021 8690 6777, 0812 1470 6170
0816 1740 8926 , 0816 1740 8891, 0878 7800 3233 , 0821 1170 1076
sales@rajaloadcell.com
Home   »   Training   »   Article
  • weigh bridge load cell
  • Banner RLC1 kecil
  • Single Point Load Cell
  • Banner s-beam load cell
  • Banner RLC2 kecil
  • Single Point Load Cell
  • Commpresion Load Cell
  • Banner RLC3 kecil
  • Single Point Load Cell
  • Load Cell application
  • Banner RLC4 kecil
  • Torque sensor
  • Banner RLC1
  • Banner RLC2
  • Banner RLC3
  • Banner RLC4
  • Banner Force Gauge
  • Banner Cap Torque Tester
  • Banner Torque Tester
  • Torque Measuring Flange
  • Weighing Indicator
  • Seat Belt Load Cell
  • Indikator Timbangan
  • Digital Indikator
200_200_PT5000_Shearbeam3.jpg

Teori Dasar Load Cell

26 July 2017 02:43


1. Pendahuluan

 

Load cell adalah alat yang mengeluarkan signal listrik proporsional dengan gaya / beban yang diterimanya. Load cell banyak digunakan pada timbangan elektronik. Pembahasan disini meliputi :

Teori sirkuit DC

Teori kelistrikan Load cell

Ketentuan / aturan dasar Load cell

Troubleshooting

Konstruksi Load cell

Tipe-tipe Load cell

Pemilihan Load cell

 

2. Teori Sirkuit DCElectron

Elektron adalah partikel bermuatan negatif yang merupakan bagian dari semua atom. Elektron membentuk orbit di sekitar atom. elektron berad di orbit paling dekat ke pusat atom, atau inti, berada didalam struktur atom lebih erat daripada elektron yang ada di orbit terluar. Konduktor seperti emas, tembaga dan perak memiliki satu elektron di orbit luar mereka, yang juga disebut shell valensi. Elektron valensi ini dapat dengan mudah keluar dari atom mereka dan bergerak secara acak ke atom lain. Elektron ini disebut elektron bebas. Elektron bebas jika bertemu elektron valensi lainnya,akan menimbulkan lebih banyak elektron bebas.

Konduktor memiliki elektron bebas yang lebih banyak, bergerak secara acak dari atom ke atom. Isolator adalah kebalikan dari konduktor. Mereka mengandung banyak elektron shell valensi yang erat  untuk atom-atom mereka. Insulator memiliki elektron bebas sedikit dan sangat sedikit konduktor listrik

 

·        Tegangan dan Arus

Arus listrik adalah aliran teratur elektron. Arus satu ampere adalah ketika aliran elektron melewati suatu titik tertentupada tingkat 6,24 x 1018 (6,240,000,000,000,000,000) elektron per detik. Angka 6,24 x 1018 disebut juga coulomb. Jadi bisa kita katakn satu ampere (Amp)  adalah sama dengan satu coulomb yang melewati titik tertentu

dalam satu detik. Simbol yang digunakan dalam elektronik u adalah A.

Untuk memindahkan elektron dalam konduktor sehingga menghasilkan aliran arus, force/gaya harus diberikan pada konduktor. Pada sirkuit listrik

gaya ini adalah perbedaan potensial listrik antara dua titik dan disebut tegangan.Jadi, arus adalah aliran aktual elektron dan tegangan adalah gaya yang menyebabkan elektron mengalir.Simbol yang digunakan dalam elektronik untuk

arus adalah I, dan simbol untuk tegangan E.

 

Hambatan / Resistansi

Aliran arus melalui konduktor mendapatkan perlawaanan/hambatan dari konduktor. Perlawanan/hambatan ini disebut resistansi. Simbol yang digunakan untuk menunjukkan resistansi adalah R. Satuan ukuran untuk resistansi/hambatan/tahanan disebut ohm.

Simbol yang digunakan adalah ohm (Ω).

