Volum 1 Nomor 2 September 2016. Halaman 45-48 p-ISSN: 2477-5959 e-ISSN: 2477-8451

## Analisis Konsentrasi Cairan Infus Terhadap Tegangan Pada Sensor Infus
Rizka Silviana Hartanti 1) , Sulhadi 2) , Mahardika Prasetya Aji 3)
1,2,3) Program Pasca Sarjana Pendidikan Fisika UNNES Kampus Unnes Bendan Ngisor, Semarang 50233, Jawa Tengah
1) SMK NU Hasyim Asy’ari 1, Kudus, Jawa Tengah
E-mail: rizkasilviana.h@gmail.com
Abstrak. Rumah  sakit  adalah  tempat  dimana  orang  sakit  akan  berobat  ataupun  bahkan  menginap  untuk  kesembuhan penyakitnya. Pasien yang di rawat di rumah sakit banyak yang membutuhkan infus untuk menstabilkan dirinya dari sakit yang  dideritanya  .Infus  digunakan  sebagai  cairan  atau  obat  untuk  penyembuhan  pada  pasien.  Cairan  infus  yang  habis maka  harus  segera  diganti  dengan  yang  baru.  Untuk  memudahkan  pihak  keluarga  dan  perawat  dengan  mengirim informasi  bahwa  infus  habis  maka  di  butuhkan  sensor  infus.Cairan  infus  memiliki  berbagai  macam  jenis  dengan konsentrasi  yang  berbeda.  Untuk  itu  diperlukan  adanya  penelitian  mengenai  analisis  konsentrasi  cairan  infus  terhadap tegangan  yang  keluar  pada  sensor  infus.Metode  penelitian  yang  dilakukan  yaitu  menggunakan  rangkaian  sensor  infus. Sensor infus yang digunakan adalah sensor infus yang terdiri dari sensor cahaya dengan detector cahaya photodioda dan receiver cahaya yaitu infrared yang dipasang di leher botol kaca infus sebagai variabel control yang  berisi cairan infus NaCl  dengan  berbagai  konsentrasi  sebagai  variabel  bebas  kemudian  diukur    tegangan  yang  keluar  sebagai  variabel terikat.  Hasil  penelitian  yang  dilakukan  adalah  ketika  kondisi  sensor  tanpa  hambatan  menghasilkan  tegangan  rata-rata 4,19V.Kondisi  sensor melalui  botol kaca kosong menghasilkan tegangan rata-rata 4,35V. Kondisi  sensor melalui  botol kaca berisi cairan infus NaCl dengan konsentrasi masing-masing 1,67%; 3,34%; 6,69% menghasilkan tegangan rata-rata masing-masing  yaitu  4,40V;  4,43V;  4,45V.  Dapat  disimpulkan  bahwa  semakin  besar  konsentrasi  cairan  didalam  botol kaca maka semakin besar cahaya yang diserap dan semakin kecil cahaya yang diteruskan.Ketika hambatan yang dilalui semakin besar maka cahaya dari infrared yang sampai ke photodioda semakin kecil sehingga tegangan yang dihasilkan semakin  besar.  Sehingga  pada  penelitian  ini  ketika  tegangan  dalam  rentang  4,40-4,45V  maka  alarm  pada  sensor  infus tidak berbunyi.
Kata Kunci : sensor infus, konsentrasi, cairan infus, tegangan

## I. PENDAHULUAN
Rumah  sakit  adalah  tempat  dimana  orang  sakit akan  berobat  ataupun  bahkan  menginap  untuk kesembuhan  penyakitnya.  Orang  yang  sedang sakit  dan  menginap  di  rumah  sakit  disebut  pasien rumah  sakit.  Pasien  yang  di  rawat  di  rumah  sakit banyak yang membutuhkan infus untuk menstabilkan  dirinya  dari  sakit  yang  dideritanya. Selain itu kebanyakan sekarang banyak pengobatan  pada  pasien  yang  diberikan  melalui infus  untuk  memudahkan  obat  masuk  kedalam tubuh  pasien  sehingga  bekerja  secara  optimal. Sehingga dapat disimpulkan bahwa infus merupakan  bagian  terpenting  dari  pengobatan untuk pasien yang dirawat di rumah sakit.
Infus  merupakan  salah  satu  fasilitas  untuk pasien yang diberikan oleh rumah sakit. Alat infus
ini  digunakan  untuk  memberikan  cairan  ataupun obat  kepada  pasien.  Pada  beberapa  rumah  sakit, alat infus masih dipasang secara manual.Sehingga masih membutuhkan ekstra perhatian dari perawat rumah  sakit  untuk  sering  meninjau  pasien  tiap kamar.
Pasien yang rawat inap di rumah sakit biasanya membutuhkan  keluarga  untuk  menemaninya sekaligus  mengawasi  infus  yang  ada  pada  pasien, karena  jika  cairan  infus  sampai  kehabisan  maka darah  pada  pasien  akan  tertarik  ke  selang  infus. Ketika infus habis maka pasien dan keluarga harus segera  memberitahu  perawat  yang  jaga  dengan menekan  tombol  agar  perawat  segera  mengganti dengan  cairan  infus  yang  baru.  Jadi  agar  tidak terjadi  keterlambatan  dalam  mengganti  cairan infus maka keluarga pasien harus selalu terjaga.
Masalah tersebut akan
membuat ketidaknyamanan  dari  pasien  dan  juga  keluarga pasien.  Untuk  itu  dibutuhkan  sebuah  alat  yang otomatis agar pasien dan keluarga merasa nyaman dan  juga  perawat  tidak  selalu  mengecek  ke ruangan  setiap  pasien.  Maka  dari  itu,  untuk mengatasi  masalah  tersebut  dibangun  sebuah sensor infus untuk mengetahui habis atau tidaknya cairan  di  dalam  infus  tersebut  yang  akan dihubungkan langsung ke ruang perawat jaga agar memudahkan  perawat  untuk  mengetahui  infus yang  habis  pada  pasien  dan  segera  menggantinya dengan yang baru.
Cairan  infus  memiliki  beberapa  macam-macam cairan,  diantaranya  yaitu  NaCl,  C6H12O6,  KCl, dan  lain-lain.Cairan  infus  dibagi  dalam  3  jenis yaitu cairan hipotonik, isotonic dan hipertonik.Pada  setiap  jenis  tersebut  mengandung NaCl.Maka  NaCl  merupakan  cairan  yang  sering digunakan  dalam  infus  pasien.Setiap  cairan  infus juga  memiliki  konsentrasi  yang  berbeda  sesuai yang  dibutuhkan  oleh  pasien.Maka  dari  itu dibutuhkan  analisis  mengenai  konsentrasi  cairan terhadap tegangan pada sensor infus.
Salah  satu  sensor  infus  terbuat  dari  sensor cahaya.Sensor  cahaya  merupakan  cahaya  yang  di konversikan  ke  tegangan  melalui  detector  cahaya dan  receiver  infrared.  Detector  cahaya  yang digunakan yaitu photodioda.Photodioda merupakan jenis dioda yang berfungsi mendeteksi cahaya. Komponen elektronika ini akan mengubah cahaya  menjadi  arus  listrik.  Cahaya  yang  dapat dideteksi  oleh  photodioda  ini  mulai  dari  cahaya infra  merah,  cahaya  tampak,  ultra  ungu  sampai dengan sinar-X. Photodioda dibuat dari semikonduktor dengan bahan yang populer adalah silicon (Si) atau galium arsenida (GaAs), dan yang lain  meliputi  InSb,  InAs,  PbSe.  