APLIKASI STRAIN GAUGE LOAD CELLS

APLIKASI STRAIN GAUGE LOAD CELLS

Sensor tekanan ( Strain gauge Load cells) merupakan sebuah sensor gaya (force) atau beban (load), sensor ini berbentuk printed circuit yang sangat tipis dan fleksibel. Sensor ini sangat mudah diimplementasikan untuk mengukur gaya tekan antara 2 permukaan dalam berbagai aplikasi. Sensor ini bersifat resistif dan nilai konduktansinya berbanding lurus dengan gaya/beban yang diterimanya. Semakin besar beban yang diterima sensor tekanan maka nilai hambatan output-nya akan semakin menurun. Pada keadaan tanpa beban, resistansi sensor ini sebesar kurang lebih 20M ohm. Ketika diberi beban maksimum, resistansi sensor akan turun hingga kurang lebih 20K ohm. Rating beban maksimum sensor ini bermacam-macam, yaitu 1 lb. (4,4 N), 25 lb. (110 N) dan 100 lb. (440 N).
Aplikasi ini membutuhkan modul dan komponen berikut:
- 1 DT-51™ Minimum System Ver 3.0 (atau versi yang lebih tinggi),
- 1 DT-I/O Graphic LCD GM24644,
- 1 DT-I/O I2C ADDA Ver 2.0 (atau versi yang lebih tinggi),
- 1 Sensor tekanan
- 1 LM324,
- 2 Resistor variabel 10K,
- 1 Resistor variabel 100K,
- 2 Resistor 200K 0,25W 5%,
- 2 Resistor 100K 0,25W 5%,
- 1 Resistor 20K 0,25W 5%,
- 1 Kapasitor 1μF/16V.
Adapun blok diagram sistem secara keseluruhan adalah sebagai berikut:



* RPS = Rangkaian Pengkondisi Sinyal
Gambar 1
Blok Diagram Sistem
Seperti yang disebut di atas, nilai konduktansi (1/R) dari sensor ini linier terhadap gaya tekan atau beban yang diberikan. Oleh karena itu, dalam aplikasi ini akan dibaca nilai konduktansi tersebut dengan menggunakan rangkaian non inverting amplifier sehingga didapatkan hasil pembacaan nilai beban yang linier. Rangkaian non inverting amplifier tersebut terdapat dalam blok RPS. Keluaran dari RPS sudah berupa tegangan DC 0 – 2,5V dan
diumpankan ke masukan ADC dari DT-I/O I2C ADDA Ver 2.0. Kemudian data digital dari keluaran ADC ini dibaca oleh mikrokontroler untuk ditampilkan ke LCD (DT-I/O Graphic LCD GM224644).




Program mikrokontroler dalam aplikasi ini ditulis dalam bahasa BASIC dengan bantuan cross-compiler BASCOM-8051© versi 2.0.12.0 DEMO. Pada BASCOM-8051 telah terdapat rutin siap pakai untuk antarmuka dengan LCDgrafik GM24644, tetapi rutin ini hanya berlaku untuk konfigurasi hubungan LCD grafik GM24644 denganmikrokontroler secara direct I/O sedangkan dalam aplikasi ini digunakan konfigurasi bus (minimum system). Olehkarena itu, dalam aplikasi ini dilakukan modifikasi library BASCOM-8051 (mcs.lib) agar rutin antarmukaLCD grafikGM24644 berlaku untuk konfigurasi bus. File «mcs.lib» ini terletak pada direktori instalasi program BASCOM-8051(default-nya di C:\Program Files\MCS Electronics\BASCOM8051\LIB). PERHATIAN! Library file yang asli perlu disimpan (backup) terlebih dahulu, kemudian file «modified_mcs.lib» yang disertakan dalam AN119.ZIP dapat disalin ke direktori LIB dan diubah namanya menjadi «mcs.lib» sebagaimana file aslinya. Jika di kemudian hari ingin membuat program aplikasi LCD grafik GM24644 yang dihubungkan ke mikrokontroler secara direct I/O maka file «mcs.lib» yang asli harus dikembalikan. File «mcs.lib» dapat dibuka menggunakan text editor apapun, misalnya Microsoft® Notepad©. Dalam file ini terdapat sekumpulan rutin dalam bahasa assembler MCS-51®. Rutin-rutin yang diubah adalah «_GStatus_Check», «_Gwrite_Data», dan «_GWrite_Cmd». Teknis pengubahan rutin-rutin ini dapat dilihat dan dibandingkan pada file «modified_mcs.lib» (termodifikasi) dan «original_mcs.lib» (asli) yang terdapat dalam AN119.ZIP. Inti pengubahan ini terletak pada metode penulisan data, yaitu penulisan ke suatu port I/O diubah menjadi penulisan ke suatu alamat tertentu.



DAFTAR PUSTAKA

1. http://www.ar.itb.ac.id/hanson/?p=93
2. http://www.studygs.net/indon/mapping.htm
3. http://studioarsitektur.com/forum/konsep-dan-teori/sistem-tanda-semiotika-teks-dan- teori-kode/