Sensor Suhu

Jenis - Jenis Sensor Suhu

1.     Thermokopel

Berfungsi sebagai sensor suhu rendah dan tinggi, yaitu suhu serendah 300⁰F sampai dengan suhu tinggi yang digunakan pada proses industri baja, gelas dan keramik yang lebih dari 3000⁰F. Thermokopel dibentuk dari dua buah penghantar yang berbeda jenisnya (besi dan konstantan) dan dililit bersama.

Prinsip Kerja

Jika salah satu bagian pangkal lilitan dipanasi, maka pada kedua ujung penghantar yang lain akan muncul beda potensial (emf). Thermokopel ditemukan oleh Thomas Johan Seebeck tahun 1820. Tegangan keluaran emf (elektro motive force) thermokopel masih sangat rendah, hanya beberapa milivolt. Thermokopel bekerja berdasarkan perbedaan pengukuran. Oleh karena itu jika ukntuk mengukur suhu yang tidak diketahui, terlebih dulu harus diketahui tegangan Vc pada suhu referensi (reference temperature). Bila thermokopel digunakan untuk mengukur suhu yang tinggi makaa akan muncul tegangan sebesar Vh. Tegangan sesungguhnya adalah selisih antara Vc dan Vh yang disebut net voltage (Vnet).

Karakteristik Termokopel

Contoh penerapan Sensor Thermokopel

Termokopel paling cocok digunakan untuk mengukur rentangan suhu yang luas, hingga 2300°C. Sebaliknya, kurang cocok untuk pengukuran dimana perbedaan suhu yang kecil harus diukur dengan akurasi tingkat tinggi, contohnya rentang suhu 0--100 °C dengan keakuratan 0.1 °C. Untuk aplikasi ini, Termistor dan RTD lebih cocok. Contoh Penggunaan Termokopel yang umum antara lain :

• Industri besi dan baja
• Pengaman pada alat-alat pemanas
• Untuk termopile sensor radiasi
• Pembangkit listrik tenaga panas radioisotop, salah satu aplikasi termopile.

   

 2.     Thermistor

Berfungsi untuk mengubah suhu menjadi resistansi/hambatan listrik yang berbanding terbalik dengan perubahan suhu. Semakin tinggi suhu, semakin kecil resistansi. Thermistor dibentuk dari bahan oksida logam campuran, kromium, kobalt, tembaga, besi atau nikel.

Pemakaian Thermistor didasarkan pada tiga karakteristik dasar, yaitu:

          Karakteristik R (resistansi) terhadap T (suhu)

          Karakteristik R (resistansi) terhadap t (waktu)

          Karakteristik V (tegangan) terhadap I (arus)

Karakteristik Thermistor

Contoh penerapan Sensor Thermistor

Thermistor Cooler AC Mobil 

Thermistor untuk ac mobil biasa juga di sebut dengan thermistor cooler, pada system ac mobil thermistor cooler ini yang berperan untuk meraba suhu di dalam rumah evaporator.Berfungsi untuk mengirim sinyal untuk memutus arus listrik ke magnetic clutch (kopling magnet) sebelum memutus arus listrik sinyal akan di olah dulu oleh ac amplifier atau Engine Control Unit kemudian diteruskan untuk memutus kontak relay ac.

Thermistor asal katanya dari thermal resistor artinya resistor yang nilai nya berubah sesuai terjadinya perubahan suhu baik perubahan suhu disekitar atau perubahan suhu akibat mengalirnya arus listrik dalam thermistor.Jenis thermistor yang banyak di gunakan untuk air conditioner (ac) adalah negatif temperatur coefisien ( n.t.c ) dimana nilai tahanan thermistor akan turun jika suhu naik, dan sebaliknya nilai tahanan thermistor akan naik jika temperatur turun.

Dan tentu saja, baik AC amplifier atau Engine ECU tidak mendeteksi atau membaca perubahan nilai tahanan dari thermistor, tetapi perubahan tegangan yang terjadi akibat perubahan nilai tahanan dari thermistor dan atau resistor variable sebagai pengatur suhu ac.

Berubahnya nilai tahanan  pada titik A dan B karena perubahan temperatur, menyebabkan perubahan tegangan pada titik tersebut, jika ada arus listrik yang mengalir. Resistor variable dan thermistor cooler di susun secara seri seperti gambar di atas merupakan rangkaian pembagi tegangan.

