Sensor
Suhu Thermostat
Thermostat adalah jenis Sensor
suhu Kontak (Contact Temperature Sensor) yang menggunakan prinsip
Electro-Mechanical. Thermostat pada dasarnya terdiri dari dua jenis logam yang
berbeda seperti Nikel, Tembaga, Tungsten atau aluminium. Dua Jenis Logam
tersebut kemudian ditempel sehingga membentuk Bi-Metallic strip. Bi-Metallic
Strip tersebut akan bengkok jika mendapatkan suhu tertentu sehingga bergerak
memutuskan atau menyambungkan sirkuit (ON/OFF). Thermostat sering
digunakan pada peralatan listrik seperti Oven, Seterika dan Water Heater.
Rangkaian
Sensor Suhu diatas menggunakan Sebuah Sensor Suhu Thermostat yang bisa kita
dapatkan dipasaran saat ini. Seperti rangkaian Sensor pada umumnya, rangkaian
sensor suhu sederhana diatas menggunakan Prinsip Rangkaian Pembagi Tegangan
Thevenin. Thermostat Kita gunakan sebagai Saklar Otomatis dan juga
sebagai Penguat. Pada rangkaian sensor suhu diatas, Kondisi Normal ditunjukan
dengan Kondisi LED yang menyala. Namun ketika Thermostat mendeteksi Suhu
meningkat, maka nyala LED akan meredup seiring Peningkatan Suhu. Aplikasi
dari Rangkaian Sensor suhu diatas beragam tergantung bagaimana kita ingin
menggunakannya. Sebagai Contohnya adalah Rangkaian Sensor Suhu Proteksi yang
dapat digunakan untuk melindungi peralatan listrik dari panas yang berlebihan.
Ada juga Thermometer Digital Sederhana dengan Indikator LED. Dan Banyak lagi
contohnya
Thermistor
Thermistor
adalah komponen elektronika yang nilai resistansinya dipengaruhi oleh Suhu.
Thermistor yang merupakan singkatan dari Thermal Resistor ini pada dasarnya
terdiri dari 2 jenis yaitu PTC (Positive Temperature Coefficient) yang nilai
resistansinya akan meningkat tinggi ketika suhunya tinggi dan NTC (Negative
Temperature Coefficient) yang nilai resistansinya menurun ketika suhunya
meningkat tinggi. Thermistor yang dapat mengubah energi listrik menjadi
hambatan ini terbuat dari bahan keramik semikonduktor seperti Kobalt, Mangan
atau Nikel Oksida yang dilapisi dengan kaca.
Keuntungan dari Thermistor adalah
sebagai berikut :
- Memiliki Respon yang cepat atas
perubahan suhu.
- Lebih murah dibanding dengan
Sensor Suhu jenis RTD (Resistive Temperature Detector).
- Rentang atau Range nilai
resistansi yang luas berkisar dari 2.000 Ohm hingga 10.000 Ohm.
- Memiliki sensitivitas suhu yang
tinggi.
Thermistor
(PTC/NTC) banyak diaplikasikan kedalam peralatan Elektronika seperti Voltage
Regulator, sensor suhu kulkas, pendeteksi kebakaran, Sensor suhu pada Otomotif,
Sensor suhu pada Komputer, sensor untuk memantau pengisian ulang Baterai pada
ponsel, kamera dan Laptop.
(6) Resistive Temperature Detector (RTD)
Resistive
Temperature Detector atau disingkat dengan RTD memiliki fungsi yang sama dengan
Thermistor jenis PTC yaitu dapat mengubah energi listrik menjadi hambatan listrik
yang sebanding dengan perubahan suhu. Namun Resistive Temperature Detector
(RTD) lebih presisi dan memiliki keakurasian yang lebih tinggi jika dibanding
dengan Thermistor PTC. Resistive Temperature Detector pada umumnya
terbuat dari bahan Platinum sehingga disebut juga dengan Platinum Resistance
Thermometer (PRT).
Keuntungan dari Resistive
Temperature Detector (RTD)
- Rentang suhu yang luas yaitu
dapat beroperasi di suhu -200⁰C hingga +650⁰C.
- Lebih linier jika dibanding
dengan Thermistor dan Thermocouple
- Lebih presisi, akurasi dan
stabil.
Bagaimana prinsip kerja RTD?
Ketika suhu elemen RTD meningkat, maka
resistansi elemen tersebut juga akan meningkat. Dengan kata lain, kenaikan suhu
logam yang menjadi elemen resistor RTD berbanding lurus dengan resistansinya.
elemen RTD biasanya ditentukan sesuai dengan resistansi mereka dalam ohm pada
nol derajat celcius (0⁰
C). Spesifikasi RTD yang paling umum adalah 100 Ω (RTD PT100), yang berarti
bahwa pada suhu 0⁰ C, elemen
RTD harus menunjukkan nilai resistansi 100 Ω.
Dalam prakteknya, arus listrik akan
mengalir melalui elemen RTD (elemen resistor) yang terletak pada tempat atau
daerah yang mana suhunya akan diukur. Nilai resistansi dari RTD kemudian akan
diukur oleh instrumen alat ukur, yang kemudian memberikan hasil bacaan dalam
suhu yang tepat, pembacaan suhu ini didasarkan pada karakteristik resistansi
yang diketahui dari RTD.
Thermocouple (Termokopel)
Pengertian Termokopel (Thermocouple) dan
Prinsip Kerjanya – Termokopel (Thermocouple)
adalah jenis sensor suhu yang digunakan untuk mendeteksi atau mengukur suhu
melalui dua jenis logam konduktor berbeda yang digabung pada ujungnya sehingga
menimbulkan efek “Thermo-electric”.
Efek Thermo-electric pada Termokopel ini
ditemukan oleh seorang fisikawan Estonia bernama Thomas
Johann Seebeck pada Tahun 1821, dimana sebuah logam konduktor yang
diberi perbedaan panas secara gradient akan menghasilkan tegangan listrik.
Perbedaan Tegangan listrik diantara dua persimpangan (junction) ini dinamakan
dengan Efek “Seeback”.
Cara kerjanya.
Prinsip kerja Termokopel cukup
mudah dan sederhana. Pada dasarnya Termokopel hanya terdiri dari dua kawat
logam konduktor yang berbeda jenis dan digabungkan ujungnya. Satu jenis
logam konduktor yang terdapat pada Termokopel akan berfungsi sebagai referensi
dengan suhu konstan (tetap) sedangkan yang satunya lagi sebagai logam konduktor
yang mendeteksi suhu panas.
Untuk lebih jelas mengenai
Prinsip Kerja Termokopel, mari kita melihat gambar dibawah ini :