 

Sirkuit Arus Lemah (DC)

Seorang fisikawan Jerman bernama GS Ohm mengembangkan hubungan Definite antara tegangan, arus dan resistansi dalam sirkuit tertutup. Sirkuit terdiri dari sebuah sumber tegangan dan rangkaian lengkap untuk aliran arus. Rangkaian harus mulai dari satu sisi sumber tegangan dan berakhir pada sisi lain. Rangkaian ini menghasilkan

 

beda potensial antara sisisatu dan sisi lain karena salah satu sisi sumber memiliki potensial positif dan yang lainnya memiliki potensial negatif. Mr Ohm menyatakan, "Keadaan ini berbanding lurus dengan tegangan dan berbanding terbalik

dengan resistensi ". Hubungan  ini dikenal sebagai Hukum Ohm.

 

 

Secara Rumus Hukum Ohm adalah:

 

           Arus(dalam ampere) = Tegangan(dalam volt)

                                              Hambatan(dalam ohm)

 

Jika menggunakan symbol untuk arus, tegangan dan hambatan, hubungan ini bisa dinyatakan I = E/R bisa juga dinyatakan dalam E = IR atau tegangan adalah arus dikali hambatan.

 

Dalam rangkaian DC kita menggunakan symbol ini untuk baterai atau sumber daya

 

 Symbol ini dipakai untuk hambatan atau resistor.

 

 

Berikut adalah contoh rangkaian arus searah (DC) :

Perhatikan, disini ada baterai sebagai sumber tegangan, konduktor dan hambatan terhadap arus (resistan). Ini adalah rangkaian tertutup agar arus bisa mengalir.

Resistan adalah beban atau apa yang menjadi perlawanan untuk arus listrik. Resistan bisa berupa bola lampu, elemen pemanas atau tipikal beban resistif yang lain semisal Load cell.

Mari kita cermati. Pada hukum Ohm I = E/R; Jika kita naikkan tegangan baterai, maka arus juga akan meningkat karena secara langsung tegangan dan arus adalah proporsional. Demikian juga apabila kita menaikkan nilai resistan, maka arus juga akan mengalami peningkatan karena secara tidak langsung arus dan hambatan adalah proporsional.

 

Rangkaian Resistif Seri

 

Rangkaian seri terdiri atas sebuah sumber daya / baterai, satu atau lebih tahanan dan arus yang mengalir hanya satu arah.

Seperti terlihat pada rangkaian, sumber daya yang digunakan adalah 10V. Dengan dua resistan dan arus yang mengalir hanya satu path. Dapat dikatakan dalam rangkaian seri, arus yang mengalir adalah konstan/tetap. Arus yang kita ukur dimanapun didalam rangkaian adalah sama.

Pada rangkaian ini, total resistan (Rt) adalah jumlah dari semua resistan yang dipakai (RT = R1+R2….). Semua berjumlah 400Ω. Menggunakan Hukum Ohm, total arus yang mengalir dalam rangkaian adalah IT = ET:RT, IT = 10V:400Ω = 0.25 amper atau 25 miliampere(mA).Karena arus total sudah kita ketahui, maka arus yang mengalir pada R1 dan R2 (IR1,IR2). Arus yang mengalir dalam rangkaian adalah tetap sehingga IT = IR1 = IR2. Jumlah tegangan drop pada rangkaian sama dengan tegangan sumber yang dipakai. Berapa tegangan drop pada R1? Menggunakan Hukum Ohm, tegangan drop pada R1 (ER1) sama dengan arus yang mengalir di R1 (IR1) dikali resistan R1.

Pada rumus kita ketahui

                   ER1 = IR1 X R1

 

ER1 = 0.025A (100Ω) = 2.5 volts

 

ER2 = 0.025A (300Ω) = 7.5 volts

 

ET = ER1 + ER2

 

ET = 2.5V + 7.5V = 10V

 

Kita lihat pada contoh lain.

 

Barapakah  ER1, ER2, ER3 ?

