pencacah radiasi digital pada in vehicle module sistem...

SEMINAR NASIONAL VIII

SDM TEKNOLOGI NUKLIR

YOGYAKARTA, 31 OKTOBER 2013

ISSN 1978-0176

188 Adi Abimanyu, dkk STTN-BATAN

PENCACAH RADIASI DIGITAL PADA IN VEHICLE MODULE (IVM)

SISTEM PEMANTAU ZAT RADIOAKTIF

Adi Abimanyu, Dwi Yuliansari, Nurhidayat S, Mursiti

Pusat Teknologi Akselerator Proses Bahan

Jalan Babarsari PO BOX 6101/ YKBB Yogyakarta

Email untuk korespondensi: [email protected]

ABSTRAK

PENCACAH RADIASI DIGITAL PADA IN VEHICLE MODULE (IVM) SISTEM PEMANTAU

ZAT RADIOAKTIF. Telah berhasil dirancang dan dibangun unit pencacah digital pada IVM sistem pemantau

zat radioaktif menggunakan mikrokontroler ATMega8. Monitoring laju paparan radiasi pada transportasi

bahan radioaktif pada umumnya masih dilakukan secara manual menggunakan survey meter. Pencacah ini

akan memonitor laju paparan radiasi layaknya survey meter tetapi memiliki kemampuan untuk melakukan

pengukuran secara otomatis dan online monitoring sehingga memudahkan monitoring laju paparan radiasi

pada transportasi bahan radioaktif oleh supervisor di ruang kendali maupun petugas pengangkut. Kegiatan ini

meliputi pembuatan perangkat keras dan pengembangan perangkat lunak. Proses pengujian dilakukan untuk

mengetahui linieritas pencacahan dengan memberikan input dari pembangkit pulsa standar, didapatkan hasil

nilai lineritas pencacahan (R2) = 1. Pengujian kestabilan alat menggunakan chi square test, didapatkan nilai

(𝝌2) = 9,33 untuk cacah latar dan 25,16 untuk cacah sumber dan nilai (𝝌2) terletak diantara 7,663 ≤

𝝌2≤36,191, sehingga pencacah ini memiliki kestabilan yang memenuhi syarat. Pencacah ini mampu untuk

dikalibrasi dengan cara merubah faktor konversi pencacahan dan dapat mengirimkan data hasil pengukuran

secara serial. Dari hasil pengujian menunjukkan bahwa pencacah ini telah berfungsi dengan baik dan

memenuhi syarat untuk digunakan pada In Vehicle Module (IVM) transportasi bahan radioaktif.

Kata kunci: In Vehicle Module, Transportasi Radioaktif

ABSTRACT

DIGITAL COUNTER RADIATION IN VEHICLE MODULE (IVM) FOR MONITORING OF

RADIOACTIVE SUBSTANCE. It has been successfully designed and built digital counter unit for In Vehicle

Module (IVM) of radioactive substances monitoring system using a microcontroller ATmega8. Monitoring of

radiation exposure rate of radioactive materials transportation in general is still done manually using a survey

meter. This counter will monitor the rate of radiation exposure as a survey meter but has the ability to perform

automatic measurements and online monitoring so as to facilitate monitoring of radiation exposure rate on

transport of radioactive material by a supervisor in the control room and personnel carriers. These activities

include the manufacture of hardware and software development. The process of testing conducted to determine

the linearity of the counter by providing input from a standard pulse generator, showed counter linearity value

(R2) = 1. Stability testing using chi square test, the value (𝝌2) = 9.33 for the background count and 25.16 for

the source count and value (𝝌2) is located between 7.663 ≤ 𝝌2 ≤ 36.191, so the counter has good in stability.

This counter is able to be calibrated by changing the conversion factor of counter and can transmit data

measurements in serial. From the test results show this counter is functioning properly and are eligible to use

the In Vehicle Module (IVM) transport of radioactive materials.

Keyword : In Vehicle Module, Transportation of Radioactive.

mailto:[email protected]

SEMINAR NASIONAL IX



ISSN 1978-0176

189 STTN-BATAN Adi Abimanyu, dkk

PENDAHULUAN

Secara umum definisi transportasi adalah

pemindahan manusia atau barang dari satu tempat

ke tempat lainnya dengan menggunakan sebuah

wahana yang di-gerakkan oleh manusia atau mesin

(Nasution, 2004). Bahan radioaktif adalah bahan

atau zat yang mengandung inti atom tidak stabil,

atau setiap zat yang memancarkan radiasi pengion

dengan aktivitas jenis > 70kBq/kg (Indonesia,

1997).

