013 nm.

Sinar inframerah yang ada pada telinga pasien ditangkap dengan menggunakan sensor optik. Selanjutnya, hasil sensor akan diolah, diukur, dan disajikan dalam bentuk suhu. Informasi ini ditampilkan dalam bentuk angka-angka digital, sehingga mudah dibaca pengguna dengan cepat.

Referensi

Webster,J.G, 2004, Bioinstrument, New York, Wiley

http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/thermo/eartherm.html

http://parenting.ivillage.com