Pertama kita perlu menghitung arus total yang mengalir dalam rangkaian  dengan Hukum Ohm, yang juga sama dengan arus yang mengalir pada setiap resistan:

IT = ET/RT

 

IT = 120V/6000Ω

 

IT = 20 mA

Telah diketahui juga bahwa RT = R1 + R2 + R3

Untuk mencari R3, bisa kita katakan R3 = RT – R1 – R2

R3 = 6KΩ - 2KΩ - 1KΩ

 

R3 = 3KΩ

Gunakan Hukum Ohm untuk mencari ER1, ER2, ER3…

ER1 = IR1 x R1

 

= 0.020A x 2000Ω

 

= 40V

 

ER2 = IR2 x R2

 

= 0.020A x 1000Ω

 

= 20V

 

ER3 = IR3 x R3

 

= 0.020A x 3000Ω

 

= 60V

4

Rangkaian Resistor Paralel

 

Rangkaian parallel terdiri atas satu sumber daya, lebih dari satu cabang aliran arus.

 

Teganga sumber pada rangkaian parallel sama di setiap cabang. Oleh sebab itu dapat dikatakan tegangan pada rangkaian parallel adalah konstan / tetap. Total arus pada rangkaian adalah penjumlahan arus disetiap cabang rangkaian.

Resistan total pada rangkaian parallel dihitung dengan mencari invert (1/x) dari invert setiap R.

Terlihat pada rumus sebagai berikut:

RT =         1        

       1/R1 + 1/R2...

 

Untuk rangkaian kita:

RT =             1        

1/100 + 1/200

 

RT =       1  

          0.015

 

RT = 66.67Ω

 

Perhatikan bahwa total resistan lebih kecil dari pada nilai resistan terkecil. Untuk dua resistor parallel jumlah resistansinya dapat dihitung dengan rumus yang biasa disebut “Product Over the Sum.”

Terlihat sebagai berikut:

 

RT = (R1)(R2)

R1 + R2

 

RT = (100)(200)

100 + 200

 

RT = 20000

300

 

RT = 66.67Ω

 

Jika resistan parallel bernilai sama, nilai total resistan adalah nilai resistan dibagi jumlah resistan. Contohnya, jika ada 5, 100 ohm resistor parallel, total resistan nya adalah 100Ω/5 atau 20Ω.

 

Dengan Hukum Ohm, kita dapat menghitung arus total pada contoh rangkaian diatas.

 

IT = ET

      RT

 

IT = 10V    

      66.67Ω

 

IT = 150 mA

 

Gunakan Hukum Ohm untuk mencari IR1 and IR2.

 

I R1 = E R1

          R 1

 

=   10V

    100Ω

 

=  100 mA

 

I R2 = E R2

          R 2

 

=   10

    200Ω

 

=  50 mA

 

Dengan menjumlahkan I R1 dan I R2 kita dapatkan total arus dalam rangkaian adalah 150 mA Sama seperti kita hitung memakai Hukum Ohm.

 

Rangkaian Seri-Paralel

 

Rangkaian seri-paralel setidaknya memiliki dua cabang paralel sebagai tambahan dari minimum satu resistor yang dilewati arus total.

Resistor yang dilalui arus total dinamakan resistor seri.

Berikut adalah contoh rangkaian seri-paralel.

 

Berapakah R T, I T, E R1, E R2, ER3 ?

 

Untuk mencari resistan total, carilah resistan equivalen terhadap R 2 dan R 3 yang di parallel

Req =        1      

1/R2 + 1/R3

 

=                1               

1/100 + 1/150

 

=        60Ω

 

Untuk mengetahui RT, tambahkan resistan seri. RT = R1 + Req

 

R T = 50Ω + 60Ω

 

R T = 110Ω

 

Untuk menghitung arus total dalam rangkaian, gunakan Hukum Ohm

 

I T = E T

       R T

 

I T =  10V

        110Ω

 

I T = 0.091A or 91mA

 

Karena arus total pada rangkaian melewati R1, bisa dikatakan IT =IR1. Dengan Hukum Ohm kita bisa hitung tegangan drop pada R1.

 

ER1` = I R1 x R 1

 

ER1 = 0.091A x (50Ω)

 

ER1 = 4.55 volts

 

Karena terjadi drop pada R 1 sebesar 4.55 Volt, sehingga tersisa 10V - 4.45V atau 5.45 volt yang mengalir melalui R2 dan R3. Dengan Hukum Ohm bisa diketahui arus yang mengalir melalui R2  dan R3 Arus total pada rangkaian akan terbagi dengan proporsional melalui R2  dan R3. Dengan kata lain total arus adalah jumlah dari tiap cabang arus  IR2  and I R3.