Pengangkutan bahan radioaktif adalah proses

pemindahan zat radiasi pengion dari satu tempat ke

tempat lainnya dengan menggunakan sebuah

wahana dalam hal ini umumnya menggunakan

mobil. Proses pengangkutan bahan radioaktif

memerlukan perhatian lebih dikarenakan potensi

bahaya radiasi yang dapat ditimbulkannya, sehingga

pengangkutan zat radioaktif juga harus selalu

dipantau/dimonitor laju paparan radiasi pancaran

bahan radioaktif yang diangkut.

Dalam fisika, deskripsi radiasi adalah setiap

proses di mana energi bergerak melalui media atau

melalui ruang, dan akhir¬nya diserap oleh benda

lain[9]. Radiasi tidak dapat dirasakan oleh indera

manusia. Untuk mengetahui besarnya radiasi maka

manusia memerlukan suatu alat yaitu detektor dan

sistem pencacah radiasi. Begitu juga dalam

pengangkutan bahan radioaktif agar laju paparan

radiasi dapat selalu termonitor maka diperlukan

pencacah laju paparan radiasi digital pada

kendaraan pengangkut bahan radioaktif yang

nantinya disebut pencacah laju paparan radiasi

digital In Vehicle Module (IVM).

Pencacah radiasi digital IVM berfungsi

untuk memonitor laju paparan radiasi sehingga

operator pengangkut bahan radioaktif yang berada

di dalam kendaraan dan supervisor yang berada di

ruang kendali dapat selalu mengetahui laju paparan

radiasi bahan radioaktif yang diangkut. Oleh karena

itu pencacah ini selain memiliki kemampuan

mengukur laju paparan radiasi, mampu dikalibrasi

dan juga harus mampu mengirimkan informasi ke

supervisor di ruang kendali. Untuk itu desain

pencacah yang sudah ada memerlukan tambahan

feature yaitu kemampuan mengirimkan informasi

ke supervisor yang berada di ruang kendali.

TEORI

Sistem pencacah radiasi digital terdiri dari

detektor, penyedia daya tegangan rendah DC,

penyedia tegangan tinggi DC, rangkaian pembalik

dan pembentuk pulsa, pencacah digital[1].

menggunakan mikro-kontroler ATMega8, LCD

16x2 sebagai penampil pada IVM, calibration

dongle dan komunikasi serial level TTL untuk me-

ngirimkan data laju paparan radiasi ke mas-ter

mikrokontroler yang terhubung dengan modem.

Blok diagram sistem pencacah radiasi digital

IVM ditunjukkan pada Gambar1.

GMGM Inverter

Pulse Shaping

Microcontroller

ATMega8

Calibration

Dongle

Low Voltage DC

Power Supply

HighVoltage DC

Power Supply

Display

LCD 16*2

Communication

Serial

To Master

Microcontroller for

transmit by GSM

T1

Tx-Rx

INT0

Pencacah Radiasi

Digital

Gambar 1. Blok Diagram Sistem Pencacah Radiasi Digital IVM

In Vehicle Module (IVM)

In Vehicle Module (IVM) adalah modul

yang terletak di dalam kendaraan (Sarma et al.,

2005). Dalam hal ini kendaraan yang dimaksud

adalah mobil pengangkut bahan radioaktif. IVM

modul terdiri dari modul pencacah radiasi digital,

data acquisition position module based on GPS dan

GSM module. Pada makalah ini yang akan dibahas

adalah modul pencacah radiasi digital saja.

Modul pencacah radiasi digital meng-

gunakan mikrokontroler ATMega8 dengan

memanfaatkan peripheral-peripheral yang dimiliki

oleh ATMega8. Selain itu ATMega8 memiliki

dimensi yang cukup kecil dan kompak serta sudah

menggunakan sistem Reduced Instruction Set

Computing (RISC) atau "Komputasi set instruksi

yang disederhanakan" [10].




ISSN 1978-0176


Mikrokontroler ATMega8

Mikrokontroler adalah suatu alat elektronika

digital yang mempunyai ma-sukan dan keluaran

serta kendali dengan program yang dapat ditulis dan

dihapus dengan cara khusus, cara kerja mikro-

kontroler sebenarnya membaca dan menulis data.

