Rancang Bangun Potensiostat Berbasis Mikrokontroler

Abstract

Abstrak
Potentiostat adalah alat elektronik yang digunakan pada eksperimen elektrokimia menggunakan 3 elektroda dengan cara mengkontrol tegangan pada salah satu elektroda lalu melihat respon arus yang terjadi pada elektroda yang diuji. Hasil pengukuran pada sensor elektrokimia dapat diolah menjadi informasi berupa konsentrasi larutan, derajat keasaman, laju korosi dan laju transfer elektron pada kapasitor elektrokimia. Untuk pengukuran kapasitansi pada kapasitor, data pengukuran biasanya ditampilkan dalam bentuk kurva I-V yang reversibel menggunakan metoda cyclic voltammetry. Dalam operasinya, potensiostat dihubungkan dengan sensor berupa tiga macam elektroda yang dimasukkan ke dalam sel elektrokimia yaitu elektroda kerja, elektroda referensi dan elektroda pengimbang. System potensiostat yang dibuat terdiri dari rangkaian analog dan rangkaian mikrokontroler, rangkaian analog menggunakan Op-amp TLC274, op-aamp yang diunakan bekerja sebagai 3 rangkaian yang berbeda yaitu sebagai buffer, differensial dan I to v converter. Dac MCP4725 digunakan untuk mengatur tegangan di rangkaian differensial agar dapat menghasilkan tegangan yang diinginkan mikrokontroler digunakan sebagai pengatur nilai tegangan dari DAC dan pengolah data dari rangkaian analog untuk dapat ditampilkan ke komputer. Rancang bangun potensiostat yang dibuat dapat menghasilkan tegangan pada rentang -1V hingga 1V , dengan nilai scan rate sebesar 10mV/s, 50mV/s, 100mV/s, dan dapat membaca arus dari rentang 10uA hingga 300uA.
Kata Kunci : Potentiostat, elektroda, kurva I-V.

Abstact
A potetiostat is the electronic hardware required to control a three electrode cell, the system fuinctions by maintaining the potential of the working electrode at a acostatnt level with respect to the reference electrode by adjusting the current at a counter electrode. The result from the measurement from the potentiostat can be used as reference to calculate such as the liquid concetrare, acidity, corrosion rate and electron transfer rate from capacitor. For the use of capacitance measurement on capasitor, the data will be displayed as I-V curve by using Cyclic Voltammetry method. in the operation of potentiostat will be using three different electrode sensor which is woring electrode, reference electrore, counter electrode. The system from the potentiostat consist analog circuit and microcontroler circuit. Analog circuit using an Op-amp TLC274 as the core of its system, the op-amps in the analog circuit work as three different method which consist buffer circuit, differential circuit and I to V converter circuit. The DAC MCP4725 are used to control the voltage in the differential op-amp. Microcontroler are used to change the voltage value of DAC and data acquisition to acquire data from the analog circuit. And we can display the acquired data to the computer. The prototype of the potentiostat are able to control the voltage between -1V – 1V, and have three diferent scan rate value 10mV/s, 50mV/s, 100mV/s, and the range measurement of current is 10uA to 300uA.
Keyword: Potentiostat, electrode, I-V curve.