3.     RTD (Resistance Temperature Detectors)

Berfungsi untuk mengubah suhu menjadi resistansi/hambatan listrik yang sebanding dengan perubahan suhu. Semakin tinggi suhu, resistansinya semakin besar. RTD terbuat dari sebuah kumparan kawat platinum pada papan pembentuk dari bahan isolator. RTD dapat digunakan sebagai sensor suhu yang mempunyai ketelitian 0,03⁰C dibawah 500⁰C dan 0,1⁰C diatas 1000⁰C.

Prinsip Kerja

Bila RTD berada pada suhu kamar maka beda potensial jembatan adalah 0 Volt. Keadaan ini disebut keadaan setimbang. Bila suhu RTD berubah maka resistansinya juga berubah sehingga jembatan tidak dalam kondisi setimbang. Hal ini menyebabkan adanya beda potensial antara titik A dan B. Begitu juga yang berlaku pada keluaran penguat diferensial.

Karakteristik RTD

 

Contoh penerapan Sensor RTD

RTD Terisolasi Sinyal Isolated Converter / RTD Suhu Transmitter untuk Supresi Tanah Interferensi

ISO WZ Seri suhu penguat sinyal isolasi sangat nyaman, dengan komponen eksternal yang minimal, dapat direalisasikan Pt100 RTD pemancar sinyal isolasi. Dan bisa mencapai suhu situs sinyal kontrol industri menjadi dua, menjadi empat fungsi.

ISO WZ Series adalah sirkuit mengintegrasikan campuran yang tahan sinyal termal karena suhu konverter isolasi tinggi / rendah untuk sinyal linearitas standar untuk suhu. Ini terintegrasi satu set terisolasi DC / DC converter, Linierisasi pembuangan dan garis panjang kompensasi sirkuit, dapat membawa dua kelompok masing-masing kekuatan terpencil lainnya ke port input untuk pembesar sirkuit, sirkuit modulasi dan demodulasi didukung port output. Mereka dapat memenuhi temperatur yang luas industri, kelembaban, kondisi operasi gemetar miskin.

Aplikasi:

● Suhu isolasi sinyal, akuisisi dan transfer

● Industri situs presisi tinggi mengukur temperatur

● Terminal ketahanan sinyal isolasi dan kontrol suhu

● Tanah gangguan penindasan

● Sensor suhu sinyal konverter sinyal standar

● Minyak suhu mengukur dan Alarm

● remote tanpa transmisi distorsi Sinyal

● Power pemantauan, peralatan medis, kontrol suhu penghalang isolasi

  

4.     IC lM35

Berfungsi untuk mengubah suhu menjadi tegangan tertentu yang sesuai dengan perubahan suhu.

Prinsip Kerja IC LM35

Tegangan keluaran rangkaian bertambah 10 mV/⁰C. Dengan memberikan tegangan referensi negatif (-Vs) pada rangkaian, sesor ini mampu bekerja pada rentang suhu -55⁰C – 150⁰C. Tegangan keluaran dapat diatur 0 V pada suhu 0⁰C dan ketelitian sensor ini adalah ±1⁰C.

Karakteristik IC LM35

Contoh penerapan Sensor IC lM35


Contoh dari pengaplikasian dari rangkaian sensor suhu lm35 adalah sistem monitor suhu rumah kaca dan sistem monitor dari suhu ruang pd laboratorium kimia. Komponen utama yang digunakan adalah LED (bebas warna: hijau, merah ataupu biru; boleh), Resistor Trimport/ Variabel 10K ohm, IC LM393; Resistor 470Ohm; dan tentunya IC LM35. Berikut adalah skema rangkaian sensor suhu lm35:

Dibagian IC LM35 berfungsi untuk menerima input suhu yg terus menuju IC LM393. IC LM393 fungsinya untuk komparator yg membagi tegangan, dimana hasil keluaran dari LM35 akan masuk kekaki inverting. Berbeda dgn kaki noninverting, fungsinya untuk potensi yaitu pengatur keluaran inputannya. Kaki delapan sbg VS+ batas tgangan kerja IC LM393 adalah V_DC , serta kaki empat untuk VS-. Di keluarkan dari kaki tujuh, output yg di hasilkan oleh komparator dan diberi LED sbg indikator.
Op-Amp 393 memiliki fungsi untuk komparator pembanding tegangan, yaitu mem banding kan setiap tegangan yang masuk dikaki inverting dimana pengaturannya memakai potensiometer yg terletak pada kaki noninverting. Vref dihubung kan dgn +Vsupply, dan R1 serta R2 dipakai untuk membagi tegangan, dengan demikian nilai tegangannya yg direferensi kan pd masuk kan + op-amp ialah se besar : V=[R1/(R1+R2)]*Vsupply