Mikrokontroler merupakan sistem komputer yang

seluruh atau sebagian besar elemennya dikemas

dalam satu chip IC. Mikrokontroler biasa digunakan

untuk mengkendalikan peralatan elektronik, yang

menekankan efisiensi dan efektifitas biaya. Secara

harfiahnya dapat disebut "pengendali kecil" dimana

sebuah sistem elektronik yang sebelumnya banyak

memerlukan komponen-komponen pendukung

seperti IC, TTL dan CMOS dapat direduksi dan

akhirnya terpusat serta dikendalikan oleh

mikrokontroler [3].

Mikrokontroler ATMega8 merupakan

mikrokontroler keluarga AVR dengan kemampuan

yang sangat baik dan harganya relatif murah.

Mikrokontroler ATMega8 digunakan dalam

penelitian ini karena memiliki kemampuan sebagai

berikut (Atmel, 2005) :

1. Program memori internal 8 kbytes

2. SRAM Internal 1 kbyte

3. 23 Programmable I/O lines

4. Sebuah port serial

5. Sumber Interupsi Eksternal dan Internal

6. Tiga buah timer/counter

7. Tegangan operasi 4 sampai 5,5 Volt.

Konfigurasi pin mikrokontroler ATMega8

ditunjukkan pada Gambar 2.

Gambar 2. Konfigurasi Pin Mikrokontroler

ATMega8

Fitur-fitur ATMega yang digunakan untuk

pencacah radiasi digital adalah sebagai berikut:

1. Timer1 sebagai pencacah pulsa digital yang

merupakan output dari pembentuk pulsa.

2. INT0 sebagai jalur komunikasi antara

calibration dongle dengan unit pencacah

radiasi.

3. Tx/Rx sebagai jalur komunikasi serial dengan

mikrokontroler master untuk mengirimkan

data hasil pencacahan ke ruang kendali

melalui modul GSM.

Komunikasi Serial

Komunikasi serial adalah salah satu metode

komunikasi data di mana hanya satu bit data yang

dikirimkan melalui seuntai kabel pada suatu waktu

tertentu[7]. Pada kegiatan ini komunikasi dilakukan

antara sebuah mikrokontroler master dan sebuah

mikrokontroler slave. Blok diagram komunikasi

master slave ditunjukkan Gambar 3.

Mikrokontroler

Master

Mikrokontroler

Pencacah

Radiasi Digital

Tx Rx

TxRx

Gambar 3. Blok Diagram Komunikasi Serial

Komunikasi master slave dibangun dengan

cara yang sangat sederhana yaitu dengan

menghubungkan pin Tx mikro-kontroler master

dengan pin Rx mikro-kontroler pencacah radiasi

digital begitu juga sebaliknya.

Mikrokontroler master mengirimkan sebuah

perintah/kode yang digunakan untuk menginterupsi

mikrokontroler pencacah radiasi digital. Kode

tersebut mengakibatkan mikrokontroler pencacah

radiasi digital melaksanakan service routine

interupsi pengiriman data laju paparan radiasi.

Setelah selesai melaksanakannya, mikrokontroler

pencacah radiasi kembali ke program utama untuk

memonitor radiasi.

Agar komunikasi dapat berjalan dengan baik

maka perlu dirancang suatu perangkat lunak yang

sesuai.

METODOLOGI

Perangkat lunak mikrokontroler dibuat

menggunakan bahasa pemrograman BASIC,

hasilnya ditanamkan/ di-download pada mi-

krokontroler menggunakan sebuah alat yang

bernama Universal ISP Downloader. Selain

perangkat lunak kegiatan ini membutuhkan

perangkat keras yaitu sebuah minimum system

ATMega8, dan sebuah calibration dongle.

Kegiatan ini terdiri dari pembuatan

perangkat keras dan perangkat lunak. Pembuatan

perangkat keras terdiri dari pembuatan perangkat

keras minimum system ATMega8 dan calibration

dongle. Setiap kegiatan meliputi tahapan-tahapan

pembuatan rangkaian, pengecekan rangkaian,

pembuatan layout PCB, pembuatan PCB,

pemasangan komponen dan pengujian rangkaian

setelah komponen terpasang.

Kegiatan pembuatan perangkat lunak

meliputi pembuatan program utama dan pembuatan

SEMINAR NASIONAL IX



ISSN 1978-0176


sub program interupsi serial dan pembuatan sub

program interupsi eksternal-0. Pembuatan

perangkat lunak meliputi tahapan-tahapan pembuat-

an diagram alir, pembuatan perangkat lunak,

pengujian dengan simulasi, menanamkan/men-

download perangkat lunak ke perangkat keras,

pengujian dengan perangkat keras.

