KALIBRASI SENSOR LOAD CELL

 Apa itu Load Cell?

Load cell adalah sensor yang digunakan untuk mengukur tekanan atau berat beban dengan mengonversinya menjadi sinyal listrik. Ketika beban diberikan, material pada load cell mengalami deformasi, yaitu perubahan bentuk fisik akibat gaya tekan atau tarik yang diterapkan. Deformasi ini memengaruhi strain gauge, komponen utama yang mengukur perubahan bentuk tersebut sebagai perubahan resistansi. Resistansi yang berubah diukur melalui jembatan Wheatstone, menghasilkan sinyal tegangan listrik yang sangat kecil (mikrovolt). Tekanan atau berat yang diterapkan sebanding dengan perubahan sinyal ini. Modul HX711 digunakan untuk memperkuat sinyal dan mengonversinya menjadi data digital, sehingga dapat dibaca oleh mikrokontroler seperti Arduino atau ESP32.

Kenapa Load Cell Harus Dikalibrasi?

Kalibrasi load cell sangat penting untuk memastikan akurasi pengukuran. Proses ini dilakukan dengan membandingkan hasil pengukuran load cell terhadap beban standar. Kalibrasi membantu mengoreksi kesalahan yang disebabkan oleh toleransi pabrik, suhu, atau faktor eksternal lainnya. Dengan kalibrasi, pembacaan sensor menjadi lebih presisi dan konsisten, sehingga data yang dihasilkan dapat dipercaya untuk aplikasi praktis, seperti timbangan digital atau sistem monitoring berat berbasis IoT.

Cara Menggunakan Load Cell dengan Arduino Skema Rangkaian

Untuk menggunakan load cell, diperlukan modul amplifier seperti HX711 agar sinyal dari load cell dapat diperkuat dan dibaca oleh Arduino. Berikut adalah script sederhana untuk membaca data dari load cell:

Skema Rangkaian

 //SCRIPT KALIBRASI

#include <HX711_ADC.h>

const int HX711_dout =1; //sesuaikan dengan pin yang akan digunakan

const int HX711_sck = 2; //sesuaikan dengan pin yang akan digunakan

//HX711 constructor

HX711_ADC LoadCell(HX711_dout, HX711_sck);

   void setup(){

  Serial.begin(9600);

  LoadCell.begin();

  LoadCell.start(2000);

  LoadCell.setCalFactor(1.0);

}

void loop() {

  LoadCell.update();

  float i = LoadCell.getData();

  if(i<0){i=0;}

  Serial.print("Weight [g]: ");

  Serial.println(i);

}

 Proses Kalibrasi

1. Ubah nilai awal faktor kalibrasi
   Pada awalnya, nilai faktor kalibrasi diset ke 1.0. Setelah kalibrasi, nilai ini akan diubah berdasarkan perhitungan.
2. Tempatkan benda dengan berat diketahui
   Letakkan benda dengan berat tertentu, misalnya 500 gram, di atas load cell.
3. Catat nilai pembacaan di Serial Monitor
   Lihat nilai yang ditampilkan di Serial Monitor. Misalnya, jika pembacaan adalah 345.520, maka ini adalah nilai raw dari load cell berdasarkan faktor kalibrasi awal.
4. Hitung faktor kalibrasi baru
   Faktor kalibrasi dihitung dengan membagi nilai raw dengan berat yang diketahui:
5. Faktor Kalibrasi = Nilai Raw / Berat Benda

Contoh:

Faktor Kalibrasi = 345.520 / 500 = 691.04

6. Masukkan nilai faktor kalibrasi ke program
   Ubah baris:
7. LoadCell.setCalFactor(1.0);

Menjadi:

LoadCell.setCalFactor(691.04);

8. Verifikasi hasil kalibrasi
   Jalankan kembali program dan tempatkan benda dengan berat yang sudah diketahui. Pastikan pembacaan di Serial Monitor sesuai dengan berat benda.

//UPLOAD ULANG SCRIPT INI SETELAH MENENTUKAN NILAI FAKTOR KALIBRASI

#include <HX711_ADC.h>

const int HX711_dout =1;

const int HX711_sck = 2;

//HX711 constructor

HX711_ADC LoadCell(HX711_dout, HX711_sck);

void setup(){

  Serial.begin(9600);

  LoadCell.begin();

  LoadCell.start(2000);

  LoadCell.setCalFactor(691.04);

}

void loop() {

  LoadCell.update();

  float i = LoadCell.getData();

  if(i<0){i=0;}

  Serial.print("Weight [g]: ");

  Serial.println(i);

}

Load cell adalah sensor penting untuk mengukur berat atau tekanan secara akurat. Dengan menggunakan modul HX711 sebagai amplifier, sinyal dari load cell dapat diperkuat dan diolah oleh mikrokontroler seperti Arduino atau ESP32. Proses kalibrasi menjadi kunci utama untuk memastikan bahwa pembacaan berat sesuai dengan kenyataan, sehingga hasilnya presisi dan dapat diandalkan.

Pastikan Anda tidak lupa untuk:

1. Menginstal Library HX711_ADC:
• Buka Library Manager di Arduino IDE, cari "HX711_ADC", dan instal library tersebut sebelum mengunggah kode.
2. Melakukan Kalibrasi dengan Tepat:
• Gunakan benda dengan berat yang diketahui.
• Hitung dan sesuaikan faktor kalibrasi dengan cermat agar pembacaan berat lebih akurat.
3. Memeriksa Koneksi:
• Pastikan wiring load cell dan modul HX711 sesuai, terutama pin data (DOUT) dan clock (SCK).

Dengan langkah-langkah yang tepat, Anda dapat menciptakan sistem pengukuran berat yang stabil, akurat, dan cocok untuk berbagai aplikasi. Semoga penjelasan ini membantu dalam menyelesaikan proyek Anda!