Material  ini menyerap  cahaya  dengan  karakteristik  panjang gelombang mencakup: 2500-11000Å untuk silicon, 8000-20,000Å untuk GaAs. Ketika sebuah photon (satu  satuan  energi  dalam  cahaya)  dari  sumber cahaya diserap, hal tersebut membangkitkan suatu elektron  dan  menghasilkan  sepasang  pembawa muatan tunggal, sebuah elektron dan sebuah hole, di  mana  suatu  hole  adalah  bagian  dari  kisi-kisi semikonduktor  yang  kehilangan  elektron.  Arah Arus  yang  melalui  sebuah  semikonduktor  adalah
kebalikan  dengan  gerak  muatan  pembawa.Cara tersebut  di  dalam  sebuah  photodioda  digunakan untuk  mengumpulkan  photon  -  menyebabkan pembawa  muatan  (seperti  arus  atau  tegangan) mengalir/terbentuk  di  bagian-bagian  elektroda. Sehingga jika foton semakin banyak dikumpulkan maka  arus  semakin  rendah  maka  tegangan  juga rendah  karena  arah  arus  yang  melalui  sebuah semikonduktor  adalah  kebalikan  dari  gerak muatan pembawa.
Receiver  infrared yaitu komponen yang merubah  energi  cahaya,  dalam  hal  ini  energi cahaya  infra  merah,  menjadi  pulsa-pulsa  sinyal listrik.Komponen ini harus mampu mengumpulkan  sinyal  infra  merah  sebanyak mungkin  sehingga  pulsa-pulsa  sinyal  listrik  yang dihasilkan  kualitasnya  cukup  baik.  Semakin  besar intensitas  infra  merah  yang  diterima  maka  sinyal pulsa  listrik  yang  dihasilkan  akan  baik  jika  sinyal infra  merah  yang  diterima  intensitasnya  lemah maka  infra  merah  tersebut  harus  mempunyai pengumpul  cahaya  (light  collector)  yang  cukup baik.
Cahaya  adalah  suatu  pancaran  gelombang elektromagnetik  yang  dapat  ditangkap  oleh mata.Perambatan gelombang cahaya tidak memerlukan medium.Kecepatan gelombang cahaya  besarnya  3  x  10 8 m/s.  Ketika  cahaya mengenai  sebuah  penghalang  cairan  maka  cahaya ada yang diserap dan ada yang diteruskan.
Apabila  seberkas  cahaya  melalui  suatu  cairan maka  sebagian  cahaya  tersebut  sebagian  akan diserap  oleh  cairan  berbanding  langsung  dengan konsentrasi  cairan  dan  tebal  sel  wadah.  Seberkas cahaya  yang  apabila  melewati  suatu  cairan  yang konsentrasinya  c  maka  sinar  tersebut  sebagian akan diserap dan sebagian akan diteruskan. Jumlah sinar yang diserap oleh cairan berbanding lansung dengan  konsentrasi  cairan  dan  tebal  sel  /wadah. Hubungan ini dirumuskan oleh  Lambert-Beer.
Hukum  Beer :  Absorbans,  log  (Po/P),  radiasi monokromatik berbanding lurus dengan konsentrasi satu spesies penyerap dalam larutan.
Hukum  Bouguer  (Lambert) :  Bayangkan suatu  medium  penyerap  yang  homogen  dalam lapisan-lapisan  yang  sama  tebal.  Tiap  lapisan menyerap  radiasi  monokromatik  yang  memasuki lapisan itu dalam fraksi yang sama seperti lapisan-
Volum 1 Nomor 2 September 2016. Halaman 45-48 p-ISSN: 2477-5959 e-ISSN: 2477-8451
lapisan  lain.  Dengan  semuanya  yang  lain  sama, maka  absorbans  itu  berbanding  lurus  dengan panjang jalan yang melewati medium.
Cairan yang memiliki konsentrasi yang berbeda maka  kekeruhannya  juga  berbeda,  sehingga mempengaruhi  jalannya  cahaya.Nilai  kekeruhan air  berbanding  terbalik  dengan  nilai  intensitas cahaya, dimana semakin besar nilai kekeruhan air maka semakin kecil nilai intensitas cahaya.