Diagram alir kegiatan pembuatan perangkat

keras dan perangkat lunak ditunjukkan pada

Gambar 4. Rangkaian pencacah radiasi digital


Mulai

Pembuatan Diagram Alir

Perangkat Lunak

Pembuatan Perangkat Lunak

Sesuai?

Pengujian Fungsi Perangkat

Lunak dengan Simulasi

Download Perangkat Lunak pada

Mikrokontroler menggunakan

Universal ISP Downloader

Pengujian Fungsi Perangkat

Lunak dengan perangkat keras

Sesuai?

Selesai

Tidak

Ya

Tidak

Ya

Mulai

Pembuatan rangkaian

schematic

Pengecekan rangkaian

schematic

Sesuai?

Pembuatan gambar PCB

dari rangkaian schematic

Pengecekan gambar PCB

Sesuai?

Pembuatan PCB

Pemasangan Komponen

Pengujian Rangkaian

Sesuai?

Selesai

Tidak

Ya

Tidak

Ya

Ya

Tidak

(a) (b)

Gambar 4.(a). Diagram Alir Rancang Bangun Perangkat Keras, (b). Diagram Alir Rancang Bangun

Perangkat Lunak




ISSN 1978-0176


Gambar 5. Rangkaian Pencacah Radiasi Digital

Perangkat lunak dibuat dengan meng-

akomodir fitur-fitur yang diinginkan yaitu

kemampuan untuk mencacah radiasi, dika-librasi

dan mengirimkan informasi laju paparan radiasi ke

ruang kendali (melalui komunikasi serial ke

mikrokontroler master untuk selanjutnya

dikirimkan melalui SMS menggunakan modem

GSM). Pembuatan perangkat lunak itu dibagi

menjadi 2 bagian yaitu bagian program utama dan

bagian pe-layanan interupsi.

1. Bagian Program Utama

Program utama merupakan bagian utama

dari perangkat lunak ini yaitu perangkat lunak yang

mengakomodir fitur pencacahan radiasi. Prinsip

kerja dari perangkat lunak ini adalah sebagai

berikut:

a. Mencacah nilai paparan radiasi yang masuk

pada timer1 (cps)

b. Mengkonversi besaran paparan radiasi

menjadi laju paparan radiasi (mR/jam)

c. Menampilkan hasil laju paparan radiasi pada

LCD

2. Bagian Pelayanan Interupsi

Pelayanan interupsi merupakan sub

perangkat lunak yang hanya berfungsi jika ada

permintaan/ interupsi. Pelayanan yang dilakukan

adalah pelayanan interupsi eksternal-0 dan

pelayanan interupsi terima data serial. Pelayan

eksternal interupsi berfungsi ketika akan melakukan

kalibrasi. Kalibrasi merupakan proses verifikasi

bahwa suatu akurasi alat ukur sesuai dengan

ran¬cangannya. Kalibrasi biasa dilakukan dengan

membandingkan suatu standar yang terhubung

dengan standar nasional maupun internasional dan

bahan-bahan acuan tersertifikasi [8].

Fitur kalibrasi hanya akan aktif ketika

calibration dongle terhubung dengan unit pencacah

radiasi dan tombol kalibrasi ditekan. Hal ini

dilakukan dengan maksud agar hanya orang yang

berhak saja yang dapat melakukan kalibrasi. Prinsip

kerja pelayanan interupsi adalah sebagai berikut:

a. Mencacah nilai paparan radiasi yang masuk

pada timer1 (cps).

b. Mengkonversi besaran paparan radiasi

menjadi laju paparan radiasi (mR/jam).

c. Menampilkan hasil laju paparan radiasi pada

LCD

d. Hasilnya dibandingkan nilainya oleh operator,

jika terjadi perbe¬daan maka factor konversi

dirubah agar nilai hasil konver¬sinya sama

dengan nilai standar.

e. Simpan nilai konversi pada EEPROM.

Pelayanan interupsi terima data serial

merupakan cara untuk mengakomodir fitur

pengiriman data laju paparan radiasi ke ruang

kendali. Fitur ini akan aktif jika terjadi interupsi

serial terima data dari mikrokontroler master.

Prinsip kerja pelayan interupsi adalah mengirimkan

data laju paparan radiasi ke mikrokontroler master

dengan format A,nilai laju paparan radiasi,*.

SEMINAR NASIONAL IX



ISSN 1978-0176


Diagram alir perangkat lunak ditunjuk-kan

pada Gambar 6. Setelah selesai mela-kukan

pelayanan interupsi maka program akan kembali ke

program utama.