 

IR2 = ER2

         R2

 

=        5.45V

100Ω

 

= 0.0545A atau 54.5 mA

 

IR3 = ER3

         R3

 

=        5.45V

150Ω

 

= 0.0363A atau 36.3 mA

 

IT = IR2 + IR3

 

IT = 54.5 mA + 36.3 mA

 

= 90.8 mA

 

Dengan pembulatan dari 90.8mA, menjadi 91mA seperti pada perhitungan sebelumnya.

 

Perhatikan bahwa rangkaian seri-paralel harus memiliki minimum satu komponen yang akan dilewati oleh arus total rangkaian.

Rangkaian berikut sering ditafsirkan sebagai rangkaian seri-paralel, padahal bukan.

Melihat definisi rangkaian seri-paralel, dapat diketahui total arus rangkaian tidak melalui komponen manapun sebelum cabang . Rangkaian tersebut adalah murni rangkaian parallel.

Untuk mengetahui arus yang mengalir melalui R1 + R2 kita perlu menambahkannya dengan resistan total dari setiap cabang 6KΩ.

Dengan Hukum Ohm, diketahui arus yang mengalir pada cabang R1 + R2.

IR1+R2=         E R1+R2

                 R1+R2

 

=                    6V     

         6,000Ω

 

=                 1 mA

 

Untuk mengetahui arus yang melewati R3 + R4 tambahkan resistannya sehingga total 12KΩ. Gunakan Hukum Ohm untuk menghitung arus total:

I R3 +R4 =       E R3 + R4

                   R3 + R4

 

=                       6V  

          12,000Ω

 

=                 0.5 mA or 500 μA

Arus total rangkaian adalah jumlah arus pada tiap cabang atau IT = IR3 + R4 + IR1 + R2 atau 1 mA + 0.5 mA = 1.5 mA.

Untuk menghitung resistan total, gunakan Hukum Ohm

RT =   E T

 I T

 

=            6V   

0.0015A

 

=        4,000Ω or 4KΩ

Bisa juga kita hitung resistan total menggunakan rumus “reciprocal of the sum of the reciprocals” atau rumus “product

over the sum”. Kita ketahui resistan cabang R1 + R2 adalah 6.0KΩ dan resistan cabang R2 + R4 sebesar 12KΩ.

 

Dengan Hukum Ohm kita bisa ketahui tegangan drop di tiap resistan. Misalnya pada R1. Kita ketahui arus yang melalui R1sama dengan arus yang melalui R2 dan cabang rangkaian terdiri atas R1 + R2, karena resistan tersambung seri satu dan lainnya. untuk menghitung ER1 (tegangan drop di R1) pakailah Hukum Ohm, kalikan resistan R1 dengan arus yang melalui R1 (IR1).

ER1 = R 1 x I R1

 

= 1,500Ω x (0.001A)

 

= 1.5V

Hukum Ohm dapat dipakai juga untuk mencari tegangan drop pada setiap bagian dari rangkaian

 

Rangkaian tersebut adalah dasar dari Jembatan  Wheatstone (Wheatstone bridge) yang juga dipakai dalam rangkaian inti dari Load Cell.

 

3. Ukuran Penghantar (konduktor)

 

Penghantar atau kawat memiliki hambatan bergantung pada diameternya. Semakin besar diameternya, semakin kecil hambatannya. Jika kita menarik kawat, diameter atau cross media nya berkurang sehingga hambatannya meningkat. Demikian juga sebaliknya. Jika di press atau ditekan, diameternya membesar sehingga hambatannya berkurang. Upaya menarik dan menekan ini memerlukan gaya, sehingga kawat bisa digunakan untuk pengukuran gaya tersebut. Konfigurasi tarik ulur kawat ini dikenal sebagai strain gauge.