## II. M ETODE
Penelitian  ini  dilakukan  untuk  menganalisis konsentrasi  cairan  infus  terhadap  tegangan  pada sensor  infus.  Variabel  kontrol  dalam  eksperimen ini  yaitu  ketebalan  botol  infus,  botol  yang digunakan  yaitu  botol  yang  terbuat  dari  kaca dengan  ketebalan  yang  sama.  Variabel  terikat dalam  eksperimen  ini  yaitu  tegangan  yang  keluar dari  sensor  infus  ketika  melewati  cairan  dan botol.Variabel  bebas  dalam  eksperimen  ini  yaitu konsentrasi  cairan.Cairan  yang  digunakan  yaitu cairan  infus  yang  sering  digunakan  untuk  pasien yaitu  NaCl  dengan  konsentrasi  larutan  yang berbeda-beda.
Alat  dan  bahan  yang  digunakan  dalam eksperimen ini yaitu botol kaca infus, cairan NaCl, rangkaian  sensor  cahaya  yang  menggunakan photodioda dan receiver infrared.

## Gambar. 1  Teknik pengumpulan data
Langkah  awal  yang  dilakukan  adalah  membuat rangkaian  sensor  cahaya.Salah  satu  sensor  infus yaitu menggunakan sensor cahaya untuk mendeteksi cairan.Penelitian ini dilakukan dengan menggunakan  sensor  cahaya  karena  mudah didapatkan dan harga terjangkau.Sensor cahaya di dalam penelitian ini yaitu menggunakan
photodioda, receiver infrared, resistor, cermet dan IC  LM350.Sensor  cahaya  tersebut  dipasang  pada leher  botol  yang  berisi  cairan  dengan  konsentrasi berbeda kemudian diukur tegangan yang keluar.
Pengambilan  data  dalam  penelitian  ini  yaitu dengan mencatat hasil pengukuran yang didapatkan  yaitu  tegangan  yang  dihasilkan  dari berbagai  konsentrasi  cairan  NaCl  menggunakan multimeter.  Teknik  analisis  data  dalam  penelitian ini  menggunakan  grafik  satu  dimensi  yaitu  grafik konsentrasi  cairan  terhadap  tegangan  yang dihasilkan pada sensor cahaya.

## III. HASIL DAN PEMBAHASAN
Berdasarkan eksperimen yang dilakukan sehingga  didapatkan  tegangan  keluar  yang dihasilkan  setelah  sensor  cahaya  melewati  botol dan cairan dengan konsentrasi yang berbeda. Hasil tegangan yang keluar terdapat di tabel 1

## TABEL 1 HASIL TEGANGAN YANG KELUAR DARI PENGAMBILAN DATA
No Kondisi sensor cahaya Tegangan rata-rata (V) 1. Tanpa hambatan 4,19 2. Botol tanpa cairan 4,35 3. Botol berisi cairan 1,67% 4,40 4. Botol berisi cairan 3,34% 4,43 5. Botol berisi cairan 6,69% 4,45

## Gambar. 2  Grafik kondisi sensor terhadap tegangan
Dari  gambar  2  didapatkan  bahwa  pada  saat kondisi  1  ketika  sensor  cahaya  tanpa  hambatan menghasilkan  tegangan  rata-rata  4,19V.  Infrared yang  mengenai  photodioda  tanpa  hambatan  maka cahaya  diteruskan  seluruhnya  sehingga  tegangan rata-rata yang dihasilkan yaitu 4,19V.
Pada saat kondisi 2 ketika sensor cahaya melalui botol  kaca  tanpa  cairan  menghasilkan  tegangan rata-rata  4,35V.Pada  kondisi  2,  infrared  yang mengenai  photodioda  melalui  botol  kaca  tanpa
Volum 1 Nomor 2 September 2016. Halaman 45-48 p-ISSN: 2477-5959 e-ISSN: 2477-8451
cairan  maka  cahaya  ada  yang  diserap  dan diteruskan.  Ketika  cahaya  diserap  oleh  botol  kaca maka  cahaya  yang  diteruskan  akan  berkurang sehingga  cahaya  yang  diteruskan  sampai  ke photodioda  menghasilkan  tegangan  rata-rata 4,35V.
Pada  saat  kondisi  3-5,  infrared  yang  mengenai photodioda  melalui  botol  kaca  berisi  cairan dengan  konsentrasi  masing-masing  yaitu  1,67%; 3,34%;  6,69%  menghasilkan  tegangan  rata-rata masing-masing  yaitu  4,40V;  4,43V;  4,45V.  Pada kondisi  3-5,  infrared  yang  mengenai  photodioda melalui botol kaca yang berisi cairan maka cahaya ada yang terserap dan ada yang diteruskan. Ketika cahaya  yang  diserap  oleh  botol  kaca  dan  cairan maka  cahaya  yang  diteruskan  akan  semakin berkurang  karena  cahaya  yang  diserap  semakin banyak,  sehingga  cahaya  yang  diteruskan  sampai ke  photodioda  akan  semakin  berkurang  dan tegangan rata-rata masing-masing  yang dihasilkan 4,40V; 4,43V; 4,45V.
Dari  hasil  penelitian  yang  didapatkan,  hal  ini berkaitan  dengan  daya  serap  cahaya  yang  melalui suatu cairan dan sel wadahnya yang dikemukakan oleh  Lambert  dan  Beer  yaitu  Seberkas  cahaya yang  apabila  melewati  suatu  larutan  yang konsentrasinya  c  maka  sinar  tersebut  sebagian akan diserap dan sebagian akan diteruskan. Jumlah cahaya yang diserap oleh larutan berbanding lurus dengan  konsentrasi  larutan  dan  tebal  sel  /wadah. Maka  dari  hasil  penelitian  dapat  dilihat  bahwa semakin  besar  konsentrasi  cairan  di  dalam  botol kaca maka semakin besar cahaya yang diserap dan semakin  kecil  cahaya  yang  diteruskan  sehingga tegangan yang dihasilkan semakin besar.