Mulai

Inisialisasi

Konfigurasi INT0

Konfigurasi Urx

Konfigurasi T0

Konfigurasi T1

Konfigurasi Port D = input

Konfigurasi LCD

Konfigurasi INTERNAL EEPROM

Baca fk pada

EEPROM

Baca pulsa pada

T1

Konversi pulsa

dalam laju pulsa

Tampilkan Pada

LCD

Mulai

Kalibrasi? ReturnTb.Finish=0

Atur fk

Fk telah

sesuai?

Tb.Kalibrasi=0

Mulai

Nilai Msg= “A”

Kirim laju

paparan

Format:

A,laju paparan,*

Msg=” “

Tidak

Ya

Return

Program Pelayanan Interupsi URxc

Program Pelayanan Interupsi INT0Program Utama

Gambar 6. Diagram Alir Perangkat Lunak

HASIL DAN PEMBAHASAN

Untuk mendapatkan unjuk kerja yang

maksimal maka pencacah radiasi digital yang

dirancang bangun perlu dilakukan pengujian

sebagai berikut:

1. Pengujian Linieritas Pencacahan

Pengujian ini bertujuan untuk me-ngetahui

kinerja dari perangkat lunak yang dirancang serta

membandingkan hasil pen-cacahan antara pem-

bangkit pulsa merk Kenwood dengan hasil pen-

cacahan mikrokontroler ATMega8. Blok diagram

peng-ujian ditunjukkan pada Gambar 7.

Pembangkit Pulsa

Kenwood

Mikrokontroler

ATmega8

Display LCD

Gambar 7. Blok Diagram Pengujian Linieritas

Pencacahan




ISSN 1978-0176


Tabel 1. Hasil Pengujian Linieritas Pencacahan

No

Faktor

konversi

(Fk)

Frekuensi

Standar

(Fs)

Laju

Paparan

Radiasi

Frekuensi

Tercacah (Fc)

(Laju Paparan

Radiasi : Fk)

% kesalahan

Abs (Fc - Fs/

Fs)*100%

1 0.052 1 0.05 0.96 3.85

2 0.052 2 0.1 1.92 3.85

3 0.052 3 0.16 3.08 2.56

4 0.052 4 0.21 4.04 0.96

5 0.052 5 0.26 5.00 0.00

6 0.052 6 0.31 5.96 0.64

7 0.052 7 0.36 6.92 1.10

8 0.052 8 0.42 8.08 0.96

9 0.052 9 0.47 9.04 0.43

10 0.052 10 0.52 10.00 0.00

11 0.052 20.3 1.04 20.00 1.48

12 0.052 30 1.56 30.00 0.00

13 0.052 40.2 2.08 40.00 0.50

14 0.052 50.4 2.65 50.96 1.11

15 0.052 60.4 3.17 60.96 0.93

16 0.052 70.2 3.64 70.00 0.28

17 0.052 80.6 4.21 80.96 0.45

18 0.052 90.25 4.73 90.96 0.79

19 0.052 100.4 5.25 100.96 0.56

20 0.052 200.4 10.45 200.96 0.28

21 0.052 307 16.02 308.08 0.35

22 0.052 400.6 20.85 400.96 0.09

23 0.052 500 26 500.00 0.00

24 0.052 602 31.41 604.04 0.34

25 0.052 702 36.56 703.08 0.15

26 0.052 801 41.7 801.92 0.12

27 0.052 902 47.01 904.04 0.23

28 0.052 1071 55.69 1070.96 0.00

SEMINAR NASIONAL IX



ISSN 1978-0176


Tabel 2. Hasil Pengujian Linieritas Pencacahan (lanjutan)

No

Faktor

konversi

(Fk)

Frekuensi

Standar

(Fs)

Laju

Paparan

Radiasi

Frekuensi

Tercacah (Fc)

(Laju Paparan

Radiasi : Fk)

