PERANCANGAN DAN PENERAPAN NERACA DIGITAL UNTUK PERCOBAANMENENTUKAN MASSA JENIS ZAT PADAT

Abstract

Abstrak

Penelitian ini bertujuan merancang sebuah neraca digital dengan menggunakan load cell CZL635 berbasis mikrokontroler ATmega16. Neraca digital hasil rancangan diterapkan untuk percobaan pengukuran massa dan perhitungan massa jenis zat padat. Pengukuran massa jenis zat padat pada penelitian ini menggunakan prinsip hukum Archimedes. Kalibrasi dalam perancangan neraca digital ini bertujuan untuk menentukan hubungan karakteristik massa terhadap tegangan keluaran load cell dan nilai ADC. Massa yang digunakan adalah beban dengan massa antara 50 gram sampai 1500 gram. Kalibrasi digunakan untuk menyesuaikan program pada mikrokontroler agar didapatkan pembacaan berupa besaran massa. Pengujian selanjutnya dilakukan dengan pengukuran massa bertahap untuk menentukan akurasi dari neraca digital yang telah dirancang. Dengan menggunakan standar deviasi diperoleh kesalahan pengukuran sebesar 7,04 gram. Akurasi pengukuran massa dari neraca digital yang telah dirancang dalam penelitian ini targantung dari resolusi ADC yang digunakan. Dalam penelitian ini resolusi ADC yang digunakan adalah 10 bit. Kenaikan massa minimum yang bisa terbaca neraca digital adalah 8,40 gram. Hal tersebut membuat akurasi dari pengukuran massa dibawah 200 gram menjadi tidak efisien dan juga berpengaruh besar saat menentukan massa jenis zat padat. Hasil percobaan mencari massa jenis besi dan kuningan berturut-turut adalah 7,38 gram/cm³ dan 8,38 gram/cm³. Hasil tersebut hampir sesuai dengan data secara teori.

Kata Kunci: Load cell, hukum Archimedes.

Abstract

This research aims to design and implement a digital balance by using load cell CZL635 based on microcontroller Atmega16. This digital balance has been utilized for measuring varies mass and also examining mass density of solids. It mesurement implemented Archimedes law. Callibration of digital balance design is purposed for determining relation of mass variety to load cell output voltage and ADC value. Mass used for callibration varies from 50 gram to 1500 gram. Calibration is used to adjust the program of the microcontroller in order to obtain a reading of the mass scale. The test is then performed with an increasing gradual mass measurements to determine the accuracy of the digital balance. The standard deviation of measurements is 7,04 gram. Accuracy of the digital balance is depend on ADC which has resolution of 10 bit. Minimum increasing mass that can be measured is 8,40 gram. This makes the accuracy of mass measurements below 200 grams to be inefficient and made ​​a big impact when measuring the density of solids. The result of solid density measuring experiments are 7,38 gram/cm³ and 8,38 gram/cm³ for iron and brass respectively. This value almost similar to theoretical data.

.

Keywords:Load cell, Archimedes law