Metode Pencacahan Frekuensi Reciprocal Untuk Sensor Gas Resonator Kuarsa Yang Diimplementasikan Pada Field Programmable Gate Array - Reza Barkah Harjunadi; Muhammad Rivai; Rudy Dikairono (Direktorat Riset dan Pengabdian Masyarakat (DRPM), ITS, 2015)
Quartz Crystal Microbalance (QCM) merupakan salah satu jenis resonator kuarsa yang memiliki membran sensitif terhadap gas. Pada sistem identifikasi gas menggunakan QCM, perubahan frekuensi dari sensor ini begitu cepat, sehingga untuk mendapatkan perubahan frekuensinya diperlukan metode pencacahan yang lebih cepat dibanding metode yang biasanya digunakan. Beberapa aplikasi QCM digunakan pada sistem identifikasi gas. Untuk mendapatkan luaran QCM diperlukan sebuah proses instrumentasi, salah satu cara yang pernah dirancang adalah menggunakan sistem pencacah reciprocal frequency. Sistem ini berbasis digital yang tersusun atas rangkaian diferensial frekuensi, rangkaian pembagi frekuensi, dan rangkaian pencacah. Pada penelitian ini sistem digital direalisasikan menggunakan Field Programmable Gate Array (FPGA). FPGA memiliki kelebihan diantaranya jenis dan jumlah gerbangnya sangat banyak, dan mudah diprogram berkali-kali. Pada perancangan sistem ini untuk mendapatkan pergeseran frekuensi dilakukan dengan membandingkan antara frekuensi referensi (fr) dan frekuensi probe sensor (fx). Hasilnya berupa selisih frekuensi (fd) yang dibagi menggunakan rangkaian pembagi frekuensi. Pencacahan dilakukan dengan menggunakan frekuensi referensi (fr) dan selisih frekuensi yang di bagi (fd/N) sebagai periodenya. Data dari pencacahan ini dikirim ke komputer untuk proses identifikasi menggunakan neural network. Prosentase keberhasilan keseluruhan sistem dalam mengidentifikasi gas uji sebesar 80%.