% kesalahan

29 0.052 1500 78 1500.00 0.00

30 0.052 2000 104.16 2003.08 0.15

31 0.052 2506 130.57 2510.96 0.20

32 0.052 3100 161.2 3100.00 0.00

33 0.052 3510 182.52 3510.00 0.00

34 0.052 4010 208.83 4015.96 0.15

35 0.052 4505 234.36 4506.92 0.04

36 0.052 5020 261.46 5028.08 0.16

37 0.052 5506 286.62 5511.92 0.11

38 0.052 6064 315.33 6064.04 0.00

39 0.052 6511 339.04 6520.00 0.14

40 0.052 7020 364.94 7018.08 0.03

41 0.052 7575 394.21 7580.96 0.08

42 0.052 8000 416.06 8001.15 0.01

43 0.052 8577 446.32 8583.08 0.07

44 0.052 9009 468.83 9015.96 0.08

45 0.052 9560 497.12 9560.00 0.00

46 0.052 10100 525.2 10100.00 0.00

Rata-rata persen kesalahan = 0.50

Data hasil pengujian kemudian dibuat grafik

dengan sumbu x nilai frekuensi tercacah sedangkan

sumbu y nilai frekuensi standar, didapatkan nilai R2

= 1. Hal ini me-nunjukkan bahwa sistem pencacah

radiasi ini memiliki linieritas yang cukup baik.

Sehingga layak untuk diaplikasikan pada

Sistem pencacah radiasi digital In Vehicle Module

Transportasi Bahan Radioaktif. Grafik linieritas

pencacahan ditunjukkan pada Gambar 8.

Gambar 8. Grafik Linieritas Pencacahan




ISSN 1978-0176


2. Pengujian Program Utama dan Chi

Square Test

Pengujian Program Utama dan Chi Square

Test bertujuan untuk mengetahui unjuk kerja dari

perangkat lunak yang dirancang dan dikembangkan

dan untuk mengetahui data acak yang diperoleh

sistem merupakan benar sifat acak dari sumber

radiasi, bukan dari sifat ‘anomali’ alat ukur, serta

untuk mengetahui apakah data yang diketahui

mengikuti distribusi Gauss atau tidak. Pengujian ini

dilakukan dengan cara memberi input pulsa hasil

pengukuran detektor GM. Sumber standar yang

digunakan adalah Sr-90. Blok diagram pengujian


Detektor

Victoreen Model 491-30

S/N: 3562

MODUL PENCACAH

IVM Radioactive

Materian Transportation

Penampil LCD

High Voltage

Power Supply

Sumber Radioaktif

Sr-90

Gambar 9. Blok Diagram Pengujian Chi Square Test

Data pengujian:

Tanggal Pengujian : 28 Mei 2012

Sumber Radiasi : Sr-90

Jarak Detektor ke Sumber : 2,5 cm

Laju paparan radiasi sumber : 1 mrd/h

Waktu Cacah : 1 detik

Tabel 2. Hasil Pengujian Chi Square Test

No. Cacah (Xi) (𝑿𝒊 − �̅�)𝟐

No. Cacah (Xi) (𝑿𝒊 − �̅�)𝟐

1 1 0.04

1 126 40.32

2 2 0.64

2 144 135.72

3 1 0.04

3 131 1.82

4 2 0.64

4 140 58.52

5 2 0.64

5 116 267.32

6 1 0.04

6 126 40.32

7 2 0.64

7 140 58.52

8 0 1.44

8 139 44.22

9 2 0.64

9 119 178.22

10 1 0.04

10 159 710.22

11 2 0.64

11 154 468.72

12 0 1.44

12 113 374.42

13 1 0.04

13 143 113.42

14 0 1.44

14 135 7.02

15 1 0.04

15 138 31.92

16 2 0.64

16 120 152.52

17 1 0.04

17 142 93.12

18 2 0.64

18 129 11.22

19 0 1.44

19 121 128.82

20 1 0.04

20 112 414.12

SEMINAR NASIONAL IX



ISSN 1978-0176


Untuk cacah latar

∑ 𝑥𝑖 = 24�̅� = 1,2

∑(𝑥𝑖 − �̅�)2 = 11,0

𝜒2 = ∑(𝑥𝑖−𝑥)2

�̅�=

11,0

1,2= 9,33

Sedangkan untuk cacah dengan sumber Sr-90

∑ 𝑥𝑖 = 2647�̅� = 132,35

∑(𝑥𝑖 − �̅�)2 = 3330,55

𝜒2 = ∑(𝑥𝑖−𝑥)2

�̅�=

3330,55

132,35= 25,16

Hasil pengujian program utama me-

nunjukkan bahwa program utama telah berfungsi

dengan baik yaitu dengan indikator sebagai berikut:

a. Sistem pencacah telah dapat mencacah pulsa

output pembentuk pulsa.

b. Sistem telah dapat menampilkan hasil

pencacahan pada LCD.