## IV. K ESIMPULAN
Dari penelitian yang dilakukan dapat disimpulkan  bahwa  tegangan  yang  dihasilkan paling  kecil  yaitu  pada  saat  kondisi  sensor  tanpa hambatan  sehingga  tegangan  rata-rata  yang dihasilkan  4,19V.    Sedangkan  tegangan  yang dihasilkan  paling  besar  yaitu  pada  saat  kondisi sensor  melalui  botol  kaca  berisi  cairan  dengan konsentrasi  6,69%  sehingga  tegangan  rata-rata yang dihasilkan 4,45V. Dapat disimpulkan bahwa semakin  besar  konsentrasi  cairan  didalam  botol kaca maka semakin besar cahaya yang diserap dan
semakin  kecil  cahaya  yang  diteruskan.Ketika hambatan yang dilalui semakin besar maka cahaya dari  infrared  yang  sampai  ke  photodiode  semakin kecil  sehingga  tegangan  yang  dihasilkan  semakin besar. Sehingga dapat dilihat bahwa pada tegangan dalam rentang 4,40-4,45V maka alarm pada sensor infus tidak berbunyi.
Adapun saran dalam penelitian ini adalah perlu dilakukan  penelitian  mengenai  rancang  bangun sensor infus otomatis  yang berbentuk alarm tanpa kabel  karena  penelitian  sebelumnya  sensor  infus meggunakan  kabel  sehingga  kurang  praktis  untuk digunakan.

## UCAPAN TERIMAKASIH
Terima  kasih  kepada  pihak-pihak  yang  telah membantu  dalam  penulisan  ini,  antara  lain  dosen pembimbing  yang  telah  membimbing  sampai penulisan  selesai,  Bang  Adi  Irawan  yang  turut membantu  dalam  penelitian  hingga  selesai.  Dan teman-teman  yang  tak  dapat  disebutkan  satu persatu.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Ana.  (2015). Jenis-jenis  Cairan  Infus  dan  Fungsinya .  [Online]. Tersedia  :  http://halosehat.com/review/tindakan-medis/jenis-jenis- cairan-infus. Diakses  tanggal 5 Mei 2016
[2] Anam, Moch Choirul, “ Modul Elektronika ”, Pasuruan, 2008
[3] Anggraini,  Dika  Febi.  (2016). Pengembangan  Sistem  Monitoring Tetesan  Infus  Pada  Ruang  Perawatan  Rumah  Sakit. [Online].
Tersedia  :  http://www.Distrodoc.com/287211.  Diakses  tanggal  30 Mei 2016
[4] Gunarta, Lilik, “Photodioda dan Infrared”, 2011. [5] Muljodipo,  Nuryanto,  “Rancang  Bangun  Otomatis  Sistem  Infus Pasien”.  Manado : UNSRAT, 2015.
[6] Nasrudin,  Akhmad  Akhsin,  “Rancang  Bangun  Aplikasi  Lux  Meter Bh1750 Sebagai Alat Ukur Kekeruhan Air Berbasis Mikrokontroler”, Surabaya : UNESA, 2015.
[7] Sora.  (2015). Pengertian  Cahaya  Dan  Sifatnya  Serta  Contohnya . [Online]. Tersedia : http://www.pengertianku.net /2015/06/pengertian-cahaya-dan-sifatnya-serta-contohnya.html. diakses tanggal 5 Mei 2016
[8] Syahrul,  “Sistem  Pemantauan  Infus  Pasien  Terpusat”,  Bandung  :
UKI, 2009. [9] Timbang Rasa. 2011. Infus cairan intravena (Macam-macam cairan Infus) .[Online]. Tersedia : http://timbangrasaclinic.blogspot.co.id/2011/10/infus-cairan- intravena-macam-macam.html. Diakses  tanggal 1 Juni 2016
[10] Wayan, Suryagama I, “Laporan Resmi Instrumen Analisa penentuan Panjang Gelombang”, Yogyakarta : Akademi Teknologi, 2009.