 

4. Strain Gauge

 

Starin Gauge tersusun dari kawat yang sangat halus, yang dianyam secara berulang menyerupai kotak dan ditempelkan pada plastic atau kertas sebagai medianya. Kawat yang dipakai dari jenis tembaga lapis nikel berdiameter sekitar seper seribu (0.001) inchi. Kawat itu disusun bolak-balik untuk meng-efektifkan panjang kawat sebagai raksi terhadap tekanan/gaya yang mengenainya. Pada ujungnya dipasang terminal. Strain Gauge bisa dibuat sangat kecil, sampai ukuran 1/64 inchi. Untuk membuat Load Cell, Strain Gauge dilekatkan pada logam yang kuat sebagai bagian dari penerima beban (load receptor). Strain Gauge ini disusun sedemikian rupa membentuk Jembatan Wheatstone.

 

 

5. Jembatan Wheatstone (Wheatstone Bridge)

 

Rangkaian resistif yang dipakai untuk membuat Load Cell adalah Jembatan Wheatstone.

 

 

 

Catatan: Nilai semua resistor adalah sama. A adalah symbol untuk Ampere Meter

 

Ketika tegangan sumber tersambung ke rangkaian, arus yang mengalir pada cabang R1/R3 sama dengan arus yang mengalir pada R2/R4. Hal ini terjadi karena nilai semua resistor sama. Arus yang terukur pada Ampermeter adalah 0 karena tidak ada beda potensial pada titik 1 dan 2.

Ubahlah nilai resistor R1 dan R4 menjadi 350.5 ohm dan kurangi nilai resistor R2 dan R3 menjadi 349.5 ohm.

 

 

 

Seperti terlihat pada gambar, rangkaian menjadi tidak seimbang (Unbalanced). Arus yang melalui rangkaian terbagi 3 bagian.

Bag.1: Dari terminal negatif baterai mengalir melalui R2 dan R4 kembali ke terminal positif baterai.

Bag.2: Dari terminal negatif baterai mengalir melalui R1 dan R3 kembali ke terminal positif baterai.

Bag.3: Dari terminal negatif baterai mengalir melalui R2, Ampere Meter, R3 dan kembali ke terminal positif baterai.

 

Perhatikan, ada arus yang mengalir melalui Ampere meter. Arus yang mengalir terjadi karena ada beda potensial antara titik 1 dan 2. Semakin besar beda potensial di titik tersebut, makin besar pula arus yang terukur di Ampere Meter.

 

6. Load Cell

 

Dari teori diatas, kita bisa menyusun load cell dengan metode Strain Gauge dan Jembatan Wheatstone. Dengan menggunakan sebuah kolom baja persegi, kita lekatkan Strain Gauge pada keempat sisinya.  Panjang kolom akan berkurang ketika di sisi atas kolom diberikan beban. Kolom baja juga menjadi “gendut” atau gembung. Dua Strain Gauge yang terpasang berbalikan akan memberikan respon pada perubahan panjang kolom secara proporsional.

Dua Strain Gauge yang terletak di sisi yang lain merespon perubahan kolom saat mengalami keadaan “gendut/gembung”. Panjang pada sepasang Strain Gauge memendek, diameter kawatnya membesar dan hambatannya berkurang. Sementara sepasang yang lain jadi memanjang, diameter kawatnya mengecil dan hambatannya bertambah.

Jika posisi beban digantung pada bagian bawah kolom, kolom akan mengalami gaya tarik. Kolom dan Strain gauge akan merespon kebalikan dari respon diatas tetapi Strain Gauge tetap memanjang dan memendek dengan respon yang sama seperti respon diatas. Lihat gambar dibawah.

 

 

 

Strain Gauge kita sambung dengan konfigurasi Jembatan Wheatstone. Dan kita kalibrasi Amp Meter untuk membaca dalam “Kg” bukan dalam Aampere. Katakanlah kita buat seperti layaknya timbangan. Sebuah timbangan yang kasar dan tidak akurat. Percobaan ini dimaksudkan untuk mengetahui prinsip dasar Load Cell. Load Cell dibuat dalam berbagai bentuk dan konfigurasi. Strain Gauge dipakai untuk mendapatkan gambaran penuh.