Sedangkan dari data pengujian chi square

test yang diperoleh diketahui nilai 𝝌2 nya adalah

9.33 untuk cacah latar, dan 25.16 untuk cacah

sumber. Berdasarkan nilai rentang kelayakan yang

ditentukan yaitu, 7.66 ≤ 𝝌2 ≤ 36.191 maka nilai 𝝌2

berada dalam rentang yang diperbolehkan.

3. Pengujian Program Pelayanan In-

terupsi INT0 (Kalibrasi)

Pengujian Program Pelayanan Interupsi

INT0 bertujuan untuk mengetahui unjuk kerja dan

fungsi dari perangkat lunak ini. Pengujian ini

dilakukan dengan cara menghubungkan calibration

dongle dengan unit pencacah IVM ini. Proses

pengaksesan fungsi kalibrasi dilakukan dengan cara

menekan tombol kalibrasi. Hasil ekse-kusinya

adalah sistem akan masuk pada pelayanan kalibrasi

dan proses pengaturan faktor konversi dapat

dilakukan dengan menekan tombol naik atau turun

sesuai dengan nilai yang diinginkan. Setelah nilai

faktor konversi sesuai maka dengan me-nekan

tombol selesai maka secara otomatis nilai tersebut

akan disimpan pada internal EEPROM. Sehingga

dengan demikian nilai laju paparan radiasi akan

sesuai dengan nilai laju paparan radiasi standar.

Blok diagram pengujian ditunjukkan pada

Gambar 10 sedangkan hasil pengujian disajikan

pada Tabel 3.

Calibration

Dongle

Detektor GMSr-

90

LCDT1

INT0

Sumber

jarak

Gambar 10. Blok Diagram Pengujian Kalibrasi

Tabel 3. Hasil Pengujian Kalibrasi

No Jarak Faktor Konversi

Lama Laju Cacah Alat

Laju Cacah

Surveymeter

BEM-721D

Faktor Konversi

Baru

1 2,5 cm 0,52 0,52 0,18 0,18

2 2,5 cm 0,1589 0,16 0,18 0,1787

Proses kalibrasi menggunakan algoritma perhitungan sebagai berikut:

𝑓𝑎𝑘𝑡𝑜𝑟 𝑘𝑜𝑛𝑣𝑒𝑟𝑠𝑖 𝑏𝑎𝑟𝑢 = (𝑛𝑖𝑙𝑎𝑖 𝑠𝑡𝑎𝑛𝑑𝑎𝑟

𝑛𝑖𝑙𝑎𝑖 𝑝𝑒𝑛𝑔𝑢𝑘𝑢𝑟𝑎𝑛 𝑎𝑙𝑎𝑡) 𝑥 𝑓𝑎𝑘𝑡𝑜𝑟 𝑘𝑜𝑛𝑣𝑒𝑟𝑠𝑖 𝑙𝑎𝑚𝑎 (1)

Data pada tabel 3 menunjukkan per-

bandingan nilai laju cacah pencacah IVM dapat

dikalibrasi, yaitu dengan cara mengatur nilai

konversi baru. Pada data pertama nilai faktor

konversi lama 0,52 maka nilai laju cacah 0,52.

Sehingga dengan menggunakan persamaan

algoritma 1 dida¬patkan nilai faktor konversi baru

0,18. Sedangkan pada data ke dua jika nilai

konversi lama 0,1589 maka nilai laju cacah 0,16

dan faktor konversi baru agar nilai laju cacah sesuai

dengan nilai laju cacah Surveymeter BEM-721D

(dalam hal ini dianggap sebagai standar karena telah

terkalibrasi) adalah 0,1787. Setelah proses kalibrasi

selesai (mendapatkan nilai konversi yang sesuai)

maka nilai faktor konversi baru disimpan ke dalam

EEPROM pada alamat &H004 dan nilai inilah yang

digunakan oleh alat untuk melakukan pengukuran

laju paparan radiasi. Dari hasil pengujian yang telah

dilakukan, program pelayanan interupsi eksternal 0

(kalibrasi) telah berfungsi dengan baik yaitu dapat

untuk mengkalibrasi alat sesuai dengan alat standar.




ISSN 1978-0176


4. Pengujian Program Pelayanan

Interupsi Urxc (Komunikasi Serial)

Pengujian program pelayanan interupsi Urxc

bertujuan untuk mengetahui unjuk kerja dari

program yang dikembangkan. Proses pengujian

program ini ditunjukkan pada Gambar 11 Data hasil

pengujian disajikan pada Tabel 4.

