3. Memiliki ketetapan akurasi pengukuran suhu hingga
± 0,5 C pada suhu
25 C dan ketepatan akurasi pengukuran kelembaban relatif hingga
± 3,5RH . 4.
Memiliki atarmuka serial synchronous 2-wire, bukan I2C. 5.
Jalur antarmuka telah dilengkapi dengan rangkaian pencegah kondisi sensor lock-up.
6. Membutuhkan catu daya +5V DC dengan konsumsi daya rendah30 µW.
7. Modul ini memiliki faktor bentuk 8 pin DIP 0,6
sehingga memudahkan pemasangannya.
Gambar 2.3 SHT11
2.3.1 Konversi Keluaran Sensor
Sensor yang digunakan dalam sistem kelembaban dan temperatur adalah sebuah single chip multisensor yang berfungsi sebagai sensor kelembaban dan temperature yang
telah terkalibrasi sempurna. Sistem berdasarkan prinsip kelembaban kapasitif dan semikonduktor. Gambar 2.4 adalah data digital yang dikeluarkan oleh sensor terhadap
nilai kelembaban.
Gambar 2.4 Grafik Hubungan Kelembaban terhadap Keluaran Digital
Universitas Sumatera Utara
Akibat dari kompensasi ketidaklinieran nilai data keluaran terhadap kelembaban serta untuk mendapatkan ketelitian yang akurat, maka untuk
mengkonversi data keluaran yang merupakan data digital haruslah mengikuti persamaan sebagai berikut:
RH
linear =
C
1
+ C
2
x SO
RH
+ C
3
x SO
RH
² 2.1 Dengan nilai C
1,
C
2
dan C
3
pada tabel 2.1. Tabel 2.1 Konstanta konversi untuk Pengukuran RH
Untuk mendapatkan nilai fisik suhu terhadap nilai keluaran sensor mengikuti persamaan 2.2
Temperatur = d
1
+ d
2
x SO
T
2.2 Ket: d
1
, d
2
: konstanta konversi nilai temperature SO
T
: Data keluaran digital sensor SHT11 Nilai d
1
, d
2
dipengaruhi tegangan power sensor yang digunakan dan jumlah bit yang dikeluarkan oleh sensor. Nilai d
1
, d
2
didapatkan pada tabel 2.2.
Tabel 2.2 Konstanta Konversi Pengukuran Temperatur
2.3.2 Prinsip Kerja Sensor
Universitas Sumatera Utara
SHT11 adalah sebuah single chip sensor suhu dan kelembaban relatif dengan multi modul sensor yang outputnya telah dikalibrasi secara digital. Dibagian dalamnya
terdapat kapasitas polimer sebagai eleman untuk sensor kelembaban relatif dan sebuah pita regangan yang digunakan sebagai sensor temperatur. Output kedua sensor
digabungkan dan dihubungkan pada ADC 14 bit dan sebuah interface serial pada satu chip yang sama. Sensor ini mengahasilkan sinyal keluaran yang baik dengan waktu
respon yang cepat. SHT11 ini dikalibrasi pada ruangan denagn kelembaban yang teliti menggunakan hygrometer sebagai referensinya. Koefisien kalibrasinya telah
diprogramkan kedalam OTP memory. Koefisien tersebut akan digunakan untuk mengaklibrasi keluaran dari sensor selama proses pengukuran.
Gambar 2.5 Diagram Blok SHT11
Sistem sensor yang digunakan untuk mengukur suhu dan kelembaban adalah SHT11 dengan sumber tegangan 5 Volt dan komunikasi bidirectonal 2-wire. Sistem
sensor ini mempunyai 1 jalur data yang digunakan untuk perintah pengalamatan dan pembacaan data. Pengambilan data untuk masing-masing pengukuran dilakukan
dengan memberikan perintah pengalamatan oleh mikrokontroler. Kaki serial Data yang terhubung dengan mikrokontroler memberikan perintah pengalamatan pada pin
Data SHT11 “00000101” untuk mengukur kelembaban relatif dan “00000011” untuk pengukuran temperatur. SHT11 memberikan keluaran data kelembaban dan
temperatur pada pin Data secara bergantian sesuai dengan clock yang diberikan mikrokontroler agar sensor dapat bekerja. Sensor SHT11 memiliki ADC Analog to
Digital Converter di dalamnya sehingga keluaran data SHT11 sudah terkonversi dalam bentuk data digital dan tidak memerlukan ADC eksternal dalam pengolahan
Universitas Sumatera Utara
data pada mikrokontroler. Skema pengambilan data SHT11 dapat dilihat pada gambar 2.6 berikut ini.
Gambar 2.6 Skema Pengambilan Data SHT11 Tabel 2.3 Konfigurasi pin SHT11
Pin Name
Comment 1
GND Ground
2 DATA
Serial data bidirectional 3
SCK Serial clock input
4 VDD
Supply 2.4-5.5V
Suhu Sebenarnya
Kelembaban Relatifnya Gambar 2.7 Grafik Akurasi RH dan Temperatur pada berbagai tipe
R al
at p
ad a
se n
so r
R al
at p
ad a
se n
so r
Universitas Sumatera Utara
Gambar di atas menampilkan kinerja dari sensor SHT11, yaitu grafik perbandingan akurasi RH dan Temperatur pada berbagai tipe jenis sensor. Pada sensor
SHT11 terlihat pada grafik akurasi. Temperatur untuk suhu yang diukur dari 0 - 50 C,
maka ralat pada sensor sebesar ± 1
C. Untuk suhu dari -10 – 60 C, maka ralat pada
sensor sebesar 1,4 C. Dengan demikian dari grafik didapat suhu maksimal sebesar
20,5 C. Sedangkan pada grafik akurasi RH, besar kelembaban yang diukur dari 20 –
80RH, ralat pada sensor sebesar ± 5RH. Dari berbagai tipe sensor pada grafik
diatas terlihat hasil yang lebih baik dapat diperoleh jika menggunakan sensor SHT11 dengan resolusi dan kualitas yang lebih baik.
2.4 Komunikasi Serial