 

 

7. Teori Kelistrikan Load Cell

 

 

Jembatan Wheatstone yang tersusun seperti gambar diatas merupakan diagram sederhana load cell. Resistor yang bertanda T1 dan T2 merupakan Strain Gauge yang menerima gaya tarik (Tension) saat load cell menerima beban. Sedangkan resistor yang bertanda C1 dan C2 adalah Strain Gauge yang menerima gaya tekan (Compression) ketika load cell dibebani.

Titik +In dan –In mengacu pada +Excitation(+Exc) dan –Excitation(-Exc). Melalui titik/terminal inilah tegangan sumber diberikan oleh Indikator timbangan digital. Pada umumnya, tegangan excitation bernilai 10VDC dan 15VDC bergantung pada indikator dan Load Cell yang dipakai. Titik +Out dan –Out mengacu pada +Signal(+Sig) dan –Signal(-Sig). Sinyal yang diperoleh Load Cell dikirim ke Indikator melalui signal input untuk selanjutnya diproses sebagai nilai berat dan ditampilkan di layar digital indikator.

Ketika Load Cell menerima beban, Strain Gauge C1 dan C2 mengalami gaya tekan. Kawatnya memendek dan diameternya membesar, sehingga nilai resistan C1 dan C2 membesar. Sebaliknya, Strain Gauge T1 dan T2 mengalami gaya tarik, kawatnya memanjang dan diameternya mengecil sehingga nilai resistan nya membesar. Perubahan nilai resistan ini menyebabkan arus yang melewati C1 dan C2 lebih besar dibanding arus yang lewat pada t1 dan T2. Dan terjadilah beda potensial pada titik output atau signal Load Cell.

 

Mari kita lihat arus yang mengalir pada Load Cell. Arus listrik di supply indicator melalui titik –In dan mengalir melalui C1, -Out dan kembali lagi ke Indikator. Dari indicator, arus mengalir melalui +Out, melewati C2 dan kembali ke Indikator dititik +In. Untuk mengetahui total arus yang mengalir, kita perlu mengukur arus internal pada rangkaian pembaca signal di Indikator. Tetapi karena Impedansi internal indicator sangatlah tinggi, arus yang menglir menjadi sangat kecil dan kita bisa mengabaikannya.

 

Terdapat beda potensial antara –In dan +In, sehingga ada juga arus yang mengalir melewati –In, melalui T2 dan C2 kembali ke +In. Arus yang mengalir pada rangkaian sebagian besar berada pada sisi parallel ini. Resistor yang terpasang seri berfungsi sebagai kompensasi Load Cell terhadap temperatur, Zero dan linearitas.

Selanjutnya kita lihat dalam aturan matematis untuk membantu anda memahami kondisi Load Cell saat seimbang dan tidak seimbang.

 

 

 

Gantilah Ammeter dengan Voltmeter sebagai pengganti display Indikator, sambungkan pada titik +Sig dan –Sig, yang melambangkan signal positif dan negatif. Baterai bertegangan 10V melambangkan supply tegangan dari indicator yang akan membuat Load cell bekerja. Resistorr yang ada melambangkan Strain Gauge sebagai pengganti Load Cell.

 

Resistansi semua Strain Gauge tetap sama selama tidak ada beban yang diterima Load Cell.Tegangan drop pada titik 1 dan 2 bisa kita hitung menggunakan Hukum Ohm. Setiap cabang mempunyai resistan 350Ω + 350Ω = 700Ω. Arus yang mengalir tiap cabang adalah tegangan ditiap cabang dibagi resistan setiap cabang.

 

IR1 + R2 = ER1 + R2                IR3 + R4= ER3 + R4

         R1 + R2                                   R3 + R4

 

                         = 10V                                      =    10V

                              700Ω                                       700Ω

 

     = 14.3 mA                                 = 14.3 mA      

 

Untuk menghitung tegangan pada titik 1, gunakan Hukum Ohm

 

                   ER3  = IR3R3

                            = 14.3mA x 350Ohm

                            = 5V

 

Tegangan pada titik 2 juga 5Volt karena semua resistornya sama. Tidak ada beda potensial antara titik 1 dan 2, dan inilah kondisi dimana Indikator kita menunjukkan Nola tau Zero.