Komputer

Detektor GMGM-INVERTER +

PULSE SHAPING

Mikrokontroler

(Pencacah Radiasi)

Sistem Monitor Radiasi IVM

High Voltage Serial

Tx

TxRx

Rx

Gambar 11. Blok Diagram Pengujian Program Pelayanan Interupsi Urxc

Tabel 4. Data Hasil Pengujian Program Pelayanan Interupsi Serial

No Data Interupsi

(Komputer)

Data Laju Paparan

Radiasi (mR.Jam)

Data Yang Dikirim Hasil

Interupsi

1 A 0,52 A,0.52,*

2 B 0,52

3 C 0,52

4 A 0,86 A,0.86,*

5 A 1,24 A,1.24,*

Pada Tabel 4 terlihat bahwa interupsi akan

terjadi jika komputer mengirimkan data ke

mikrokontroler (pencacah radiasi). Tetapi pelayanan

interupsi data hanya akan dilakukan jika data yang

dikirim oleh komputer adalah karakter huruf “A”

dan oleh mikrokontroler akan dibalas dengan

mengirimkan data laju paparan radiasi saat itu.

Format data yang dikirimkan oleh mikrokontroler

adalah A, laju paparan radiasi saat itu,*. Dari hasil

pengujian didapatkan hasil bahwa program ini telah

sesuai dengan yang diharapkan sehingga layak

untuk diaplikasikan pada Sistem Pencacah Radiasi

Digital In Vehicle Module Transportasi Bahan

Radioaktif.

KESIMPULAN

Berdasarkan hasil pengujian dan

pembahasan dapat ditarik kesimpulan sebagai

berikut:

1. Telah dihasilkan suatu Pencacah Radiasi

Digital pada IVM Monitoring ZatRadioaktif.

2. Sistem pencacah yang dihasilkan memiliki

linieritas pencacahan R2 = 1 dan memiliki

kestabilan pencacahan yang baik dengan nilai

chi square test = 9,33 untuk cacah latar dan

25,16 untuk cacah dengan sumber, dengan

rentang kelayakan yang ditentukan 7,66 ≤ 𝝌2 ≤

36,191.

3. Sistem ini dapat dikalibrasi nilai laju paparan

radiasi yang diukur dengan menggunakan

calibration dongle dan mampu mengirimkan

data serial dengan format A, laju paparan

radiasi saat itu, *.

DAFTAR PUSTAKA

1. ABIMANYU, A., 2009, Rancang Bangun

Pencacah Untuk GPS Survey Meter

Menggunakan Mikrokontroler AT89S8253.

Penelitian dan Pengelolaan Perangkat Nuklir,

2009 Yogyakarta. Yogyakarta, 1-9.

2. ATMEL, 2005, 8-Bit With 8K Bytes In-System

Programmable Flash ATMega8, ATMega8L

[Online]. Available:

http://www.atmel.com/images/doc2486.pdf

Accessed 25 April 2012.

3. BEJO, A., C & AVR, 2008, Rahasia

Kemudahan Bahasa C dalam Mikrokontroler

ATMega8535, Graha Ilmu, Yogyakarta.

4. INDONESIA, P. R., 1997, Undang Undang

Ketenaganukliran No 10/1997 Tentang

Ketenaganukliran Pasal 1 Ayat 9. Jakarta.

5. NASUTION, M. N., 2004, Manajemen

Transportasi, Jakarta, Ghalia Indonesia.

6. SARMA, A. D., RAVIKANTH, P. S. &

REDDY, D. K., 2005, Integration of GPS and

GSM for Determination of Celluler Coverage

SEMINAR NASIONAL IX



ISSN 1978-0176


Area [Online]. Available:

http://www.ursi.org/Pro-

ceedings/ProcGA05/pdf/CP4.4(0668).pdf

[Accessed 5 Maret 2012].

7. WIKIPEDIA, Komunikasi Serial [Online].

Available:

http://id.wikipedia.org/wiki/Komunikasi_serial

2010], diakses 2010.

8. WIKIPEDIA, Kalibrasi [Online]. Available:

http://id.wikipedia.org/wiki/Kalibrasi

[Accessed 25 April 2012].

9. WIKIPEDIA Radiasi [Online]. Available:

http://id.wikipedia.org/wiki/Radiasi [Accessed

24 April 2012 2012].

10. WIKIPEDIA, RISC [Online]. Available:

http://id.wikipedia.org/wiki/RISC [Accessed

25 April 2012.

pencacah radiasi digital pada in vehicle module sistem...

Documents