Perancangan Dan Pembuatan Densitometer Digital Dengan Menggunakan Strain Gauge Dan Ldr

Abstract

Abstrak Pembuatan densitometer digital terdiri dari proses integrasi LED dan LDR (LDR dikonfigurasikan dengan resistor referensi dalam bentuk rangkaian pembagi tegangan) sebagai sensor level dan proses integrasi strain gauge dengan penguat differential sebagai sensor massa. Melalui proses karakterisasi LDR dan strain gauge, diperoleh dimensi wadah ukur dengan panjang 10cm, lebar 10cm, dan tinggi 13cm. LDR sebagai sensor level mempunyai rata-rata standard error sebesar 0,0234. Sedangkan strain gauge sebagai sensor massa mempunyai standard error sebesar 7,77 dengan nilai korelasi linieritas sebesar 99,85%. Berdasarkan karakterisasi yang telah dilakukan, resistansi LDR ketika jarak optimum tercapai yaitu 23,53 kOhm dan resistansi LDR ketika jarak minimumnya tercapai yaitu 3,05 kOhm. Dengan mempertimbangkan nilai tersebut maka diperoleh nilai resistor referensi sebesar 10 kOhm. Kemudian agar strain gauge dapat digunakan dalam pengukuran massa, strain gauge yang digunakan adalah strain gauge yang telah dikonfigurasikan dalam bentuk load cell dengan sinyal keluaran yang dikondisikan menggunakan elemen penguat sinyal dengan konstanta penguatan sebesar 5000 kali. Pengujian dilakukan pada ruangan dengan dengan 24 oC, tekanan 1 bar, dan ngan intensitas cahaya berkisar antara 120 hingga 160 Lux. Dalam proses pengujian dengan sampel berupa air, alkohol, dan tembaga diperoleh nilai rata-rata error pengukuran massa jenis zat cair sebesar 6,03%. Sedangkan nilai rata-rata error pada pengukuran massa jenis zat padat sebesar 8,87%.
Kata Kunci : densitometer digital, strain gauge, LDR, pengukuran.
Abstract Creating of a digital densitometer consists of an LED and LDR integration process (LDR is configured with a reference resistor in the form of a voltage divider circuit) as a level sensor and strain gauge integration process with a differential amplifier as a mass sensor. Through the LDR and strain gauge characterization process, the dimensions of the measuring vesel are 10cm x 10cm x 13cm (l x w x h). LDR as a level sensor has a standard error of 0.0234. While the strain gauge as a mass sensor has a standard error of 7.77 with a linear correlation value of 99.85%. Based on the characterization that has been done, the LDR resistance when the optimum distance is reached is 23.53 kOhm and LDR resistance when the minimum distance is reached is 3.05 kOhm. Based on this value, the reference resistor value is 10 kOhm. Then in order for the strain gauge can be used in mass measurement, the strain gauge configured into a load cell form with an output signal conditioned by a signal amplifier element with a gain constant of 5000 times. Tests carried out in a room at temperature of 24 oC, pressure of 1 bar , and with light intensity ranging from 120 to 160 Lux. Throught the testing process with water, alcohol, and copper as the sample, the average error value of the measurement of liquid density was 6.03%. While the average error value for solid density measurement is 8.87%.
Keywords: digital densitometer, strain gauge, LDR, measurement.