Sekarang, berikan beban pada load cell sehingga R1 dan R4 mengalami gaya tarik dan resistan nya membesar, sedangkan R2 dan R3 mengalami gaya tekan sehingga resistan nya mengecil, seperti terlihat pada gambar berikut.

 

 

 

Catatan: Resistan total setiap cabang tetap 700Ω sehingga arus yang mengalir disetiap cabang tetap 14.3mA       

 

Dalam kondisi demikian, terjadi beda potensial antara titik 1 dan 2 dan tertampil pada voltmeter/indicator.

Mari kita hitung besarnya beda potensial tersebut. Untuk mengukur tegangan di titik1, ukurlah terlebih dahulu tegangan drop pada R3. Sebagaimana kita ketahui, arus yang melewati R3 adalah 14.3mA.

 

                   ER3 = IR3(R3)

                           = 0.0143A(349.5Ω)

                           = 4.9979V

 

Dan untuk mengetahui tegangan dititik 2, hitunglah dahulu tegangan drop pada R1. Ingat, arus yang melewati R1 adalah 14.3mA.

 

                   ER1 = IR1(R1)

                           = 0.0143A(350.5Ω)

                           = 5.0122V

 

Beda potensial pada titik 1 dan 2 adalah selisih ER3 dan ER1 yaitu 0.143V atau 14.3mV

Disini terlihat rangkaian menjadi tidak seimbang dan terjadi beda potensial pada rangkaian sebesar 14.3mV. Indikator dikalibrasi sedemikian rupa sehingga sedikit perubahan pada milivolt akan diterjemahkan perubahan pembacaan pada pengukuran berat.

Seperti yang pernah kita bahas, semestinya Indikator akan memakan arus, tetapi karena tingginya resistan internal Indikator, kita bisa mengabaikannya dan hal ini tidak mempengaruhi kinerja Load Cell. 

 

8. Sambungan/Pengawatan

 

Pada umumnya, kabel pada Load Cell berjumlah empat atau enam kabel. Untuk enam kabel Load Cell, disamping mempunyai – dan + Signal maupun – dan + Excitation juga memiliki jalur -  dan + sense. Jalur sense ini tersambung pada jalur sense Indikator yang berfungsi memonitor tegangan actual pada Load Cell, dan mengirim balik ke Indikator untuk dianalisa apakah perlu menambah atau menguatkan signal yang dikirim balik sebagai kompensasi daya pada load cell.

Untuk membantu agar pemasangannya tepat, kabel Load Cell memiliki kode warna tertentu. Data sheet kalibrasi setiap Load Cell akan menyertakan juga kode warna untuk penyambungan Load Cell.

 

9. Data Kalibrasi

 

Setiap Load Cell dilengkapi dengan data kalibrasi atau sertifikat kalibrasi sebagai informasi tentang Load Cell yang bersangkutan. Setiap data sheet harus cocok dengan nomor seri, nomor model dan kapasitas. Informasi yang lain berupa karakteristik dalam mV/V, tegangan Excitasi, non-linearity, hysteresis, zero balance, input resistance, output resistance, efek temperature  pada output dan zero balance, insulation resistance dan cable length. Kode warna untuk penyambungan juga disertakan.

 

10. Output

 

Hasil pengukuran load Cell selain ditentukan oleh besarnya beban, juga ditentukan oleh besarnya tegangan Eksitasi, dan karakteristik (mV/V) Load Cell itu sendiri. Salahsatu karakteristik load Cell yaitu 3mV/V. Yang berarti setiap satu volt tegangan Excitasi, pada saat Load Cell dibebani maksimal akan mengeluarkan signal sebesar 3mV. Jika beban 100Kg diberikan pada Load Cell kapasitas 100Kg dengan tegangan Excitasi 10V, maka signal yang terkirim dari Load Cell tersebut adalah sebesar 30mV. Demikian juga apabila dibebani 50Kg dengan tegangan Excitasi tetap 10V, karena 50 Kg adalah setengah dari 100Kg maka keluaran Load Cell menjadi 15mV.