Ya brainstormnya lanjut lagi. Kali ini brainstorming tentang pengukuran massa gravitasi pakan.
Sebelumnya sudah sempat dibahas kalau pengukuran massa gravitasi itu dari sisi proses lebih mudah dibandingkan pengukuran massa inersia. Kali ini pembahasannya akan lebih detail.
Katakanlah massa total pakan plus dispenser mencapai 60 kg. Menggunakan perhitungan kasar, tiga buah load cell dengan kapasitas beban 20 kg sudah mencukupi keperluan sistem pengukuran. Kenapa dipilih tiga buah load cell berkapasitas 20 kg. Bukankah bisa saja menggunakan cukup satu buah load cell dengan kapasitas 100 kg. Jawabannya, ya bisa saja. akan tetapi dari sisi kesetimbangan mekanik, feeder yang hanya menggunakan satu buah load cell kesetimbangannya tidak stabil karena hanya bertumpu di satu titik. Agar dapat mencapai kesetimbangan stabil, paling sedikit diperlukan tiga titik tumpu. Karena itu diperlukan minimal tiga buah load cell karena load cell ini selain sebagai sensor berat juga sebagai titik tumpu dispenser.
Posisi load cell diletakkan di tepian dispenser masing-masing berjarak 1200 satu sama lain. Ini bertujuan agar pusat massa dispenser berada di titik terendah relatif terhadap tumpuan, sehingga kondisi paling stabil tercapai.
Terkait dengan pemasangan load cell, yang menjadi masalah adalah sekarang ini dispenser dengan kaki feeder didesain menjadi satu kesatuan alias tidak dapat dilepas-pasang secara mudah. Jadi lokasi pemasangan sensor yang paling tepat untuk sistem feeder yang telah ada saat ini adalah di kaki-kaki feeder.
Selanjutnya bahas sensitivitas sensor. Umumnya, load cell memiliki "rated output" sebesar 2mV/V. Rated output itu sederhananya adalah besar tegangan keluaran load cell ketika beban sebesar kapasitas yang tertera diberikan padanya. Misal dalam kasus ini kapasitas load cell adalah 20 kg, jadi jika pada load cell diberi beban sebesar 20 kgf atau sekitar 200N, maka load cell akan menghasilkan tegangan keluaran sebesar 2mV/V. Jika load cell diberi tegangan eksitasi sebesar 5V (tegangan eksitasi ini semacam Vcc lah), maka tegangan keluaran sensor adalah 10mV (2mV/V x 5V = 10 mV). Tegangan keluaran sensor ini akan dibaca oleh modul HX711. Modul ini akan menguatkan level tegangan output sensor, kemudian mengubahnya menjadi data digital. Modul ini memiliki resolusi ADC 24 bit, dan dapat diatur pada tingkat penguatan 32x, 64x, dan 128x. Pada mode penguatan 32x, tegangan maksimum yang dapat dikonversi menjadi data digital oleh modul adalah 80mV. Akan tetapi, beban 20kg akan menghasilkan tegangan keluaran sensor sebesar 10mV, dan setelah dikuatkan 32x akan menjadi 320mV, empat kali lebih besar dari tegangan maksimum yang dapat diolah modul. Karena itu akan perlu pembagi tegangan dengan output seperempat input. Karena modul hx711 memiliki resolusi 24 bit, maka perubahan tegangan terkecil yang dapat dibaca oleh modul adalah 10mV/2^24 = 6 x 10-7 mV. Jika 10mV setara dengan 20kg, maka 6 x 10-7 mV akan setara dengan 12 x 10-7 kg atau sekitar 1,2 mg. Jadi secara teori, sistem ini memenuhi persyaratan sensor sistem.
Yah cukup segini dulu brainstorm sesi ini. Dilanjut lagi nanti dengan pembahasan sensor massa inersia.
Yah cukup segini dulu brainstorm sesi ini. Dilanjut lagi nanti dengan pembahasan sensor massa inersia.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar