Pengintegrasian Sensor Suhu Berbasis Piroelektrik Film Ba0.5Sr0.5TiO3 (BST) Pada Mikrokontroler ATMega8535 Menjadi Termometer Digital

Abstract

Bahan semikonduktor memiliki beberapa karakteristik, salah satu karakteristik tersebut adalah karakteristik piroelektrik. Piroelektrik ini terjadi akibat adanya perubahan momen dipol ketika diberikan gangguan berupa suhu. Semakin besar suhu yang diberikan maka semakin besar pula arus yang keluar sehingga tegangan yang dikeluarkan akan semakin besar. Barium Stronsium Titanat (BST) merupakan semikonduktor yang memiliki sifat tersebut. Pada penelitian ini menggunakan film BST sebagai sensor suhu pada termometer badan digital. Pembuatan film BST menggunakan metode chemical deposition solution (CSD) dengan variasi waktu annealing ditahan pada suhu 850 oC selama 8 jam, 15 jam, 22 jam, dan 29 jam. Film BST tersebut diuji karakteristik I-V, konduktivitas listrik, dan piroelektrik. Lalu dirangkai menggunakan jembatan wheatstone agar hambatan dalam sensor terbaca ketika diberikan suhu pada film tersebut. Tegangan keluaran yang berasal dari jembatan wheatstone akan dikuatkan sebanyak 10 kali manggunakan operational amplifier (Op-Amp). Tegangan ini yang diolah menggunakan mikrokontroler ATMega8535 yang sebelumnya dikonversi menjadi sinyal digital menggunakan analog to digital converter (ADC). Dengan resolusi mikrokontroler sebesar 48,83 mV, ketika diberikan gangguan suhu setiap perubahan tegangan sebesar 48,83 mV maka akan terbaca 1 bilangan desimal oleh ADC. Pada kondisi ini memakai fidelitas mikrokontroler 10 bit atau 1024 bilangan desimal. Hasil sinyal digital ini akan diolah melalui program yang dibuat menggunakan bahasa pemrograman basic compiler (BASCOM). LCD akan memperlihatkan hasil dari perubahan tegangan dari film BST ketika diberikan suhu dan tampilannya berupa derajat celcius, dan dapat digunakan untuk mengukur suhu tubuh manusia.